第六讲 汽车行驶系统

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转向桥 驱动桥 转向驱动桥 支持桥
根据车轮是驱动轮还是从动轮分:
整体式车桥
驱动桥
从动桥
断开式车桥
转向桥
安装转向轮的车桥叫转向桥,现代汽车一般都是 前桥为转向桥,极少为后桥的。其功用是利用转向节 的摆动使车轮便转一定角度以实现汽车的转向,且承 受一定的载荷。
性能要求:

强度、刚度大; 定位角、转向角正确; 质量小。
侧向力 侧向力
子午线轮胎
带束层
帘布层 子午断面
子午线胎
斜交胎
特种汽车轮胎
沙滩汽车
轮胎的使用选择原则


轮胎使用一般为8~10万公里,3~5年,不 能用冷水冷却降温轮胎,已修补的轮胎 不能作驱动轮。 爆胎的原因:车速长时间高速运转;地 面温度过高;胎面磨损;胎侧破损;气 压过高。
不同轮辋直径轮胎的最高行驶速度
第十二章 汽车行驶系统
一 汽车行驶系统概述
主要内容

1、汽车行驶系统的功用。 2、汽车行驶系统的组成和结构类型。

汽车行驶系统的功用

接受由发动机经传动系统传来的转矩,并通过驱动轮与路面间的附 着作用,产生路面对驱动轮的牵引力,以保证汽车正常行驶; 支承全车,传递并承受路面作用于车轮上各反力及其形成的力矩;
保证当车空载时,轮胎外缘与地面接触,而载货时车轮 垂直路面,使轮胎能够均匀磨损。

4、前轮前束:
前轮有了外倾角后,在滚动时,就类似于滚锥,从 而导致两侧车轮向外滚开,加剧轮胎磨损。由于转向横 拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开,车轮将在地 面上边滚边滑,从而加剧轮胎磨损。在安装轮胎时,使 汽车两前轮的中心面不平行,两轮前边缘距离B小于后 边缘距离A,A-B之差即为前轮前束。 前轮前束可改变横拉杆的长度来调整。一般0~12mm, 它可以保证汽车直线行驶的稳定性并减轻和消除由于前 轮外倾产生不良后果。如前轮前束值不对,则车轮磨损 呈齿形状,且行驶中发抖和摆动。
2、中梁式车架(又称脊骨式车架)
中梁式车架是只要一根位于中央贯穿前后的纵梁,其断 面一般为管型或箱型。这种结构有较大的抗扭刚度,且 车轮有较大的运动空间,一般用在货车或某些轿车上。 优点:
Hale Waihona Puke Baidu
1、车轮有较大的运动空间,便于采用独立悬架,从而可提高汽车的越 野性; 2、与同吨位货车相比,其车架较轻,减少自重; 3、重心低,行驶稳定; 4、车架刚度和强度较大; 5、脊梁还能起封闭传动轴的防尘套的作用。
制动底板
(Brake Plank)
制动鼓
(Brake Drum)
转向轮定位参数

功用:保证汽车稳定的直线行驶,且能自动回正转向轻便, 行驶稳定,减少轮胎和机件的磨损。 转向轮定位参数的确定 车轮在自由转动时,是左右摆动的扭转,不利于直线 行驶。合适的主销后倾角有一回正力矩,自动回正,可保 证平稳行驶。如果不能回正,则可能是主销后倾角变化或 主销磨损。在有独立悬架系统上没有主销,但仍有主销后 倾角,是有上下球头形成一虚拟的主销确定。一般主销后 倾角不超过2~3度,现代高速汽车有时还为0或负值。 (在纵平面)
1、保持气压正常 轮胎气压太低时,因轮胎变形大于产生热量,会使帘 线折断、脱层并加速橡胶老化,同时因胎面接地面积增大, 磨损加剧,滚动阻力增大,燃料消耗量增加;轮胎气压过 高时,则因接地面积小,单位压力增大,会加剧胎冠磨损 并容易爆胎。因此轮胎应按规定的气压标准充气。
轮胎的使用
2、防止轮胎超载 超载行驶时,胎面帘线所受压力增大,易造成帘线折断 松散、脱层,当受到冲击载荷时,会引起爆胎,同时因胎 面接地面积增大,胎肩磨损加剧。 试验表明: 在转弯和不平路面行驶时,轮胎负荷超过20%,行驶里 程缩短35%;轮胎负荷超过50%,行驶里程缩短59%;轮胎 负荷超过一倍,行驶里程缩短80%以上。因此,必须按标 定的载货(客)量装货或客,以防止超载。
三 桥和车轮
主要内容
车桥的功用、分类以及各自的结构。 转向轮定位参数的确定。 车轮与轮胎。



