传动系教案.doc

批准人： 年 月 日底盘结构和功用教案（传动系）单 位： 授 课 人： 授课对象： 全体学兵 时 间： 年 月 日教 学 设 计课目：传动系目的：通过学习，使同志们熟悉底盘基本结构和传动系的分类及用途，掌握传动系各部组成、结构和功用。内容：1.汽车底盘概述2.传动系3.离合器4.变速器5.万向传动系及后驱动桥教学重难点：离合器、变速器。教学步骤、时间和方法：第一步：导课（2分钟）采用诱导的方式，从汽车的基本组成（发动机、底盘、车身、电器设备）讲起，上节课学习发动机的结构和功用，引入底盘概述，从发动机是汽车的动力源讲起，引导学兵思考发动机的动力是怎么传给汽车的驱动轮和工作装置的。从而导入本节课学习的内容。第二步：重点讲解 （90分钟） 结合幻灯实物插图进行理论讲授；多媒体动画演示；中间采取组织讨论和互问互答的形式强化教学效果，调动学兵学习的热情和积极性；本课分两个课时进行。第三步：组织讨论 （20分钟）讨论内容：结合实车驾驶练习，以本课的重难点内容：离合器、变速器的结构和功用为讨论对象；讨论目的：深化学习内容，增强学习效果。讨论方法：可以视情划分小组，采取提问解答的方式进行。第四步：疑难解答（5分钟）授课过程中引导学兵及时对存在的疑难问题进行提问并解答，达到强化学兵理解记忆、巩固提高的目的。第五步：小结讲评（3分钟）每个内容及时进行小节，授课结束对本课内容进行梳理归纳，对重、难点内容加以强调，加深学兵对本课内容的理解记忆，并对课堂学习情况进行讲评，提高学兵学习的主动性自觉性。标准：熟悉传动系的分类及用途，掌握各部组成、结构和工作原理。地点：多媒体教室要求：1.认真听讲，做好笔记。2.联系实际，认真思考。3.遇有问题，及时提问。保障：教案、课件、电脑、投影仪、多媒体设备。教员： 2019年3月4日 底盘结构和功用教案授 课 提 要课目：传动系目的：通过学习，使同志们熟悉底盘基本结构和传动系的分类及用途，掌握传动系各部组成、结构和功用。内容：1.汽车底盘概述2.传动系3.离合器4.变速器5.万向传动系及后驱动桥方法：理论讲解、课件演示、研究讨论、归纳总结。时间：120分钟地点：多媒体教室要求：1.认真听讲，做好笔记。2.联系实际，认真思考。3.遇有问题，及时提问。保障：教案、课件、电脑、投影仪、多媒体设备。授 课 进 程授课准备.3分钟1.清点人员，准备教具； 2.宣布授课提要。授课实施.120分钟【导课】（2分钟）同志们，我们前面学习过汽车的基本知识，有谁知道汽车由哪几部分组成？（发动机、底盘、车身、电器设备四个部分组成。）发动机是汽车的动力来源，但是你们知道这些源源不断的动力是怎么传输到汽车的行驶和工作装置的呢？今天我们就来解答这个问题。第一个内容 汽车底盘概述底盘作为汽车的四大组成部分之一，它包括传动系、行驶系、转向系和制动系四个系统。它的作用是接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证正常行驶（这也就解决了发动机动力到汽车行驶和工作装置的传输）。随着汽车技术的发展，底盘技术也在不断发展。早年，汽车底盘设计只考虑能量的转换，也就是燃油燃烧产生的热能转化为发动机活塞往复运动的动能再经过传输，以保证汽车的正常使用；20世纪60年代，汽车保有量逐渐增加，交通事故的频发成了严重的社会问题（制动系的缺陷）。所以汽车底盘改造了制动装置，也添加了许多安全装置（比如安全带、安全气囊等等）；20世纪70年代，能源危机和环境保护是汽车业的重大问题。