车架与车桥

南京交通职业技术学院教案NO.01教师姓名屠卫星授课班级02103／04／07授课形式讲授授课日期2004年8月23日第1周授课时数2章节名称第八章汽车行驶系概述、第九章车架与车桥第一节车架的构造与检修第二节转向桥与转向驱动桥教学目的1、学习行驶系、车架与车桥；2、掌握行驶系、车架与车桥组成与结构教学重点1、汽车的车架的发展与技术变化；2、转向桥与转向驱动桥。

教学难点无更新、补充、删节内容无教学媒体无课后分析复习旧课，导入新课：（10’）1、提问：（1）、汽车底盘的组成？（2）、复习汽车传动系的组成与结构如何看图？学习重点：结构、原理。

目的：分析车辆性能教学过程（75’）教学提示第八章汽车行驶系概述汽车是最常见的一种公路交通运输工具，而且大多数汽车均采用轮式行驶系。

其结构特点是通过轮胎直接与地面接触支承车辆，并通过轮胎的滚动使汽车行驶。

轮式行驶系一般由车架（或承载式车身）、车桥（前后车桥）、车轮和悬架（前后悬架）等组成，如图8—1所示。

汽车行驶系的受力情况分析如图（水平和垂直）第九章车架与车桥第一节车架的构造与检修一、车架的功用与要求功用：是安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置；二是承受来自车上和地面的各种静、动载荷。

要求：车架应具有足够的强度和适合的刚度，同时其质量应尽可能小。

此外，还要求车架结构简单，并有利于降低汽车质心和获得大的转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机动性二、车架的类型与构造汽车车架按其结构型式可分为边梁式、中梁式、综合式和平台式车架三种类型。

