汽车悬架系统之车架与车桥
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
≯0.040mm；＞40mm,磨损≯0.050mm）、锁止螺 纹检查（≯2牙）、主销衬套更换（ ＞0.15mm) • 2.前轴：
钢板弹簧座平面检查（平面＞2mm， 定位孔＞1mm，堆焊加工或更换）
主销承孔检查（轿车≯0.1mm，货车 ≯0.2mm，否则，可用镶套法或修理尺寸法或更 换）
二、前轮最大转向角的检查和调整
大，否则也会使轮胎产生偏磨损。
• D. 前轮前束
俯视车轮，汽车的两个前轮旋转平面并不完 全平行，而是稍微带一点角度，前端距离小于后 端距离，这种现象称为前轮前束。A-B的差值为 前束值。如图
作用：
抵消由于前轮外倾
车轮向外滚动的趋势，
保证车轮沿直线方向
纯滚动。
前束值是靠人工调整的，通过检查A和B 的距离相减，对照不同车型的前束值，不 符应调整（通过横拉杆调整）。
立悬架相配 1.与非独立悬架匹配的转向桥 图9-12、9-13
汽车非独立悬架转向桥主要由前梁、转向节、 转向主销等几部分组成
• 转向节止推轴承的结构形式qc293-4-12
2.与独立悬架匹配的转向桥 图9-15
独立悬架采用的断开式转向桥，如 图为红旗CA7560型轿车的转向桥与前悬架： 减振器加速振动的衰减，提高行驶平顺性； 上摆臂和上球头销不可拆，靠弹簧自动调 整间隙；下摆臂和下球头销可拆，靠垫片 调整间隙；属于无主销式转向节。
• 但是，由于车辆在售出并行驶一段时间后， 这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不 平造成的剧烈的颠簸（特别是高速行驶时突 然遇到不平路面）、底盘零件磨损、更换底 盘零件、更换轮胎等原因而产生变化。一旦 定位角度由于任何一种原因产生变化，就可 能产生诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全 性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘 发沉、车辆发飘等不适症状。有些症状使车
图d-zx-34.
• 车轮有了外倾角后，在滚动时就类似于 滚锥，从而导致两侧车轮向外滚开。由 于转向横拉杆和车桥的约束车轮不致向 外滚开，车轮将在地面上出现边滚边向 内滑的现象，从而增加了轮胎的磨损。 为了避免这种由于圆锥滚动效应带来的 不良后果，将两前轮适当向内偏转，即 形成前轮前束。
2.后轮定位参数 为了防止高速行车出现“激转”及自动转向现
• 反力 Y 对车轮形成饶主销轴线作用的力矩 Yl ， 其方向正好与车轮偏转方向相反。在此力矩作 用下，将使车轮回复到原来中间位置，从而保 证汽车能稳定地直线行驶，故此力矩称为稳定 力矩（回正力矩）。
但此力矩也不宜过大，否则在转向时 为了克服此稳定力矩，驾驶员须在转向盘 上施加较大的力（即所谓转向盘沉重）。 因稳定力矩的大小取决于力臂 l 的数值， 而力臂又取决于后倾角 r 的大小，因此， 为了不使转向盘沉重，主销后倾角r 不宜 过大。现在γ一般采用不超过 2-3°的后倾 角。现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹 性增加（因采用扁平低压胎，轮胎变形增 加），而引起稳定力矩增加，因此 r 可以 减小至或接近于零，甚至为负。
