汽车设计教案

教案内容注释第1讲课单元第一章汽车总体设计第一、二节（2课时）教学内容：第一章汽车总体设计第一节概述第二节汽车形式的选择教学目的：理解汽车总体设计应满足的基本规定、汽车开发程序，掌握汽车形式的选择教学重点：汽车总体设计的规定与原则、汽车形式的选择教学难点：汽车形式的选择教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解和多媒体讲课相结合板书设计：多媒体讲课教学过程：一、导入新课提问学生：1.谁第一种设计了汽车？2.通过学习《汽车构造》，能否说出按功能构造汽车分为哪几部分？3.你对汽车外形及其使用性能有哪些规定？综合学生回答状况，提出总体设计基本规定。二、讲授新课§1-1概述一、汽车总体设计应满足的基本规定：1)汽车外廓尺寸应符合GBl589—89的外廓尺寸限界规定。2)轴荷分布要合理，并应符合有关公路法规的限定规定。3)汽车的各项性能，规定到达设计任务书所给定的指标。4)进行有关运动学方面的校核，保证汽车有对的的运动和防止运动干涉。5)拆装与维修以便。二、汽车开发程序车型不一样、生产大纲不一样，新产品的开发阶段与工作内容也不一样。一般新产品开发要经历五个阶段：1.设计任务书编制阶段（1）调查分析（2）市场预测及形体设计（3）总体设计方案（4）选型和编写设计任务书2.技术设计阶段（1）协调总成与整车和总成与总成之间出现的多种矛盾；（2）将各总成设计成果反应到整车校对图上进行校对，进行“图面装配”；（3）运动校核；（4）性能的精确计算；（5）编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术文献。3.试制、试验、改善和定型阶段试验应根据国家制定的有关原则逐项进行，试制、试验完毕后应对成果进行分析，并针对暴露出来的技术问题进行改善设计，再进行第二轮试制和试验，直至产品定型。4.生产准备阶段：生产准备和小批量试生产5.生产销售阶段：对产品正式批量生产§1-2汽车形式的选择汽车的分类国标GB/T3730.1-将汽车分为乘用车和商用车。汽车形式的选择不一样形式的汽车，重要体目前轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。（一）轴数（1）影响选用轴数的原因（2）我国公路原则有关规定（二）驱动形式汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等，其中前一位数字表达汽车车轮总数，后一位数字表达驱动轮数。（三）布置形式1.乘用车的布置形式：发动机前置前轮驱动（FF）发动机前置后轮驱动（FR）发动机后置后轮驱动（RR）2.客车的布置形式：发动机前置后桥驱动发动机中置后桥驱动发动机后置后桥驱动3.货车的布置形式：平头式短头式长头式偏置式三、本讲课单元小结1.发动机前置前轮驱动（FF）这种布置形式目前在发动机排量为2.5L如下的乘用车上得到广泛应用。2.发动机后置后桥驱动在客车上得到广泛应用。四、练习巩固规定学生课下思索并学会分析：1.FF在乘用车上应用的特点；2.发动机后置后桥驱动在客车上应用的特点。五、布置下次课预习内容§1-3，§1-4与实际状况相结合图1-5图1-6图1-7

教案内容注释第2讲课单元第一章汽车总体设计第三、四节（2课时）教学内容：第一章汽车总体设计第三节汽车重要参数的选择第四节发动机的选择教学目的：理解汽车重要尺寸确实定措施，掌握汽车质量参数确实定、汽车重要性能参数的选择措施以及发动机的选择措施教学重点：汽车重要性能参数的选择措施、发动机等总成部件的选型及计算教学难点：汽车重要尺寸确实定措施、发动机重要性能指标的选择教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解和多媒体讲课相结合板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第1讲课单元讲述内容。二、讲授新课§1-3汽车重要参数的选择一、汽车重要尺寸确实定汽车的重要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等。1.外廓尺寸（GB1589-）2.轴距L3.前轮距B1和后轮距B2：各类汽车的轴距和轮距4.前悬LF和后悬LR5.货车车头长度二、汽车质量参数确实定1.整车整备质量m02.汽车的载客量和装载质量（1）载客量确实定（2）装载质量确实定（me)3.汽车总质量ma确实定4.质量系数ηm05.轴荷分派（表1-6）三、汽车性能参数确实定1.动力性参数：最高车速vamax，加速时间t，上坡能力，汽车比功率和比转矩2.燃油经济性参数：百公里燃油消耗量3.汽车最小转弯直径Dmin—机动性4.通过性几何参数（表1-11）5.汽车操纵稳定性参数6.汽车制动性参数（表1-12）7.舒适性§1-4发动机的选择一、汽车用发动机的分类二、发动机形式的选择：重点讲述汽油机与柴油机的选用三、发动机重要性能指标的选择1.发动机最大功率Pemax和对应转速nP：2．发动机最大转矩Tmax及对应转速nT：规定nP/nT在1.4～2.0之间选用。设问：发动机常用的工作功率和转矩是多少？四、发动机的悬置：对悬置元件规定；简介学科前沿：NVH问题。三、本讲课单元小结1.汽车重要参数包括：尺寸参数、质量参数和汽车性能参数。2.汽油机重要用于轻型车和乘用车、柴油机重要用于货车、大型客车上。伴随发动机技术的进步，轻型车和乘用车用柴油机有日益增多的趋势。四、练习巩固规定学生课下思索并学会分析：1.汽车性能参数的选用对汽车使用性能的影响；2.选用汽油机和柴油机的优、缺陷。五、布置下次课预习内容§1-5～§1-8表1-2

