汽车底盘构造原理

《汽车底盘构造原理》实验指导书汽车与交通实验中心编

青岛理工大学汽车与交通学院

2007年8月8日

课程编号：241204x 课程类别：学科大类课

适用层次：本科适用专业：交通运输

课程总学时：40 适用学期：第六期

目录

实验一：汽车离合器工作过程演示和结构拆装实验 (90)

实验二：汽车变速器工作过程演示和结构拆装实验 (95)

实验三：汽车自动变速器工作过程演示 (98)

实验四：汽车万向传动装置的拆装 (101)

实验五：汽车驱动桥结构的拆装 (109)

实验六：汽车各种汽车车架、车身展示 (112)

实验七：汽车车桥和车轮结构的拆装、展示 (115)

实验八：不同结构形式的悬架的参观 (126)

实验九：汽车转向系的工作过程及结构参观 (132)

实验十：汽车制动系的工作过程演示及ABS制动系工作演示 (138)

实验一：汽车离合器工作过程演示和结构拆装实验

实验类型： 验证 实验学时： 3

开出要求： 必做

一、 实验目的

1. 观察分析常见车型传动系的组成和布置形式，了解离合器在汽车上的布置位置和操

纵机构的连接关系。

2. 通过实验，掌握离合器的基本构造，工作原理和安装情况，分析其传力、防干涉及

调整等结构措施。

3. 了解离合器踏板自由行程的调整原理，调整部位和方法。

4. 观察中央弹簧式、膜片弹簧式离合器的结构特点，分析其结构原理。

二、 实验原理及说明

离合器是汽车传动系中直接与发动机相联接的部件。汽车上所用的离合器大多数是

图1 机械式离合器操纵机构分解图

1-离合器踏板及杆总成2-密封垫3-踏板杆固定螺栓4-弹簧垫圈5、6-踏板臂7-铆钉8-螺栓9-固定螺母10-弹簧垫圈11-踏板轴支架12-粉末冶金套13-踏板轴14-半圆键15-螺栓16-踏板轴拉臂17-拉臂衬套18-回动弹簧19-调整螺栓20-支架21-调整螺母22-分离拉杆总成23-平口销24-平垫圈25-开口销26-弹簧27-平垫圈28-调整螺母29-垫圈30-分离叉拉臂31-分离叉32-分离轴承座总成33-分离轴承回位弹簧34-钩环8）拆下离合器外壳上的突缘固定螺栓，拆下突缘并取下分离叉。9-在拆下变速器后，摘下分离轴承回位弹簧，从变速器第-轴

干式摩擦片离合器，它通过摩擦作用传递汽车动力。离合器部件主要由离合器及离合器操纵机构组成。

1. 离合器操纵机构

离合器操纵机构采用-系列传动机构来实现脚踏板对离合器的控制，根据动力传递的方式可分为机械传动和液压传动两种。

图3 CA-1091汽车离合器分解图

1-中间主动压盘支撑弹簧2-传动销螺母3-离合器传动销4-压盘隔热垫5-离合器压紧弹簧6-弹簧垫圈7-紧固螺栓8-中间主动压盘调整螺钉9-调整螺栓锁定垫l0-调整螺钉弹簧11-离合器盖12-开口销13-分离杠杆调整螺母14-压盘分离杠杆调节垫15-分离杠杆支撑弹簧16-分离杠杆17-平垫圈18-分离杠杆调整螺钉弹簧19-分离杠杆调整螺钉20-离合器压盘21-离合器被动盘22-离合器中间主动压盘 图2 奥迪100车用离合器分解图

