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汽车底盘构造与维修

汽车传动系

概述

汽车行驶的基本理论

牵引力

汽车行驶时必须由外界对汽车施加一个推力F1，这个力称为汽车牵引力

行驶阻力

滚动阻力、空气阻力、上坡阻力、加速阻力。

传动系作用

将发动机经飞轮输出的扭矩传给驱动车轮，并改变扭矩的大小，以适应行驶条件的需要，保证汽车正常行驶。

传动系分类

按传动介质分

机械式传动系

液力机械式传动系

静液式传动系

电力式传动系

按传动比变化分

有级传动系

无级传动系

按传动比变化方式

强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式。

布置形式

FR型、RE型、FF型、MR型、nWD型。

离合器

概述

作用

保证汽车平稳起步

保证传动系换挡时工作平顺

防止传动系过载

性能要求

1：能可靠地传递发动机最大扭矩，而不打滑。

2：保证发动机与传动系接合平顺、柔和

3：保证发动机与传动系分离迅速、彻底

4：具有良好的热稳定性，保证离合器工作可靠

5：操纵轻便、结构简单、维修方便

离合器形式

摩擦式离合器

分类

按从动盘的数目分

单片式

双片式

按压紧弹簧的形式

多簧式

中央弹簧式

膜片弹簧式

结构特点

1：利用一个膜片弹簧代替了螺旋弹簧和分离杠杆，使机构更简单。

2：膜片弹簧工作中的压紧力几乎不受转速影响，并具有高速时压紧力稳定的特点

3：膜片与压盘接触面积大，压力分布均匀，压盘不易变形，接合柔和，分离彻底

4：结构简单，紧凑，轴向尺寸小，零件少，质量轻，容易平衡

按操纵方式

机械式

液压式

气压式

基本组成

主动部分

飞轮、压盘、离合器盖等

从动部分

从动盘和变速箱第一轴等

压紧机构

由若干弹簧组成

操纵装置

分离杠杆、弹簧、踏板、拉杆、调节叉、回位弹簧、分离叉、分离轴承等

工作原理

离合器接合，离合器分离，汽车起步

液力式离合器

电磁式离合器

离合器的操纵机构

作用是使离合器分离，并使之柔和接合以适应换挡和汽车起步的需求

按作用和结构形式分

非自动式

机械式

杠杆式

绳索式

液压式

踏板

主缸

借助补偿孔、进油孔通过软管与制动系统储液罐相通，由壳体、活塞、推杆、回位弹簧、皮碗等组成

储液罐

工作缸

分离板

分离轴承

助力弹簧

管路系统

气压式

自动式

常见故障

离合器打滑

离合器分离不彻底

离合器发响

变速器

普通变速器

功用

改变传动比

扩大发动机输出扭矩和转速的变动范围，满足汽车行驶中各种下对牵引力和车速的要求，同时使发动机能在较为经济的工况下工作

设置倒档

设置空档

性能要求

1：具有合理的档数和适当的传动比

2：具有倒档和空档

3：传动效率高，操纵轻便，工作可靠，无噪声

4：结构简单，体积小，重量轻，维修方便

分类

按传动比变化分

有级式变速器

无级变速器

综合式变速器

按操纵方式

手动变速器

自动变速器

齿轮式变速器的构造

变速传动机构

普通有级式变速器的传动机构有二轴式和三轴式

壳体、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承等组成

变速操纵机构

由盖、操纵装置、自锁装置、互锁装置和倒档保险装置等组成。

同步器

其作用是使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速同步；阻止在同步之前齿轮进行啮合；防止产生接合齿圈之间的冲击；缩短换挡时间，迅速完成换挡操作；延长齿轮寿命

按工作原理分

常压式

惯性式

锁环式

锁销式

增力式

自动变速器

指能根据液体循环流动过程中动能的变化，自动的改变速度和扭矩的大小，实现动力传递的传动装置，其作用是根据行驶阻力的变化，在一定范围内自动的、无极地改变传动比和扭矩比，而不再需要手动变速器和离合器参加工作。

种类

按传动比变化分

有级式自动变速器

无级式自动变速器

综合式自动变速器

按汽车的驱动方式分

后驱自动变速器

前驱自动变速器

液力机械自动变速器

液力变扭器

位于自动变速器的最前端。通过螺栓发动机相连，其作用于手动变速器中的离合器相似，利用液体传动的原理，将发动机的动力传递给自动变速器的输入轴，而且能在发动机转速不变的前提下，输出不同的扭距，以适应汽车行驶的需求。

