10.3 汽车联轴器、离合器与制动器 （ 教学设计）-《汽车机械基础》同步教学（机工版）

教学设计 序号 专业及班级 授 课 类 型 讲 授 月 日 讲授 （180＇） 课 题 第10章 汽车常用轴系零件 课 时 教 学 目 的 1. 熟悉汽车中常用的轴类零件； 2. 熟悉轴的分类及轴上零件的常用固定方法； 3. 掌握汽车常用轴零件的特点； 4. 理解汽车中应用的联轴器、离合器及制动器的特点及工作原理； 5. 能说明汽车常用轴零件的结构及工作原理。 重 点 与 难 点 重点：汽车常用轴零件的特点 难点：离合器及制动器的工作原理 时 间 内容及讲授方法 教 具 5＇ 30＇ 40＇ 20＇ 30＇ 40＇ 15＇ 组织教学及新课导入 一、轴类零件 二、汽车轴承 三、汽车联轴器 四、汽车离合器 五、汽车制动器 小结及习题 检 查 意 见 签字 任课教师： 板 书 设 计 （I） 第10章 汽车常用轴系零件 一、轴类零件 1、轴的用途、分类 2、轴的结构 3、汽车典型轴类零件 二、汽车轴承 1、滑动轴承 2、滚动轴承 三、汽车联轴器、离合器与制动器 1、汽车联轴器 2、离合器 3、制动器 板 书 设 计 （II） 课 后 小 结 作 业 （副页） 10.3 汽车联轴器、离合器与制动器 一、汽车联轴器 1、联轴器的功用 联轴器主要用于轴与轴间的联接，使两根轴一起回转并传递运动和动力。用联轴器联接的两根轴，在机器运转时不能实现分离，只有在机器停转后，经过拆卸才能把两轴分离。 汽车转向系万向节 二、联轴器的类型及特点 联轴器所联接的两轴，因制造及安装误差、承载后的变形及温度变化影响，不能保证严格的对中，而存在着相对位移。因此设计联轴器时，要从结构上采取措施，使其具有适应一定范围的相对位移的性能。 1、固定式联轴器 结构简单、成本低，各零件间的联接是刚性的，无法补偿两轴间的相对位移缺乏缓冲吸振能力。包括套筒联轴器、凸缘联轴器。 2、可移式联轴器 工作零件间存在动联接，可补偿相对位移。根据是否有弹性元件，可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。 （1）刚性可移式联轴器 利用联轴器工作零件间的间隙和结构特性来补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。主要有齿式联轴器、滑块联轴器、万向联轴器。 *十字滑块联轴器：结构简单，径向尺寸小，可补偿较大的径向位移，适用于轴间径向位移较大的低速传动。 *齿式联轴器：承载能力大，工作可靠，补偿综合位移能力强，适用于中高速、重载、正反转频繁的传动。 *万向联轴器：径向尺寸小，结构紧凑，常成对使用，适用于两轴夹角较大或工作中角位移较大的传动。 （2）弹性可移式联轴器：利用联轴器中的弹性元件的变形，来补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。主要有弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器。 *弹性柱销联轴器：结构简单，制造、维修方便，适用于起动及换向频繁的转矩较大的中、低速传动。 *弹性套柱销联轴器：结构简单，装拆方便，可缓冲、吸振，适用于频繁起动换向的中、小转矩的中、高速传动。 二、离合器 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。 离合器实物及其在汽车中的位置 1、离合器的类型及特点 （1）按操纵方式分 机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等； （2）按其工作原理分 啮合式：利用牙齿啮合传递转矩，可保证两轴同步运转，但只能在低速或停车时进行离合。 摩擦式：利用工作表面的摩擦传递扭矩，能在任何转速下离合，有过载保护但不能保证两轴同步运转。 （1）牙嵌式离合器 梯形牙强度高，传递转矩大，便于分离，能自动补偿牙面磨损产生的间隙。一般用于停机或低速接合、离合不频繁及传动比要求准确的场合。 （2）摩擦式离合器 离合平稳，可实现高速接合，并具有过载打滑的保护作用。主、从动轴不能严格同步，接合时易产生磨损。 *单片离合器结构简单，散热性好，但传递转矩较小，适用于轻载、传动比要求不严的场合； *多片离合器承载能力大，径向尺寸较小，易于离合，适用于高速传动。 汽车摩擦式离合器结构 （3）超越离合器 只能传递单向转矩，反向时能自动分离。为定向离合器。 