(完整版)傳動系教案

PAGE2-批準人：年月日底盤結構和功用教案（傳動系）單位：授課人：授課對象：全體學兵時間：年月日教學設計課目：傳動系目的：通過學習，使同志們熟悉底盤基本結構和傳動系的分類及用途，掌握傳動系各部組成、結構和功用。內容：1.汽車底盤概述2.傳動系3.離合器4.變速器5.萬向傳動系及后驅動橋教學重難點：離合器、變速器。教學步驟、時間和方法：第一步：導課（2分鐘）采用誘導的方式，從汽車的基本組成（發(fā)動機、底盤、車身、電器設備）講起，上節(jié)課學習發(fā)動機的結構和功用，引入底盤概述，從發(fā)動機是汽車的動力源講起，引導學兵思考發(fā)動機的動力是怎么傳給汽車的驅動輪和工作裝置的。從而導入本節(jié)課學習的內容。第二步：重點講解（90分鐘）結合幻燈實物插圖進行理論講授；多媒體動畫演示；中間采取組織討論和互問互答的形式強化教學效果，調動學兵學習的熱情和積極性；本課分兩個課時進行。第三步：組織討論（20分鐘）討論內容：結合實車駕駛練習，以本課的重難點內容：離合器、變速器的結構和功用為討論對象；討論目的：深化學習內容，增強學習效果。討論方法：可以視情劃分小組，采取提問解答的方式進行。第四步：疑難解答（5分鐘）授課過程中引導學兵及時對存在的疑難問題進行提問并解答，達到強化學兵理解記憶、鞏固提高的目的。第五步：小結講評（3分鐘）每個內容及時進行小節(jié)，授課結束對本課內容進行梳理歸納，對重、難點內容加以強調，加深學兵對本課內容的理解記憶，并對課堂學習情況進行講評，提高學兵學習的主動性自覺性。標準：熟悉傳動系的分類及用途，掌握各部組成、結構和工作原理。地點：多媒體教室要求：1.認真聽講，做好筆記。2.聯(lián)系實際，認真思考。3.遇有問題，及時提問。保障：教案、課件、電腦、投影儀、多媒體設備。教員：2019年3月4日底盤結構和功用教案授課提要課目：傳動系目的：通過學習，使同志們熟悉底盤基本結構和傳動系的分類及用途，掌握傳動系各部組成、結構和功用。內容：1.汽車底盤概述2.傳動系3.離合器4.變速器5.萬向傳動系及后驅動橋方法：理論講解、課件演示、研究討論、歸納總結。時間：120分鐘地點：多媒體教室要求：1.認真聽講，做好筆記。2.聯(lián)系實際，認真思考。3.遇有問題，及時提問。保障：教案、課件、電腦、投影儀、多媒體設備。授課進程授課準備3分鐘1.清點人員，準備教具；2.宣布授課提要。授課實施120分鐘【導課】（2分鐘）同志們，我們前面學習過汽車的基本知識，有誰知道汽車由哪幾部分組成？（發(fā)動機、底盤、車身、電器設備四個部分組成。）發(fā)動機是汽車的動力來源，但是你們知道這些源源不斷的動力是怎么傳輸?shù)狡嚨男旭偤凸ぷ餮b置的呢？今天我們就來解答這個問題。第一個內容汽車底盤概述底盤作為汽車的四大組成部分之一，它包括傳動系、行駛系、轉向系和制動系四個系統(tǒng)。它的作用是接受發(fā)動機的動力，使汽車產生運動，并保證正常行駛（這也就解決了發(fā)動機動力到汽車行駛和工作裝置的傳輸）。隨著汽車技術的發(fā)展，底盤技術也在不斷發(fā)展。早年，汽車底盤設計只考慮能量的轉換，也就是燃油燃燒產生的熱能轉化為發(fā)動機活塞往復運動的動能再經過傳輸，以保證汽車的正常使用；20世紀60年代，汽車保有量逐漸增加，交通事故的頻發(fā)成了嚴重的社會問題（制動系的缺陷）。