车桥(车轴)通过悬架与车架相连,两端安装车轮。 作用:传递车架与车轮之间各方向的作用力及其力矩。 分类
根据悬架结构分:
整体式车桥(非断开式车桥) 断开式车桥 整体式车桥与断开式车桥
根据车轮的作用分:
缺点:

3、综合式车架和承载式车身

承载式车身部分轿车或大型客车上取消了车架, 而以承载式车身兼代车架作用,及将所有部件 固定在车身上,所有的力也有车身承受。如桑 塔纳、捷达和红旗均属此结构。
复习思考题



1、试述汽车轮式行驶系的组成及其主要功用? 2、汽车车架应满足那些要求? 3、何谓边梁式车架、中梁式车架和综合式车架,其结构特 点是什么? 4、什么是变速驱动桥?独立式驱动桥? 5、汽车车桥主要分类类型有哪些? 6、什么是全浮式半轴?半浮式半轴?如何区分? 7、什么是承载式车身?一般哪类车上采用? 8、托森式差速器的工作原理? 9、托森式差速器的防滑功能在什么时候起作用?原理?托 森式差速器一般应用做什么差速器?不适合做什么差速器? 10、桥壳的功用?从结构上主要有哪两种类型?

车架的功用与结构类型

车架的功用是支承联接汽车的各零部件,并承受来自 车内外的各种载荷。

性能要求:
1、足够的强度和适当的刚度; 2、车架质量轻; 3、降低车架高度,使车重心下降,有利于行驶稳定性; 4、结构形式应能满足汽车总布置的需要。

车架的结构类型有:
1、边梁式车架; 2、中梁式车架(又称脊骨式车架); 3、综合式车架
分类:
实心轮胎 普通斜交胎 充气轮胎 子午线胎 活胎面轮胎
有内胎 无内胎
活胎面轮胎
胎面结构
胎冠 胎肩
胎侧
胎圈

外胎构造:
帘布层:外胎的骨架。材料。层级。 缓冲层:缓冲。以防止胎面与帘布层脱落。 胎 面:分为胎冠、胎肩、胎侧等部分, 胎冠上有花纹,以提高附着力。 胎 圈:使轮胎牢固地装在轮辋上。
外胎构造
1、边梁式车架

边梁式车架是由位于两边的纵梁和若干根横梁组成, 用铆接和焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构架。 横梁不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷, 而且还可以支承汽车上的主要部件。 结构特点 便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总 成,有利于改装变型车和发展多品种汽车。应此,它 被广泛应用在载货汽车和大多数的特种车上。 纵梁断 面通常为槽型、Z字型或箱型。横梁一般为槽型,为了 增加车架的抗扭强度,也有管型或箱型断面的。
结构:
主销固定在前梁拳部; 转向节绕主销转动; 车轮轮毂支承在转向节 轴颈上。

转向桥结构示意图
轮胎
(Tire)
转向节
(Steering Knuckle)
轮辋
(Wheel Rim)
主销(King Pin) 前梁
(Front Axle)
轮毂
(Wheel Hub)
轮毂轴承
(Wheel Bearing)
支持桥
转向桥和支持桥均为从动桥,发动机 前置前驱,后桥为支持桥; 三轴车桥,一般将后桥设为支持桥; 挂车的车桥也属支持桥; 发动机前置后轮驱动,前桥为支持桥。
车轮和轮胎

车轮和轮胎的功用:
1、支承整车; 2、缓和由路面传来的冲击力; 3、通过轮胎同路面间的附着作用来产生驱动力和制动力; 4、汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力,在保证汽车正常转向的 同时,通过车轮产生的自动回正力矩,使车保持直线行驶方向; 5、承担越障提高通过性的作用。
缺点: 车架制造工艺复杂,精度高,维护维修不便。

3、综合式车架和承载式车身
综合式车架前部是边梁式,后部是中梁式, 它结合了两种车架的特点。它主要用于赛车、 特种汽车或少数轿车上。 优点:

减轻自重; 可以使地板高度减低,便于上下车。 传动系和悬架的振动与噪声会直接传入车内,为此, 应采取隔音和防震措施。
普通斜交胎:帘布层的胎冠角50°~55°。
子午线胎:帘布层线的胎冠角 0°~ 10°(与子午线接近)。子午线胎有一带束层, 其帘线胎冠角70°~ 75°。
普通斜交胎
子午线胎的特点:

帘布层


接地面积大,附着性好;单位压力小,寿命长, 行驶时变形小,滚动阻力小,油耗低。 有坚硬的带束层,不易刺穿,。 帘布层数少,胎侧较薄,散热性好,。 径向弹性大,缓冲性好,承载能力大。 胎侧较薄,胎侧易裂侧向变形大,横向稳定性差; 制造技术要求高;成本高. 轮胎在侧向力下的变形
轮胎结构 速度级别 不同轮辋名义直径的轮胎最高行驶速度 (km/h) 10 12 >=13
斜交 子午线
子午线 子午线
P Q
S H
120 135
150
135 145
165 195
150 160
180 210
不正常磨损的形式
轮胎的使用
轮胎合理使用的目的在于防止不正常的磨损和损坏, 延长轮胎使用寿命,同时保持轮胎良好的技术状况,以利 于行车安全降低燃油消耗。