底盘设计应考虑如何减少行驶阻力，最大限度地利用燃油燃烧产生的热能，提高燃油热效率，此时以机械控制和液压控制系统为主（最优传动比，减少耗能）。20世纪80年代，随着电子技术的发展，汽车底盘也采用了许多电子控制技术（ABS）。如今，汽车底盘已经引进了电脑控制技术，使汽车的安全性、舒适性和环保性大大提高，尤其在汽车的安全性和操作智能化方面更加突出。第二个内容 传动系定义：汽车的传动系是将发动机发出的的动力传给驱动轮或工作装置，使汽车行驶或作业的系统。一、传动系组成一般由离合器、变速器、万向传动系、驱动桥等组成。二、传动系功用将发动机发出动的动力按需要传给驱动轮，从而推动汽车行驶；（万向传动系）使汽车在不同的情况下具有合适的行驶速度；能倒向行驶；（变速器）能平稳起步；能及时传递和切断动力；（离合器）能保证汽车行驶转弯。（驱动桥）三、传动系布置形式传动系的布置形式决定于发动机的类型、安装位置以及汽车用途、驱动形式。1.汽车驱动形式表示方法全部车轮数驱动轮数（六平 6 X 4） 或：全部车桥数驱动桥数（桥数较多时采用）2.传动系常见的布置形式（1）发动机前置、后轮驱动（FR型）这种形式附着力大，易获得足够的驱动力；发动机散热好，异响易察觉；操纵机构简单，维修方便。这种形式多用在载重汽车上。（2）发动机前置、前轮驱动（FF型）这种形式发动机散热好，异响易察觉；操纵机构简单，维修方便；传动系结构紧凑，整车质心降低，汽车高速行驶稳定性好；但由于前轮驱动，汽车上坡时附着力减小，易打滑；而下坡时前轮负荷过重，高速行驶时易翻车。这种形式多用于小轿车上。（3）发动机后置、后轮驱动（RR型）这种形式大大缩短传动轴的长度，使传动系结构紧凑，质心有所降低，前轮不易过载，后轮附着力大，并能充分利用车厢底部的面积，但发动机散热条件差，异响不易察觉，操纵机构必须采用远距离的操纵机构，所以变得复杂，维修调整不方便。这种形式多用于大客车上。（4）发动机前置、全轮驱动特殊用途的汽车，如越野汽车、牵引汽车等，需要在无路地段行驶，为提高越野能力，在变速器和驱动桥之间增设分动器，其作用是把动力分配给各个驱动桥，实现全轮驱动。第三个内容 离合器一、离合器功用（一）功用（根据汽车行驶需要，通过控制汽车动力的传递与切断达到以下功用。）（1）保证汽车平稳起步（2）顺利换档和制动停车（3）防止传动系过载（二）要求（1）具有合适的转矩储备能力，在保证能传递发动机输出的最大转矩而不打滑的同时，又能防止传动系过载。（2）分离迅速彻底，结合平顺柔和，以便于换档和保证汽车平稳起步。（3）具有良好的散热能力。（4）离合器从动部分转动惯量要尽可能小，以减轻换档时齿轮的冲击。（6）操纵轻便，以减轻驾驶员的疲劳。离合器种类和结构也是围绕以上六个方面的要求来设计的。二、离合器种类1.分类：主要有摩擦式离合器、液力式离合器、电磁式离合器。载重汽车上普遍采用的是摩擦式离合器。2.摩擦式离合器分类：按摩擦片的数目分为：单片离合器、双片或多片离合器。按压紧弹簧形式分为：螺旋弹簧式离合器、膜片弹簧离合器等。三、摩擦式弹簧离合器的基本组成和工作原理。1.基本组成主动部分（飞轮、离合器盖、压盘）从动部分（从动盘、从动轴）操纵机构2.工作原理（1）接合状态：踏板处于最高位置，分离杠杆与分离轴承间存在分离间隙，压盘在压紧弹簧作用下压紧从动盘，发动机动力经飞轮压盘从动盘从动轴传出。（2）分离过程：踩下离合器踏板，通过操纵机构将压盘往后拉，使压盘与从动盘间产生间隙，即主从动部分分离，切断动力传递。（3）接合过程：缓慢抬起踏板，在压紧弹簧作用下，压盘前移逐渐压向从动盘，摩擦力矩逐渐增大，发动机动力逐渐传给从动盘。