所以汽車底盤改造了制動裝置，也添加了許多安全裝置（比如安全帶、安全氣囊等等）；20世紀70年代，能源危機和環(huán)境保護是汽車業(yè)的重大問題。底盤設計應考慮如何減少行駛阻力，最大限度地利用燃油燃燒產生的熱能，提高燃油熱效率，此時以機械控制和液壓控制系統(tǒng)為主（最優(yōu)傳動比，減少耗能）。20世紀80年代，隨著電子技術的發(fā)展，汽車底盤也采用了許多電子控制技術（ABS）。如今，汽車底盤已經引進了電腦控制技術，使汽車的安全性、舒適性和環(huán)保性大大提高，尤其在汽車的安全性和操作智能化方面更加突出。第二個內容傳動系定義：汽車的傳動系是將發(fā)動機發(fā)出的的動力傳給驅動輪或工作裝置，使汽車行駛或作業(yè)的系統(tǒng)。一、傳動系組成一般由離合器、變速器、萬向傳動系、驅動橋等組成。二、傳動系功用=1\*GB3①將發(fā)動機發(fā)出動的動力按需要傳給驅動輪，從而推動汽車行駛；（萬向傳動系）=2\*GB3②使汽車在不同的情況下具有合適的行駛速度；能倒向行駛；（變速器）=3\*GB3③能平穩(wěn)起步；能及時傳遞和切斷動力；（離合器）=4\*GB3④能保證汽車行駛轉彎。（驅動橋）三、傳動系布置形式傳動系的布置形式決定于發(fā)動機的類型、安裝位置以及汽車用途、驅動形式。1.汽車驅動形式表示方法全部車輪數(shù)×驅動輪數(shù)（六平6X4）或：全部車橋數(shù)×驅動橋數(shù)（橋數(shù)較多時采用）2.傳動系常見的布置形式（1）發(fā)動機前置、后輪驅動（FR型）這種形式附著力大，易獲得足夠的驅動力；發(fā)動機散熱好，異響易察覺；操縱機構簡單，維修方便。這種形式多用在載重汽車上。（2）發(fā)動機前置、前輪驅動（FF型）這種形式發(fā)動機散熱好，異響易察覺；操縱機構簡單，維修方便；傳動系結構緊湊，整車質心降低，汽車高速行駛穩(wěn)定性好；但由于前輪驅動，汽車上坡時附著力減小，易打滑；而下坡時前輪負荷過重，高速行駛時易翻車。這種形式多用于小轎車上。（3）發(fā)動機后置、后輪驅動（RR型）這種形式大大縮短傳動軸的長度，使傳動系結構緊湊，質心有所降低，前輪不易過載，后輪附著力大，并能充分利用車廂底部的面積，但發(fā)動機散熱條件差，異響不易察覺，操縱機構必須采用遠距離的操縱機構，所以變得復雜，維修調整不方便。這種形式多用于大客車上。（4）發(fā)動機前置、全輪驅動特殊用途的汽車，如越野汽車、牽引汽車等，需要在無路地段行駛，為提高越野能力，在變速器和驅動橋之間增設分動器，其作用是把動力分配給各個驅動橋，實現(xiàn)全輪驅動。第三個內容離合器一、離合器功用（一）功用（根據(jù)汽車行駛需要，通過控制汽車動力的傳遞與切斷達到以下功用。）（1）保證汽車平穩(wěn)起步（2）順利換檔和制動停車（3）防止傳動系過載（二）要求（1）具有合適的轉矩儲備能力，在保證能傳遞發(fā)動機輸出的最大轉矩而不打滑的同時，又能防止傳動系過載。（2）分離迅速徹底，結合平順柔和，以便于換檔和保證汽車平穩(wěn)起步。（3）具有良好的散熱能力。（4）離合器從動部分轉動慣量要盡可能小，以減輕換檔時齒輪的沖擊。（6）操縱輕便，以減輕駕駛員的疲勞。離合器種類和結構也是圍繞以上六個方面的要求來設計的。二、離合器種類1.分類：主要有摩擦式離合器、液力式離合器、電磁式離合器。