汽车底盘故障诊断与优化设计

四川城市职业学院毕业论文汽车底盘故障诊断与优化设计学生姓名 黄路路分院名称 汽车与信息工程学院专业班级 2014 级汽车运用与维修 3 班学 号 2014034427指导教师 唐先光四川城市职业学院教务部二 0 一七年四月1汽车底盘故障诊断与优化设计学生：黄路路 指导教师：唐先光摘要：汽车底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证其正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。随着汽车工业及其新技术的飞速发展，对底盘技术的要求越来越高，底盘故障诊断逐渐成为人们关注的重点。本文通过对汽车底盘产生的各种故障现象进行分析，总结出了处理底盘故障的针对性方法和改善措施，并浅析了汽车底盘优化设计的重要意义，并重点阐述了汽车传动系统参数优化设计的方法和研究方向。关键词：汽 车 底 盘 故 障 诊 断 传 动 系 统 优 化 设 计2目 录摘 要 .1绪 论 .3一、汽车底盘的组成和功用 .3（一）传动系 .3（二）行驶系 .4（三）转向系 .4（四）制动系 .5二、汽车底盘常见故障诊断与维修 .6（一）离合器常见故障诊断与维修 .6（二）变速器常见故障诊断与维修 .7（三）万向传动装置常见故障与维修 .9（四）汽车传动系常见故障诊断与维修 .11（五）驱动桥常见故障诊断与维修 .12三、汽车底盘故障诊断分析实例 .13（一）故障现象描述 .13（二）故障诊断分析 .14（三）诊断结论及维修 .14四、汽车底盘优化设计 .14（一）汽车底盘优化设计的意义 .14（二）汽车传动系统参数优化设计现状 .15（三）汽车传动系统参数优化设计方法 .15（四）汽车传动系统参数优化设计研究方向 .16结 论 .16致 谢 .17参考文献 .173汽车底盘故障诊断与优化设计绪 论随着国民经济的增长，人们生活水平的提高，汽车作为一种普及性的代步交通工具， 在日常生活中越来越受到人们的青睐，汽车使用率只增不减，尽管许多车主们明白汽车防护与维护的重要性，但是由于他们缺乏对汽车整体的认识，导致在其日常的汽车维护工作中，只注重在汽车发动机与车身上，往往忽略了极其重要的底盘， 只注重汽车外观与否和车内是否有杂物。其实这是大多数车主都会走进的一个误区。通常来说，汽车主要由发动机、底盘、车身、汽车电器四部分组成。而底盘用来传递发动机发出的动力，使汽车产生运动，并保证汽车正常行驶。本文主要对汽车底盘的组成以及常见的故障诊断进行探讨，提出具有针对性的解决方案。在此基础上针对汽车底盘的优化设计进行探讨，表明汽车底盘故障诊断和结构系统优化设计的重要意义。一、汽车底盘的组成和功用汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系等四大系统组成，其功用是接收发动机的动力，使汽车运动并保证汽车能够按照驾驶员的操纵正常行驶。图 1-1 所示为轿车的底盘结构图。 图 1-1 轿车的底盘结构图 （一）传动系汽车传动系是从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称。不同配置的汽车，传动系的组成不同。如载货汽车及部分轿车，其传动系一般由离合器、手动变速器、万向传动装置(万向节和传动轴)、驱动桥(主减速器、差速器、半轴、桥壳)等组成，如图 1-2 示；而轿车中采用自动变速器的越来越多，其传动系包括自动变速器、万向传动装置、驱动桥等，即用自动变速器取代了离4合器和手动变速器。汽车传动系的功用是将发动机的动力传给驱动车轮。图 1-2 汽车传动系示意图（二）行驶系汽车行驶系一般由车架、悬架、车桥和车轮等组成，如图 1-3 示。