（二）转向驱动桥 图9-17
主要用于一些轿车与全轮驱动的 汽车的前桥上，它既作为转向桥，也作为驱 动桥使用，如图
第三节 转向轮定位
• 要想保证汽车在行驶中的安全与舒适， 汽车的四个车轮并不是垂直于地面的，必须 考虑许多因素来确定车轮与地面的角度，即 车轮定位。
• 所谓转向轮定位，就是汽车的每个转向 轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定 的相对位置。
C. 驱动力作用线
• 第四节 车桥的检查与调整 一. 车桥各部分的检查与调整 （1）转向节、前轴的检查与调整 （2）前轮最大转向角的检查与调整 （3）前轮轮毂轴承的调整 （4）前轮前束的检查与调整
现代四轮定位检测技术简介
（1）车辆进行四轮定位检测的原因与目 的车辆在出厂时，其悬挂系统的定位角度 （基本定位角度有7个）都是根据设计要求 预先设定好的。这些定位角度共同用来保 证车辆驾驶的舒适性和安全性。
辆在高速行驶时非常危险。
四轮定位维修保养服务的目的，就是通过定 位角度测量诊断车辆的上述不适病因并予以治疗。
一般新车在驾驶3个月后就应做四轮定位， 以后每行驶1万公里，更换轮胎或减震器，以及 发生碰撞后都应及时做四轮定位。
车轮正确的定位可以保证转向灵活、乘座舒 适，维持直线行车，延长轮胎寿命，减少路面引 起的震动等。
第一节 车架的构造与检修
• （一）车架的功用和要求 功用：
1.安装汽车各种总成部件，并使他们保 持正确的相对位置。 2.承受来自车上和地面的各种静、动载荷。
要求： 1.满足汽车总体布置的要求。 2.具有足够的强度和刚度，且其质量应尽可能小。 3.要求车架结构尽可能简单，并有利于降低汽车
质心和大的转向角。
一个角度α，称为前轮外倾角。 作用： ①提高前轮工作安全性。 （即前轮不易向外甩出） ②转向轻便。 ③适应路拱。
α角一般1°左右。（不宜过大， 否则，轮胎偏磨损严重）
设计上予以保证， 平时不可调。
• 如图d-zx-33所示，当汽车水平停放时，在汽 车的横向垂面内，车轮平面与地面垂线的夹角 为前轮外倾角。如果空车时车轮的安装正好垂 直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出 现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。另外， 路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使 轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及 轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。因此， 为了前轮有一个外倾角。但是外倾角也不宜过
• 通常车轮定位主要指前轮定位，但现代 大多数轿车，由于速度快，对行驶稳定性有 更高的要求，除前轮定位外，还需要后轮定 位，即四轮定位。
1.前轮定位参数：
前轮定位参数有四个：主销后倾、 主销内倾、前轮外倾、前轮前束
A. 主销后倾
定义：当汽车水平停放时，在汽车的纵向 垂面内，主销上部向后倾斜一个角度r, 称为主销后倾角。d-zx-24
γ安装时予以保证，一般不可调。
B. 主销内倾
定义：当汽车水平停放时，在汽车的横向 垂面内，主销轴线与地面垂线的夹角β 为主销内倾角。 d-zx-26.
