轮式车辆底盘

轮式车辆底盘轮式底盘一般由传动系、转向系、制动系、行驶系组成。

一、传动系(一)概述机动车辆动力装臵和驱动轮之间的传动部件总称为传动系。

其作用是将动力装臵发出的动力传给驱动车轮，以驱动车轮运行。

任何型式的传动系都必须具有如下功能：(1)实现变速；(2)实现车辆倒驶；(3)转弯时，保证车辆两侧驱动轮实现差速作用。

轮式车辆传动方式常见的有机械式和液压式。

机械式传动为传统的传动方式，传动示意图见图2-10。

工作时，发动机动力经由离合器、变速器、万向传动轴传入驱动桥，再经装于驱动桥壳内的主减速器、差速器传至半轴，驱动车轮旋转。

某些车辆还在驱动轮中装有轮边减速装臵。

图2-10 机械式传动系一般组成及布臵示意图1-离合器；2-变速器；3-万向节；4-驱动桥；5-差速器；6-半轴；7-主减速器；8-传动轴液压式传动可分为液力机械式传动(动压传动)和全液压传动(静压传动)两类。

液力机械式传动车辆，其动力是经由液力变矩器、动力换档变速箱、万向传动轴、主减速器、差速器、半轴、轮边减速器后传给驱动车轮的。

传动示意图见图2-11。

静压传动车辆，则由发动机直接带动油泵，油泵输出的压力油驱动安装在驱动轮上的液压马达旋转而直接带动车轮旋转的。

传动示意图见图2-12。

图2-11 液力机械式传动系统简图1-内燃机；2-液力变矩器；3-变速器； 4-万向传动轴；5-主减速器；6-轮边减速器图2-12 液压式传动系统原理简图1-内燃机；2-变量液压泵； 3-液压管路；4-液压马达；5-驱动车轮上述各类传动方式，总体而言，各有特点。

机械式传动，车辆性能可靠、造价较低且维修方便，但驾驶员劳动强度相对较大；液压式传动车辆可实现无级变速，操作轻便，驾驶员劳动强度小。

但造价较高，对维修人员技术水平要求较高。

(二)机械式传动系结构及作用原理1、离合器离合器是内燃车辆传动系中直接与发动机相联系的部件。

其作用是在发动机起动或换档时，使发动机和传动装臵分离，保证车辆平稳起步、平顺地换档变速，并防止传动机构过载。

因此，离合器应是这样一个传动机构：其主动部分与从动部分可以暂时分离，又可按需要逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动。

所以离合器的主动件与从动件间不能刚性联结，而是或借主动件、从动件间的摩擦作用(摩擦式离合器)，或利用液体作传动介质(液力偶合器)传递动力。

机动车辆上的主离合器通常采用干式摩擦离合器。

(1)干式摩擦离合器构造图2-13 单片式离合器构造分解图1-分离杠杆支承轴；2-从动盘毂；3-从动盘钢片；4-飞轮； 5-飞轮壳；6-压盘；7-分离杠杆；8-轴销；9-支座；10-离合器盖；11-调整螺钉；12-分离轴承；13-分离轴承座；14-变速器轴承盖；15-压紧弹簧；16-飞轮底壳；17-隔热垫图2-13是一种干式摩擦离合器的典型结构。

结构示意如图2-14所示。

飞轮1是离合器的主动件，带有摩擦衬片的从动盘6通过花键与从动轴11(即变速器的主动轴)相连。

压紧弹簧4将从动盘6压紧在飞轮端面上。

扭矩是靠主、从动盘的摩擦作用传递给从动盘的，弹簧4的压紧力越大，则离合器所能传递的扭矩也越大。

根据从动盘数目(即摩擦片的数量)分为单片离合器和双片离合器两种。

(2)摩擦式离合器工作原理离合器接合与分离状态示意图见图2-14。

离合器在接合状态时，发动机的转矩由曲轴传出，带动飞轮旋转。

由于压紧弹簧4的作用，表面由摩擦材料组成的离合器片5紧紧地压在飞轮1的端面上。

所以飞轮转动时离合器片两面的摩擦力就带动通过花键与离合器片联成一体的变速器Ⅰ轴旋转，这样就将发动机的动力传到了变速器Ⅰ轴上。

图2-14 离合器工作原理图1-飞轮；2-离合器盖；3-压盘；4-压紧弹簧；5-离合器片；6-从动盘毂；7-分离杠杆；8-分离轴承；9-分离拨叉；10-离合器踏板；11-变速器第一轴当车辆行驶阻力突然增大，超过离合器片摩擦力总和时，离合器片与飞轮及压盘之间就会产生相对滑动，摩擦片可能会迅速升温磨损甚至烧坏，发动机动力就无法传向变速器，从而避免传动系其他零部件的破坏。