教案内容注释第3讲课单元第一章汽车总体设计第五～八节（2课时）教学内容：第一章汽车总体设计第五节车身形式第六节轮胎的选择第七节汽车的总体布置第八节运动校核教学目的：理解车身形式、轮胎选择措施、运动校核的目的和措施，掌握汽车总体布置规定教学重点：汽车总体布置教学难点：运动校核措施教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解和多媒体讲课相结合板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第2讲课单元讲述内容。二、讲授新课§1-5车身形式一、乘用车车身形式1.折背式2.直背式3.舱背式4.折背式变型基本车身形式的重要区别表目前车身顶盖与车身后部形状之间的关系上有差异。以夏利车为例，提问：什么是两厢车？什么是三厢车？二、客车的车身形式1.单层客车2.双层客车按照车头形式不一样分为：平头式和短（长）头式§1-6轮胎的选择一、轮胎与车轮应满足的基本规定足够的负荷能力和速度能力具有较小的滚动阻力和行驶噪声良好的附着特性和质量平衡耐磨损、耐刺扎、耐老化和良好的气密性质量小、价格低、拆装以便、互换性好二、轮胎的分类按胎体构造：子午线轮胎、斜交轮胎按帘线材料：钢丝轮胎、半钢丝轮胎、人造纤维轮胎和棉帘线轮胎按用途：乘用车、商用车轮胎、非公路用车轮胎、特种车轮胎按胎面花纹：公路花纹、越野花纹、混合花纹和特种花纹轮胎按断面形状：一般断面轮胎和低断面轮胎按气密方式：有内胎轮胎和无内胎轮胎三、轮胎的特点与选用子午线轮胎与斜交轮胎的性能比较§1-7汽车的总体布置一、整车布置的基准线（面）－零线确实定1.车架上平面线（垂直方向尺寸的基准线）2.前轮中心线（纵向方向尺寸的基准线）3.汽车中心线（横向尺寸基准线）4.地面线—标车高、货台高、靠近角、拜别角、离地间隙5.前轮垂直线二、各部件的布置1.发动机的布置（1）发动机上下位置：影响驾驶员视野、汽车最小离地间隙（2）发动机前后位置:考虑轴荷分派、前置后驱传动轴夹角、面积运用率、拆装以便（3）发动机左右位置:曲轴中心与汽车中心尽量一致2．传动系的布置考虑半轴通用性、客厢地板凸包高度、后排座椅厚度3.转向装置的布置：（1）转向盘位置（2）转向器位置4.悬架的布置5.制动系的布置：脚制动踏板力或手制动杆力不小于400N时，应加助力装置；应检查杆件运动时与否有干扰和死角；制动管路安全可靠6.踏板的布置7.油箱、备胎、行李箱、蓄电池的布置8.车身内部布置9.乘用车外廓尺寸确定：H点、R点定义10.安全带的位置§1-8运动校核目的:汽车能否正常工作分析内容:从整车角度出发进行运动学对的性的校核；对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。举例阐明运动校核的措施:转向传动装置与悬架共同工作校核图三、本讲课单元小结1.总结整车各部件的布置规定。2.指出在总布置设计中，进行运动检查的目的及内容。四、本章作业1.汽车整车布置的基准线有哪些？其作用？请用图表达出。2.分析FF在乘用车上、发动机后置后桥驱动在客车上广泛应用的原因？3.汽车的重要参数分为哪些类？各质量参数是怎样定义的？4.发动机重要性能指标是什么？常用发动机功率及转矩是多少？5.车身设计中的H点和R点是什么？五、布置下次课预习内容第二章离合器设计图1-14图1-16图1-31P511-1P511-2P511-3

教案内容注释第4讲课单元第二章离合器设计（2课时）教学内容：第二章离合器设计第一节概述第二节离合器的构造方案分析第三节离合器重要参数的选择第四节离合器的设计与计算第五节扭转减振器的设计第六节离合器的操纵机构教学目的：理解离合器设计的规定、熟悉离合器构造方案、掌握离合器的设计与计算措施，理解扭转减振器设计措施。教学重点：离合器构造方案、离合器的设计与计算措施。教学难点：离合器的设计与计算措施教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：汽车型式的选择，离合器的设计与计算措施一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第3讲课单元讲述内容。二、讲授新课§2-1概述一、离合器的功用：切断和实现动力的传递二、离合器分类：单盘、双盘、多盘（湿式）三、对离合器的规定：1.能可靠地传递发动机最大转矩2.积极、从动部分分离要彻底3.接合平顺，保证起步平稳4.从动部分转动惯量小5.防止传动系发生扭转共振，并具有吸振、缓冲、减少噪声的能力6.吸热能力强，散热性能好7.操纵轻便8.使用中，作用到摩擦衬片上的正压力和摩擦系数变化要小9.应有足够强度和良好的动平衡,保证工作可靠,寿命长10.