汽车构造与维修精品学士学位论文.docx
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汽车构造与维修精品学士学位论文
毕业设计（论文）
（说明书）
题目：
汽车构造与维修
姓名：
、、、
编号：
、、、技术学院
年月日
、、、技术学院
毕业设计（论文）任务书
姓名、、、
专业汽车运用技术
任务下达日期年月日
设计（论文）开始日期年月日
设计（论文）完成日期年月日
设计（论文）题目：
汽车构造与维修
A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）
指导教师
系（部）主任、、、
＿＿年＿＿月＿＿日
、、、技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
机械工程系汽车运用技术专业，学生于年月日
进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：
汽车构造与维修
专题（论文）题目：
汽车构造与维修
指导老师：
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人
答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员：
，，，，，，
、、、技术学院毕业设计（论文）评语
第页
共页
学生姓名：
、、、专业汽车运用技术年级09级
毕业设计（论文）题目：
汽车构造与维修
评阅人：
指导教师：
（签字）年月日
成绩：
系（科）主任：
（签字）年月日
毕业设计（论文）及答辩评语：
摘要
汽车业是我国入世后为数不多的有竞争优势的行业之一。
汽车业的发展直接决定着我国经济的发展。
进入二十一世纪我国的机械制造加工等发生了翻天覆地的变化同时汽车技术也在成熟。
在吸取西方发达国家先进技术的前提下，努力开拓创新，现在我们国家的汽车业已逐步向世界方向发展。
我们作为新世纪的大学生很荣幸的选择了这个专业，在大学的日子里得到辅导老师的亲切指导，使我们逐成熟，在临近毕业之时还不辞辛劳的辅导我们做毕业设计，使我们在以后的工作岗位上更得心应手。
关键词：
汽车
ABSTRACT
IstheautomobileindustryafterChina'saccessiontooneofthefewcompetitiveindustries.Developmentintheautomotiveindustrydirectlydeterminesthedevelopmentofoureconomy.Enteringthe21stcenturyinChinamachinerymanufacturingprocessing,earthshakingchangeshavetakenplaceaswellasautomotivetechnologyarealsomatured.Onthepremiseofdrawdevelopedadvancedtechnologytotaptheinnovation,nowthecarhasbeengraduallytothedirectionoftheworldofourcountry.Weareproudtobeselectedasanewcenturycollegestudentstheprofessional,onuniversitydaysbecordialguidancecounsellors,sothatwegetmature,intherun-uptograduationstillwentforcounsellingwedoatthetimeofgraduation,makeusmorecomfortableonthejobinthefuture.
目录
摘要1
第一章机械基础4
1.1铰链四杆机构4
1.2带、链传动4
1.3链传动5
1.4齿轮传动6
1.5液压控制6
第二章盘底总构造8
2.1传动系8
2.2传动系统的功用8
2.2离合器9
2.3变速器12
2.4万向传动装置16
第三章行驶系统的构造与检修21
3.1行驶系统构造21
3.2车轮与轮胎拆装25
第四章汽车转向系统的构造与检修26
4.1转向系统26
4.2 悬架转向传动机构26
4.3电动转向系统29
4.4转向器方向和趋势30
第五章制动系统的构造与维修32
5.1制动系统32
5.2功用32
第1章机械基础
1.1铰链四杆机构
在四杆机构中，所有的构件都是通过传动副联接而成的，则称为铰链四杆机构。
在铰链四杆机构中，固定不动的构件称为机架；与机架相连的两个构件称为连架杆，如果能绕机架做整周回转的称为曲柄，不能饶机架做整回转的称为摇杆；不与机架相连的构架称为连杆。
⑴曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，如果两个连架杆，一个为柄，另一个为摇杆，这种机构称为曲柄摇杆机构。
如汽车前窗雨刷器控制机构、脚踏砂轮机构等。
⑵双曲柄机构
在铰链四杆机构中，如果两连架杆均为曲柄，这种机构称为双曲柄机构，通常取其中一个曲柄为原动件且做等速转动，另一曲柄为从动件，一般作变速转动，也可以作等速。