滚柱式超越离合器主要由星轮1、外圈2、弹簧顶杆4和滚柱3组成。弹簧的作用是将滚柱压向星轮的楔形槽内，使滚柱与星轮、外圈相接触。设离合器以图示转向转动，当外圈的转速大于内圈时，由于摩擦力的作用使滚柱滑出楔形槽，这时离合器呈分离状态；当外圈转速小于内圈时，或外圈反转时，由于摩擦力和弹簧的共同作用，使滚柱滑入楔形槽内，这时离合器呈闭合状态。因此这种离合器称为超越离合器。 2、汽车离合器的作用 （1）保证汽车平稳起步； （2）便于换挡； （3）防止传动系统过载。 三、汽车制动器 1、制动器的作用 使机械中的运动件停止或减速。制动器与联轴器、离合器不同，它是利用摩擦力矩来消耗机器运动部件的动能，从而实现制动的。其动作迅速，可靠；其摩擦副耐磨，易散热。 2、制动器的分类 常用制动器分摩擦式和非摩擦式两大类，摩擦式制动器又分外抱块式制动器、内胀蹄式制动器、带式制动器和盘式制动器等；非摩擦式制动器分为磁粉制动器、磁涡流制动器和水涡流式制动器等。 带式制动器工作原理 外抱块式制动器 （1）带式制动器。结构简单，包角大，制动力矩大，制动轮轴受较大的弯曲力，制动带的比压和磨损不均匀。散热性差，适用于大型机器、要求紧凑的制动，如机床、移动式起重机、卷扬机的制动等。 (2)块式制动器。结构简单可靠，散热一般，瓦块有较充分和较均匀的退距，调整较方便，但包角和制动力矩小，制造比带式制动器复杂，杠杆系统复杂，外形尺寸较大。块式制动器应用最广，主要用于起重运输、冶金机械等工作频繁和安装空间较大的机械上。 (3)内张蹄式制动器。由两个内置的制动蹄在径向向外挤压制动鼓，产生制动力矩。结构紧凑，散热性较好，密封容易。多为常开式，常用于安装空间受限制的场合，广泛应用于轮式起重机及各种车辆（如汽车、拖拉机等）行走机构的制动。 1、2-制动蹄蹄 3、4-支点 5-制动鼓 6-制动轮缸 1-卡钳 2-活塞 3-制动衬块 4-转子 5-轮毂 (4)盘式制动器。利用轴向压力使圆盘或圆锥形摩擦面压紧，实现制动。全盘式或点盘式对称布置时，制动轴不受弯曲力。结构紧凑，瓦块磨损均匀，制动力矩大小与旋转方向无关。适用于紧凑性要求高的场合。 PPT演示滚动轴承的装拆方法。 PPT演示套筒联轴器、凸缘联轴器实物及结构图，理解其工作原理。 PPT演示十字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器的实物及结构图，理解其工作原理。 PPT演示弹性柱销联轴器、弹性套柱销联轴器的实物及结构图，理解其工作原理。 PPT演示各类密封方法。 PPT演示汽车离合器实物及在汽车中的位置图，了解离合器在汽车中的位置。 PPT演示汽车制动器实物及其安装位置。 PPT演示带式制动器和外抱块式制动器结构，理解其工作原理。 PPT演示内张蹄式制动器的结构，理解其工作原理。 PPT演示盘式制动器结构，理解其工作原理。 (5)磁粉制动器利用磁粉磁化时产牛的内力制动。体积小，质量轻，激磁功率小且制动力矩与转动件的转速无关，磁粉会引起零件磨损。主要用于制动（制动转矩可调）、精密定位、测试加载、张力控制等。 (6)磁涡流制动器坚固耐用，维护简单，调整范围大。但低速时效率低，温升高，必须采取散热措施。常用于有垂直负载的机械中（如起重机械的起升机构），吸收停车前的能量，以减轻停车制动器的负载。 磁粉制动器 磁涡流制动器 3.常见汽车制动器及工作原理 （1）汽车中的制动器分为行车制动器（脚刹）和驻车制动器（手刹）。在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在前进的过程中减速停车。当车停稳后，要使用驻车制动（手刹），以防止车辆前滑和后溜。行车制动器中最常见的形式是盘式制动器和鼓式制动器。 （2）盘式制动器又称为碟式制动器，由液压控制，主要由制动盘、分泵、制动钳、油管等组成。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。 （3）汽车中的鼓式制动器即内张蹄式制动器。鼓式制动器接触面积大，获得的刹车力也大，因处于相对密闭的空间里，不易受到水和泥沙的影响，制造成本低，维修保养便宜，但散热性能差，制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，引起制动效率下降。 *轿车制动中，因惯性前轮负载常占汽车全部负载的70-80%，因此前轮制动力比后轮大，汽车厂家为节省成本，常采用前轮碟刹，后轮鼓刹。 小结及习题：略。 学科网（北京）股份有限公司 $$