构造简朴、紧凑、质量低，制造工艺性好，拆装、维修、调整以便，润滑构造简朴四、构成积极部分、发动机飞轮、离合器盖、压盘、从动部分、从动盘、压紧机构、压紧弹簧操纵机构、分离叉、分离轴承、离合踏板、传动部件§2-2离合器的构造方案分析一、从动盘数的选择:单片离合器、双片离合器、多片离合器二、压紧弹簧和布置形式的选择1、周置弹簧离合器长处：构造简朴、制造以便缺陷：小车、轻型车，由于发动机转速高，周置弹簧受离心力向外突出，压紧力减少2、中央弹簧离合器（1）构造上采用圆柱弹簧或圆锥弹簧（2）趋势：用矩形断面圆锥弹簧3．斜置弹簧离合器长处是摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。具有工作性能稳定、踏板力较小的突出长处4．膜片弹簧离合器长处：1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性；2）构造简朴，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；3）高速旋转时，压紧力减少很少，性能较稳定；4）压力分布均匀，摩擦片磨损均匀；5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；6）平衡性好；7）有助于大批量生产，减少制导致本。5．拉式膜片弹簧离合器1）构造简朴，零件数目更少，质量更小；2）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；3）离合器盖的变形量小，分离效率高；4）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。5）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。6）使用寿命更长。三、膜片弹簧支承形式§2-3离合器重要参数的选择一、后备系数β后备系数β是离合器一种重要设计参数，它反应了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。1）为可靠传递发动机最大转矩，β不适宜选用太小；2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不适宜选用太大；3）当发动机后备功率较大、使用条件很好时，β可选用小些；4）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器滑磨，β应选用大些；5）汽车总质量越大，β也应选得越大；6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选用的β值应比汽油机大些；7）发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选用小些；8）膜片弹簧离合器选用的β值可比螺旋弹簧离合器小些；9）双片离合器的β值应不小于单片离合器。二、单位压力ρ0离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，ρ0应取小些；当摩擦片外径较大时，为了减少摩擦片外缘处的热负荷，ρ0应取小些；后备系数较大时，可合适增大ρ0三、摩擦片外径D、内径d和厚度§2-4离合器的设计与计算一、离合器基本参数的优化1设计变量后备系数β取决于离合器工作压力F和离合器的重要尺寸参数D和d。2目的函数3约束条件（1）最大圆周速度（2）内外径之比c应在0.53～0.7（3）后备系数β应在1.2～4.0（4）d>2R0+50（5）单位摩擦面积传递的转矩（6）单位压力p0范围0.10MPa～1.50MPa（7）单位摩擦面积滑磨功二、膜片弹簧重要参数的选择1.比值H／h和h的选择2.比值R／r和R、r的选择3.α的选择4.膜片弹簧工作点位置的选择三、膜片弹簧的优化设计1.目的函数2.设计变量3.约束条件§2-5扭转减振器的设计扭转减振器重要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等构成1．扭转减振器功能2．双质量飞轮的减振器§2-6离合器的操纵机构1．对操纵机构的规定2．操纵机构构造形式选择三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第5讲课单元第三章机械式变速器设计第1~2节（2课时）教学内容：第三章机械式变速器设计第一节概述第二节变速器传动机构布置方案教学目的：理解影响变速器效率的重要原因以及对变速器的规定，掌握变速器布置方案的选择。教学重点：变速器布置方案的选择教学难点：变速器零部件方案分析教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第4讲课单元讲述内容。二、讲授新课§3-1概述变速器用来变化发动机传到驱轮上的转矩和转速，目的是在多种行驶工况下，使汽车获得不一样的牵引力和速度，同步使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器由变速传动机构和操纵机构构成变速器的基本设计规定1）保证汽车有必要的动力性和经济性。2）设置空挡，用来切断发动机的动力传播。3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。4）设置动力输出装置。5）换挡迅速、省力、以便。6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。