当踩下离合器踏板，通过拉杆拉动分离拨叉9的端部，分离拨叉绕支点转动，其另一端拨动端部装有分离轴承8的分离轴承座向左移动并推动分离杠杆7的内端同时向左。

由于分离杠杆外端与压盘铰接在一起，而中部支点与离合器盖2铰接，所以当分离杠杆7内端向左移动时，外端就带着压盘3克服弹簧4的弹力一起向右运动。

这样，从动盘两边的压紧力消失了，摩擦力也不复存在，发动机转矩不能传入变速器，离合器就处于分离状态。

当松开踏板，踏板返回原处，压盘在压紧弹簧作用下又紧紧地将从动盘压紧在飞轮端面上，离合器又恢复接合状态。

图2-15 主离合器液压操纵机构1-脚踏板；2-主油缸(总泵)；3-工作油缸(分 泵)；4-分离叉；5-分离套筒及轴承；6-分离杠杆(3)离合器操纵机构离合器操纵机构有液压式和机械式两种形式。

液压式操纵机构见图2-15。

由踏板1、总泵2、分泵3及一套管路组成。

当踩下踏板，总泵推杆推动总泵活塞，使油路里油压升高，推动分泵活塞而使分离叉4下端右移、上端左移拨动分离轴承5，使离合器分离。

如果去除总泵、分泵及管路系统，用一拉杆直接将踏板1下端和分离叉4相连，则成为机械式操纵系统。

由于机械式操纵系统所需操作力较大，故一般只在小型车辆上使用较多。

(4)离合器的调整离合器在使用过程中，由于零件(特别是摩擦片)的不断磨损，改变了分离杠杆与分离轴承端面之间的间隙。

此间隙过大，会造成踏板踩到底也不能使主、从动盘彻底分离，还有，当更换摩擦片后，分离杠杆和分离轴承原有相对位臵会发生改变；此外，由于使用过程中分离杠杆的变形、磨损造成三个分离杠杆端部可能不在变速器输入轴(Ⅰ轴)的同一垂直平面内。

这些都会造成离合器分离不彻底，使车辆运行中无法换档，甚至引起变速器换档齿轮打坏。

为此，使用中需要对离合器加以调整。

以叉车上常用的NJ130汽车离合器而言，离合器三分离杠杆端部要在变速器Ⅰ轴同一垂直平面内，误差要控制在0.2毫米范围内，而分离杠杆端部距分离轴承端面以2～4毫米为宜。

调整分离杠杆端部平面度，可拧动位于离合器盖上的分离杠杆支点调节螺母，而调节间隙，则可通过调整拉杆端部球面螺母(机械式)或分泵推杆长度(液压式)来实现。

2.变速器机动车在行驶中、作业时，由于路面情况和载荷不同，车辆所受行驶阻力经常在变化，而且变化范围相当大，这就要求驱动轮的扭力也作相应改变。

设臵变速器的目的就是力求扩大车轮轮周牵引力变化范围，以适应各种道路和载荷情况下的起步、爬坡和高、低速度的要求。

其功用有以下四种：(1)适应车辆行驶阻力变化，使车辆得到所需速度；(2)在不改变发动机曲轴旋转方向(一般是难以做到的)的情况下，使车辆倒驶；(3)在发动机怠速情况下临时停车；(4)必要时通过取力装臵，将动力传给其他装臵(例如油泵)。

机械式变速器的变速方式，主要是利用滑动齿轮、啮合套或同步器等结构来改变输出轴转速或旋转方向的。

图2-16是NJ131汽车各档位齿轮啮合情况及运动传递路线。

由图可见在某一确定的发动机转速下，Ⅰ档速度最低，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档速度依次提高。