載重汽車上普遍采用的是摩擦式離合器。2.摩擦式離合器分類：按摩擦片的數(shù)目分為：單片離合器、雙片或多片離合器。按壓緊彈簧形式分為：螺旋彈簧式離合器、膜片彈簧離合器等。三、摩擦式彈簧離合器的基本組成和工作原理。1.基本組成=1\*GB3①主動部分（飛輪、離合器蓋、壓盤）=2\*GB3②從動部分（從動盤、從動軸）=3\*GB3③操縱機構2.工作原理（1）接合狀態(tài)：踏板處于最高位置，分離杠桿與分離軸承間存在分離間隙，壓盤在壓緊彈簧作用下壓緊從動盤，發(fā)動機動力經飛輪→壓盤→從動盤→從動軸傳出。（2）分離過程：踩下離合器踏板，通過操縱機構將壓盤往后拉，使壓盤與從動盤間產生間隙，即主從動部分分離，切斷動力傳遞。（3）接合過程：緩慢抬起踏板，在壓緊彈簧作用下，壓盤前移逐漸壓向從動盤，摩擦力矩逐漸增大，發(fā)動機動力逐漸傳給從動盤。3.離合器的自由間隙和自由行程自由間隙：在離合器處于接合狀態(tài)時，分離杠桿內端與分離軸承間的間隙。過大，離合器會分離不徹底；過小會打滑。自由行程：為消除自由間隙所需的離合器踏板行程。4.膜片彈簧離合器（1）結構特點：膜片彈簧同時起到分離杠桿和壓緊彈簧的作用，彈簧前后用兩個支承圈作支點，借鉚釘置承在離合器蓋上。工作原理：1）未裝飛輪時（離合器蓋與飛輪未連接時），彈簧處于自由狀態(tài)。2）裝上飛輪時（離合器蓋與飛輪用鉚釘連接時），彈簧變形，產生壓緊力。3）分離時，彈簧進一步變形，外端將壓盤往后拉，使離合器分離。（2）特點：1）結構緊湊，質量小。2）壓力均勻，磨損均勻。3）工作可靠，操縱輕便。4）高速時，離心力對彈簧影響小，壓緊可靠。5）無需進行分離杠桿高度的調整，不存在分離杠桿運動干涉。5.從動盤與扭轉減震器結構：1）從動盤：摩擦片、盤轂、從動盤本體等。2）扭轉減震器：減震器盤、阻尼片、減震器彈簧等工作原理：工作時，動力從從動盤摩擦片從動盤本體減震器盤減震器彈簧從動盤轂從動軸。下面主要結合解放CA1121J和東風EQ1118G兩種車型來講摩擦式膜片彈簧離合器的基本組成和工作原理。1.解放CA1121J型汽車離合器采用單片干式DS330型膜片彈簧離合器，該離合器主要由主動部分、從動部分和液壓操縱機構組成。（1）主動部分：飛輪、離合器蓋、壓盤；（2）從動部分：從動盤、從動軸；（3）液壓操縱機構：主要由離合器工作缸、分離叉和分離軸承等組成。四、離合器的操縱機構離合器操縱機構是駕駛員可以使離合器分離，而后又使之柔和接合的一套機構。它起始于離合器踏板，終止于離合器殼內的分離軸承。這里主要討論離合器殼外的部分。結合EQ1118G型汽車離合器，講液壓式操縱機構1.組成：踏板、工作缸、分離叉、分離軸承和管路等。2.原理：需分離離合器時，踩下離合器踏板，通過推桿使主缸活塞移動，缸內油壓升高，經管路進入工作缸，推動推桿移動，使分離叉撥動分離套筒和分離軸承，從而使離合器分離。放松踏板，各部分回位，離合器在壓緊彈簧作用下接合。3.液壓操縱機構特點：摩擦阻力小，質量小，布置方便，接合柔和等。在各種車廣泛應用。第四個內容變速器一、變速器的功用1.改變發(fā)動機傳給驅動輪轉速和扭矩，以滿足汽車在各種行駛條件下的需要；（變速變扭）2.在發(fā)動機旋轉方向不變的情況下，實現(xiàn)倒車；（倒擋）3.在離合器結合時，可使發(fā)動機不熄火而中斷動力傳遞。