《汽车行驶与转向及控制系统检修》教案 项目二

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课题项目二车架与车桥课时8课时（理论4+实践4）（360min）教学目标知识目标：（1）熟悉常用车架的结构与特点（2）熟悉常用车桥的结构与特点（3）熟悉车轮定位参数与车轮定位设备（4）掌握车架检修的相关知识（5）掌握车桥检修的相关知识技能目标：（1）能正确拆装副车架（2）能正确进行汽车四轮定位素质目标：（1）培养执着专注、踏实认真的职业素质（2）弘扬科学严谨、精益求精的工匠精神教学重难点教学重点：车架检修的相关知识、车桥检修的相关知识教学难点：能正确拆装副车架、能正确进行汽车四轮定位教学方法问答法、讨论法、讲授法、演示法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤第1、2课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因任务引入任务2.1认识车架与车桥【教师】张师傅带着职校学生小刚检查一辆待维修的厢式货车时，突然蹲下来敲了敲底盘说：“来考考你，这辆车的车架与车桥是如何发挥作用的？”见小刚发愣，他指着不同部位解释：“这是边梁式车架，它的两根平行纵梁像铁轨一样贯穿车身，横梁焊接成梯子状。这是前转向桥，它是带羊角轴的工字形梁结构，转向节像人的手腕，让前轮灵活转动。”当小刚发现旁边轿车的底盘没有外露骨架时，张师傅笑道：“那是承载式车身，它把车的‘骨骼’和‘皮肤’焊成一体了。”小刚在和张师傅的沟通中对车架和车桥有了很生动的认识，对他之后的学习很有帮助。【学生】思考、举手回答【教师】通过学生的回答引入要讲的知识传授新知2.1.1车架【教师】通过多媒体讲解车架的基础知识根据结构形式不同，车架可分为以下几种。1．边梁式车架边梁式车架由左、右两根纵梁和若干根横梁组成，纵梁与横梁通过铆接法或焊接法连接成坚固的刚性构架。【知识加油站】两侧纵梁上各有上百个装置用孔，用来安装转向器、钢板弹簧、油箱、储气罐、蓄电池、备胎、水箱等的支架。2．中梁式车架中梁式车架又称为脊梁式车架，由一根位于中央并贯穿前后的纵梁（即中梁）和若干根横向悬伸托架构成。【教师】如果让你设计一款新型车架，你会如何结合边梁式和中梁式车架的优点，创造一种既坚固又轻便的车架结构？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答3．无梁式车架无梁式车架实际是以承载式车身兼代车架。采用承载式车身的汽车，其所有总成和部件都安装在车身上，作用于车体的各种力和力矩均由车身承受。【知识加油站】副车架【学生】聆听、记录、理解2.1.2车桥【教师】通过多媒体讲解车桥的基础知识1．转向桥转向桥通常作为后轮驱动汽车的前桥，它能使装在其两侧的转向轮偏转一定的角度，实现汽车转向。转向桥除承受垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力，以及这些力产生的力矩。转向桥既可与独立悬架搭配使用，也可与非独立悬架搭配使用。转向桥主要由前轴、主销和转向节等组成，与非独立悬架搭配使用的转向桥的结构。【提示】与独立悬架配合使用的转向桥并不是独立的车桥，而是与独立悬架合为一体的。2．转向驱动桥转向驱动桥既起转向桥的作用，又起驱动桥的作用，其结构主要包括主减速器、差速器、半轴、主销、转向节等。【学生】聆听、记录、理解任务实施【教师】对学生进行分组，并选出一名组长，然后组织学生以小组为单位，拆装副车架以大众迈腾轿车为例，拆装副车架。【教师】引导同学扫码观看视频【学生】扫码观看——拆装副车架【教师】讲解实施步骤1．作业准备拆装副车架所需的主要工具或物品名称图示汽车维修工具套装汽车举升装置扭矩扳手托盘千斤顶2．作业实施拆装副车架的具体步骤：（1）拧松车轮固定螺栓，并举升汽车 （2）拆卸车轮 （3）拆卸悬架下摆臂 （4）拆卸转向横拉杆球头（5）拆卸横向稳定杆、横向稳定杆连杆螺栓（6）拆卸排气管固定螺栓（7）拔下转向器（方向机）插头（8）拔下机油温度传感器插头（9）拆卸变速器支架螺栓（10）拆卸车轮侧万向节螺栓（11）用托盘千斤顶顶住副车架（12）拧下副车架的固定螺栓，拆卸副车架（13）用托盘千斤顶托住副车架，然后降下托盘千斤顶，将副车架取出安装副车架的具体步骤：（1）用托盘千斤顶托起副车架至合适的安装高度（2）安装副车架的固定螺栓，并撤走托盘千斤顶（3）安装车轮侧万向节螺栓（4）安装变速器支架螺栓（5）插回转向器（方向机）插头、机油温度传感器插头（6）安装排气管固定螺栓（7）安装横向稳定杆、横向稳定杆连杆螺栓（8）安装转向横拉杆球头（9）安装悬架下摆臂，拧紧螺栓（10）安装车轮【学生】聆听、操作、讨论项目考核【教师】提出与本节课相关的问题1．