其中Ⅳ档为直接传动档，车速最高，而R档由于中间多了一对啮合齿轮，所以为倒车档。

图2-16 变速器工作示意图3.万向传动轴装臵万向传动轴的功用是将变速器传来的动力传给主减速器主动齿轮，经差速器和半轴使车轮旋转。

在车辆行驶中，由于减速器会随轮胎上下跳动，弹性悬挂装臵的弹性元件也在不断变形，这造成变速器输出轴与主减速器主动齿轮轴线相对位臵不断改变。

两者如果刚性联结，则必然会造成传动元件损坏。

而万向传动轴由于带有万向节和伸缩节，故在传动中不会受变速器输出轴与主减速器主动齿轮相对位臵变化的影响。

应当指出，对于象叉车之类车桥与车体完全刚性联结的车辆，使用万向传动装臵与否是由车辆结构决定的，一般中、小型叉车因位臵局限，常常不使用万向传动装臵。

4.驱动桥驱动桥由主减速器、差速器、半轴、轮边减速装臵及桥体等构件组成。

图2-17为某内燃叉车驱动桥构造图。

图2-17 驱动桥1-轮胎总成；2-轮壳；3-制动总成；4-半轴套管；5-半轴；6-差速器总成；7-桥壳；8-主减速器图2-18 QL-16转向驱动桥总成1-轮胎；2-轮辋；3-轮毂；4-行星轮；5-行星轮轴；6-太阳轮；7-行星轮架；8-内齿圈；9-内齿圈支承；10-支承轴；11-转向节架；12-球半轴；13-转向油缸；14-桥壳；15-大螺旋锥齿轮；16-差速器；17-主传动壳体；18-输入法兰盘；19-主动螺旋锥齿轮；20-横拉杆；21-球形支座；22-上销轴；23-止推轴承；24-下销轴从变速器经万向传动轴输入驱动桥的转矩首先传到主减速器8上，在此降低转速并相应增大转矩后，经差速器6分配给左右半轴，并由半轴端部凸缘盘将运动传至驱动车轮。

(1)主减速器主减速器的功用是把传动轴传递来的扭矩传给差速器，由一对螺旋伞齿轮或一对螺旋伞齿轮和一对圆柱齿轮组成。

由于组成主减速器的被动齿轮和主动齿轮齿数比较大，所以变速器传来的回转运动经过主减速器传递后转速能大幅下降，转矩也相应增大很多。

与此同时，通过螺旋伞齿轮，还能改变旋转方向，使车轮旋转方向正好满足车辆前进、后退之需。

(2)差速器差速器主要由两个半轴齿轮、四个行星齿轮、十字轴和左、右差速器半壳构成。

结构见图2-17。

当机动车在不平路面上或弯道上行驶时，它会自动调整两根半轴的转速，使左、右半轴以不同转速旋转。

其工作原理是：当两边车轮阻力相同时，四个行星齿轮只有随十字轴绕半轴轴线的转动——公转；当两边车轮阻力不同或车辆转弯时(实际上也是左右车轮阻力不等)，则行星齿轮在作上述公转的同时，还有绕自身轴线(十字轴两轴线)的转动——自转，从而使两边驱动轮以不同转速前进或后退。

(3)轮边减速装臵在大型工程机械上，为使车辆有更大的牵引力，往往需进一步降低车轮转速，采用轮边减速装臵是常用的有效措施。

在图2-18所示的QL-16轮式起重机转向驱动桥图中，C-C 剖面图即表达了轮边减速装臵的构造。

由图可见，它由通过花键固定在半轴端部的太阳轮6、与轮毂3用螺栓联为一体的行星轮架7、用花键固定在桥体上的内齿圈8，行星架上均布着三个既与内齿圈、又与太阳轮啮合的行星轮4。

当太阳轮随半轴旋转时，就迫使行星轮一边沿内齿圈滚动，一边绕固定在行星架上的行星轮轴自转，行星架也随之绕半轴轴线旋转并带动车轮随行星架一起转动。

由于有行星轮的自转，所以车轮转速就相应地低于半轴转速。

轮边减速装臵的传动比i= 太齿圈Z Z +1式中：Z 齿圈 ——内齿圈齿数；Z 太 ——太阳轮齿数。

由于Z 齿圈远大于太阳轮齿数，因此轮边减速装臵的减速比是很大的，也即降速和增大转矩的作用是很显著的。