《汽车构造》教案(XXXX年、传动系)

1大胜职校教案课程名称：汽车底盘授课教师王理所在单位大胜职校汽车专业课程类别课堂理论教学授课时间11～12学年1学期7周周二第2大节，2学时授课内容第十三章汽车传动系概述授课对象新生班，选课47人教学内容提要时间分配及备注引言：传动系内容概述3分钟授课内容：一、传动系的基本功用与组成1．基本功用：将发动机发出的动力传给驱动车轮。2．组成：传动系的组成及布置型式，取决于发动机的型式和性能、汽车总体结构型式、汽车行驶系及传动系本身的结构型式。图13—1为用于双轴货车（并与活塞式内燃机配用的）机械传动系，其组成为：离合器、变速器、万向传动装置（万向节、传动轴）、主减速器、差速器、半轴。3．功能：（1）减速增矩。发动机输出的转矩不足以克服汽车的行驶阻力。汽车在平直沥青路面上低速匀速行驶，须克服1.5%自重的滚动阻力。如EQ1090E满载总质量9290kg（91135N），最小滚动阻力为1367N。发动机最大转矩353Nm，牵引力784N。所以必须减速增矩。P=T*ωP不变，ω下降，T上升。（2）变速。汽车的使用条件，如装载质量，道路坡度，路面状况等都在很大范围内变化，就要求牵引力和速度有相当大的变化范围；另一方面，发动机在整个转速范围内转矩的变化不大，而功率及燃油消耗率的变化却很大，因而保证发动机功率较大而燃料消耗率较低的曲轴转速范围，即有利转速范围很窄。为使发动机在有利转速范围内工作，而汽车牵引力和速度又能在足够大的范围内变化，传动系应有变速作用。传动系的传动比的最小值应能保证汽车能在平直良好路面上克服滚动阻力和空气阻力，并以相应的最高速度行驶，轿车和轻货的6~3mini。重货15~6mini。最小传动比一般由主减速器实现。当要求牵引力足以克服最大行驶阻力，或要求汽车具有某一最低稳定速度时，传动系传动比应取最大值。轿车18~12maxi，轻中货50~35mazi。传动比在最大值与最小值间变化由变速器完成。机械式传动系多为有级变速，轿、轻中货为3~5档，重货越野8~10档。总传动比giii00i—主减速器传动比，gi—变速器传动比。2分钟10分钟45分钟2教学内容提要时间分配及备注（3）实现汽车倒驶。汽车在某些情况下需倒驶。因为内燃机不能反向旋转，所以传动系须保证发动机旋转方向不变的情况下，使驱动轮反转，一般是在变速器内加倒档。（4）必要时中断传动。内燃机只能在无负荷情况下起动，且起动后须保持在最低稳定转速以上，否则即可能熄灭，所以在起步前，须中断传动，以起动发动机，发动机在进入怠速后，逐渐恢复传动系的传动能力，即从零开始逐渐对发动机加载，同时加大节气门开度，以保证发电机不致熄灭，且汽车能平稳起步。此外，在变换档位和制动之前也都应暂时中断动力传递。为此，在发动机和变速器之间，可设一个靠摩擦来传动，可彻底分离，再柔和接合的机构—离合器。在汽车长时间停驻时，及在发动机不停止运转汽车暂时停驻，或汽车欲靠惯性滑行时，传动系应能长时间保持中断状态。为此，变速器应设有空档。（5）差速作用。汽车转弯时，左右轮在同一时间滚过的距离不同，如果刚性连接，角速度相同。所以车轮必然相对于地面滑动，这将使转向困难，动力消耗增加，传动系内某些零件和轮胎磨损加速。所以驱动桥内装有差速器，使左右轮可以不同的角速度旋转。（6）变角度传递动力。发动机、离合器、变速器固定在车架上，驱动桥通过悬架与车架相联。所以在行驶过程中，变速器与驱动轮经常有相对运动。二者不可刚性联接，应使用万向传动装置。4．分类：机械式、液力机械式、静液式、电力式。二、机械式传动系的布置方案图13—1是FR汽车的总体布置方案，除此以外，还有FF、RR、MR和nWD。1．发动机前置前轮驱动的FF方案图13—2是FF的轿车传动系。FF是将发动机、变速器、主减速器等都布置在汽车的前面前轮为驱动轮的方案。发动机、离合器、变速器与主减速器、差速器装配成一个紧凑的整体，固定在车架或车身底架上，这样在变速器和驱动桥之间就没有必要设置万向节和传动轴。发动机可以纵置也可横置。由于取消了纵贯前后的传动轴，(1)车身底板高度可以降低，有助于提高高速行驶时的稳定性。