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1、课题（项目）授课教案一、课题（项目）名称:第十二章汽车行驶系统二、教学目标1、知识目标：1 .了解和掌握车桥的功用和分类，转向桥的构造，转向 轮定位参数，转向驱动桥的结构特点；了解车轮的类型及一 般结构，轮胎的功用及类型，重点掌握转向轮定位参数。2 .了解悬架的组成及各组成部分的功用，悬架的类型。 减振器的功用和类型，双向作用筒式减振器的构造及工作原 理；了解弹性元件的类型；了解非独立悬架和独立悬架的特 点及类型，一般构造。2、技能目标：基本的故障排除三、教学重点难点 1、重点1 .车桥的分类、结构2 .前轮定位的参数，各参数的作用和形成依据3 .悬架的分类、结构2、难点:1 .前轮定位的参数
2、，各参数的作用和形成依据四、教学方法:采用多媒体播放PPT、动画和视频教学五、学时分配:六、课堂（课后）作业:1.行驶系统的主要功用是什么？2,何为转向轮定位？其包括哪些参数?3.独立悬架的结构特点是什么？七、教学小结:通过本章节的学习，要求学生了解和掌握车桥的功用和 分类，转向桥的构造，转向轮定位参数，转向驱动桥的结构 特点；了解车轮的类型及一般结构，轮胎的功用及类型，重 点掌握转向轮定位参数。了解悬架的组成及各组成部分的功用，悬架的类型。减 振器的功用和类型，双向作用筒式减振器的构造及工作原 理；了解弹性元件的类型教学内容（或实训项目）设计第九章发动机启动系统【内容设计】一、 概述（一）功
3、用支拽汽车的总质量；接受由发动机经传动系统传来的转矩，并 通过驱动轮与地面之间的附着作用，产生驱动力，保证汽车正常行 驶；传递并承受路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩； 尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车行驶的 平顺性。（二）组成汽车行驶系统一般由车架，车桥，车轮和悬架组成（三）分类汽车行驶系统可分为轮式行驶系统、履带式行驶系统、半履带 式和车轮-履带式行驶系统。二、车桥与车轮（一）车桥车桥：又称车轴，是汽车中连接左右（前中或后）车轮，并通过 悬架与车架连接的部件。车桥的功用是传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的 作用力和力矩。车轮上的驱动力，滚动阻力，制动力车
4、桥的分类：按车桥连接的车轮的作用：转向桥；驱动桥；转向驱动桥；支 持桥。按车桥的结构分为：断开式车桥、整体式车桥1 .转向桥转向桥利用车桥中的转向节使车轮偏转一定的角度，实现转 向。一般汽车的转向桥就是汽车的前桥。汽车转向桥的受力：垂直载荷；纵向力及其力矩；侧向力及其力矩。前梁：断面常采用工字梁或空心圆管梁，以承受弯矩为主，（在 制动时承受弯矩和扭矩）主销：为连接前轴和转向节的部件，主销 固定在前轴的销孔内，为静配合，与转向节的销孔为动配合。轮毂：为一个旋转件，在轮毂上可安装轮盘。通过两个轮毂轴 承安装在转向节轴径上，内端为大轴承。转向节：为一叉形件，在叉形件上有安装主销的两个轴孔，安 装轴承
5、的为转向节轴，在轴的根部安装有制动底板。2 .转向轮的定位参数转向轮的定位参数作用：使汽车转向轮具有自动回正作用，并 避免或减少轮胎的磨损。转向轮定位参数的实现：通过车轮、主销和前桥的安装或调整相对关系实现。转向轮定位参数：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、后轮外倾前轮外倾角：车轮中心平面与地面垂直平面在汽车横向断面内 的夹角。前轮外倾角的作用：避免汽车满载时车轮内倾而引起车轮的偏 摩，并防止轮毂外端的轴承和紧固螺母承受过大的载荷,和拱形路 面配合，并提高车辆的安全性。前轮外倾角的范围：车轮外倾角靠机加工时转向节的轴颈与水平面成一定的角度 实现。d.前轮前束前轮前束：前轮后端边缘距
6、离与前端边缘距离的差值称为前轮 前束。前轮前束的作用：消除因前轮外倾引起的前轮边滚边滑的现 象。前轮前束的范围：（A-B）=O12mm前轮前束通过调整转向横拉杆来实现。e.后轮外倾与前束后轮前束的作用：后轮为从动轮时,汽车行驶时后轮产生前张, 为消除此现象后轮设置前束。后轮一般采用负外倾。后轮外倾角和前束的作用：增加车轮接地跨度，提高车辆的横向稳定性。抵消高速行驶时的负前束引起的不利影响。后轮外倾与前束不可调。3 .转向驱动桥具有驱动和转向功能的前桥称为转向驱动桥。硬的轮胎。对开式轮车罔：通过拆卸螺栓安装轮胎。适用于轮胎刚度较大的 重型货车。b.车轮轮辆的轮廓类型与代号深槽轮辆DC、深槽宽轮辆