3.离合器的自由间隙和自由行程自由间隙：在离合器处于接合状态时，分离杠杆内端与分离轴承间的间隙。过大，离合器会分离不彻底；过小会打滑。自由行程：为消除自由间隙所需的离合器踏板行程。4.膜片弹簧离合器（1）结构特点：膜片弹簧同时起到分离杠杆和压紧弹簧的作用，弹簧前后用两个支承圈作支点，借铆钉置承在离合器盖上。工作原理：1）未装飞轮时（离合器盖与飞轮未连接时），弹簧处于自由状态。 2）装上飞轮时（离合器盖与飞轮用铆钉连接时），弹簧变形，产生压紧力。 3）分离时，弹簧进一步变形，外端将压盘往后拉，使离合器分离。（2）特点：1）结构紧凑，质量小。2）压力均匀，磨损均匀。3）工作可靠，操纵轻便。4）高速时，离心力对弹簧影响小，压紧可靠。5）无需进行分离杠杆高度的调整，不存在分离杠杆运动干涉。5.从动盘与扭转减震器结构：1）从动盘：摩擦片、盘毂、从动盘本体等。2）扭转减震器：减震器盘、阻尼片、减震器弹簧等工作原理：工作时，动力从从动盘摩擦片 从动盘本体 减震器盘 减震器弹簧 从动盘毂 从动轴。下面主要结合解放CA1121J和东风EQ1118G两种车型来讲摩擦式膜片弹簧离合器的基本组成和工作原理。1.解放CA1121J型汽车离合器采用单片干式DS330型膜片弹簧离合器，该离合器主要由主动部分、从动部分和液压操纵机构组成。（1）主动部分：飞轮、离合器盖、压盘；（2）从动部分：从动盘、从动轴；（3）液压操纵机构：主要由离合器工作缸、分离叉和分离轴承等组成。四、离合器的操纵机构离合器操纵机构是驾驶员可以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。它起始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。这里主要讨论离合器壳外的部分。结合EQ1118G型汽车离合器，讲液压式操纵机构1.组成：踏板、工作缸、分离叉、分离轴承和管路等。2.原理：需分离离合器时，踩下离合器踏板，通过推杆使主缸活塞移动，缸内油压升高，经管路进入工作缸，推动推杆移动，使分离叉拨动分离套筒和分离轴承，从而使离合器分离。放松踏板，各部分回位，离合器在压紧弹簧作用下接合。3.液压操纵机构特点：摩擦阻力小，质量小，布置方便，接合柔和等。在各种车广泛应用。 第四个内容 变速器一、变速器的功用1.改变发动机传给驱动轮转速和扭矩，以满足汽车在各种行驶条件下的需要；（变速变扭）2.在发动机旋转方向不变的情况下，实现倒车；（倒挡）3.在离合器结合时，可使发动机不熄火而中断动力传递。（空挡）简记：变速（变扭）、变向和暂时中断动力传递（如空档滑行、短暂停车时）二、变速器类型 目前多按操纵方式分：手动变速器和自动变速器手动变速器是机械式的，变换挡位，需要驾驶员连续控制离合器踏板和变速器操纵杆。驾驶员劳动强度比较大。装有自动变速器的车辆没有离合器，自动变速器的动力是经过液力变矩器获得的。这里我们要知道自动变速器通常设有P、R、N、D、2、L几个挡位，其中P是驻车挡，R是倒挡，N是空挡，D、2、L都是前进挡。三、变速器的组成手动变速器由传动机构和操纵机构两部分构成。变速传动机构装在壳体内，由齿轮和轴等构成，壳体中加注有一定的齿轮油，用于润滑各个运动机件，其作用是变速、变扭和变向；变速操纵机构装在盖内，由操纵杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构等构成，其作用是操纵传动机构。四、手动变速器的工作原理机械式变速器的变速原理是利用若干对齿数不同的齿轮，相互啮合转动来实现变速的。