轮辋型式: 轮辋轮廓类型: 深槽、深槽宽、半深槽、平底、
平底宽.全斜底、对开式。
轮辋结构型式:一件式、二件式、…… 五件式。
轮胎


轮胎是安在轮辋上,直接与路面接触,轮胎必 须有适宜的弹性和承受载荷的能力。 功用:
1、和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击,并 衰减由此而产生的振动,以保证汽车有良好的乘坐舒 适性和行驶平顺性。 2、保证车轮和路面间有良好的附着性,以提高汽车的牵 引性、转向性、制动性和通过性。 3、承受汽车的重力,并传递其他方向的力矩和力。
1、主销后倾角:
前 轮 定 位
Wheel Alignment

2、主销内倾角 :
车轮内倾,作用是使驾驶员转向轻便,减少轮胎的磨损, 自动回正。主销内倾角β一般不超过8度,它是设计中保证,由机 加工实现的。(在横平面)

3、前轮外倾角:
当车空载时车轮的安装正好垂直地面,则满载时,车桥将因变形, 而出现车轮内倾。这样将加速车胎的磨损。应此,应预先在转向节设计 中确定,设计时使转向节轴颈的轴线与水平面成一定角度,一般取1度 左右。

5、后轮的外倾角和前束:
多用于发动机前置前轮驱动的车上。汽车的驱动力F通过 纵臂作用于后轴上,如果后轮没前束角,当汽车行驶时, 在驱动力作用下,后轴将产生一定弯曲,使车轮出现前 张现象,而预先设置的前束角就是用来抵消这一前张。
后轮外倾角的作用: 1、由于后轮的外倾角是负值(个别也有正值),可增加 车轮接地点的跨度,增加汽车的横向稳定性; 2、负后轮的外倾角是用来抵消当汽车高速行驶且驱动力 F较大时,车轮出现的负前束(前张),以减少轮胎的磨 损。一般后轮外倾角和前束均不可调整。


尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击,并衰减其振动,保证汽车 行驶平顺;
与转向系统协调配合工作,实现汽车行驶方向的正确控制,以保证 汽车操纵稳定性。

轮式汽车行驶系统
半履带式和履带式汽车
车轮履带式汽车
二 车架
主要内容

了解车架的功用。 了解车架的类型及其各自的结构特点, 并分析它们的优缺点。

车轮通常由轮辋和轮辐组成,轮辋是在车轮上安装和支承 轮胎的部件,轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋间的支承部 件。它的类型有辐板式和辐条式两种,还分单式和双式车 轮,还有开式、可反装式、组转轮辋(wang)和可调式车轮。
双式车轮
在双式车轮上同一轮毂 安了两套轮辋和轮辐, 为了便于互换,辐板的 螺栓孔两端面都做成锥 形。为了防止螺母在使用中自行松动采用两侧锁紧螺杆及 螺母的螺纹不同旋向,一般左侧左旋,右侧右旋螺纹,还 有采用双螺母,螺母1(带外螺纹)套在螺杆上,而螺母6套 在螺母1上起锁紧作用,但大多采用单螺母的固定形式,由 于采用了球面弹簧垫圈,可防止螺母自行松动,并且左右 都采用右旋螺纹即可,可减少零件的品种。
帘布层 缓冲层 胎冠 胎肩
胎侧
内胎 垫带

胎面花纹
按胎内的充气压力大小分为高压胎(0.5~0.7MP)、低压胎 (0.15~0.45MP)和超低压胎(0.15以下)三种。目前大多货车 和轿车都采用低压胎,因其弹性好,断面宽,与道路接触面大, 壁薄而散热好,这可提高行驶的平顺性、转弯操作的稳定性, 并且道路和轮胎的使用寿命也可延长。
转向驱动桥
在许多轿车或越野车采用发动机前置前轮驱动的,前 桥为转向桥又兼作驱动桥,因此称转向驱动桥,另外它一 般与独立悬架配合使用,使其前轮内侧空间较大,便于布 置。因此转向驱动桥既有转向桥的特点,又具有驱动桥的 特点。同一般驱动桥一样它包括主减速器和差速器,但由 于转向时车轮需要绕主销偏转一定角度,因此它与转向轮 相连的半轴必须分为内外两段(内半轴和外半轴),其间 用万向节连接,同时主销也因而制成上下两段。转向节轴 颈部分做成中空的,以便外半轴穿过其间。
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