(2)整个传动系集中在汽车前部，因而其操纵机构比较简单。这种发动机和传动系的布置型式目前已在微型和普及型轿车上广泛应用，在中高级轿车上的应用也日见增多。(3)货车没有采用这种方案是因为上坡时作为驱动轮的前轮附着力太小，不能获得足够的牵引力。30分钟3教学内容提要时间分配及备注2．发动机后置后轮驱动的RR方案图13—3是RR的大型客车。RR是将发动机装于车身的后部，后轮驱动。多用于大客车。发动机1，离合器2和变速器3都横置于驱动桥之后，主减速器与变速器之间距离较大，相对位置经常变化。由于这些原因，有必要设置万向传动装置5和角传动装置4。(1)大型客车采用这种布置型式更容易做到汽车总质量在前后车轴之间的合理分配，但在此情况下，(2)发动机冷却条件较差，(3)发动机和变速器、离合器的操纵机构都较复杂，RR亦用于某些微轻轿车。3．发动机中置后轮驱动的MR方案发动机装在汽车中部，后轮驱动，为赛车和部分客车采用。4．四轮驱动对于要求能在坏路或无路区域行驶的越野汽车，为了充分利用所有车轮与路面的附着条件，以获得尽可能大的牵引力，总是将全部车轮都作为驱动轮。图13—4是4*4轻型越野汽车传动系示意图。与图13—1所示的4*2汽车相比较，不同的是前桥1也是驱动桥。为了将变速器输出的动力分配给前后两驱动桥，在变速器与两驱动桥之间设置有分动器3，并且相应增设了自分动器通向前驱动桥的万向传动装置。教学目的及要求1.掌握传动系的功用与组成；2.了解机械式传动系的布置方案。教学重点与难点重点：传动系的功能。教学手段CAI、板书、投影仪结合参考资料参看其它有关教材课后小结课后根据课堂教学效果总结4大胜职校教案课程名称：汽车底盘授课教师王理所在单位大胜职校汽车专业课程类别课堂理论教学授课时间11～12学年1学期7周周四第1大节，2学时授课内容第十四章离合器第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理第二节摩擦离合器授课对象新生班，选课47人教学内容提要时间分配及备注第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理一、离合器的功用1．保证汽车平稳起步。发动机只能在空载情况下起动，所以应先挂空档，或踩下离合器踏板，再起动发动机。发动机进入怠速后，分离离合器，挂低档，逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐接合，发动机所受阻力矩也逐渐增加，故应同时逐渐踩下加速踏板，逐步增加发动机的燃料供给量，使发动机的转速保持在最低稳定转速以上，不致熄火，由于离合器的接合程度逐渐增大，发动机经传动系传给驱动桥车轮的转矩便逐渐增加，到牵引力可以克服起步阻力时，汽车即起步。如果没有离合器，则挂档后，整车惯性产生的巨大阻力矩将使发动机瞬间下降到最低稳定转速以下，造成汽车前冲一下以后发动机即熄火。2．保证传动系换档时工作平顺。换档时用离合器暂时中断动力传递，有利于原传动副脱离啮合，新档位啮合副趋于同步，减少冲击。3．防止传动系过载。汽车紧急制动时，若无离合器，则发动机将因与传动系刚挂连接而急剧降低转速，产生巨大惯性力矩，对传动系造成超载，使其机件损坏，有了离合器，便可依靠离合器主、从动部分之间的滑转消除这一危险，因此，离合器的又一功用是限制传动系所承受的最大转矩。二、离合器的分类。1．摩擦离合器。压紧力可以是弹簧力、液压作用力、电磁吸力。2．液力偶合器—液体为介质。3．电磁离合器—磁力传动。三、摩擦式离合器的组成及工作原理1．组成：四部分。（1）主动部分——飞轮（2）从动部分——从动盘，毂，从动轴。（3）压紧机构——弹簧（4）操纵机构——踏板，分离叉等。15分钟3分钟20分钟5教学内容提要时间分配及备注2．工作原理。（1）通常弹簧的压紧力使主从动部分接合，利用摩擦作用传递动力。（2）分离时，踩下踏板，通过一系列杆件使分离叉带动从动盘毂右移，克服弹簧压紧力，使主从动部分分离，中断动力传递。