（空擋）簡記：變速（變扭）、變向和暫時中斷動力傳遞（如空檔滑行、短暫停車時）二、變速器類型目前多按操縱方式分：手動變速器和自動變速器手動變速器是機械式的，變換擋位，需要駕駛員連續(xù)控制離合器踏板和變速器操縱桿。駕駛員勞動強度比較大。裝有自動變速器的車輛沒有離合器，自動變速器的動力是經過液力變矩器獲得的。這里我們要知道自動變速器通常設有P、R、N、D、2、L幾個擋位，其中P是駐車擋，R是倒擋，N是空擋，D、2、L都是前進擋。三、變速器的組成手動變速器由傳動機構和操縱機構兩部分構成。變速傳動機構裝在殼體內，由齒輪和軸等構成，殼體中加注有一定的齒輪油，用于潤滑各個運動機件，其作用是變速、變扭和變向；變速操縱機構裝在蓋內，由操縱桿、撥叉、撥叉軸和鎖止機構等構成，其作用是操縱傳動機構。四、手動變速器的工作原理機械式變速器的變速原理是利用若干對齒數(shù)不同的齒輪，相互嚙合轉動來實現(xiàn)變速的。1、換檔原理改變嚙合齒輪的大小，即可改變傳動比，也就是改變了檔位。2、變向原理一對齒輪嚙合傳動，動力改變了一次方向，要使方向改變多一次，只要增加一個惰輪即可。五、手動變速器的結構及動力傳遞（一）三軸式變速器（用于發(fā)動機前置，后輪驅動的汽車）1、基本結構（以CA1092汽車為例）由第一軸、中間軸和第二軸組成，所以也稱為三軸式變速器。有六個前進檔，一個倒檔。其中二、三、四、五、六擋裝有鎖環(huán)式同步器，一擋和倒擋為滑動齒套換擋。同步器這里不展開講，只說一下其作用：使換擋方便，減少齒端沖擊磨損，延長齒輪或結合齒的使用壽命，縮短換擋時間，迅速提高車速。（以前汽車沒有同步器，換擋需要哄兩腳油，具體原理結合一擋換二擋為大家講解）第一軸（動力輸入軸），其上有一主動齒輪；前端用向心球軸承支承在飛輪的中心孔內；后端用滾柱軸承支承在變速器的殼體前端；驅動齒輪與第一軸制成一體；軸承蓋外圓使變速器總成在離合器殼中定位。第二軸（動力輸出軸），其上支承有各檔位齒輪；前端用滾針軸承支承在第一軸齒輪的內圓孔中；后端用滾柱軸承支承在變速器的殼體上；二軸上各檔齒輪通過滾針軸承支承在第二軸上。中間軸，其上固定有各檔齒輪。前、后端用滾柱軸承支承在變速器殼體上。（加擋過程是兩腳油門兩腳離合；減擋過程是一腳油門兩腳離合）結合一擋換二擋為例解釋為什么沒有同步器要加兩腳油門兩腳離合？兩腳離合是為了脫擋和掛擋，離合器的作用之一就是實現(xiàn)順利換擋。然后再講下為什么要加兩腳油。我們知道，物體都有保持原有運動的特性，這叫作慣性，比如發(fā)動機加裝飛輪就是利用飛輪的慣性來儲存能量，保證發(fā)動機持續(xù)運轉。且物體質量越大，慣性越大。各擋位齒輪通過中間軸與一軸相聯(lián)系，一軸連接離合器，二軸連接傳動軸，傳動軸通過萬向傳動裝置連接驅動橋。在離合器分離的狀態(tài)下，二軸負荷比一軸大的多，二軸的慣性也就明顯比一軸的慣性大的多，所以一軸減速快，二軸減速慢，換個說法就是二軸能夠保持原有的運動狀態(tài)更持久。每個擋位都有一個最低速度和一個最高速度，而且擋位越高，相對應的最低和最高速度也越大。換擋前二軸與一擋齒輪轉速相同，此時二軸轉速低于二擋最低轉速，第一次加油，就是為了使二軸獲得一個超過二擋最低速的轉速，這樣才有二軸與二擋齒輪轉速同步實現(xiàn)換擋的可能；隨著踩下離合器踏板，離合器分離，二擋齒輪由于慣性小，轉速降低較快，在換擋前，二擋齒輪轉速就已經降到了二軸速度以下，為了實現(xiàn)換擋，需要二次加油，使二擋齒輪轉速提升，超過二軸轉速，第二次踏下離合器，在離合器再次分離的過程中，二擋齒輪轉速逐漸降低，二擋齒輪會有機會與二軸速度相同，實現(xiàn)同步，此時也是換擋的最佳時機。