作用：①自动回正作用（尤其是在静态下） ②转向轻便
• 分析：图d-zx-26
• 如图d-zx-27汽车在直线位置，当车轮转过一个 角度，车轮轴线就离开水平面往下倾斜，致使车 身上抬，势能增加。这样汽车本身的重力就有使 转向轮回复到原来中间位置的效果。
• 让我们看一看极限情况,即转向轮转到相反一面，车轮 轴线下倾最多时。图中车轮陷入了路面以下，而车轮是 不可能陷入路面以下，所以只能是车身抬高一些。 如 图d-zx-28
β角一般不大于8° C为40-60mm 设计上予以保证， 平时不可调。
C. 前轮外倾 在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜
（二）车架的类型和构造
车架总体上可分为： 1. 独立车架（如图）
独立车架按其结构形式可分为： 边梁式Xb-P184-9、边梁式2、 X轿车车架、 箱型断面的车架、 梯形车架、平台式、中梁 式P291-4-8、中梁式2 、综合式等几种。 纵梁断面形状
2. 承载式车身（即其车身兼作车架作用） 如图
现代轿车绝大多数采用承载式车身， 这种车身也称为无梁式车架。
在使用定位仪做测量时，一般使用 四点式补偿测量法，即在做测量中，按 定位仪电脑上的提示将车轮旋转1/4周， 提取一个点参数，再旋转1/4周，再提取 一个点参数，一个车轮共提取四个点。 这样做的好处是比一般定位仪只提取一 个点的参数要准确得多。
第四节 车桥的检查与调整
• 一、转向节、前轴的检查与调整 • 1.转向节：裂纹检查、轴径检查（＜40mm,磨损
（2）现代车辆四轮定位的检测 仪器与原理
现今对车辆进行四轮定位检测，常 用的仪器设备是电脑四轮定位仪。如下 图：
四轮定位仪主要由两大部分组成：一部分是 计算机软硬件，计算机是我们常见的PC机，这部 分的关键是车规数据库；另一部分就是传感头， 传感头主要由两种传感元件组成：1、角度计，2、 电位计（拉线式）或红外成像传感器（红外线 式）。电位计或红外成像传感器用来测量束角、 退缩角、推进角、轮距角，角度计用来测量外倾 角。
象，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。 汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束，可提高 行驶的稳定性。
A. 后轮外倾角 为了对载荷进行补偿，采用独立后悬架-的
大多数车辆常带有一个较小的正后轮外倾角。
B. 后轮前束 前驱汽车：前驱动轮宜前束，后从动轮宜负前束 后驱汽车：前轮宜负前束，后驱动轮宜前束。
（三）车架常见的损伤及其原因
1. 车架侧向弯曲（侧摆） 2. 车架向下弯曲（下陷） 3. 车架纵弯曲 4. 车架菱形变形 5. 车架扭曲
目前，对汽车车架检修广泛采用的设备是汽 车大梁校正仪。
汽车大梁校正仪：
第二节 转向桥与转向驱动桥
• 车桥可以分成转向桥1091、驱动桥212、转向驱 动桥和支持桥7等类型 （一）转向桥 转向桥可以与非独立悬架相配，也可以与独
作用： 保证汽车直线行驶的稳定性。（即在
动态下车轮有自动回正作用，且车速越 高，回正作用越大）。
• 分析： d-zx-24 • 当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作
用而稍有偏转（例如向右偏转，如图中箭头所 示），将使汽车行驶方向向右偏离。这时由于 汽车本身离心力的作用，在车轮与路面接触点 B 处，路面对车轮作用着一个侧向反作用力Y。
• 横梁采用X型，以提高车架的扭转刚度。
• 前窄利于转向，中低降低重心，后宽上弯， 适用轿车。
• 前后窄，中部宽且下凹，中部采用箱型断面 提高抗扭性。也适用于轿车。
• 中部较高，适用于中型货车。
• a 槽型，抗弯强度较高，两头窄中间宽近似 等强度梁。
• bcde箱型、f圆形抗弯强度、抗扭强度都较高。
在打方向盘测量时，角度计和电位计或红外 成像传感器结合起来，由计算机对结果进行计算， 可以测量主销后倾角、主销内倾角以及转向角。 而前束角、退缩角、推进角、轮距差以及外倾角 是不打方向就可以直接进行测量的角度，主销后 倾角、主销内倾角以及转向角是必须打方向盘间 接进行测量的角度。