7）变速器应有高的工作效率。8）变速器的工作噪声低§3-2变速器传动机构布置方案传动机构布置方案分析1．固定轴式变速器（1）两轴式变速器两轴式变速器有构造简朴、轮廓尺寸小、布置以便、中间挡位传动效率高和噪声低等长处。两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不也许设计得很大（2）中间轴式变速器中间轴式变速器传动方案的共同特点是：(1)设有直接挡；(2)一挡有较大的传动比；(3)挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮（一挡）可以采用或不采用常啮合齿轮传动；(4)除一挡以外，其他挡位采用同步器或啮合套换挡；(5)除直接挡以外，其他挡位工作时的传动效率略低。2．倒挡布置方案零、部件构造方案分析1．齿轮形式齿轮形式：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮两者相比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、工作时噪声低的长处；缺陷是制造时稍复杂，工作时有轴向力。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡2．换挡机构形式 变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。采用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴伴随噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。目前这种换挡措施只在某些规定不高的挡位及重型货车变速器上应用。使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。但构造复杂、制造精度规定高、轴向尺寸大。运用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。3．变速器轴承变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第6讲课单元第三章机械式变速器设计第3~4节（2课时）教学内容：第三章机械式变速器设计第三节变速器重要参数的选择第四节变速器的设计与计算教学目的：掌握变速器重要参数的选择措施，掌握变速器的有关设计与计算教学重点：变速器重要参数的选择措施，变速器的有关设计与计算教学难点：变速器的有关设计与计算教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第5讲课单元讲述内容。二、讲授新课§3-3变速器重要参数的选择一、挡数规定相邻挡位之间的传动比比值在1.8如下。高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的比值小二、传动比范围变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比的比值传动比范围确实定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件等原因有关目前轿车的传动比范围在3～4之间，轻型货车在5～6之间，其他货车则更大三、中心距A对中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A经验公式四、外形尺寸五、轴的直径六、齿轮参数1．模数的选用2．压力角α3．螺旋角β4．齿宽b5．齿轮变位系数的选择原则七、各挡齿轮齿数的分派1．确定一挡齿轮的齿数2．对中心距A进行修正3．确定常啮合传动齿轮副的齿数4．确定其他各挡的齿数5．确定倒挡齿轮齿数§3-4变速器的设计与计算一、齿轮的损坏形式二、轮齿强度计算三、轴的强度计算三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第7讲课单元第三章机械式变速器设计第5-8节（2课时）教学内容：第三章机械式变速器设计第五节同步器设计第六节变速器操纵机构第七节变速器构造元件教学目的：理解变速器同步器的设计措施，变速器操纵机构和构造元件的设计教学重点：变速器同步器的设计措施，变速器的有关设计与计算教学难点：同步器重要参数确实定教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第6讲课单元讲述内容。二、讲授新课§3-5变速器的设计与计算一、惯性式同步器1．锁销式同步器2．锁环式同步器3．多锥式同步器4．惯性增力式同步器二、重要参数确实定1．摩擦因数f2.同步环重要尺寸确实定3．锁止角β4．同步时间t5．转动惯量的计算§3-6变速器操纵机构1．直接操纵手动换挡变速器2．远距离操纵手动换挡变速器3．