车轮通过轴承安装在车桥两边，车桥通过悬架与车架(或车身)连接，车架(或车身)是整车的装配基体。 图 1-3 汽车行驶系示意图 （三）转向系汽车转向系主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成，如图 1-4 所示。现在的汽车普遍还带有动力转向装置。汽车转向系的功用是保证汽车能够按照驾驶员选定的方向行驶。5图 1-4 汽车转向系示意图（四）制动系汽车制动系一般包括行车制动系和驻车制动系等两套相互独立的制动系统，如图 1-5 所示，每套制动系统都包括制动器和制动传动机构。现在汽车的行车制动系一般都装配有制动防抱死系统(ABS)。制动系的功用是使汽车减速、停车并能保证可靠驻停。图 1-5 汽车制动系示意图6二、汽车底盘常见故障诊断与维修（一）离合器常见故障诊断与维修离合器是传动系的零部件，安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。常见故障有如下几点：1、分离不彻底 现象：发动机怠速运转，踩下离合器踏板，原地挂档有齿轮撞击声，且难以挂入，情况严重时，会导致发动机熄火。 产生原因及排除方法：离合器自由行程过大，当踩下踏板时不能使膜片弹簧充分压缩，排除方法是进行调整；从动盘正反面装错，造成从动盘仍与飞轮有摩擦，排除方法是重新装配；从动盘翘曲变形，使从动盘与飞轮或压盘仍有摩擦，排除方法是进行校正从动盘；从动盘花键毂在变速器一轴（输入轴）上移动不灵活，造成从动盘与压盘或飞轮仍有摩擦，使离合器分离不彻底，排除方法是更换从动盘。 2、起步发抖 现象：起步时，离合器不能平稳结合，而产生抖动。 产生原因及排除方法：从动盘的钢片或压盘发生翘曲，变形造成从动盘不能正常与飞轮或压盘接合，排除方法是更换从动盘或压盘；飞轮与从动盘的接触面偏摆，造成飞轮与从动盘不正常接触，排除方法，修复飞轮；从动盘上缓冲片或减震弹簧折断，造成从动盘不正常工作，排除方法是更换从动盘；从动盘上铆钉松动或露出，造成铆钉与飞轮或压盘接触，排除方法是更换从动盘；压盘总成与飞轮的固定螺栓松动，造成从动盘与压盘不正常接触，排除方法是紧固螺栓。 3、离合器打滑 现象：放松离合器时，汽车不能起步；加速时发动机转速上升，但车速不相应升高；上长坡时，离合器冒烟且有糊味。当拉紧驻车制动器，进行起步试验时，发动机本应熄火，若不熄火，表示离合器确实打滑。 7产生原因及排除方法：离合器踏板自由行程太小或没有，膜片弹簧力全部或部分作用在操纵机构，而使从动盘不能很好地与飞轮及压盘压紧。排除方法为调整离合器自由行程；从动盘上有油污，造成从动盘表面摩擦力减小。排除方法是去除从动盘油污并排除漏油故障；从动摩擦片、压盘和飞轮工作面磨损严重，厚度减薄。排除方法是更换从动盘；弹簧退火，膜片弹簧疲劳或开裂。排除方法是更换压盘总成；离合器压盘与飞轮之间固定螺钉松动。排除方法是紧固螺栓；分离轴承套筒与其导管之间因油污、尘腻或卡住而不能回位。排除方法是清洗导管。4、异响 现象：离合器分离或接合时发出不正常响声。原因及排除方法：分离轴承缺少润滑剂干磨或轴承损坏。排除方法是更换分离轴承；从动盘花键孔与轴配合松旷。排除方法是更换从动盘；从动盘摩擦片铆钉松动或铆钉头露出。排除方法是更换从动盘；分离轴承套筒与其导管之间有油污、灰尘或分离轴承回位弹簧与离合器踏板回位弹簧疲劳、折断、脱落，造成分离轴承回位不佳。排除方法是清洗更换损坏零件；从动盘减震弹簧退火、疲劳或折断。排除方法是更换从动盘。（二）变速器常见故障诊断与维修变速器是汽车传动系中的主要变速机构，它扩大发动机传至驱动轮的扭矩、转速的变化范围，以适应不同使用条件的要求；在发动机旋转方向不变的前提下，实现汽车倒向行驶；利用空档，切断动力传递，便于发动机起动、怠速或换档。