第10章车架与车桥

1、第第10章章 车架与车桥车架与车桥10.1 车架的功用、要求和结构形式车架的功用、要求和结构形式 车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，是整车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，是整个汽车的安装基础。个汽车的安装基础。一、功用一、功用 1、安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的、安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置；相对位置； 2、承受来自车上和地面的各种静、动载荷。、承受来自车上和地面的各种静、动载荷。 二、要求：二、要求： 1、应满足汽车总体布置的要求，无干涉、应满足汽车总体布置的要求，无干涉 ； 2、应具有足够的强度和适合的刚度，同时其质量、应具有足够的强度和适合的刚度，同

2、时其质量应尽可能小；应尽可能小；3、要求结构简单，并有利于降低汽车质心和获得大、要求结构简单，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。的转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机动性。n三、分类：三、分类：n汽车车架的结构形式常见的有：汽车车架的结构形式常见的有：n边梁式、中梁式、承载式车身边梁式、中梁式、承载式车身1边粱式车架边粱式车架n边粱式车架由两根为于两边的纵梁和若干根边粱式车架由两根为于两边的纵梁和若干根横梁组成，如图横梁组成，如图10.1所示。通常用铆接或焊所示。通常用铆接或焊接将纵梁和横粱连接成坚固的刚件构架。接将纵梁和横粱连接成坚固的刚件构架。 H型：型：

3、 两根两根纵梁不纵梁不等距且等距且纵向弯纵向弯曲。曲。X型型: 两根纵梁呈两根纵梁呈X型。型。 2中梁式车架中梁式车架 n 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，在一些轿车和载货汽车中采用了中粱式车架(也称脊梁式车架)的结构形式，如图10.4所示。一根中央脊骨贯穿前后的纵梁。一根中央脊骨贯穿前后的纵梁。3综合式车架n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10.6所示。 综合式车架综合式车架 承载式车身承载式车身-兼代车架作用兼代车架作用.10.2 车桥概述

4、车桥概述n一、车桥的功用一、车桥的功用n车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，其功用是传递车架与车轮之间的各种力和力其功用是传递车架与车轮之间的各种力和力矩。矩。 n二、车桥的类型二、车桥的类型n1、按配用悬架结构分：、按配用悬架结构分：n整体式、断开式整体式、断开式n2、按车桥上车轮的作用分：、按车桥上车轮的作用分：n转向桥、驱动桥、转向桥、驱动桥、 转向驱动桥、支持桥转向驱动桥、支持桥10.3 转向桥转向桥n转向桥能使装在前端的左右车轮偏转一定的角度来实现转向，还应该能承受垂直载荷和由道路、制动等力产生的纵向力和侧向力以及这些力所形成的力矩。 n 汽车

5、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。按前轴的断面形状分为工字梁式和管式两种。 1工字梁式转向桥工字梁式转向桥n如图10.12所示，为解放CAl092货车的转向桥，其前轴的断面形状是工字形。 前桥前桥(轴轴)转向节转向节主销主销转向节转向节前前轴轴主销主销2管式转向桥n一些轻型和中型货车的前轴采用钢管组焊式的结构，如图10.14所示的北京BJ1040型汽车转向桥。 10.4 转向驱动桥转向驱动桥n发动机前置前轮驱动以及全轮驱动的汽发动机前置前轮驱动以及全轮驱动的汽车，其前桥既作为转向桥，还兼起驱动车，其前桥既作为转向桥，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。桥的作用，故称

6、为转向驱动桥。n 转向驱动桥其示意图，如图转向驱动桥其示意图，如图11.15所所示。一般具有主减速器示。一般具有主减速器1、差速器、差速器3和半和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节轴，也具有一般转向桥所具有的转向节7、轮毂轮毂9和主销和主销12等。等。 EQ2080E越野汽车转向驱越野汽车转向驱动桥动桥10.5 转向车轮定位转向车轮定位转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装应保持一定转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装应保持一定的相对位置关系，这种相对位置关系称为转向车轮的相对位置关系，这种相对位置关系称为转向车轮定位。定位。车轮定位参数有：主销后倾、主销内倾、前轮外倾和车轮定位参数有：主销后

7、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，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。位即四轮定位。 转向轮绕主销转动转向轮绕主销转动转向轮绕上、下球头转动转向轮绕上、下球头转动1主销后倾主销后倾n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，称为主销后倾角，如图10.17所示。主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。 ：主销后倾角主销后倾角安装前轴时将其安装前轴时将其向后倾斜形成向后倾斜形成作用：作用：形成回正形成回正力矩