1-飞轮2-被动盘总成3-离合器盖总成4-弹簧垫圈5-离合器固定螺栓6-分离轴承

2.离合器

离合器按其压紧弹簧的形式分为螺旋压紧弹簧与膜片压紧弹簧两种。螺旋压紧弹簧离合器多数用于载重车，而膜片弹簧离合器多数用在轿车上。

三、实验仪器

包括仪器设备条件、物质条件、相关文献资料等

四、实验内容和步骤

(一)离合器操纵机构的拆卸与装配

1.拆卸

机械式传动离合器操纵机构的拆装桑塔纳、解放CA-1091及东风EQ-1090等均采用此种结构，图1为CA-1091所用机械式离合器操纵机构分解图。

1)拆下离合器踏板杆的固定螺栓，取下踏板及踏板杆总成。

2)松开离合器踏板回动弹簧调整螺栓，拆下回动弹簧。

3)拆下球形螺母及锁紧螺母，拔下联接踏板拉臂与分离拉杆的开口销、平垫圈，

拔下平头销，将离合器分离拉杆及弹簧拆下。

4)松开离合器踏板臂的紧固螺栓，取下踏板臂及半圆键。

5)松开离合器踏板拉臂的紧固件，拆下离合器踏板拉臂及刹车阀拉臂，拆下踏板

轴。

6)拆下固定离合器踏板臂支架总成的三个固定螺栓，将支架总成从车架上拆下。

7)拆下离合器分离叉轴拉臂的紧固螺栓，取下拉臂及半圆键。

8)拆下离合器外壳上的突缘固定螺栓，拆下突缘并取下分离叉。

9)在拆下变速器后，摘下分离轴承回位弹簧，从变速器第-轴上取下分离轴承及

轴承座。

2.装配

按与拆卸顺序相反的过程进行装配。装配前，粉末冶金套及拉臂衬套的内孔要涂润滑脂，全部装复后要调整离合器的自由行程。

(二)离合器拆装

1.螺旋弹簧离合器的拆装

1)拆卸图3为解放CA -1091汽车离合器分解图，其拆卸工艺顺序如下：

a)查看离合器压盘与飞轮上有无相应的装配记号，若没有应做上标记。

b)拆除6个离合器固定螺栓，如果螺栓上有平衡片，要记住平衡片的位置。然后

拆除离合器盖总成、从动盘、中间主动盘。

c)把离合器盖总成用专用压板压紧，拆下6个分离杠杆调整螺栓上的开口销、螺

母、自动调节垫片。注意：分离杠杆螺栓、弹簧、垫圈及螺母应套好，以免错

乱。

d)松开压板，拆下离合器盖、分离杠杆、杠杆弹簧。

e)根据需要，拆除3个中压盘调整螺钉和弹簧。拆下12个压紧弹簧及隔热垫。

f)根据需要，从飞轮上逐个拆下传动销。

2)装配

拆卸后，所有零件经过检查和相应修复，按与拆卸相反的顺序进行装配。装配时应注意以下几点：

a)润滑各部位，中压盘、压盘装复时要对上飞轮上的记号。

b)单片离合器（EQ-1090）的从动盘安装时，毂上长的-面应朝向变速器；双片离

合器（CA-1091）的从动盘安装时，盘毂应短头相对。

c)中压盘有弹簧的-面应朝飞轮。

d)在拧紧离合器盖固定螺栓之前，为了确保飞轮中心与两个从动盘的花键孔在同

-中心线上，用-个旧的变速器轴做导杆进行定位，插人从动盘花键轴孔和曲轴

的后轴承孔内，对正中心，然后分2-3次均匀地拧紧离合器盖固定螺栓，以免

从动盘偏斜。

e)装配后需进行杠杆高度的调整、中间主动压盘限位螺钉及自由行程的调整。

2.膜片弹簧离合器的拆却与装配

1)拆卸图2为奥迪100车用离合器总成分解图，其拆卸顺序如下：

a)检查离合器与飞轮上是否有装配记号，如没有应做上记号。

b)把离合器盘导套（专用工具）或变速器一轴插人中心孔，以防止离合器盘脱落。

c)按对角拆下离合器盘固定螺栓及弹簧垫，拿下离合器盖总成和从动盘总成。

d)如需进一步拆卸，可用电钻取下离合器盖上的铆钉，拆下压盘、传动片及分离

钩。

2)装配

按与拆卸相反的顺序进行，但应注意以下几点：

a)拆开的离合器盖总成在重新装配时可以重新铆上，也可以用专用螺栓装配，但

螺栓的帽应铆死，不得松动。

b)装配时，应用专用工具或变速器一轴插人从动盘毅及飞轮的中心孔内，以保证

变速器总成装配时能顺利的装人。

c)装配时，从动盘应按飞轮上的标记装配；无标记的从动盘，盘毅长的一面应朝

向变速器。

d)离合器盖总成装配时，固定螺栓应交叉，均匀地拧紧。

五、实验报告

1.简述汽车传动系的主要组成部分及其功用。

2.离合器由哪四大部分组成?

3.离合器传递动力时和中断动力时主动、从动部分的之间的关系。

4.拆下分离杠杆及其附件，观察其结构，分析工作原理及其是如何防止运动干涉的。

5.分析离合器怎样防止热量传至分离弹簧，分离弹簧怎样定位的？

6.观察从动盘的连接情况、其上扭转减振器的构造并分析扭转减振器的工作原理。

7.车上调整离合器踏板自由行程的过程。

六、预习与思考题

1.画简图说明EQ1092F离合器的基本结构和动力传递方式。

2.离合器分离杠杆的内端面为何要调整至同一平面，如何进行调整的?