在铰链四杆机构中，如果两连架均为摇杆，这种机构称为双摇杆机构。
在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则称为等腰梯形机构。
如汽车的转向机构。
铰链四杆机构类型的判别
通过对铰链四杆机构运动的分析可知，铰链四杆机构有曲柄存在的条件是：
⑴最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和；
⑵在机架和连架杆当中必有一杆时最短。
铰链四杆机构类型与组成机构的各杆长度有关，也与机架的选取有关。
根据四杆机构有曲柄存在的条件，一般可按下述方法判定其类型：
⑴当取最短杆的邻边为机架时，该机构称为曲柄摇杆机构；
⑵当取最短杆为机架时，该机构称为曲柄机构；
⑶当取最短杆的对边为机架时，该机构称为双摇杆机构。
若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取哪一构件为机架，均无曲柄存在双摇臂。
1.2带、链传动
带传动的特点及应用
与齿轮传动相比，带传动的主要优点：
⑴传送带弹性好，能减缓冲击，吸收振动，特别是无接头的V形带，可以使运转平稳，无噪音；
⑵当机器发生过载时，带与带轮之间会自动打滑，可以防止其它零件因过载而损坏，起到保护作用；
⑶机构简单，制造成本低，维护方便；
⑷能用于两轴中心距较大的传动。
带传动的主要缺点是：
外廓尺寸大、传动效率低、带的寿命短、对轴的作用力较大。
另外，由于带传动在工作中受摩擦力和皮带弹性变形的影响，所以不能保证传动比恒定。
由以上特点可知，带传动通常用于传动比要求不严格、两轴中心距较大的机械中。
如汽车中曲轴与水泵、发动机之间的传动。
带传动的类型
根据带的横截面形状，传动带可以分平带、V带、多锲带、圆带及同步带等类型，平带的横截面为长方形，由多层胶帆布构成，工作面是与带轮接触的内表面，带长可按需要剪截后连接成封闭环形带，V带的横截面为等腰梯形，工作面是带与轮槽接触的两侧面，这种皮带是无接头的环形带，常常几根一起使用。
根据带与带轮锲槽两侧面摩擦的受力分析可知，在相同压紧力和摩擦系数的条件下V带产生的摩擦力约为平常的3倍，同时，V带可以多根并用，所以，V带可比平带传递更大的功率，因此，应用较大。
1.3链传动
链传动
⑴链传动无滑动，能保证准确的平均传动比；
⑵低速时传动的动力较大，而作用在轴上的力较小，可减小轴的磨损；
⑶传动效率较高，一般可达0.97﹏0.98；
⑷能在温度较高及湿度较大的环境下工作；
⑸结构紧凑。
其主要缺点是：
⑴瞬时传动比不是常数，传动中有较大的冲击载荷，产生振动及噪音；
⑵链条的铰链易磨损，导致链节距变大而产生脱链；
⑶急速反向传动性能较差；
⑷安装、维护要求较高，制造成本也较高。
链传动因其所具有的特点，故常用于两轴相距较远、对瞬时传动比要求不严格机械，并且适合于工作环境较差的场合中。
链条主要有套筒链、套筒滚子链、齿形链和成形链等形式。
按照用途的不同，链条又可以分为传动链、起重和曳引链三种，传动链中主要有套筒滚子链和齿形链。
1.4齿轮传动
齿轮传动
⑴传动准确可靠。
齿轮传动能保持传动比恒定不变，因而因为齿轮传动是靠齿轮啮合依次来传递运传动平稳，冲击、振动和噪音较小。
又动和动力，所以不会发生弹性滑动和打滑。
⑵传动效率高、工作寿命长。
传递效率可达0.95~0.98，可能可靠地连续几年甚至几十年。
⑶结构紧凑、适用功率和速度范围广。
与其它传动相比，在功率相同的情况下，齿轮所占多的空间位置较小。
⑷成本较高，不适宜轴中心距较大的传动。
齿轮的制造和安装精度比较高，因此成本也比较高。
齿轮传动要求
⑴传动准确、平稳。
它要求齿轮在传动过程中的瞬时角速度比恒定不变，以免发生噪音、振动和冲击。
这与齿轮的齿廓形状，制造安装精度有关。
⑵承载能力强、使用寿命长。
他要求齿轮在传动过程中有足够的强度，能传递较大的动力，而且要有较长的使用寿命。
这与齿轮的尺寸、材料和热处理工艺等有关。
为使齿轮传动满足传动准确的要求，必须研究齿轮的齿廓形状、啮合原理。
1.5液压控制
对液压控制组件的要求
⑴动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，使用寿命长。
⑵油液通过液压阀时压力损失小。
⑶密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。
⑷结构简单紧凑，体积较小。
⑸安装、维护、调整方便、通用性好。
按控制阀的分类
⑴液压控制阀按用途分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
这三类还可以根据需要互相组合为组合阀，使其结构紧凑，连接简单，并提高效率。
⑵液压控制阀按控制原理可分为开关阀、比例阀、伺服阀和数字阀。
开关阀调定后只能在调定状态下工作，比例阀和伺服阀能根据输入信号连续地或按比例的控制系统的参数。
⑶液压控制阀按安装的形式分为管式连接、半时连接、叠加式连接和安插连接。
管式连接又称螺纹式连接，阀的油口用螺纹管头接头或管道及其它组件连接，并由此固定在管路上。