以下哪种车架形式在军用卡车、特种车辆中应用较多？（B）A．边梁式车架B．中梁式车架C．无梁式车架D．承载式车身2．转向驱动桥多配用独立悬架，其特点是结构简单、布置紧凑、便于维修。（√）3．简述转向驱动桥的主要特点。【学生】思考、举手、回答课堂小结【教师】简要总结本节课的要点车架车桥【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第3、4课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因任务引入任务2.2检修车架与车桥【教师】小陈是汽车运用与维修专业的新生，周末他来到叔叔的汽修公司学习和帮忙，这时一辆底盘异响的汽车被拖进车间，经过一系列的沟通和准备工作之后，汽车被安全稳定地举升起来，叔叔指着车底说：“先看看它的‘骨架’和‘腿脚’有没有问题。”小陈疑惑地抬头观察，叔叔用工具敲了敲生锈的横梁，继续说：“车架像人体的脊椎骨贯穿车身，你看这辆汽车左侧纵梁有轻微变形，车桥如同四肢关节连接着车轮，这里右后桥的钢板弹簧出现了断裂，这就是异响的根源。”听完这些话，小陈很是钦佩，打算全面梳理一下车架与车桥的检修知识。【学生】思考、举手回答【教师】通过学生的回答引入要讲的知识传授新知2.2.1车轮定位【教师】通过多媒体讲解车轮定位的基础知识车轮定位是指汽车的车轮、转向节、车桥与车架的安装应保持一定的相对位置关系。车轮定位包括转向轮定位和非转向轮定位。【提示】转向轮定位中的转向轮也包括转向驱动轮。1．车轮定位参数1）转向轮定位参数为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他部件的磨损，转向轮、转向节、车桥的前轴这三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系，这种相对位置关系称为转向轮定位。由于转向轮多为前轮，因此转向轮定位也称为前轮定位。（1）主销后倾角。主销安装在前轴上，其上端略向后方倾斜，这称为主销后倾。从侧面观察汽车的纵向平面，主销轴线与汽车支承平面的夹角γ即为主销后倾角。【提示】为提高操控性，现在汽车普遍采用扁平低压胎，这使得轮胎变形增加，抓地力更大，行驶稳定性增加。由于无需依赖主销后倾角的自动回正作用，因此现在汽车主销后倾角可以减小甚至接近于零，有的甚至为负值（主销上端向前方倾斜）。（2）主销内倾角。转向轮直行时，在汽车的横向平面内，主销上端向内倾斜，主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角β称为主销内倾角。【教师】请同学们思考讨论，主销后倾角和主销内倾角在使汽车转向轮自动回正方面有什么区别和联系？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答【提示】主销后倾角与主销内倾角都有使转向轮偏转后自动回正、保持汽车直线行驶的作用，两者的主要区别在于主销后倾角的回正作用与车速有关，而主销内倾角的回正作用与车速无关。高速行驶时主销后倾角的回正作用大，低速行驶时主销内倾角的回正作用大。当汽车直线行驶时，转向轮偶尔受到冲击而发生偏转后，也主要靠主销内倾角的回正作用来自动回正。【教师】请同学们思考讨论，若主销内倾角过大，会造成什么后果？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答（3）转向轮外倾角。在汽车的横向平面内，转向轮并非垂直安装，而是稍微倾斜的，倾斜角度就是转向轮外倾角。【提示】随着技术进步和经济发展，汽车的悬架和车桥更为坚固，路面也更加平坦，因此汽车不再必须采用正外倾角。有些汽车会采用接近零度的转向轮外倾角，还有些汽车甚至采用负外倾角，以改善转向性能。【教师】扫码播放“很多人不知道，车轮其实并不垂直地面”视频（详见教材），并提出以下问题：不同气候和路况下，转向轮外倾角是否需要调整？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答（4）转向轮前束。俯视汽车，两个转向轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度的，这一现象称为转向轮前束。在通过两转向轮中心的水平面内，两转向轮的前边缘距离B与后边缘距离A之差也称为转向轮前束。