汽车底盘构造与维修电子教案 项目5.2 四轮定位

《汽车底盘构造与维修》课程单元教学方案设计

一、首页学习情境名称项目五：车架与车桥的结构与维修学时4项目名称任务二：四轮定位学时4授课对象新能源汽车及相关专业学生授课地点多媒体教室教学目标知识目标能力目标素质目标1，转向桥结构及特点2，转向轮定位参数3，转向驱动桥结构及特点1，正确分析转向轮定位参数的作用2，具备分析转向桥和转向驱动桥结构特点的能力1、岗位精神2、团队合作意识的培养3、培养良好的设备维护和保养意识单元学习内容车桥的结构类型及特点2、转向轮定位参数能力训练项目与训练方法训练项目(任务)：车桥的结构类型认知转向轮定位参数的调节训练方法：1、案例法，案例分析；2、演示法，教师演示识别步骤；3、课题讨论，学生讨论，教师巡回指导教学重点及难点教学重点转向轮定位参数2、转向驱动桥结构及特点教学难点转向驱动桥结构及特点学情分析本课程为专业基础课，学生上该课前已上完汽车机械基础等专业课程，对汽车基本结构有一定的认知，且大部分学生对汽车的构造比较感兴趣，在接触本门课时有一定的新鲜感，所以要抓住学生的求知欲，上好本次课，让学生对自己选择的专业充满信心，对专业前景感到欣喜。教学方法手段及组织形式1、讲授法2、案例分析法3、课堂讨论法教学资源多媒体、实物模型、汽车底盘模型学习参考资料教学辅助资料教学评价设计课堂提问，了解学生掌握情况；课堂作业检查；课后作业批改；布置作业相关习题教学反思二、教学活动设计教学过程教师活动学生活动设计意图时间教学引入教学内容转向桥结构及特点降低学习难度，引导学生主动学习0.3学时转向轮定位参数知识重点1学时转向驱动桥结构及特点知识难点1学时拆装车架技能提升1.5学时教学小结回顾课程教学内容，设计问题，布置作业回答教师问题，提出个人疑问梳理学习内容0.2学时习题答疑三、考核评价标准1、能分析转向桥结构组成的能力2、能分辨转向桥结构类型的能力3、能描述转向驱动桥工作原理的能力四、主要知识点一、车桥1、车桥功用和类型1）车桥功用·汽车车桥（又称车轴）通过悬架与车架（或承载式车身）相连接，其两端安装车轮。·其作用是：传递车架（或承载式车身）与车轮之间的各种作用力及其力矩。2）车桥类型·根据悬架的结构型式，车桥可分为断开式和整体式两种。断开式车桥为活动关节式结构，它与独立悬架配合使用；整体式车桥的中部是刚性实心或空心梁。它多配用非独立悬架。·按车轮的不同运动方式，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支承桥四种类型。其中，转向桥和支承桥均属于从动桥。一般汽车的前桥多为转向桥，而后桥或中、后两桥多为驱动桥；越野汽车或大部分轿车的前桥既是转向桥也是驱动桥，故称为转向驱动桥；有些单桥驱动的三轴汽车（6×2）的中桥（或后桥）是驱动桥，则后桥（或中桥）都是支承桥。2、转向桥1）功用·利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向;·承受车轮与车架之间的垂直载荷,纵向的道路阻力,制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩；2）关键指标·由于路况复杂，车桥需要有一定的刚度和强度。·转向轮具有正确的定位角和合适的转向角。·尽量减少转向轮质量和传向传动件的摩擦阻力3）组成:前轴、转向节、主销和轮毂等。·前轴：其断面一般是工字形，为提高抗扭强度，在接近两端各有一个加粗部分成拳形，其中有通孔，主销即插入此孔内，中部向下弯曲成凹形，其目的是使发动机位置得以降低，从而降低汽车质心；扩展驾驶员视野；减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。·转向节：是车轮转向的铰链，它是一个叉形件。上下两叉有安装主销的两个同轴孔，转向节轴颈用来安装车轮。转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连，使前轮可绕主销偏转一定角度而使汽车转向。·主销：作用是铰接前轴及转向节，使转向节绕着主销摆动以实现车轮的转向。主销的中部切有凹槽，安装时用主销固定螺栓与它上面的凹槽配合，将主销固定在前轴的拳形孔中。主销与转向节上的销孔是动配合，以便实现转向·轮毂：车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节外端的轴颈上。轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。3、转向车轮定位·功用：使汽车转向轻便、行驶平稳、减少机件磨损。