板式链接阀的是各油口均匀布置在同一安装面上，并用螺钉固定在与阀有对应油口的连接上，再用管接头与管道及其它组件连接。
板式连接方便，应用较小。
叠加式连接是阀的上下面为连接结合面，各油道口分别在这两个面上，并且规格阀的油口接尺寸相同。
每个阀除其自身功能外，还起油路通道的作用，阀相互叠装便构成回路，无需管道连接，结构紧凑，压力损失小。
第2章盘底总构造
2.1传动系
传动系统的功用
传动系统的功用是将发动机的动力按照需要传递到驱动轮。
普通汽车采用的机械传动系有离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥等组成；现代汽车越来越多的采用液力机械式传动系统，以液力机械变速器取代机械式传动系统中的离合器和变速器。
传动系统的组成与其类型、布置形式及驱动形式等因许些素有关。
发动机纵向布置在汽车前部，后轮为驱动轮。
传动系统有离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥等组成。
安装在驱动桥克壳中的有主减速器、差速器和半轴。
次经离合器、变速器发动机输出的动力一、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴，最后传给驱动轮。
2.3行驶系统
行驶系统
汽车行驶系统的功用是安装部件、支撑汽车、缓和冲击、吸收震动、传递和承受发动机与地面传来的各种力和力矩，并通过驱动轮与地面间附着作用，产生路面对汽车的牵引力；传递并承受地面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩；他应尽可能的缓和汽车行驶时的由于路面不平对车身造成冲击和振动，并且与汽车转向系统很好的配合，实现汽车行驶方向的正确控制，从而保证汽车行驶平稳性和操纵稳定性。
转向系统
转向系统的功用是改变和保持汽车的行驶方向。
现代汽车的转向系统有转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。
⑴转向操纵机构转向操纵机构是驾驶员操纵转向器的工作原理，主要有转向盘、转向轴、转相管等组成。
⑵转向器转向器是将转向盘的转向变为转向摇臂的摇动或齿条的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。
转向器一半固定在汽车车架上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变力的传动方向。
⑶转向传动机构转向传动机构是将转向器输出的动力和运动传给车轮，病时左右轮按照一定关系进行偏转的机构。
制动系统
对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门安装以实现上述功能。
制动系统作用是：
使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。
2.2离合器
离合器的作用
保证汽车平稳起步
这是离合器的首要功能。
在汽车起步前，自然要先起动发动机。
而汽车起步时，汽车是从完全静止的状态逐步加速的。
如果传动系（它联系着整个汽车）与发动机刚性地联系，则变速器一挂上档，汽车将突然向前冲一下，但并不能起步。
这是因为汽车从静止到前冲时，具有很大的惯性，对发动机造成很大地阻力矩。
在这惯性阻力矩作用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速（一般300-500RPM）以下，发动机即熄火而不能工作，当然汽车也不能起步。
因此，我们就需要离合器的帮助了。
在发动机起动后，汽车起步之前，驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器分离，使发动机和传动系脱开，再将变速器挂上档，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐接合。
在接合过程中，发动机所受阻力矩逐渐增大，故应同时逐渐踩下加速踏板，即逐步增加对发动机的燃料供给量，使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上，而不致熄火。
同时，由于离合器的接合紧密程度逐渐增大，发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加，到牵引力足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动并逐步加速
根据离合器的使用，它应满足下列主要要求:
⑴接合平顺柔和，以保证汽车平稳起步，
⑵分离迅速彻底，便于换挡和发动机起动;
⑶具有合适的储备能力，既能保证传递发动机最大转矩又能防止传动系过载;
⑷从动部分的传动惯量应尽量小，以减少换挡时冲击;
⑸具有良好地散热能力，汽车在行驶过程中，当需要频繁操纵离合器时，会使离合器主、从动部分相对滑转，产生摩擦热，热量如不及时散出，会严重影响其工作地可靠性和使用寿命;
⑹操纵轻便，以减轻驾驶员地疲劳.