（3）使用四轮定位仪测量的基本方法
• 1.检查方法 • 2.调整方法 • 旋进或旋出转向节上的 转向角限位螺栓
三、前轮轮毂轴承的调整
四、后轮轮毂轴承的调整来自 五、前轮前束的检查与调整 • 1.前束测量方法
• 2.前束调整方法 • 表9-1
• 采用边梁式车架有利于汽车的改装变形和发展多 品种，因而广泛用于载货汽车、改装客车和特种 车辆上。
• p-290-4-6
• 轿车采用
• 上下两端 主销轴线 必需在一 条直线上， 并通过万 向节中心。
• 止动垫圈 19，防止 万向节轴 向攒动。
• 调整垫片5、 16，其厚 度应相同， 以使万向 节中心位
钢板弹簧座平面检查（平面＞2mm， 定位孔＞1mm，堆焊加工或更换）
主销承孔检查（轿车≯0.1mm，货车 ≯0.2mm，否则，可用镶套法或修理尺寸法或更 换）
二、前轮最大转向角的检查和调整
大，否则也会使轮胎产生偏磨损。
• D. 前轮前束
俯视车轮，汽车的两个前轮旋转平面并不完 全平行，而是稍微带一点角度，前端距离小于后 端距离，这种现象称为前轮前束。A-B的差值为 前束值。如图
作用：
抵消由于前轮外倾
车轮向外滚动的趋势，
保证车轮沿直线方向
纯滚动。
前束值是靠人工调整的，通过检查A和B 的距离相减，对照不同车型的前束值，不 符应调整（通过横拉杆调整）。
立悬架相配 1.与非独立悬架匹配的转向桥 图9-12、9-13
汽车非独立悬架转向桥主要由前梁、转向节、 转向主销等几部分组成
• 转向节止推轴承的结构形式qc293-4-12
2.与独立悬架匹配的转向桥 图9-15
独立悬架采用的断开式转向桥，如 图为红旗CA7560型轿车的转向桥与前悬架： 减振器加速振动的衰减，提高行驶平顺性； 上摆臂和上球头销不可拆，靠弹簧自动调 整间隙；下摆臂和下球头销可拆，靠垫片 调整间隙；属于无主销式转向节。
• 但是，由于车辆在售出并行驶一段时间后， 这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不 平造成的剧烈的颠簸（特别是高速行驶时突 然遇到不平路面）、底盘零件磨损、更换底 盘零件、更换轮胎等原因而产生变化。一旦 定位角度由于任何一种原因产生变化，就可 能产生诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全 性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘 发沉、车辆发飘等不适症状。有些症状使车
图d-zx-34.
• 车轮有了外倾角后，在滚动时就类似于 滚锥，从而导致两侧车轮向外滚开。由 于转向横拉杆和车桥的约束车轮不致向 外滚开，车轮将在地面上出现边滚边向 内滑的现象，从而增加了轮胎的磨损。 为了避免这种由于圆锥滚动效应带来的 不良后果，将两前轮适当向内偏转，即 形成前轮前束。
2.后轮定位参数 为了防止高速行车出现“激转”及自动转向现
• 反力 Y 对车轮形成饶主销轴线作用的力矩 Yl ， 其方向正好与车轮偏转方向相反。在此力矩作 用下，将使车轮回复到原来中间位置，从而保 证汽车能稳定地直线行驶，故此力矩称为稳定 力矩（回正力矩）。
但此力矩也不宜过大，否则在转向时 为了克服此稳定力矩，驾驶员须在转向盘 上施加较大的力（即所谓转向盘沉重）。 因稳定力矩的大小取决于力臂 l 的数值， 而力臂又取决于后倾角 r 的大小，因此， 为了不使转向盘沉重，主销后倾角r 不宜 过大。现在γ一般采用不超过 2-3°的后倾 角。现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹 性增加（因采用扁平低压胎，轮胎变形增 加），而引起稳定力矩增加，因此 r 可以 减小至或接近于零，甚至为负。
（二）转向驱动桥 图9-17
主要用于一些轿车与全轮驱动的 汽车的前桥上，它既作为转向桥，也作为驱 动桥使用，如图
第三节 转向轮定位