2）非转向轮定位参数一些采用独立悬架的汽车，除了要设置转向轮定位，还要设置非转向轮定位。由于非转向轮多为后轮，因此非转向轮定位也称为后轮定位。（1）非转向轮外倾角。最理想的状态是四个车轮在运动状态下的外倾角均为零，这样轮胎和路面接触良好，汽车也能够获得最佳的操纵性能。（2）非转向轮前束。最理想的状态是四个车轮在运动状态下的前束均为零。2．车轮定位设备常用的车轮定位设备主要是车轮定位仪，具体类型有电子式、光学式、激光式和计算机式等。车轮定位仪是用于检测汽车的车轮定位参数，并与该车型的规定参数进行对比的精密测量仪器。检测时，检测人员将车轮反光板安装在轮辋上，通过高精度相机（如3D工业相机）连续拍摄车轮滚动时的几何变化，结合算法实时计算车轮定位参数，然后再按该车型规定的方法进行相应调整，使车轮定位参数符合规定。调整后应再次检测各项参数是否符合规定，若调整无效，一般是因为零部件变形，此时应对零部件进行修复或更换。【学生】聆听、记录、理解2.2.2车架的检修【教师】通过多媒体讲解车架的检修1．车架变形的检修1）车体校正机检修法车体校正机检修法是较为科学的车架变形检修方法，即利用车体校正机上的测量系统测出被检修车架的各种数据，然后与标准数据对比，确定两者之间的差值。若差值略微超出标准，可直接用牵引装置牵引校正，使其达到标准。若车架损伤严重，可用车体校正机工具库中的工具进行维修，然后用车体校正机检测，直至符合标准。2）普通检修法当没有车体校正机时，可用普通检修法进行检测和维修。（1）检测车架宽度。用卷尺或专用游标卡尺检测，车架宽度与标准数据之间的差值应在以内。（2）检测纵梁直线度。用直尺或拉线法检测车架纵梁上平面及侧面纵向的直线度。（3）检测纵、横梁垂直度。用专用角尺进行检测。（4）检测钢板弹簧支架销孔中心距及对角线。用拉线法或卷尺直接进行检测。（5）检测前、后钢板弹簧固定支架各自左、右销孔的同轴度。检测目的是确保前、后桥安装后两轴心线平行。操作时，应通过两根检验棒进行检测，两根检验棒同轴度的差值不得超过1mm。（6）维修时，若车架变形不严重，可直接进行整体冷压校正；若车架变形严重，可将车架拆散，对纵、横梁分别进行校正，再重新铆合。必要时可对局部变形部位进行热压校正。【提示】热压校正时，加热温度不得超过700℃，以免影响车架的性能。【教师】请同学们思考讨论，在车架变形的检修过程中，车体校正机检修法和普通检修法各有什么适用条件？你认为哪种方法更精确，为什么？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答2．车架裂纹的检修车架受到交变载荷的影响，容易产生裂纹。车架裂纹主要通过直观检视法检测。车架出现裂纹时，应采用手动电弧焊进行焊修。【提示】车架上各支架、托架若出现明显变形及裂纹，则应更换新件；若出现连接松动，则应重新铆接或紧固。【学生】聆听、记录、理解2.2.3车桥的检修【教师】通过多媒体讲解车桥的检修1．转向桥的检修1）前轴磨损的检修（1）主销孔磨损的检修。（2）钢板弹簧座与定位孔磨损的检修。2）前轴变形的检修前轴主要承受钢板弹簧传来的垂直载荷，以及地面和侧面传来的作用力，容易出现变形。（1）前轴变形的检测。（2）前轴变形的校正。3）转向节的检修（1）转向节裂纹的检修。【知识加油站】磁力探伤法是利用电磁探伤器检查转向节是否出现裂纹的方法。浸油敲击法是一种简单有效的检查隐蔽裂纹的方法。检查时，先将转向节浸入煤油或柴油中片刻，取出后将外表擦干，撒上一层滑石粉，然后用小锤轻轻敲击转向节的工作表面，如果有裂纹，则浸入裂纹的煤油或柴油会因振动而溅出，使裂纹处的滑石粉呈现黄色线痕，根据线痕便可判断裂纹位置。（2）转向节轴端螺纹磨损的检修。（3）转向节轴颈磨损的检修。（4）转向节主销与主销衬套磨损的检修。【提示】更换主销衬套时，应将旧衬套用专用工具压出，严禁直接敲击主销衬套表面。2．转向驱动桥的检修1）内、外半轴的检修（1）用磁力探伤法或浸油敲击法检查内、外半轴有无裂纹，若有裂纹应进行更换。（2）用百分表测量内、外半轴的轴端花键与花键孔的配合间隙，若测量结果超过规定值，应更换半轴总成。2）转向节的检修（1）用内、外径量具测量轴颈与轮毂外轴的配合间隙，以及轴颈与内轴承的配合间隙，若配合间隙超过规定值，说明轴颈磨损严重，应更换新件。（2）用内、外径量具测量主销小端与主销衬套的配合间隙，以及主销大端与推力滚子轴承的配合间隙，若配合间隙超过规定值，应更换新件。【学生】聆听、记录、理解任务实施【教师】对学生进行分组，并选出一名组长，然后组织学生以小组为单位，进行汽车四轮定位以大众迈腾轿车为例，进行汽车四轮定位。【教师】引导同学扫码观看视频【学生】扫码观看——进