1、换档原理改变啮合齿轮的大小，即可改变传动比，也就是改变了档位。2、变向原理一对齿轮啮合传动，动力改变了一次方向，要使方向改变多一次，只要增加一个惰轮即可。五、手动变速器的结构及动力传递 （一）三轴式变速器（用于发动机前置，后轮驱动的汽车） 1、基本结构（以CA1092汽车为例）由第一轴、中间轴和第二轴组成，所以也称为三轴式变速器。有六个前进档，一个倒档。其中二、三、四、五、六挡装有锁环式同步器，一挡和倒挡为滑动齿套换挡。同步器这里不展开讲，只说一下其作用：使换挡方便，减少齿端冲击磨损，延长齿轮或结合齿的使用寿命，缩短换挡时间，迅速提高车速。（以前汽车没有同步器，换挡需要哄两脚油，具体原理结合一挡换二挡为大家讲解）第一轴（动力输入轴），其上有一主动齿轮；前端用向心球轴承支承在飞轮的中心孔内；后端用滚柱轴承支承在变速器的壳体前端；驱动齿轮与第一轴制成一体；轴承盖外圆使变速器总成在离合器壳中定位。第二轴（动力输出轴），其上支承有各档位齿轮；前端用滚针轴承支承在第一轴齿轮的内圆孔中；后端用滚柱轴承支承在变速器的壳体上；二轴上各档齿轮通过滚针轴承支承在第二轴上。中间轴，其上固定有各档齿轮。前、后端用滚柱轴承支承在变速器壳体上。（加挡过程是两脚油门两脚离合；减挡过程是一脚油门两脚离合）结合一挡换二挡为例解释为什么没有同步器要加两脚油门两脚离合？两脚离合是为了脱挡和挂挡，离合器的作用之一就是实现顺利换挡。然后再讲下为什么要加两脚油。我们知道，物体都有保持原有运动的特性，这叫作惯性，比如发动机加装飞轮就是利用飞轮的惯性来储存能量，保证发动机持续运转。且物体质量越大，惯性越大。各挡位齿轮通过中间轴与一轴相联系，一轴连接离合器，二轴连接传动轴，传动轴通过万向传动装置连接驱动桥。在离合器分离的状态下，二轴负荷比一轴大的多，二轴的惯性也就明显比一轴的惯性大的多，所以一轴减速快，二轴减速慢，换个说法就是二轴能够保持原有的运动状态更持久。每个挡位都有一个最低速度和一个最高速度，而且挡位越高，相对应的最低和最高速度也越大。换挡前二轴与一挡齿轮转速相同，此时二轴转速低于二挡最低转速，第一次加油，就是为了使二轴获得一个超过二挡最低速的转速，这样才有二轴与二挡齿轮转速同步实现换挡的可能；随着踩下离合器踏板，离合器分离，二挡齿轮由于惯性小，转速降低较快，在换挡前，二挡齿轮转速就已经降到了二轴速度以下，为了实现换挡，需要二次加油，使二挡齿轮转速提升，超过二轴转速，第二次踏下离合器，在离合器再次分离的过程中，二挡齿轮转速逐渐降低，二挡齿轮会有机会与二轴速度相同，实现同步，此时也是换挡的最佳时机。 2、各档的传动过程1）一档；20右移接上21 1238303322212028262）二档：20左移接上18、19 1238303417182028263）三档：将12右移接上14、15 1238303516151213264）四档：12右移接上10、11 123830369101213265）五档：5右移接上7 1238303787540266）六档：5左移接上3 123540267）倒档：23右移接上24 12383029322524232726六、变速器操纵机构变速器有直接操纵式和远距离操纵式。一、换档拨叉机构 包括拨叉轴、拨叉、拨块和操纵杆等。二、定位锁止装置 1、自锁装置1）功用：用于防止自动挂挡和自动脱档，并保证传动齿轮全齿长啮合。2）结构及工作原理：（图419）2、互锁装置1）功用：保证不同时挂上两个档。2）结构及工作原理（图420）3、倒档锁装置1）功用：防止误挂倒档。