7、WDC、半深槽轮概I SDC、平底轮辆 FB平底宽轮辆 WFB、全斜底轮辆 TB、 对开式轮辆DTc.车轮轮辆的结构类型一件式轮辆、二件式轮辆、三件式轮辆、四件式轮辆、五件式轮辆3 .车轮轮辆的规格代号轮辆规格代号（GB/T 2933-1995 ）：名义宽度（英寸）轮缘代号 轮辆结构形式（一件X、其它-）轮辆名义直径（英寸）轮辆轮 廓类型其它表示方法：ISO 标准 14 X 5. 5 JJJIS 标准 5. 5 - JJ 144 .车轮规格轮辆宽度B；轮直径d；安装螺栓孔节圆直径dl；偏置距E一轮 辆中心到车轮安装面的距离；轮毂直径d2；安装螺栓直径d3o安 装螺栓的数目和分布角度。5 .轮胎
8、轮胎的作用：和汽车悬架系统以其缓冲轮面的冲击，并衰减其 振动，保证车辆具有良好的舒适性和平顺性；保证车轮和地面之间 有良好的附着性，提高车辆的动力性、制动性；承受汽车的重量、 动载荷和来自各方向的力和力矩，提高车辆的操纵稳定性；提高车 辆的通过性。对轮胎的要求：轮胎必须具有适宜的弹性、阻尼和承载能力； 胎面部分具有增强附着能力的花纹：具有热稳定性、耐磨等a.轮胎的类型和各类轮胎的特点按用途分为：载货汽车轮胎（重型、中型、轻型）；轿车轮胎按轮胎胎体结构分为：充气轮胎（汽车上使用的主要轮胎形 式）；实心轮胎充气轮胎按组成结构分为:按帘线排列方向分为:有内胎轮胎; 普通斜交轮胎；无内胎轮胎。子午线轮
9、胎。按充气大小分为：高压（0. 50. 7Mpa ）：刚度大，较硬，承载容量大，摩擦系数小。 低压（0. 150. 45Mpa ）弹性好、断面宽、接触面积大、薄壁。 超低压（0. 15以下）。无内胎的充气轮胎：没有内胎，空气直接压入外胎，具有轮胎 穿孔时压力不会急剧下降，仍可以安全行驶；不存在内外胎卡住而 损坏的现象；气密好性、可以直接靠轮辆散热，使用寿命长；结构 简单，质量小等特点。缺点：途中修理困难；有自粘层的轮胎，天气炎热时自粘层脱落, 影响车轮动平衡。外胎各组成部分的作用：帘布层：是外胎的骨架，用双数层的挂胶布组成，保持轮胎的形状 和尺寸，层数越多，轮胎强度越大；胎面：由胎冠、胎肩、胎
10、侧三部分组成，胎冠由耐磨橡胶构成，直 接承受摩擦和全部载荷，为提高附着性胎冠上各种形状的花纹；胎 肩是胎冠与胎侧之间的过渡部分，也有横纹利于散热；胎侧薄且软 的橡胶层，用来保护帘布层。缓冲层：位于胎面与帘布层之间的胶片，弹性较大，缓和路面的冲 击；胎圈：由钢丝圈、帘布层包边、胎圈包布组成起到安装轮胎的作用， 刚度和强度较大。子午线轮胎的特点：帘布层线排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘布层数可减少 40%50%。胎体较软、弹性好。帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此缓冲层采用具有若干 层帘线与子午断面呈大角度（7075）、高强度、不易拉伸的周向环 层的带束层。带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘
11、布制造，强度高、拉 伸变形小；子午线轮胎的优点：接地面积大，附着性能好，对地面 的单位压力小，磨损少，寿命长；胎冠较厚，且有坚硬带束层不易 刺穿，行驶时变形小，可降低油耗；帘布层少，胎侧薄，散热性好; 径向弹性大，缓冲性好、负荷能力大；承受侧向力时，接地面积基 本不变，行驶稳定性好。子午线轮胎的缺点：胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹；吸振能力差，胎面噪音大；制造技术要求高，成本高。普通斜交轮胎的优点：轮胎的噪音小；外胎面柔软；制造容易; 价格低；普通斜交轮胎的缺点：受侧向力时接地面积变小,胎冠滑移大。 抗侧向力能力差；高速行驶的稳定性差；轮胎易磨损；承载能力较 子午线轮胎小。三、