3.分离杠杆为什么会产生分离运动干涉，EQ1092F离合器是怎样消除的？

4.离合器的功用是什么，是怎样保证完成这些功用的？

5.膜片弹簧离合器在结构和性能上有哪些优点？

七、参攷资料

实验二：汽车变速器工作过程演示和结构拆装实验

实验类型：验证实验学时： 3 开出要求：必做

一、实验目的

1.观察变速器的安装位置以及与发动机的联结关系。了解变速器操纵机构的结构特

点。

2.通过对轿车五档变速器的拆装，观察、了解齿轮式变速器的结构和工作原理。

3.掌握锁销式惯性同步器的工作原理，了解其结构特点。

4.观察不同汽车变速器的结构原理。

二、实验原理及说明

(一)变速器功用

1.改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况

下，满足可能的行驶速度要求。

2.实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。

3.中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，

中断向驱动轮的动力传递。

(二)普通齿轮变速器

普通齿轮变速器主要分为三轴变速器和两轴变速器两种。

变速器传动机构

1.三轴变速器

这类变速器的前进档主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。

三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、

第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。

2.两轴变速器

这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成。与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，在一般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴，所以传动效率要高一些；同样因为任何一档都要经过一对齿轮传动，所以任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。

(三)变速器操纵机构

变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档，从而改变变速器的工作状态。

保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求：

1.挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都

进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行

脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。

2.为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装

置。

3.为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中设有倒档锁装

置。

三、实验仪器

包括仪器设备条件、物质条件、相关文献资料等

四、实验内容和步骤

1.在整车上观察变速器的安装位置，怎样保证变速器第一轴与曲轴同轴的。

2.拆下变速器的上盖，重点观察分析操纵机构中自锁、互锁、倒档锁装置，了解拨叉

与拨叉轴的安装。

3.拆下手制动鼓总成，拆装过程中分析手制动器怎样起作用，拆下后轴承盖，分析其

怎样防止润滑油流入水制动器的。

4.从前端拆下轴承盖，并上下晃动拔出第一轴及轴承，观察第二轴前端如何支撑。

5.用手托起第二轴前端上下晃动、并往后退出第二轴，取下第二轴的轴承止推环。

6.依次从第二轴前端取出四、五档同步器总成，四五档固定齿座锁环，取下止推环，

则第二轴上二、三档同步器总成和它前面的所有零件可依次从轴上取下。

7.观察锁环和定位环是如何定位的，观察同步器怎样与第二轴联结，各档齿轮又是怎

样联结的。

8.从壳体中取出第二轴，观察中间轴和倒档轴。9、

9.思考为什么各档（除一倒档）齿轮都用斜齿轮传动，各齿轮是怎样润滑的。

10.观察同步器的构造，分析其工作原理，并能判断区别四、五档同步器和二、三档同

步器和各同步器的前后。

11.重点观察，理解各档位的传递路线。

12.按相反顺序装复变速器，注意装复时不要遗漏。

五、实验报告

1.比较轿车二轴式变速器和货车三轴式变速器的异同之处？

2.如何进行变速器的拆装？

3.绘制变速器（二轴式、三轴式）各档位动力传动路线。

4.说明变速器的操纵机构的工作原理。

5.如何进行变速器故障的诊断与检修。

六、预习与思考题

1.画出EQ1092F变速箱传动部分简图并说明各档的传递路线。

2.画出变速器自锁与互锁机构图，说明其工作原理。

3.用斜齿轮传动有什么好处，为什么一、倒档不用斜齿轮？

4.如何分辨二、三档和四、五档同步器的前后？

5.变速器怎样防止润滑油的渗透，怎样防止润滑油进入离合器和手制动器

七、参攷资料

实验三：汽车自动变速器工作过程实现

实验类型：验证实验学时： 2 开出要求：必做

一、实验目的

1.了解和认识自动变速器的液压系统的组成。

2.认识液压系统的控制阀的组成结构。

3.了解电控系统对液压阀的控制形式。

4.认识电控系统中的传感器的原理及其作用。

二、实验原理及说明

自动变速器组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。

1.液力变矩器

液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。

2.变速齿轮机构

自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种,目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。