·转向轮定位（前轮定位）指转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对安装位置·前轮定位包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束（1）主销后倾1）定义:主销装于前轴，上端向后倾斜倾。2）主销后倾的作用·在汽车纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角r叫主销后倾角。·主销后倾后，形成了绕主销的稳定力矩M＝FL，其作用方向正好与车轮偏转方向相反，使车轮有恢复到原来中间位置的趋势。即使在汽车直线行驶偶尔遇到阻力使车轮偏转时，也有此种作用。由此可见，主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的的轮自动回正。·后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性愈强，但后倾角过大会造成转向盘沉重，—般采用r<3°。有些轿车和客车的轮胎气压较低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动，引起稳定力矩增加，故后倾角可以减小到接近于零，甚至为负值(即主销前倾)。3）主销后倾产生方法:·前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，由于钢板前高后低，使前轴向后倾斜而形成。·在钢板后部加装鍥形垫片而形成后倾。（2）主销内倾1）定义：·主销安装到前轴上后，其上端略向内倾斜，称为主销内倾。·在汽车横向垂面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销内倾角。2）主销内倾的作用：·使车轮转向后能自动回正，且转向操纵轻便。·一般内倾角β在5°—8°之间。·主销内倾角是制造前轴时使主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。在非独立悬架的转向桥上，主销内倾角是不能单独调整的。3）主销后倾和主销内倾的作用关系·主销后倾和内倾都有使汽车转向后自动回正、保持汽车直线行驶的作用·主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关。·高速时后倾的回正作用大，而低速时主要靠内倾的回正作用。·直线行驶时车轮偶尔遇到冲击而偏转时，也主要是依靠主销内倾起回正作用。3）车轮外倾1）定义·车轮旋转平面上方略向外倾斜，称为车轮外倾。·车轮旋转平面与汽车纵向前垂面之间的夹角称为车轮外倾角α。2）车轮外倾的作用·为了提高车轮行驶的安全性和转向操纵轻便性。·非独立悬架车轮外倾角是由转向节的结构确定的。转向节安装到前轴后，其轴颈相对于水平面向下倾斜，从而使车轮安装后外倾，一般不能调整。但使用独立悬架的转向桥大多可以调整。·车轮外倾角虽然对安全和操纵有利，但是过大的外倾角将使轮胎横向偏磨增加，油耗增多。一般车轮外倾角为1°左右。4）前轮前束1）定义·汽车两个前轮的旋转平面不平行，前端略向内收，这种现象叫做前轮前束。·两轮前端距离B，后端距离A，其差值即为前束值。2）前轮前束的作用·减小或消除汽车前进中因车轮外倾和纵向阻力致使车轮前端向外滚开所造成的滑移。4、转向驱动桥1）功能：具有转向和驱动两种功能。既具有一般驱动桥的基本部件，还具有转向桥特有的主销等。2）转向驱动桥的结构组成·既具有一般驱动桥所具有的主减速器、差速器及半轴；也具有一般转向桥所具有的转向节壳体、主销和轮毂等。·它与单独的驱动桥、转向桥相比，其不同之处是，由于转向所需要半轴被分为两段，分别叫内半轴(与差速器相连接)和外半轴(与轮毂连接)，二者用等角速万向节连接起来。同时，主销也因此分成上下两段，分别固定在万向节的球形支座上。转向节轴颈做成空心，以便外半轴从中穿过。转向节的连接叉是球状转向节壳体，既满足了转向的需要，又适应了转向节的传力。转向驱动桥广泛地应用到全轮驱动的越野汽车上3）转向驱动桥的工作过程·驱动：桥的中部装有主减速器和差速器。内半轴和外半轴通过等角速万向节连接在一起，外半轴的端部制有花健，它和半轴凸缘相啮合。当前桥驱动时，转矩由主减速器、差速器传给内半轴、万向节、外半轴和半轴凸缘，最后传递到轮毂，驱使车轮旋转。·转向：转向节由转向节轴颈和转向节外壳用螺栓连接成整体。转向节轴颈上装有两个轮毂轴承，以支承轮毂；转向节轴颈内孔壁内压装有衬套，以支承外半轴。在转向节外壳的上下两端分别装有上下两段主销的加粗部分，并用止动销止动，在转向节外壳上端装有转向节臂