12、悬架（一）概述1 .悬架的功用和组成悬架：车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连 接装置的总称。悬架的作用：把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和侧向力以 及这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好的乘坐舒适 性、平顺性和性是稳定性。悬架的组成：汽车悬架一般都由：弹性元件、阻尼元件（减振 器、导向杆系）三部分组成。在一些车辆上还要加装横向稳定器。汽车悬架各组成部分的作用：弹性元件：使车架与车桥的连接 具有弹性，吸收、缓和路面冲击和振动。阻尼元件：衰减弹性元件的振动，吸收并散发振动能量。导向杆系：约束车轮按一定的轨迹运动，承受并传递各方向的 力和力矩。横向稳定器：在汽车转向时，减小
13、车身的倾斜和横向角振动。2 .悬架系统的类型按汽车悬架的性能是否可控，分为：被动悬架：悬架刚度、阻 尼在行驶中不可调整的悬架。主动悬架：悬架的刚度、阻尼根据行驶状况不同，可以自动调 节的悬架。半主动悬架：只有悬架阻尼可以自动调节的悬架。按汽车悬架的结构特点分为：非独立悬架：两侧车轮刚性的连接在一起，只能共同运动的悬 架。广泛应用于货车、客车和轿车后桥。独立悬架：两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于 车架连接，可以单独跳动。广泛应用于轿车前悬架。（二）减振器汽车减振器的作用：通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量，将其变为 热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振动。减振器的类型：按工
14、作方式分为：单向减振器和双向减器。按结构形式分为：单筒减振器和双筒减振器；按阻尼是否可调分为：阻尼可调式和阻尼不可调式；按工作介质分为：油液减振器、气体减振器。按是否充气分为：充气减振器和不充气减振器。双向筒式减振器a.双向减振器的结构定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器。减振 器由储油筒、工作缸、活塞连杆分总成、底阀、导向器、防尘罩等 组成。双向筒式减振器有四个阀：伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。 伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压缩行程的卸载阀。补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行程中补偿油液，避免上下 腔中出现真空。b.双向筒式减振器的工作过程压缩行程：连杆和活塞一起向下运动工作缸
15、下腔油液压力增高 拉伸阀和补偿阀关闭；下腔的高压打开流通阀；液体自压缩阀的常 通孔流出到储油筒；阻尼力逐渐增大。当活塞运动速度很快，下腔 油压很大，克服压缩阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻尼力不再增 加。起到泄荷作用。拉伸行程：连杆和活塞一起向上运动工作缸上腔油液压力增高 油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔；补偿阀打开，储油筒中 油液流入到下腔；流通阀关闭；压缩阀关闭。节流孔的节流作用产 生阻尼力当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克服伸张阀的压紧 弹簧，伸张阀完全打开，阻尼力不再增加。起到泄荷作用。注意：压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只靠这 些小孔工作。当振动速度较大时，才打
16、开阀门工作。阻尼力随振动 速度变化。由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通孔隙 的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼 力比在压缩行程内产生的大。减振器的结构实例主要的组成部分：上吊环；防尘罩；压紧螺母；导向器油封总 成；储油筒；工作缸；连杆活塞分总成；底阀分总成；下吊环。（三）弹性元件悬架的弹性元件主要有：钢板弹簧：组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大, 适用于非独立悬架。螺旋弹簧；制造工艺简单，不需要润滑，安装的纵向空间小， 质量小。应用于独立悬架。扭杆弹簧：单位质量的储能高，结构简单，不需要润滑，方便 布置。空气弹簧：统称为气体弹簧，具有变刚度特性，可调整