2）结构及工作原理（图423）第五个内容 万向传动系及后驱动桥一、万向传动系（一）万向传动系的功用 万向传动系的功用是连接不在同一条直线上的变速器（或分动器）和驱动桥，实现动力平稳可靠的传递。万向传动系的应用：1.变速器与驱动桥间；2.越野车的变速器与分动器及分动器与各驱动桥间，转向驱动桥中；3.独立悬架的驱动轮与驱动桥间；4.一部分汽车的离合器与变速器间；5.动力输出、绞盘、转向操纵机构。（二）万向传动系的组成万向传动系由万向节、传动轴和中间支承组成。1.万向节组成：由万向节叉、十字轴和轴承等组成。由于变速器的输出轴与驱动桥的输入轴，在汽车上一高一低，不在同一直线上，而且随着负荷变化与车轮的跳动，两轴会发生相对位移，造成变速器输出轴与驱动桥的输入轴的轴线间距离及夹角经常发生变化，为保证其动力可靠传递，传动轴上安装了万向节和伸缩节，万向节可适应两轴间夹角的变化，伸缩节则适应两轴间距离的变化。2.传动轴传动轴的两端焊有轴头或万向节叉，轴上焊有平衡片。当轴距较大时，可以采用三万向节式传动轴，传动轴做成两节加中间支承以增加传动轴的刚性，无论是两万向节式还是三万向节式传动轴，都在滑动叉与传动轴上刻有箭头标记，以便拆卸后重装时保持两者的相对角位置，确保原有平衡不被破坏。3.中间支承中间支承用以缩短传动轴的长度，提高传动轴的刚性。由中间支架、中间支承轴承、缓冲盘、盖及油封等组成。二、驱动桥驱动桥的功用：1.支承车辆重量；2.降低转速，增大驱动轮扭矩；3.改变扭矩的传递方向；4.实现差速作用。保证汽车在转弯或凹凸不平的道路上行驶时，能自动地使两个驱动轮转速不同，保证车轮滚动行驶。一般载重汽车驱动桥的组成：减速器、差速器、半轴、桥壳等。结构类型：非断开式驱动桥（与非独立悬架配用）、断开式驱动桥（与独立悬架配用）1.减速器功用：将输入的转矩增大、转速降低，并将动力传递的方向改变后传递给差速器。（减速增扭，改变转扭方向）类型： （a）按齿轮副：单级主减器、双级主减器（b）按传动比档数分：单速（1个固定的传动比）、双速（有两个传动比）（c）按位置：中央主减速器、轮边主减速器单级主减速器a.结构组成：通常由一对主、从动圆锥齿轮及主减速器壳组成。b.特点：结构简单，质量轻，体积小，传动效应高，制造容易，成本低，维修方便。 c.应用：广泛用于传递转矩不大的车上：轿车(桑塔纳2000)、轻、中货车。双级主减速器：a.结构：通常由两组齿轮传动副进行动力传递。b.特点：但结构较复杂，尺寸、质量较大，制造维修难度上升，成本较高。c.应用：主要用于中、重型货车、越野车、大客车。2.差速器作用：实现差速作用，当汽车在转弯或凹凸不平的道路上行驶时，能自动地使两个驱动轮转速不同，保证车轮滚动行驶。结构：汽车上广泛采用对称式锥齿轮差速器，由十字轴、行星齿轮、半轴齿轮、垫片和两个半壳组成。差速器的工作原理a、当汽车直线行驶时，差速器不起作用时，行星齿轮不自转，两半轴转速均等于差器壳的转速，左右车轮转速相等。b、当汽车转向时，差速器起作用时，行星齿轮自转，左右半轴的转速为大齿轮的转速与行星齿轮转速的合成，一侧半轴增加的转速等于另一侧半轴减少的转速。外侧车轮半轴的转速将大于内侧车轮的转速，即外轮转速大于内轮转速，实现“差速”。3.半轴与桥壳半轴：实心轴，内端有花键，与半轴齿轮相连，外端有接合盘，与轮毂相连。差速器传来的扭矩经半轴齿轮、半轴传给轮毂及驱动轮。支承形式：全浮式支承形式、半浮式半轴支承。桥壳：安装承载主减速器、差速器、半轴、轮毂、悬架，并保护其不受外界的损伤。 分类：分开式桥壳 整体式桥壳 总结讲评：- 20 -