（3）接合时，逐渐松开踏板，从动部分在压紧弹簧作用下与主动部分逐渐接触且压力逐渐增加，这时二者转速不同，处于打滑状态，随着接合程度逐步增大，二者转速逐渐相等，直至相等。（4）离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的最大静摩擦力矩，后者又由摩擦面间最大压紧力，摩擦面尺寸性质，对于一定结构的离合器，静摩擦力矩是一定值，输入转矩达到此值时，离合器即打滑，防止超载。（摩擦离合器所能传递最大转矩的数值取决于：①摩擦面间的压紧力；②摩擦系数；③摩擦面数目；④摩擦面尺寸。）3．要求：（1）分离彻底。（2）接合柔和（3）从动部分的转动惯量尽可能小，因为从动部分与变速器主动轴相连，若转动惯量过大，就会有较大的惯性力矩输入变速器，效果相当于分离不彻底，不能很好的起到减轻轮齿间冲击的作用。（4）散热良好。离合器接合时会产生大量热，接合愈柔和，产生热量愈大。第二节摩擦离合器一、分类1．按从动盘数目分：单片、双片、多片。2．按弹簧分类：周布弹簧离合器、中央弹簧离合器、膜片弹簧离合器。二、（单片）周布弹簧离合器（一）单片周布弹簧离合器1．构造。以EQ1090型汽车的单片离合器为例，图14—9。（1）主动部分有飞轮和压盘，分在从动盘的两侧。离合器盖用螺钉固连在飞轮上，随飞轮一起转动。压盘与离合器盖通过传动片相连，传动片是弹性刚片，有足够的柔性，可沿轴向变形。所以，它不但可传递扭矩，还可以保证压盘的轴向移动，这样飞轮转动就可通过离合器盖带动压盘转动了。（2）从动部分中的从动盘本体是一个薄钢片，为补偿工作时的热变形，并有一些径向切口，两个摩擦片铆接在本体两侧，盘毂与本体用铆钉连接，并有内花键与从动轴相连，从动盘可在花键上轴向移动。2分钟40分钟6教学内容提要时间分配及备注（3）压紧机构是沿圆周均布的16个螺旋弹簧，左端顶在压盘上，右端靠在离合器盖上，由于离合器盖在轴向上不动，故压盘在弹簧压力下将从动盘压向飞轮，以产生足够的摩擦力带动从动部分旋转。（4）传力路线：（5）操纵机构。分离离合器时，踩下踏板，拉杆带动分离叉摆动，推动分离套角和分离轴承前移，再推动分离杠杆的内端，杠杆的外端即将压盘向后推一小段距离，使之不与从动盘接触，主从动部分之间的摩擦力消失，动力即被切断。2．离合器的调整(1)离合器的间隙：当离合器处于正常接合状态，分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置，在分离轴承和分离杠杆内端间应留有一定量的间隙。(2)离合器踏板的自由行程。由于的存在，踩下踏板后，分离轴承左移，先要消除，然后才能分离主从动部分，这里为消除所需要的踏板行程，称为离合器踏板的自由行程。也就是说踩下踏板后，先是自由行程，然后才是有效行程，自由行程不可过大，否则不灵敏。(3)间隙的调整。离合器工作一段时间后，衬片磨损，和自由行程变小，脱离正常范围，即需要调整，调整是通过拧动分离拉杆39上的调整螺母41。改变拉杆39有效长度实现的。（二）双片周布弹簧离合器。图14—11，为增大离合器所能传递的转矩，并考虑到飞轮的径向尺寸有限，在重型货车上广泛采用了双片离合器，因增加了摩擦数目（单片：2，双片：4）与单片的相比，它有两个从动盘，主动部分多了一个中间压盘，中间压盘与飞轮间通过四个定位块传力，同时保证中间压盘的正确位置，这种传力方法的特点是传动可靠，但接触部分的尺寸位置精度要求高，工作时磨损大。分离时，分离杠杆把压盘向后拉，中间压盘则被它和飞轮间的分离弹簧向后推，为使其不与后从动盘接触，离合器上有限位螺钉，限制中间压盘的行程，限位螺钉的位置可调。10分钟教学目的及要求1.了解离合器的功用与分类；2.掌握离合器的结构与原理。教学重点与难点重点：离合器的结构。教学手段CAI、板书、投影仪结合参考资料参看其它有关教材课后小结课后根据课堂教学效果总结7大胜职校教案课程名称：汽车底盘授课教师王理所在单位大胜职校汽车专业课程类别课堂理论教学授课时间11～12学年1学期8周周二第2大节，2学时授课内容第十四章离合器第二节摩擦离合器授课对象新生班，选课47人教学内容提要时间分配及备注三、膜片弹簧离合器1．结构。膜片弹簧由薄