2、各檔的傳動過程1）一檔；20右移接上211→2→38→30→33→22→21→20→28→262）二檔：20左移接上18、191→2→38→30→34→17→18→20→28→263）三檔：將12右移接上14、151→2→38→30→35→16→15→12→13→264）四檔：12右移接上10、111→2→38→30→36→9→10→12→13→265）五檔：5右移接上71→2→38→30→37→8→7→5→40→266）六檔：5左移接上31→2→3→5→40→267）倒檔：23右移接上241→2→38→30→29→32→25→24→23→27→26六、變速器操縱機構變速器有直接操縱式和遠距離操縱式。一、換檔撥叉機構包括撥叉軸、撥叉、撥塊和操縱桿等。二、定位鎖止裝置1、自鎖裝置1）功用：用于防止自動掛擋和自動脫檔，并保證傳動齒輪全齒長嚙合。2）結構及工作原理：（圖4－19）2、互鎖裝置1）功用：保證不同時掛上兩個檔。2）結構及工作原理（圖4－20）3、倒檔鎖裝置1）功用：防止誤掛倒檔。2）結構及工作原理（圖4－23）第五個內容萬向傳動系及后驅動橋一、萬向傳動系（一）萬向傳動系的功用萬向傳動系的功用是連接不在同一條直線上的變速器（或分動器）和驅動橋，實現(xiàn)動力平穩(wěn)可靠的傳遞。萬向傳動系的應用：1.變速器與驅動橋間；2.越野車的變速器與分動器及分動器與各驅動橋間，轉向驅動橋中；3.獨立懸架的驅動輪與驅動橋間；4.一部分汽車的離合器與變速器間；5.動力輸出、絞盤、轉向操縱機構。（二）萬向傳動系的組成萬向傳動系由萬向節(jié)、傳動軸和中間支承組成。1.萬向節(jié)組成：由萬向節(jié)叉、十字軸和軸承等組成。由于變速器的輸出軸與驅動橋的輸入軸，在汽車上一高一低，不在同一直線上，而且隨著負荷變化與車輪的跳動，兩軸會發(fā)生相對位移，造成變速器輸出軸與驅動橋的輸入軸的軸線間距離及夾角經常發(fā)生變化，為保證其動力可靠傳遞，傳動軸上安裝了萬向節(jié)和伸縮節(jié)，萬向節(jié)可適應兩軸間夾角的變化，伸縮節(jié)則適應兩軸間距離的變化。2.傳動軸傳動軸的兩端焊有軸頭或萬向節(jié)叉，軸上焊有平衡片。當軸距較大時，可以采用三萬向節(jié)式傳動軸，傳動軸做成兩節(jié)加中間支承以增加傳動軸的剛性，無論是兩萬向節(jié)式還是三萬向節(jié)式傳動軸，都在滑動叉與傳動軸上刻有箭頭標記，以便拆卸后重裝時保持兩者的相對角位置，確保原有平衡不被破壞。3.中間支承中間支承用以縮短傳動軸的長度，提高傳動軸的剛性。由中間支架、中間支承軸承、緩沖盤、蓋及油封等組成。二、驅動橋驅動橋的功用：1.支承車輛重量；2.降低轉速，增大驅動輪扭矩；3.改變扭矩的傳遞方向；4.實現(xiàn)差速作用。保證汽車在轉彎或凹凸不平的道路上行駛時，能自動地使兩個驅動輪轉速不同，保證車輪滾動行駛。一般載重汽車驅動橋的組成：減速器、差速器、半軸、橋殼等。結構類型：非斷開式驅動橋（與非獨立懸架配用）、斷開式驅動橋（與獨立懸架配用）1.減速器功用：將輸入的轉矩增大、轉速降低，并將動力傳遞