现代车上所用的变速器的类型主要包括手动变速器、自动变速器、手自一体变速器、CVT 无级变速器。变速器常见故障诊断和对应排除方法有如下几种： 1、变速器跳档 故障现象：汽车在加速、减速或爬坡时，变速杆自动跳回空档位置。 故障原因： 换挡杆位置不当：换挡杆没有调整好或换挡杆弯曲，换挡连接机构磨损或调整不良；拨叉磨损：拨叉本身磨损变形或拨叉轴凹槽磨损，拨叉轴向自由行程过大及拨叉位置不正确；同步器损坏：同步器轮齿磨损、滑块弹簧弹力失效、滑块损坏。齿轮磨损：齿轮沿齿长方向磨成锥形，可以通过检查变速器齿轮油来判断磨损情况。 2、乱档故障现象：在离合器技术状况正常情况下，变速器同时挂上两个档或虽能挂上档，但却不能挂入所需要的档位，或者挂入后不能退出。 故障原因：操纵机构变形：变速杆下端长度不足及其工作面或拨叉轴上导块的导槽磨损过度；8互锁装置失效：互锁装置的凹槽、互锁销或互锁球磨损严重或漏装；手柄球头座松旷：变速杆球头定位销磨损松旷、折断或球头、球孔磨损过大。3、异响故障现象：变速器工作时，发出不正常声响，如金属的干摩擦声，换挡时齿轮冲击声等。一般若在各档都有连续响声，为轴承损坏；某档位有连续、较尖细的响声，为该档齿轮响声；挂上某档时有断续、沉闷的冲击声，为该档个别齿轮折断；停车时踩下离合器踏板不响，松开离合器踏板发响，为常啮合齿轮响。应根据响声特点，着重检修相应部位。故障原因：轴承发响：轴承缺油、磨损松旷、疲劳剥落或轴承滚动体破裂；齿轮发响：齿轮磨损严重，齿侧间隙太大，齿面疲劳有金属剥落或个别齿损坏折断等；齿轮制造精度差或齿轮副不匹配，维修中未成对更换相啮合的两齿轮；齿轮与轴或轴上花键配合松旷；安装齿轮的轴弯曲等。操纵机构发响：变速器操纵机构各连接处松动，拨叉变形或磨损松旷。其他原因发响：变速器缺油、润滑油过稀，过稠或质量变坏；变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴轴线不同心，或变速器壳体变形；壳体轴承孔修复后,轴心发生变动或使两轴线不同心，变速器壳体前端面与第一、二轴轴心线垂直度或一、 二轴与曲轴同轴度超差；变速器内掉入异物或某些紧固螺栓松动。4、换挡困难故障现象:在进行正常变速操作时，变速杆不能挂入档位，或者勉强挂上档后又很难摘下来。故障原因：离合器分离不彻底：离合器本身自由行程不合理，压紧弹簧回位不良等；操纵机构调整不当：变速杆下端磨损或控制杆弯曲，操纵机构中控制连杆机构动作不良；拨叉变形：拨叉或拨叉轴磨损、松旷、弯曲；内部同步器卡滞：同步器磨损、滑块或滑块弹簧磨损失效；自锁互锁装置卡滞：自锁或互锁弹簧过硬、钢球损伤。5、漏油故障现象：变速器壳体外围有油泄漏，变速器箱的齿轮油减少。故障原因：壳体：变速器的壳体与盖之间安装松动，壳体龟裂或损伤或延伸壳破裂；油封：油封老化、磨损、变形或损伤；通气孔：杂物尘土等造成通气口堵塞；放油螺塞：放油螺塞松动；齿轮油：齿轮油过多或齿轮油选用不当，产生过多泡沫；车速表接头：车速表接头锁紧装置松动或破损，如图 2-1 所示。9图 2-1 变速箱漏油故障及原因（三）万向传动装置常见故障与维修汽车万向传动装置是汽车底盘传动系的主要总成之一，在工作中承受着巨大的转矩和动负荷。经长期使用后，技术状况会发生变化，从而将直接影响发动机动力的传递，降低传动效率，加剧燃料消耗，加速轮胎磨损，同时还会影响变速器和驱动桥的正常工作。万向传动装置常见的故障是异响和振抖。通常包括传动轴的异响，中间支承总成的异响，万向节和伸缩节(花键轴副)的异响并伴着振抖等。1、传动轴异响及振抖传动轴异响及振抖主要表现在：在万向节与伸缩节及中间支承部分技术状况良好的情况下，传动轴在中、高速行驶时出现异响，且车速越高，响声越大。严重时车