电控自动换挡变速器§3-7变速器构造元件1、变速器齿轮设计2、变速器的轴设计3、变速器壳体设计规定三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第８讲课单元第四章万向传动轴设计第１-６节（2课时）教学内容：第四章万向传动轴设计第一节概述第二节万向节构造方案分析第三节万向传动的运动和受力分析第五节传动轴构造分析与设计教学目的：掌握万向节传动的运动分析和受力分析措施教学重点：万向节构造方案分析教学难点：万向节传动的运动分析和受力分析教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第７讲课单元讲述内容。二、讲授新课§４-１概述万向传动轴设计应满足基本规定保证所连接的两根轴相对位置在估计范围内变动时，能可靠地传递动力。保证所连接两轴尽量等速运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在容许范围内。传动效率高，使用寿命长，构造简朴，制造以便，维修轻易等§４-２万向节构造方案分析十字轴式万向节准等速万向节1．双联式万向节２．凸块式万向节３．三销轴式万向节４．球面滚轮式万向节等速万向节球叉式万向节球笼式万向节挠性万向节§４-３万向传动的运动和受力分析一、单十字轴万向节传动二、双十字轴万向节传动三、多十字轴万向节传动四、准等速万向节传动五、等速万向节传动§４-５传动轴构造分析与设计三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第９讲课单元第五章驱动桥设计第１-３节（2课时）教学内容：第五章驱动桥设计概述驱动桥构造方案分析主减速器设计教学目的：掌握汽车驱动桥和主减速器设计规定以及主减速器传动方案选择教学重点：主减速器传动方案选择教学难点：双曲面齿轮与螺旋齿轮对比分析教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第８讲课单元讲述内容。二、讲授新课§5-1概述一、驱动桥功用:增大由传动轴传来的转矩，并将动力合理的传给车轮。二、构成：主减速器差速器车轮传动装置驱动桥壳三、设计规定:1.工作平稳，噪声低2.外形尺寸小，最小离地间隙大3.力争质量小，尤其是簧下质量4.主减速比保证动力性和经济性5.在多种转速和载荷下的传动效率高6.桥壳有足够的强度和刚度7.构造简朴，加工工艺性好，制造轻易，调整、拆装以便8.与悬架导向机构、转向运动机构协调§5-2驱动桥的构造方案分析分类：非断开式（整体式）—用于非独立悬架断开式—用于独立悬架一、断开式驱动桥特点：长处：两半轴互相独立，抗侧滑能力强可使独立悬架导向机构设计合理，提高操纵稳定性缺陷：构造复杂，成本高用途：多用于轻、小型越野车和轿车二、非断开式驱动桥特点：长处：构造简朴，成本低，制造工艺性好，维修和调整易行，工作可靠缺陷：断开式长处§5-3主减速器设计一、主减速器构造方案分析（一）减速传动方案1）螺旋锥齿轮传动2）双曲面齿轮传动3）圆柱齿轮传动4）蜗轮蜗杆传动1.一对螺旋圆锥齿轮长处：同步啮合齿数多，寿命长，制造简朴，质量小缺陷：有轴向力、且方向不定，应防止方向指向锥顶；对啮合精度敏感，若锥顶不重叠，使接触应力↑，弯曲应力↑，噪声↑，寿命↓；规定制造、装配精度高。2.双曲面齿轮啮合特点:两齿轮轴线不相交，交错布置，小齿轮轴线距大齿轮水平中心线有空间偏移量E（偏移距）螺旋角β1≠β2，β1＞β2β定义：齿轮齿宽中点的切线和该中点与齿轮中心（节锥顶点）连线之间的夹角—螺旋角双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：传动比（双曲面i0S、螺旋i0l）：i0和D2相似时，双曲面积极齿轮D1大，轮齿强度高，支承强度高i0和D1相似时，双曲面从动齿轮D2小，离地间隙大有偏移距E，利于布置多桥贯穿，多用于多轴驱动汽车上，传动系构造可以简化；在寿命相似的状况下，双曲面齿轮尺寸可以小，最小离地间隙大；传动效率低0.96，低于螺旋齿轮0.99，高于蜗轮蜗杆；积极锥齿轮大，加工时刀盘刀顶距大，刀具寿命长；存在沿齿高方向的侧向滑动，尚有沿齿长方向的纵向滑动，运转更平稳。β双＞β螺，轮齿重叠度大，传动更平稳，齿轮弯曲强度提高。积极齿轮螺旋角β1大，不产生根切的最小齿数可减少，有助于增大传动比。积极齿轮直径D1和螺旋角β1大，相啮合的轮齿当量曲率半径大，因此齿面接触强度高。3.斜齿圆柱齿轮传动特点：用于发动机横置前置前驱轿车驱动桥（传动器）4.蜗轮蜗杆传动长处：i0大，轮廓尺寸不大，质量不重，i0＝6～14工作平稳，噪声低用于多轴驱动汽车，传动系构造简朴传递载荷大，寿命长缺陷：η＜0.96齿圈规定用高质量锡青铜制造，成本高。（二）单级主减速器长处：构造最简朴、质量小、制造轻易、拆装简便缺陷：只能用于转矩传递小扭矩的发动机只能用于主传动比较小的车上，i0<7（三）双级主减速器特点：尺寸大，质量大，成本高与单级相比，同样传动比，可以增大离地间隙用于中重型货车、越野车、大型客车传动形式：一级螺旋齿轮或双曲面齿轮、二级圆柱齿轮一级行星齿轮、二级螺旋或双曲面齿轮一级圆柱、二级螺旋或双曲面齿轮布置形式：纵向水平：垂向轮廓尺寸小，?质心低，纵向尺寸大，?用于长轴距汽车斜向：利于传动轴布置，提高桥壳刚度垂向：纵向尺寸小，万向传动轴夹角小，合用于短轴距贯穿式驱动桥，?垂向尺寸大，减少了桥壳刚度双级主减速器的分派问题：i0=i01?i02从提高强度减轻质量，使构造尽量紧凑等方面考虑，规定i01尽量小，则第一级减速器此前的零件受力小；从装配的以便性考虑，规定i02取大些；第一级用斜齿圆柱齿轮，第二级用锥齿轮（传动方案三）时，i01应取小，可减小第二级轴向力，齿轮啮合受破坏程度↓，轴承受力小↓，寿命↑；i01假如取小，i02一定要取大些；一般i01=1.7~2.5（四）双速主减速器（图5-9）思索：可以实现两种传动比，有何作用？