根据结构不同

液力变扭器

带锁止离合器的液力变扭器

锁止离合器

主动部分

传力盘，活塞

从动部分

由装在涡轮轮毂花键的从动盘构成

机械式变速器

液力系统

供油部分

油泵

作用是为液力变扭器和液压操纵系统提供一定压力和流量的液压油，并保证为行星齿轮机构各摩擦副提供润滑。

通常有

内啮合齿轮泵

摆线齿轮泵

叶片泵

柱塞泵

调压阀

安全阀

滤清器

执行部分

冷却部分

控制系统

操纵装置

万向传动装置

一般由万向节和传动轴组成，有的还加中间轴承。安装在任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间

刚性万向节

靠铰链式连接传递动力

不等速万向节

十字轴式万向节

最大夹角15～20

等速万向节

双联式万向节

三销轴式万向节

最大45

球叉式万向节

小于32

球笼式万向节

最大42

挠性万向节

靠弹性件传递动力

传动轴和中间轴承

传动轴

是连接变速器与驱动桥的部件，其作用是两变速器传来的扭矩传给驱动桥。

中间轴承

驱动桥

传动系最后一个总成，基本功能是将发动机传出的扭矩经过它传给驱动车轮，实现降速增扭的作用。

按其结构形式份

整体式

断开式

主减速器

又称主传动器，其作用是降低传动轴传来的转速并增大输出扭矩，同时改变旋转方向，使传动轴左右旋转变为半轴的前后旋转。

按减速齿轮副级数分

单级主减速器

结构简单，体积小，重量轻，传动效率高

双级主减速器

可以获得较大传动比，保证驱动桥有足够的离地间隙，并可缩短传动轴的长度。

按主减速器速比挡数分

单速主减速器

双速主减速器

按主减速器所在位置分

中央主减速器

轮边主减速器

差速器

其作用除了把主减速器传来的动力传给驱动轮外，当左右车轮行驶条件不同时，能自动调整左右驱动车轮以不同的转速旋转，使车轮保持滚动行驶状态。

按结构分

普通锥齿轮差速器

广泛应用行星锥齿轮差速器

由2个或4个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、2个圆锥半轴齿轮、垫片哥差速器壳组成。

防滑差速器

半轴

是在差速器和驱动轮之间传递动力的实心轴

全浮式半轴支承

半浮式半轴支承

桥壳

功用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；他和从动桥一起承受汽车的重量，承受由车轮传来的各种反力及力矩，并经悬架传给车架。