• 要想保证汽车在行驶中的安全与舒适， 汽车的四个车轮并不是垂直于地面的，必须 考虑许多因素来确定车轮与地面的角度，即 车轮定位。
• 所谓转向轮定位，就是汽车的每个转向 轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定 的相对位置。
C. 驱动力作用线
• 第四节 车桥的检查与调整 一. 车桥各部分的检查与调整 （1）转向节、前轴的检查与调整 （2）前轮最大转向角的检查与调整 （3）前轮轮毂轴承的调整 （4）前轮前束的检查与调整
现代四轮定位检测技术简介
（1）车辆进行四轮定位检测的原因与目 的车辆在出厂时，其悬挂系统的定位角度 （基本定位角度有7个）都是根据设计要求 预先设定好的。这些定位角度共同用来保 证车辆驾驶的舒适性和安全性。
辆在高速行驶时非常危险。
四轮定位维修保养服务的目的，就是通过定 位角度测量诊断车辆的上述不适病因并予以治疗。
一般新车在驾驶3个月后就应做四轮定位， 以后每行驶1万公里，更换轮胎或减震器，以及 发生碰撞后都应及时做四轮定位。
车轮正确的定位可以保证转向灵活、乘座舒 适，维持直线行车，延长轮胎寿命，减少路面引 起的震动等。
第一节 车架的构造与检修
• （一）车架的功用和要求 功用：
1.安装汽车各种总成部件，并使他们保 持正确的相对位置。 2.承受来自车上和地面的各种静、动载荷。
要求： 1.满足汽车总体布置的要求。 2.具有足够的强度和刚度，且其质量应尽可能小。 3.要求车架结构尽可能简单，并有利于降低汽车
质心和大的转向角。
一个角度α，称为前轮外倾角。 作用： ①提高前轮工作安全性。 （即前轮不易向外甩出） ②转向轻便。 ③适应路拱。
α角一般1°左右。（不宜过大， 否则，轮胎偏磨损严重）
设计上予以保证， 平时不可调。
• 如图d-zx-33所示，当汽车水平停放时，在汽 车的横向垂面内，车轮平面与地面垂线的夹角 为前轮外倾角。如果空车时车轮的安装正好垂 直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出 现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。另外， 路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使 轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及 轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。因此， 为了前轮有一个外倾角。但是外倾角也不宜过
• 通常车轮定位主要指前轮定位，但现代 大多数轿车，由于速度快，对行驶稳定性有 更高的要求，除前轮定位外，还需要后轮定 位，即四轮定位。
1.前轮定位参数：
前轮定位参数有四个：主销后倾、 主销内倾、前轮外倾、前轮前束
A. 主销后倾
定义：当汽车水平停放时，在汽车的纵向 垂面内，主销上部向后倾斜一个角度r, 称为主销后倾角。d-zx-24
γ安装时予以保证，一般不可调。
B. 主销内倾
定义：当汽车水平停放时，在汽车的横向 垂面内，主销轴线与地面垂线的夹角β 为主销内倾角。 d-zx-26.
作用：①自动回正作用（尤其是在静态下） ②转向轻便
• 分析：图d-zx-26
• 如图d-zx-27汽车在直线位置，当车轮转过一个 角度，车轮轴线就离开水平面往下倾斜，致使车 身上抬，势能增加。这样汽车本身的重力就有使 转向轮回复到原来中间位置的效果。
• 让我们看一看极限情况,即转向轮转到相反一面，车轮 轴线下倾最多时。图中车轮陷入了路面以下，而车轮是 不可能陷入路面以下，所以只能是车身抬高一些。 如 图d-zx-28
β角一般不大于8° C为40-60mm 设计上予以保证， 平时不可调。
C. 前轮外倾 在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜
（二）车架的类型和构造
车架总体上可分为： 1. 独立车架（如图）