17、车身高 度。可提高汽车的舒适性和平顺性。应用于高级大巴和高级轿车。油气弹簧；橡胶弹簧：单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于 缓冲块。（四）非独立悬架非独立悬架的特点：结构简单；工作可靠；用钢板弹簧的非独 立悬架中，省却了导向结构，方便布置。因此广泛引用于货车的前、 后悬架和轿车的后悬架。非独立悬架的分类：钢板弹簧非独立悬架；螺旋弹簧非独立悬 架；空气弹簧非独立悬架。1 .钢板弹簧非独立悬架特点1:钢板弹簧通常纵向安置。特点2：钢板弹簧一端为固定较链，另一端为活动较链。特点3：钢板弹簧中部用U型螺栓与车架连接。钢板弹簧销15轴向和径向钻有油道，用来润滑较链的运动部 分；钢板弹簧和车架上装有缓冲块
18、5和限位块6,限制弹簧的 变形量。将钢板弹簧非独立悬架应用于前悬架时，一般要安装减振 器。钢板弹簧两端采用橡胶块支承的悬架特点：主片不易损坏；不用润滑吊耳处；橡胶具有吸振降噪的作用； 钢板弹簧的移动量受到限制。采用主副簧结构的钢板弹簧悬架目的：通过主副簧先后起作用，得到变刚度特性提高汽车平顺性。有 副簧在上和主簧在下两种结构。2 .螺旋弹簧非独立悬架一般只用作轿车的后悬架，具有纵向布置方便，便于维护和保 养的特点。（五）独立悬架结构特点：两侧车轮独立的与车架或车身弹性连接。独立悬架的优点：两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动， 消除车轮偏摆；降低非簧载质量，提高平均车速；采用断开式车桥, 降低
19、汽车重心，提高行驶稳定性；提供了较大的车轮跳动空间，因 此减小悬架刚度，降低汽车偏频，提高平顺性。独立悬架的缺点：结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，加剧 轮胎磨损。独立悬架的分类按车轮的运动方式分为：车轮在横向平而内摆动的悬架；（横臂式独立悬架）车轮在纵向平面内摆动的悬架；（纵臂式独立悬架）车轮沿主销移动的悬架；（烛式独立悬架和麦弗逊式）车轮在斜向平面侧摆动的悬架。（单斜臂式独立悬架）独立悬架采用的弹性元件多是螺旋弹簧和扭杆弹簧。独立悬架一般应用于各纵车辆特别是轿车的前悬架，轿车的候 悬架一般采用非独立悬架或者复合式悬架（半独立悬架）。1 .横臂式独立悬架特点：车轮在汽车的横向
20、平面内跳动。根据横臂的数量分为： 单横臂独立悬架；双横臂独立悬架。a.单横臂式独立悬架特点：当车轮跳动时将改变轮距。用于转 向轮时，引起主销内倾角和车轮外倾发生变化。b.双横臂式独立悬架等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮不倾斜但轮距变化较大。不等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮倾斜但轮距变化可以较 小。双横臂式独立悬架特点：采用球头销代替主销，属无主销式；主销后倾角由移动上摆臂 在摆臂轴上的位置实现；前轮外倾角由上摆臂和摆臂轴之间的调整 垫片调整；主销内倾和车轮外倾角存在固定的变化关系；悬架的最 大位移由上下缓冲块确定；上下摆臂为叉形结构以提高刚度。2 .纵臂式独立悬架根据采用的纵臂数目可分为：单纵臂独立悬架；双纵臂独立悬 架。根据采用的弹性元件可分为：螺旋弹簧纵臂式独立悬架；扭杆弹簧纵臂式独立悬架。车轮上下跳动时，单纵臂式独立悬架将引起较大的主销后倾角 变化。因此多用于后悬架。3 .车轮沿主销移动的独立悬架车轮沿固定不动主销轴线移动的独立悬架；车轮沿摆动主销轴 线移动的独立悬架；前一种为烛式悬架；后一种为麦弗逊悬架，也 成为滑柱帘杆悬架。烛式独立悬架优点：车轮转向时，前轮的定位参数不会发生变化，有利于转 向操纵和行驶稳定性。缺点：车轮转向时，全部侧向力由主销和其外部的套管承受， 增加了主销与套管的摩擦。麦弗逊独立悬架优点：前轮内侧布置空间较大，方便前置前驱 动布置。