种类：1）圆柱齿轮组：尺寸大，质量大，主减速比大2）行星齿轮组：构造紧凑，刚度和强度大用途：单桥驱动重型汽车（五）贯穿式主减速器单级：用于多种吨位多桥驱动汽车贯穿式驱动桥双曲面齿轮传动构造受限，积极齿轮工艺性差速比小蜗轮蜗杆传动质量小噪声低传动比大双级：用于中重型多桥驱动汽车锥齿轮－圆柱齿轮传动比大从动锥齿轮支承刚度差积极锥齿轮工艺性差圆柱齿轮－锥齿轮：构造紧凑，高度小（六）单双级减速配轮边减速器分开式单双级减速器的共同特点：（1）部分零件（半轴、差速器）承载小，尺寸可以做小些（2）i0大（3）hmin大，地板低（4）构造复杂，成本高，制造维修难（5）质量大轮边减速器类型：圆柱行星齿轮式：特点：传动比大，?可布置在轮毂内用途：用于某些重型汽车、矿山自卸车、大型公共汽车、越野车圆锥行星齿轮式：可变换高下档一般外啮合圆柱齿轮式：特点：积极齿轮上置可提高离地间隙，积极齿轮下置可减少地板高度用途：多用于越野车和都市公交车三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１０讲课单元第五章驱动桥设计第４-７节（2课时）教学内容：第五章驱动桥设计差速器设计车轮传动装置设计驱动桥壳设计驱动桥的构造元件教学目的：掌握差速器设计计算过程，掌握车轮传动装置设计设计计算过程；掌握驱动桥壳设计方案选择、理解驱动桥构造元件设计措施；教学重点：差速器设计计算过程，车轮传动装置设计设计计算过程；驱动桥壳设计方案选择；教学难点：车轮传动装置设计教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第９讲课单元讲述内容。二、讲授新课§5-4 差速器设计一、差速器的功用二、差速器构造方案（一）对称锥齿轮式差速器1.一般锥齿轮式差速器2.摩擦片式差速器3.强制锁止式差速器（二）滑块凸轮式差速器（三）蜗轮式差速器（四）牙嵌式自由轮差速器三、一般锥齿轮式差速器设计（一）参数选择1.行星齿轮数目：小车2个，大车4个2.行星齿轮球面半径：3.节锥距A0=(0.98~0.99)Rb4.半轴齿轮齿数、行星轮齿数>105.节锥角6.大端模数7.压力角:一般取22°30″8.行星齿轮轴直径及支承长度（二）强度计算四、粘性联轴器构造及在汽车上的布置1.构造及工作原理2.在汽车上的布置（重要做轴间差速器限动装置）§5-5车轮传动装置设计一、半轴支承型式1.半浮式：用于轿车、轻型货车2.3/4浮式：用于轿车、轻型货车、客车3.全浮式：中、重型车二、全浮式半轴计算1.扭转应力2.转角三、半浮式半轴强度计算1.纵向力2.侧向力3.通过不平路面时§5-6 驱动桥壳设计一、规定： 1.密封性好 2.强度刚度足够 3.质量小 4.hmin应保证通过性 5.构造工艺性好 6.拆装、保养、维修以便二、型式 1.可分式 2.整体式 3.组合式三、强度计算： 1.牵引力或制动力最大时 2.侧向力最大时 3.通过不平路面时§5-7驱动桥构造元件三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１１讲课单元第六章悬架设计第１-３节（2课时）教学内容：第六章悬架设计概述悬架构造形式分析悬架重要参数确实定教学目的：理解汽车悬架设计规定，掌握悬架构造型式选择以及重要性能参数确实定措施教学重点：悬架构造形式分析、悬架重要性能参数确实定教学难点：悬架重要性能参数确实定教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第１０讲课单元讲述内容。二、讲授新课§６-１ 概述一、悬架功用：1.传递力2.缓和动载荷二、规定：1.保证良好的行驶平顺性2.保证良好的操纵稳定性3.有合适的减振性能4.制动、加速行驶时无“点头”和“后仰”现象5.强度高、寿命长、成本低，能可靠传递力和力矩6.良好隔声7.构造紧凑，占用空间小§６-２ 悬架构造形式分析一、非独立悬架和独立悬架１．非独立悬架长处：构造简朴、制导致本低、维修以便；非簧载质量大，平顺性差；左右车轮互相影响；前悬架易发生摆振；易产生轴转向特性；用途：重要用于货车、大客车的前后悬架２．独立悬架：长处：非簧载质量小；摆头易控制；采用小刚度弹簧平顺性好；提高稳定性；占用空间小；减少侧倾和振动；左右车轮互不影响；构造复杂、成本高维修困难用途：重要用于轿车、部分轻微型货车、客车及越野车二、独立悬架构造形式分析三、前后悬架方案的选择1.前后悬都采用非独立悬架2.前悬独立、后悬非独立悬架3.前后悬都独立悬架四、辅助元件§６-３悬架重要参数确实定一、前后悬架的静挠度、动挠度的选择二、悬架的弹性特性1.定义：汽车悬架所受的垂直载荷F与在车轴上方测得的悬架变形值f之间的关系曲线2.分析：(1)线性特性悬架n，m变化则n变化(2)非线性悬架三、后悬架主、副簧刚度分派三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１２讲课单元第六章悬架设计第４-５节（2课时）教学内容：第六章悬架设计弹性元件的计算独立悬架导向机构的设计教学目的：掌握悬架弹性元件的设计计算措施和独立悬架导向机构设计措施教学重点：掌握悬架弹性元件的设计计算措施和独立悬架导向机构设计措施教学难点：独立悬架导向机构设计教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第１１讲课单元讲述内容。