离合器的原理
对于手动挡的车型而言，离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。
在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们最频繁使用的部件之一，而离合器运用的好坏，直接体现了驾驶水平的高低，也体现了对于车辆保护的好坏。
正确使用离合器，掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题，是每个驾驶手动挡车型的车友应该掌握的。
所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。
离合器由摩擦片，弹簧片，压盘以及动力输出轴组成，布置在发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。
在半联动的时候，离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。
离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。
当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。
当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。
最后一种，也就是离合器的半连动状态。
此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。
离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。
飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。
此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。
一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步，挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力结合，使动力继续得以传输。
在离合器中，还有一个不可或缺的缓冲装置，它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起，在圆盘上打有矩形凹槽，在凹槽内布置弹簧，在遇到激烈的冲击时，两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用，缓冲外界刺激。
有效的保护了发动机和离合器。
在离合器的各个配件中，压盘弹簧的强度，摩擦片的摩擦系数，离合器直径，摩擦片位置以及离合器数目就是决定离合器性能的关键因素，弹簧的刚度越大，摩擦片的摩擦系数越高，离合器的直径越大，离合器性能也就越好。
实现平稳换挡
在汽车行驶过程中，为适应不断变化的行驶条件，传动系经常要更换不同档位工作。
实现齿轮式变速器的换档，一般是拨动齿轮或其它挂档机构，使原用档位的某一齿轮副推出传动，再使另一档位的齿轮副进入工作。
在换档前必须踩下离合器踏板，中断动力传动，便于使原档位的啮合副脱开，同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步，这样进入啮合时的冲击可以大大的减小，实现平顺的换档。
防止传东系过载
当汽车进行紧急制动时，若没有离合器，则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速，因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩（其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭距），对传动系造成超过其承载能力的载荷，而使机件损坏。
有了离合器，便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。
因此，我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭矩，保证安全。
离合器打滑的原因及排除：
⑴离合器压盘弹簧过软或折断；
⑵离合器踏板自由行程过小；
⑶从动盘摩擦片上有油污或老化变硬；
⑷离合器与飞轮接合螺栓松动；
⑸离合器总泵回油孔堵塞。
故障排除顺序和方位
⑴检查踏板自由行程，如不符合标准值，应予以调整；
⑵若自由行程正常，应拆下离合器底盖，检查离合器盖与飞轮接合螺栓是否松动，如有松动，应予扭紧；
⑶察看离合器磨擦片的边缘是否有油污甩出，如有油污应拆下用汽油或碱水清洗并烘干，然后找出油污来源并排除之；
⑷如发现磨擦片严重磨损、铆钉外露、老化变硬、烧损以及被油污浸透等到，应更换新片，更换的新磨擦不得片有裂纹或破损，铆钉的深度应符合规定；
⑸检查离合器总泵回油孔，如回油孔堵塞应予以疏通；
离合器分离不彻底的故障及排除
⑴汽车起步时，将离合器踏板踩下去，超过自由行程，却仍感到挂档困难；如果是强行挂入档，但是还没有完全抬起离合器踏板，车就前进或后移，并导致发动机熄火。
⑵行驶中换档困难，或挂不上档，变速器内发生齿轮的撞击声。
发生离合器分离不彻底的主要原因有：
⑴离合器踏板自由行程太大；
⑵分离杠杆内端不在同一平面上，个别分离杠杆变形、折断、磨损严重；
⑶离合器从动盘翘曲，铆钉松脱，或者更换的新离合器摩擦片过厚；
⑷离合器从动盘正、反面装反；
⑸从动盘毂键槽和变速器第一轴花键齿间隙过小或卡住，造成移动困难。
发生此类故障的诊断办法是：
将车开至平坦的路面上，变速杆放在空档位置，踩下离合器踏板，如果只有驾驶员一人，可以用一根木棍将离合器踏板压下去，并顶住（拉起制动手柄，使手制动发生作用）。
在飞轮壳下面孔内，用螺丝刀推动离合器片，如果能轻轻地推动，说明离合器还能切断，如果推不动，说明离合器分离不开。
离合器分离不好的主要原因是离合器踏板的自由行程太大。
再就是更换离合器从动盘后，由于忽视了对变速器第一轴的清洗，有杂质，造成从动盘毂和第一轴的间隙过小，移动阻力大，离合器分离不好。
用户在购买离合器从动盘总成时，应检查有无翘曲，其厚度应符合标准，如果翘曲或太厚，应更换。
2.3变速器
变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。
又称变速箱。
变速器由传动机构和变速机构组成，可制成单独变速机构或与传动机构合装在同一壳体内。
传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。
普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。
滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。
用三联滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速，结构紧凑，但传动比变化小。
离合器有啮合式和摩擦式之分。
用啮合式离合器时，变速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。
为克服这一缺点，在啮合式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。
行星齿轮传动变速器可用制动器控制变速。
变速器广泛用于机床、车辆和其它需要变速的机器上。
机床主轴常装在变速器内，所以又也叫主轴箱，其结构紧凑，便于集中操作。
在机床上用以改变进给量的变速器称为进给箱。
汽车变速器是通过改变传动比，改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。
通俗上分为手动变速器（MT），自动变速器（AT），手动/自动变速器，无级式变速器。
汽车变速器一般由前箱体和后箱体组成。
图2-3变速器
功能
⑴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。
在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。
例如，在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。
空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。
而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
⑵实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。
实现倒车行驶汽车，发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶.
⑶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。
⑷实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。
例如，可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位
作用
⒈在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
⒉实现倒车行驶
⒊实现空档
当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。
例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。
变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。
机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。
简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。
如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。
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