1、边梁式车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，如图9—1所示。

图9—2 X形轿车车架图9—3 箱形断面的边梁式车架图9—4 梯形车架2．纵梁断面形状图9—5 纵梁断面形状3．平台式车架平台式车架适宜做小型轿车和货车的车架。

如图9—6所示。

4．中梁式车架边梁式车架有结构简单、部件的安装固定方便等优点，但其最大的缺点是扭转刚度小。

为提高车架的扭转刚度，在一些轿车和载重汽车中采用了中梁式车架（也称脊梁式车架）的结构形成，如图9—7所示。

图8—1所示。

承载式车身图9—1所示重点介绍图9—1 其他作一分析。

图9—6图9—7所示5．综合式车架综合式车架是由中梁式车架的一种变形。

纵梁前段是边梁式的，用以安装发动机；中后部是中梁，悬伸出来的支架可以固定车身，如图9—9所示。

三、车架常见的损伤及其原因1、车架侧向弯曲（侧摆）车架前部或后部的侧向弯曲通常是指车辆受到撞击使车架前后发生侧向变形的结果。

在这种情况下，一侧的轴距比另一侧长。

这种侧向弯曲会使汽车自行向轴距较短的一侧跑偏。

完全侧向弯曲发生在车辆受撞击时，撞击点在车辆一侧中点附近。

完全侧向弯曲损坏导致车架略呈V字形。

2、车架向下弯曲（下陷）车架下弯曲通常发生在车架前部或后部直接受到撞击所致。

这种情况发生时，车架边梁的前部或后部相对于车架中心有向上拱起的变形。

如果车辆上一侧承受的冲击力比另一侧更多，左右侧轴距的尺寸很可能会不相同。

前横梁可能在受撞击时下弯曲。

当这根梁下陷时，双横臂悬架系统的上摆臂彼此靠近。

如果麦弗逊式前悬架发生下陷，它的滑柱顶部也会相互靠近。

在这两种的任何一种前悬架中，下陷状态会使车轮顶部向内移而使外倾角变成负。

3、车架纵弯曲车架发生纵弯曲时，发动机罩与前保险杠之间的距离小于规定值，或者后轮与后保险杠的距离小于规定值。

即车架的车架纵弯曲是由于车架正前方或正后方受到撞击引起。

在许多车架纵弯曲的情况下，车架的一侧或两侧的轴距变小。

这种撞击可使车架侧面向外鼓起，尤其是承载式车身。

在这种情况下，边梁和门框发生扭曲变形。

4、车架菱形变形车架菱形变形出现在车架撞击受损而不再保持相互垂直的时候。

在这种情况下，车架的形状像一只四边形的框架。

如果右后轮相对左后轮被撞向后方，后悬架会向右转，而这又使车辆向左转向。

此时，汽车转向盘必须不断向右转才能抵消向左的转向的侧向力。

车架的菱形变形通常出现在边梁式车架的车辆上，而承载式车身的车辆很少有这种变形发生。

5、车架扭曲车架扭曲是指当车架一只角翘曲高于其余的角。

发生扭曲的，底盘的前面或后面不再与路面保持水平，形状很像一只麻花。

车架扭曲通常由翻车事故引起。

第二节转向桥与转向驱动桥一、转向桥车桥可以分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥等类型。

汽车的转向桥结构大致相同，其主要由前轴、转向节和主销等部分组成。

转向桥可与独立悬架匹配也可与非独立悬架匹配。

图9—9分析车架损伤的受力情况。

1．与非独立悬架匹配的转向桥汽车非独立悬架转向桥的结构大体相同，主要由前梁、转向节、转向主销等几部分组成。

如图9－10所示为非独立悬架汽车转向桥（解放CA1091）。

东风EQ1090E型汽车转向前桥也是典型的非独立悬架转向桥，如图9－12所示。

一些轻型和中型货车的前轴采用钢管组焊式的结构，如图9－13所示的北京1040型汽车转向桥。

2．与独立悬架匹配的转向桥断开式转向桥的作用与非断开式转向桥一样，所不同的是断开式转向桥与独立悬架匹配。

图9－14所示为红旗CA7560型轿车的转向桥与前悬架，其转向桥为活动关节式结构。

二、转向驱动桥有些汽车的前桥既作为转向桥，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。

主要用于全轮驱动的汽车和一些轿车上。

转向驱动器一般具有主减速器1、差速器3和半轴4，也具有一般转向桥所具有的转向节7、11和主销12等。

但为了既能转向又能驱动的需要，所以与车轮相连的半轴必须分成两段。

内半轴4（与差速器3相连）和外半轴8（与轮毂9相连），两者之间用等速万向节连接，另外主销12也同样分制成上下两段，固定在万向节的球形支座14上，转向节轴颈7制成中空的，以便外半轴8从中穿过。

整体式转向驱动桥结构示意图如图9—16所示。

图9－10 图9－12。

图9－13。

课堂小结：1、掌握行驶系、车架与车桥组成与结构2、掌握转向桥与转向驱动桥布置作业：思考题南京交通职业技术学院教案NO.02教师姓名屠卫星授课班级02103／04／07授课形式讲授授课日期2004年8月26日第1周授课时数2章节名称第九章车架与车桥§9-3：转向轮定位§9-4：车桥的检查与调整教学目的1、掌握转向轮定位参数；2、掌握车桥的检查与调整教学重点1、车轮定位参数。

教学难点无更新、补充、删节内容无教学媒体无课后分析复习旧课，导入新课：（10’）1、行驶系、车架与车桥组成与结构2、转向桥与转向驱动桥结构教学过程（75’）教学提示第九章车架与车桥第三节转向轮定位一般人认为汽车的四个车轮是垂直于地面的，实际上要想保证汽车在行驶中安全和舒适，必须需要考虑许多因素即车轮定位，也就是车轮与地面成一定的角度。