变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。

行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。

换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。

3.供油系统

自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变矩器、

换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。

4.自动换挡控制系统

自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。

自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。

5.换挡操纵机构

自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。

三、实验仪器

包括仪器设备条件、物质条件、相关文献资料等

四、实验内容和步骤

(一)自动变速器拆装

1.自动变速器总成的拆卸

2.装备与调整

3.液力变矩器和传动板的检查

检查导轮单向离合器

测量传动板的径向跳动和起动齿圈

测量液力变矩器油泵驱动套管的偏摆量

(二)自动变速器台架实验

1.将夹持器安装在变速箱的输入轴上。

2.将扭力杆插入翻转架中的连接套筒中。将翻转架装在变速箱大前壳上，保证与变速

箱输入轴同心。

3.将翻转架装在试验台上，并插入止动销。

4.将前驱输出轴夹具装在变速箱的大八字齿轮的内座圈上，然后在夹具后部装上输出

传感器和松紧带。

5.检查试验台输出油压是否正常。

6.将试验台的主油压输出管接在变速箱的主油压测试口上，减压输出管接在变速箱的

速控油压测试口上

7.打开变速箱的油底壳，在油底壳的外部挂上挡油罩。

8.P ，N 档位的测试。

9.R 档位的测试。

10. D 档位的测试。

11.阀体的检测。

五、实验报告

1.自动变速器由哪几个部分组成？

2.液力变矩器是如何工作的？

3.简述辛普森行星齿轮系统的工作原理？

4.叙述丰田A-340E 自动变速器各档位的传动路线。

5.自动变速器如何进行性能检测？需要进行哪些性能检测？

六、预习与思考题

1.如何读取自动变速器的故障代码？

2.自动变速器如何进行性能检测？需要进行哪些性能检测？

3.自动变速器基本组件要进行哪些检修？

七、参攷资料

实验四：汽车万向传动装置的演示

实验类型：验证实验学时： 1 开出要求：必做

一、实验目的

1.了解万向传动装置的构造、种类、形式。

2.了解万向传动装置在汽车动力传动过程中所起的作用。

二、实验原理及说明

(一)万向传动装置

一般由万向节和传动轴组成，对传动距离较远的分段式传动轴，还需设置中间支承。万向传动装置的功用是在轴线相交且相互位置经常变化的两转轴之间传递动力。万向传动装置在汽车上的具体应用如下：

1.变速器(或分动器)与驱动桥之间

图1

以发动机前置、后轮驱动的汽车为例，其变速器通常与发动机、离合器连成一体支承在车架的前部，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接，如图1所示。变速器输出轴线与驱动桥的输入轴线难以布置得重合。在汽车行驶过程中，由于路面不平而产生冲击等因素，造成弹性悬架系统的振动，从而使两轴相对位置(距离和夹角)经常发生变化。因此，要在两轴之间传递动力，不能采用刚性连接，必须设置由两个万向节和一根传动轴组成的万向传动装置2。

2.离合器与变速器或变速器与分动器之间

当离合器与变速器或变速器与分动器之间分开布置时，虽然它们都支承在车架上，且轴线也可以设计得重合，但为了消除制造和装配误差以及车架变形对传动的影响，在其间也常设有万向传动装置。

3.转向驱动桥和断开式驱动桥中

在转向驱动桥中，前轮既是转向轮又是驱动轮，作为转向轮，要求它能在最大转角范围内任意偏转；作为驱动轮，要求半轴不间断地把动力传给驱动轮。

4.汽车转向操纵机构中

有些汽车的转向操纵机构受整体布置的限制，转向盘轴线与转向器输入轴轴线不能重合，因此转向操纵机构中也常采用万向传动装置

(二)万向节

万向节的功用是在轴间夹角及相互位置不断变化的两轴之间传递动力。

万向节按其扭转方向上是否有明显的弹性分为刚性万向节和挠性万向节。前者是靠刚性铰链式零件传递动力，其弹性较小；而后者则是靠弹性元件传递动力，其弹性较大，且具有缓冲减振作用。汽车上普遍采用刚性万向节。根据其输出轴和输入轴轴线夹角大于零时传动的瞬时角速度是否相等，刚性万向节又分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(三销式、双联式等)和等速万向节(球叉式、球笼式等)。

1.十字轴式刚性万向节的构造

2.准等速万向节

准等速万向节是根据上述双万向节实现等速传动的原理而设计成的。常见的有双联式和三销轴式万向节。

3.等速万向节

等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交点的平分面上。

置。

4.挠性万向节

(三)传动轴

传动轴通常是一壁厚均匀的轴管。在转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的万向传动装置中，常把传动轴制成实心轴。

1.越野汽车的传动轴

2.普通汽车传动轴

(1)单节式传动轴普通汽车最简单的传动轴只有1节，其两端用普通万向节分别与变

速

器和驱动桥连接。装配时传动轴两端的万向节叉在同一平面内就保证满载时实现等速传动。

(四)中间支承

双节式传动轴的中间支承通常装在车架横梁上，能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车行驶时因发动机窜动或车架变形等所引起的位移。

中间支承常用弹性元件来满足上述要求，它主要由内轴承、带油封的盖、支架、弹性元件所组成。图14—15中的中间支承是由支架11和轴承9等组成，双排锥轴承固定在中