整体式桥壳

分段式桥壳

汽车制动系

汽车转向系

功用是通过驾驶员转动方向盘，根据需要改变和保持汽车行驶方向。

分类

机械式转向系

以驾驶证体力作为转向能源

转向操纵机构

由转向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴等组成

转向器

减速增扭装置

转向传动机构

摇臂、转向直拉杆、转向节臂、左右梯形臂、转向横拉杆等

非独立悬架配用

液压式动力转向系

兼用驾驶员体力和发动机动力作为转向能源，是在机械式转向系的基础上加设一套液压助力装置而构成的。

助力装置

由转向油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸构成

电控式动力转向系

由电控单元、电源、电机、转向齿轮机构和转向传感器组成。

机械式转向系

转向器

转向器是转向系中减速增扭的传动装置，其作用是增大由转向盘传到转向节的力并改变力的传递方向，获得所要求的摆动速度和角度。

按结构分

蜗杆指销式

按其传动副中的指销数目分

单销式

双销式

组成

壳体、蜗杆、曲柄、指销、转向摇臂轴、上盖、下盖、调整螺栓及螺钉等

循环球式

优点：传动效率高，操纵省力，使用寿命长，广泛应用于轻、中型汽车

由二套传动副组成

螺杆螺母传动副

齿条齿扇传动副

齿轮齿条式

优点：结构简单，轻巧，传力杆件少，维修方便，操纵机敏等优点。

分两端输出式和中间输出式两种

按其作用力分

可逆式

不可逆式

极限式

操纵机构

结构

各种汽车的转向操纵机构均由转向盘、转向轴及转向管柱等基本机件组成。

功用

将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器

传动机构

功用：将转向装置输出的转向力传递给转向轮，使之偏转而实现汽车转向，还要承受：衰减及路面不平而引起的冲击振动，并能自动消除因磨损而产生的间隙，保证汽车行驶的方向。

按悬架类型分

与非独立悬架配用

转向摇臂

作用是把转向器输出的力和运动传给转向直拉杆和转向横拉杆。

转向直拉杆

将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂或转向节臂。

转向节臂

两个梯形臂

转向直拉杆通过转向节臂与转向节相连

转向横拉杆

是联系左、右梯形臂并使其协调工作的连接杆。

球销

与独立悬架配用

结构特点

当转向轮采用独立悬架时，由于每个转向轮都需要相对于车架（或车身）作独立运动，所以转向桥也必须是断开式的。相应的转向传动机构中地的向梯形也必须是断开的。

主要部件

转向横拉杆

分左、右两根，其内端是与横拉杆压接成一体的不可调节的圆孔接头，孔内压装有橡胶——金属缓冲环，与转向齿条上的连接支架下部的两孔用螺栓铰接。

转向减振器

为衰减由于道路不平而传给转向盘的冲击振动，防止转向盘打手，保证汽车行驶方向，汽车均装有减振器。

前桥转向臂

直接焊在前桥悬架支柱上，转向臂与横拉杆之间采用球头销连接。

转向齿轮轴

防尘套

液压式动力转向系

动力转向装置

组成

转向盘

转向柱

动力转向器

转向螺杆

齿条活塞

齿扇轴

转阀

转向器壳

转向油泵

作用：转向油泵是动力转向装置的动力源，将发动机的机械能变为驱动转向动力缸工作的液压能，再由转向动力缸输出受控制的转向力，驱动转向车轮转动。

类型

齿轮式转向油泵

叶片式转向油泵

叶片式转向油泵的输出油量随转子旋转速度的升高而增大。

结构紧凑、输油压力脉动小、输油量均匀、运转平稳、性能稳定、使用寿命长，被现代汽车广泛应用。

按转子叶片每转一周的供油次数和转子轴的受力情况分

单作用非载荷式

双作用载荷式

转子式转向油泵

流量控制阀

安全阀

贮液罐

油管

分类

转向传动机构

按传动介质分

液压式

按液流形式分

常压式

常流式

按其转向控制阀阀芯的运动方式分

滑阀式

转阀式

电动式

根据机械转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和连接关系的不同

整体式

组合式

分离式

汽车行驶系

其结构形式有所不同，一般有轮式、履带式，车轮-履带式几种，主要作用是将传动系传来的扭距转换为汽车行驶的驱动力—；将汽车构成一个整体；支承汽车的总重量；承受并传递路面作用于车轮上的力和力矩；减小振动、缓和冲击、保证汽车平顺行驶；与转向系配合，以正确控制汽车的行驶方向。

车架

俗称大梁，它是跨接在前后车桥上的桥梁式结构，是整个汽车的基础。

结构形式分

边梁式

中梁式

综合式

无梁式

车桥

车桥两端安装车轮，它通过悬架与车架相连。其作用是安装车轮、传递车架与车轮之间的各个方向的作用力及其产生的弯矩和扭矩。

根据悬架结构形式不同分

非断开式

断开式

与独立悬架配合使用

根据车桥作用不同分

转向桥

其作用是利用铰接装置，使装在其两端的车轮偏转一定的角度来实现汽车转向，同时，还承受和传递汽车的部分载荷和汽车制动、车轮侧滑等产生的作用力及力矩

前轴

转向节

主销

轮毂

驱动桥

转向驱动桥

能够实现车轮转向和驱动两种功能的车桥称为转向驱动桥，一般应用于越野汽车。

支持桥

车轮定位

转向轮定位（前轮定位）

为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向轻便性，减小轮胎和机件的磨损，转向轮、转向节和前轴三者之间在安装上具有一定的相对位置。这种具有一定相对位置安装，称为转向轮定位。

主销后倾

主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜，称为主销后倾。在纵平面内，主销轴线与垂线之间的夹角y叫主销后倾角。其作用是保证汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的转向轮自动回正。

主销内倾

主销安装在前轴上，其上端略向内倾斜，称为主销内倾。在横平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销内倾角。其作用是使转向轮自动回正，并使转向轻便。

前轮外倾

前轮安装在车桥上，其上端向外倾斜，称为前轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角称为前轮外倾角。其作用在于提高前轮工作的安全性，使转向轻便。一般为1度左右。

前轮前束

前轮安装后，两前轮的旋转平面不平行，前端略向内束，称为前轮前束。其作用是消除因前轮外倾使汽车行驶时向外张开的趋势，减小轮胎磨损和燃料消耗。

后轮定位

车轮

作用是安装轮胎、连接半轴或转向节，并承受汽车重量和半轴转向节传来的力矩。

组成

轮毂

轮辋

也称钢圈，用于安装轮胎。由轮辋、挡圈和锁圈等组成。

按其结构不同

深式轮辋

平式轮辋

可拆式轮辋

轮盘

根据轮盘的不同结构分

辐板式

辐条式

悬架

作用是把车桥和车架弹性地连接起来，并用它来吸收和缓和行驶中因路面不平引起的车轮跳动而传给车架的冲击和振动；传递路面作用于车轮的支持力、驱动力、制动力和侧向力及其产生的力矩。

一般是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成，它们分别起缓冲、减振、导向和传递力及力矩的作用。

类型

独立悬架

双叉式（双横臂式）独立悬架

撑杆式独立悬架

非独立悬架

钢板弹簧非独立悬架

螺旋弹簧非独立悬架

主要零部件

弹性元件

作用是承受和传递垂直载荷，缓和和拟制不平路面所引起的冲击。

钢板弹簧

螺旋弹簧

扭杆弹簧

气体弹簧

横向稳定杆

减振器

作用：是迅速衰减汽车行驶中产生的振动，提高汽车行驶平顺性。

工作原理：是利用液体流动的阻力来消耗振动的能量，使振动消失。

种类

双向作用筒式液力减振器：能在压缩和伸张两个行程内均起减振作用。

阻力可调式减振器：可从外部改变节流孔大小来调整阻尼力的强度。

电控悬架

主动悬架

减振阻尼力、弹簧刚度、车身高度风都得到了有效控制，故称为主动悬架

被动悬架

只能被动、单纯的吸收振动的能量，缓和冲击，故称被动悬架

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