所谓车轮定位，就是汽车的每个车轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定的相对位置。

车轮定位参数有：主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束四个参数。

通常车轮定位主要是指前轮定位，现在也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位即四轮定位。

前轮安装在转向节上，汽车行驶过程中，它除不断绕自己的轴线旋转外，还要以转向节主销为中心向左或向右偏转，这样才能不断改变行驶方向。

前轮在转向结束松开方向盘时，或在迫使车轮发生偏转的外界干扰力一旦消失时，前轮应能很快自动回到相当于汽车直线行驶的方位。

一、主销后倾1、概念：在汽车的纵向平面内（汽车的侧面），主销上部向后倾一个角度γ，称为主销后倾角，如图9—18所示。

自行车的前轮叉梁也是向后倾斜的。

2、作用：产生回正力矩。

为了不使转向沉重，主销后倾角γ不宜过大。

现在，γ角一般不超过2°～3°。

二、主销内倾1、概念：在汽车的横向平面内（汽车的前后方向），主销上部向内倾斜一个角度，这个主销轴线与垂线之间的夹角β称为主销内倾角，如图9－19 a）所示。

2、作用：主销内倾角β也具有使车轮自动回正的作用，如图9－19 b）所示；主销内倾角的另一个作用是使转向轻便，见图9－19 a）主销内倾角通过前梁的设计来保证，由机械加工来实现。

加工时将前梁两端的主销孔轴线上端向内倾斜就形成了内倾角。

三、前轮外倾1、概念：在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一个角度α，如车轮与地面成一定的角度。

图9—18图9－19图9—19 a）所示，称为前轮外倾角。

2、作用：提高转向操纵的轻便性和车轮工作安全性的作用如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥将因承载变形而可能出现车轮内倾，这样将加速汽车轮胎的偏磨损。

另外，路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷。

普通斜交轮胎的鼎盛时期，由于使轮胎倾斜触地便于方向盘的操作，所以外倾角设定得比较大。

随着汽车装用扁平子午线轮胎不断普及，并由于子午线轮胎的特性（轮胎花纹刚性大，胎体比较软，外胎面宽），若设定较大外倾角，会使轮胎偏磨，缩短轮胎的使用寿命。

四、车轮前束1、概念：俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。

在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前边缘距离B小于两前轮后边缘距离A，A－B之差称为前轮前束，如图9－21所示。

像内八字一样前端小后端大的称为前束，而像外八字一样后端小前端大的称为后束或负前束。

2、作用：前轮前束的作用是为了消除由车轮外倾而引起的前轮“滚锥效应”。

五、四轮定位包括：前轮定位、后轮定位（后轮外倾、后轮前束）、四轮位置（轮距、轴距、左右轴距）、推力角。

1、后轮外倾角：像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响。

车轮外倾角不是静态的，它随悬架的上下移动而变化。

车辆加载后悬架下沉就会引起车轮外倾角改变。

2、后轮前束：如同前轮前束一样，后轮前束也使后轮定位的一个重要项目。

如果前束不当，后轮轮胎也会被擦伤，另外还会引起转向不稳定及降低制动效能。

（对于防抱死制动系，切记此点）。

3、推力角（驱动力作用线）：如果两后轮相互平行且与整车平行，那么驱动力作用线将垂直于后轴并与车辆纵轴线重合。

但如果一个或两个后轮前端偏里或偏外，或者一个车轮相对于另一个略为后缩，驱动于作用线就要偏离中心线，从而产生了一个驱动力偏离角并使车辆朝与偏离角相反方向偏行。

例如，驱动力作用线偏右时，汽车向左侧跑偏。

偏离角称为推力角。

3、四轮位置1)轮距2)轴距3)左右轴距画图说明现在的汽车一般都将外倾角设定为1º左右，有的接近垂直，有的为负值。

图9－21画图说明画图说明画图说明第四节车桥的检查与调整一、转向节、前轴的检查与调整1．检视转向节轴端螺纹与螺母的配合情况，同时应检查转向节有无损伤或裂纹。

检查裂纹最好使用电磁和超声波探伤仪。

无该设备时，可采用铜锤敲击法进行检查。

2．检查转向节主销与衬套的配合间隙。