独立车架按其结构形式可分为： 边梁式Xb-P184-9、边梁式2、 X轿车车架、 箱型断面的车架、 梯形车架、平台式、中梁 式P291-4-8、中梁式2 、综合式等几种。 纵梁断面形状
2. 承载式车身（即其车身兼作车架作用） 如图
现代轿车绝大多数采用承载式车身， 这种车身也称为无梁式车架。
在使用定位仪做测量时，一般使用 四点式补偿测量法，即在做测量中，按 定位仪电脑上的提示将车轮旋转1/4周， 提取一个点参数，再旋转1/4周，再提取 一个点参数，一个车轮共提取四个点。 这样做的好处是比一般定位仪只提取一 个点的参数要准确得多。
第四节 车桥的检查与调整
• 一、转向节、前轴的检查与调整 • 1.转向节：裂纹检查、轴径检查（＜40mm,磨损
（2）现代车辆四轮定位的检测 仪器与原理
现今对车辆进行四轮定位检测，常 用的仪器设备是电脑四轮定位仪。如下 图：
四轮定位仪主要由两大部分组成：一部分是 计算机软硬件，计算机是我们常见的PC机，这部 分的关键是车规数据库；另一部分就是传感头， 传感头主要由两种传感元件组成：1、角度计，2、 电位计（拉线式）或红外成像传感器（红外线 式）。电位计或红外成像传感器用来测量束角、 退缩角、推进角、轮距角，角度计用来测量外倾 角。
象，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。 汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束，可提高 行驶的稳定性。
A. 后轮外倾角 为了对载荷进行补偿，采用独立后悬架-的
大多数车辆常带有一个较小的正后轮外倾角。
B. 后轮前束 前驱汽车：前驱动轮宜前束，后从动轮宜负前束 后驱汽车：前轮宜负前束，后驱动轮宜前束。
（三）车架常见的损伤及其原因
1. 车架侧向弯曲（侧摆） 2. 车架向下弯曲（下陷） 3. 车架纵弯曲 4. 车架菱形变形 5. 车架扭曲
目前，对汽车车架检修广泛采用的设备是汽 车大梁校正仪。
汽车大梁校正仪：
第二节 转向桥与转向驱动桥
• 车桥可以分成转向桥1091、驱动桥212、转向驱 动桥和支持桥7等类型 （一）转向桥 转向桥可以与非独立悬架相配，也可以与独
作用： 保证汽车直线行驶的稳定性。（即在
动态下车轮有自动回正作用，且车速越 高，回正作用越大）。
• 分析： d-zx-24 • 当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作
用而稍有偏转（例如向右偏转，如图中箭头所 示），将使汽车行驶方向向右偏离。这时由于 汽车本身离心力的作用，在车轮与路面接触点 B 处，路面对车轮作用着一个侧向反作用力Y。
• 横梁采用X型，以提高车架的扭转刚度。
• 前窄利于转向，中低降低重心，后宽上弯， 适用轿车。
• 前后窄，中部宽且下凹，中部采用箱型断面 提高抗扭性。也适用于轿车。
• 中部较高，适用于中型货车。
• a 槽型，抗弯强度较高，两头窄中间宽近似 等强度梁。
• bcde箱型、f圆形抗弯强度、抗扭强度都较高。
在打方向盘测量时，角度计和电位计或红外 成像传感器结合起来，由计算机对结果进行计算， 可以测量主销后倾角、主销内倾角以及转向角。 而前束角、退缩角、推进角、轮距差以及外倾角 是不打方向就可以直接进行测量的角度，主销后 倾角、主销内倾角以及转向角是必须打方向盘间 接进行测量的角度。
（3）使用四轮定位仪测量的基本方法
• 1.检查方法 • 2.调整方法 • 旋进或旋出转向节上的 转向角限位螺栓
三、前轮轮毂轴承的调整
四、后轮轮毂轴承的调整来自 五、前轮前束的检查与调整 • 1.前束测量方法
• 2.前束调整方法 • 表9-1
• 采用边梁式车架有利于汽车的改装变形和发展多 品种，因而广泛用于载货汽车、改装客车和特种 车辆上。
• p-290-4-6
• 轿车采用
• 上下两端 主销轴线 必需在一 条直线上， 并通过万 向节中心。
• 止动垫圈 19，防止 万向节轴 向攒动。
• 调整垫片5、 16，其厚 度应相同， 以使万向 节中心位