二、讲授新课§６-４弹性元件的计算一、钢板弹簧的计算1、钢板弹簧重要参数确实定1）满载弧高fa2）钢板弹簧长度L确实定3）钢板断面尺寸及片数确实定2、钢板弹簧各片长度确实定3、钢板弹簧刚度验算４、钢板弹簧总成在自由状态的弧高及曲率半径计算５、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高的核算６、钢板弹簧强度验算７、少片弹簧二、扭杆弹簧三、空气弹簧§６-５独立悬架导向机构的设计一、设计规定1.对前轮1)悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4mm，轮距变化大会引起轮胎初期磨损。2)悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。3)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。在0.4g侧向加速度作用下，车身侧倾角不不小于6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强局限性转向效应。4)汽车制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。2.对后轮1)悬架上的载荷变化时，轮距无明显变化。2)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。二、导向机构的布置参数1.侧倾中心2．侧倾轴线3．纵倾中心4．抗制动纵倾性(抗制动前俯角)5．抗驱动纵倾性(抗驱动后仰角)6．悬架摆臂的定位角三、双横臂式独立悬架导向机构设计1.纵向平面内上、下横臂的布置方案上、下横臂轴抗前俯角的匹配对主销后倾角的变化有较大影响。2.横向平面内上、下横臂的布置方案3.水平平面内上、下横臂摆动轴线的布置方案4.上、下横臂长度确实定四、麦弗逊式独立悬架导向机构设计三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１３讲课单元第六章悬架设计第６-７节（2课时）教学内容：第六章悬架设计减振器悬架的构造元件教学目的：掌握减振器特性参数教学重点：掌握减振器特性参数教学难点：减振器特性参数计算教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第１２讲课单元讲述内容。二、讲授新课§６-６减振器一、分类1.摇臂式2.筒式：应用广泛单筒式、双筒式（轿车用）、充气筒式二、相对阻尼系数ψ三、减振器阻尼系数确实定减振器的阻尼作用在不一样的刚度c和不一样的簧上质量ms的悬架相匹配时，会产生不一样的阻尼效果，用相对阻尼系数ψ来评估振动衰减的快慢程度四、最大卸荷力确实定五、筒式减振器工作缸直径确实定§６-７悬架的构造元件一、控制臂与推力杆二、接头三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１４讲课单元第七章转向系设计第１-４节（2课时）教学内容：第七章转向系设计概述机械式转向器方案分析转向系重要性能参数机械式转向器设计与计算教学目的：理解转向系设计规定，掌握机械式转向器构造方案分析措施，掌握机械式转向器重要性能参数设计措施，掌握经典机械式转向器设计计算过程与措施教学重点：机械式转向器构造方案分析措施，机械式转向器重要性能参数设计措施，经典机械式转向器设计计算过程与措施教学难点：转向系转向梯形方案设计，机械式转向器设计计算过程与措施教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第１３讲课单元讲述内容。二、讲授新课§７-１概述一、转向系设计规定：1）汽车转弯行驶时，所有车轮应绕瞬时转向中心旋转。2）转向轮具有自动回正能力。3）在行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。4）转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车轮产生的摆动最小。5）转向敏捷，最小转弯直径小。6）操纵轻便。7）转向轮传给转向盘的反冲力要尽量小。8）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。10）转向盘转动方向与汽车行驶方向的变化相一致二、转向器分类：机械式：齿轮齿条式循环球式蜗杆滚轮式蜗杆指销式动力转向液压式、电控液压式、电动式§７-２机械式转向器方案分析一、机械式转向器方案分析1、齿轮齿条式2、循环球式3.蜗杆滚轮式、蜗杆指销式用途：1）齿轮齿条式：广泛用于微型、一般、中高级轿车，部分前悬独立的货车、客车2）循环球式：广泛用于货车、客车3）蜗杆滚轮式：淘汰4）蜗轮指销式：濒临淘汰二、防伤安全机构方案分析与计算（一）规定1.48km/h正面碰撞时，转向管柱和转向器后移不不小于127mm2.台架试验中，模型以6.7m/s碰撞转向盘，轴向力不不小于11123N（二）方案措施万向节连接转向轴两段式防伤转向轴转向管柱波纹管转向管柱塑料销钉铆接管柱轴向滑动管柱弹性联轴器连接管柱网格状转向吸能管柱§7-3转向系重要性能参数转向器的效率转向器的正效率转向器的负效率传动比的变化特性三、转向器传动副的传动间隙§7-４机械式转向器设计与计算转向系计算载荷确实定齿轮齿条转向器的设计循环球式转向器设计循环球式转向器零件强度计算三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１５讲课单元第七章转向系设计第５-８节（2课时）教学内容：第七章转向系设计动力转向机构转向梯形转向减振器转向系构造元件教学目的：理解动力转向机构设计规定，理解转向传动机构设计计算措施教学重点：无教学难点：转向传动机构（转向梯形）设计教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第１４讲课单元讲述内容。二、讲授新课§7-５动力转向机构一、对动力转向机构的规定1）保持转向轮转角和转向盘的转角之间保持一定的比例关系。2）伴随转向轮阻力的增大（或减小），作用在转向盘上手力必须增大（或减小）。3）当作用在转向盘上的切向力Fh≥25~190N时，动力转向器就应开始工作。4）转向盘应自动回正。5）工作敏捷。6）动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。7）密封性能好，内、外泄漏少二、液压式动力转向机构布置方案分析三、液压式动力转向机构的计算四、电控液压动力转向机构五、电动助力转向机构§7-６转向梯形转向梯形的设计规定：1）对的选择转向梯形参数，保证汽车转弯时所有车轮绕一种瞬时转向中心行驶。2）满足最小转弯直径的规定，转向轮应有足够大的转角。一、转向梯形构造方案分析1.整体式转和梯形构造简朴，前束调整轻易，制造轻易，但车轮跳动互相影响，与非独立悬架配合使用。2.断开式转向梯形车轮跳动互不影响，构造复杂，成本高，前束调整困难，与独立悬架配合使用。二、整体式转向梯形机构优化设计三、转向传动机构强度计算1.球头销（应计算接触应力）：2.转向拉杆§7-７转向减振器作用：用来衰减转向轮的摆振和缓和来自路面的冲击载荷。机理：筒式减振器，运用液体分子的内摩擦产生的粘性阻尼来衰减振动。§7-８转向系构造元件三、本讲课单元小结四、本章作业五、布置下次课预习内容第１６讲课单元第八章制动系设计第１-３节（2课时）教学内容：第七章转向系设计概述制动器的构造方案分析制动器重要参数确实定教学目的：理解汽车制动系设计的规定，掌握制动器构造方案分析和选择，掌握制动器重要参数确实定措施教学重点：制动器构造方案分析和选择，制动器重要参数确实定教学难点：制动器重要参数确实定教学措施、手段：联络实际，与学生互动，运用板书讲解、视频文献和电子课件相结合讲课板书设计：多媒体讲课教学过程：一、复习旧课理清思绪，总结、归纳第１５讲课单元讲述内容。二、讲授新课§8-1概述一、制动系功用：1.减速停车——使汽车以合适的减速度降速行驶直至停车；2.稳速下坡——在下坡行驶时使汽车保持合适的稳定车速；3.可靠驻车——使汽车可靠地停在原地或坡道上二、对制动系配置的规定：必须配置的制动装置：行车制动装置、驻车制动装置部分车辆配置：应急制动装置、辅助制动装置三、设计制动系时应满足的重要规定1.有足够的制动能力2.工作可靠行车制动至少有两套独立的驱动制动器的管路；3.以任何速度制动，不应丧失操纵性和方向稳定性；QC/T239-19974.防止水和污物进入制动器工作表面；5.制动器热稳定性好；QC/T582-19996.操纵轻便，并具有良好的随动性；7.制动时制动系产生的噪声尽量小；8.制动器协调时间和解除制动时间尽量短；9.摩擦衬片（块）有足够的使用寿命；10.有消除摩擦副磨损间隙的自动调整机构；11.制动装置失效时，有报警装置§8-２制动器的构造方案分析一、鼓式制动器（一）概述1.构造原理2.制动效能器因数：在制动鼓（制动盘）作用半径上得到的摩擦力与输入力之比3.重要类型4.机械式张开装置（二）分类分析（按照6种类型进行分析）（三）总体评价与对比（1）不一样鼓式制动器的相似点蹄片固定于车架，运用张开装置，使蹄片撑开紧贴与制动鼓内壁，蹄片与制动鼓的摩擦力制止制动轮转动。（2）不一样鼓式制动器的重要区别：蹄片固定点的数量和位置，张开装置的形式与数量，制动时两块蹄片之间的互相作用。二、盘式制动器（一）构造原理（二）构造类型（三）分类分析1.长处：（1）热稳定性好，而鼓式制动器有机械衰退；（2）水稳定性好，泥水易被甩离制动盘；（5）尺寸小、质量小、散热良好；（6）压力分布均匀，衬块磨损均匀；（7）更换衬块简朴轻易；（8）制动协调时间短；（9）易于实现间隙自动调整。2.缺陷：（1）难于防止杂物沾到工作表面；（2）兼作驻车制动器时，驱动机构复杂；（3）在制动驱动机构中需装助力器；（4）衬块工作面积小，磨损快，寿命低。§8-３制动器重要参数确实定一、鼓式制动器重要参数确定1.制动鼓内径D（半径R）2.衬片宽度b和包角β衬片宽度影响摩擦衬片寿命;衬片宽度大，磨损小，但质量大，不易加工；衬片宽度小，磨损快，寿命短;衬片宽度b按照摩擦片规格选用；包角β不适宜不小于120°，90～100°时最佳。3.摩擦片起始角，β0=90