8、，保证汽车力矩，保证汽车直线行驶的稳定直线行驶的稳定性，并使汽车转性，并使汽车转向后回正操纵轻向后回正操纵轻便。便。偶遇外力偏转：偶遇外力偏转：车轮中心的离心车轮中心的离心力，使地面产生力，使地面产生侧向力侧向力y，yL使使车轮回正。车轮回正。提高直线行提高直线行驶的稳定性驶的稳定性2主销内倾主销内倾n在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个角度，主销轴线与路面垂线之间的夹角称为主销内倾角，如图10.18a)所示。 在汽车的横向平面内，在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个主销上部向内倾斜一个角度角度 ：主销内倾角主销内倾角 制造前轴时将其销制造前轴时将其销孔轴线向内倾斜形成孔轴线向内倾斜形

9、成 作用：作用：使转向车轮自动回正；使转向操纵轻便使转向车轮自动回正；使转向操纵轻便 绕主销偏转：绕主销偏转：车轮应下陷，车轮应下陷，但不能，故汽但不能，故汽车前部抬起，车前部抬起，重力作用使其重力作用使其回正回正。主销轴线与车轮中心线距离主销轴线与车轮中心线距离c减小减小，转向阻力对轴线的力矩减小转向阻力对轴线的力矩减小3前轮外倾前轮外倾n前轮外倾角是通过车轮中心的轮胎中心线与地面垂线之间的夹角，如图10.18 a，它也有回正作用。 在汽车的横向平面内，在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一前轮中心平面向外倾斜一个角度。个角度。 轮胎呈轮胎呈“八八”字形张开字形张开时称负外倾，呈时称负外

10、倾，呈“V”字形字形张开时称正外倾。张开时称正外倾。 ：前轮外倾角：前轮外倾角 在设计转向节时使转在设计转向节时使转向节轴颈的轴线与水平向节轴颈的轴线与水平面成一角度面成一角度 前轮不倾斜的状况前轮不倾斜的状况前轮倾斜前轮倾斜作用：作用：提高车轮工作安全性；提高车轮工作安全性； 转向操纵的轻便性转向操纵的轻便性 主销与车轮中心主销与车轮中心线距离线距离c c减小减小4前轮前束前轮前束n为消除车轮外倾后带来的不良后果，在安装为消除车轮外倾后带来的不良后果，在安装车轮时使汽车两前轮的中心平面不平行，两车轮时使汽车两前轮的中心平面不平行，两轮前边缘距离小于后边缘距离，俯视车轮，轮前边缘距离小于后边缘

11、距离，俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，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而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。束。AB之差称为前轮前束，如图之差称为前轮前束，如图10.19所所示。示。 n在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前边缘距离边缘距离B小于两前轮后边缘距离小于两前轮后边缘距离 A，A-B之之差。差。n 内八字内八字样前端小后端大的称为前束，而像样前端小后端大的称为前束，而像外八字外八字一样后端小前端大的称为后束或负前一样后端小前端大的称为后束或负前束。束。 前轮前束可前轮前束可通过通过改

12、变横改变横拉杆的长度拉杆的长度来调整来调整 横拉杆横拉杆作用：作用：消除由于前轮外倾引起的消除由于前轮外倾引起的“滚锥效应滚锥效应”。 5.后轮定位后轮定位n后轮定位不当，即使前轮定位良好，仍然会有不良后轮定位不当，即使前轮定位良好，仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。的操纵性和轮胎早期磨损。n1后轮外倾角后轮外倾角n 像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响。较小的正后轮外倾角和操纵性有影响。较小的正后轮外倾角 n2后轮前束后轮前束 n 同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位的一同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位的一个重要项目。如果前束不

13、当，后轮轮胎也会被擦伤，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。另外还会引起转向不稳定及降低制动效能。 10.6 车桥的检修车桥的检修n汽车的车桥包括驱动桥、转向桥、转向驱动桥和支汽车的车桥包括驱动桥、转向桥、转向驱动桥和支持桥四种形式，本节只介绍转向桥的维修。持桥四种形式，本节只介绍转向桥的维修。n 转向桥直接关系到汽车行驶稳定性和安全性，在转向桥直接关系到汽车行驶稳定性和安全性，在长期的运行中转向桥因承受路面传来的各种力和力长期的运行中转向桥因承受路面传来的各种力和力矩以及冲击载荷，转向桥的各零件会发生各种损耗，矩以及冲击载荷，转向桥的各零件会发

14、生各种损耗，如：磨损、变形、裂纹和车轮定位参数改变等。这如：磨损、变形、裂纹和车轮定位参数改变等。这些都会影响汽车的正常运行，使汽车在行驶中，发些都会影响汽车的正常运行，使汽车在行驶中，发生不同程度的转向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前生不同程度的转向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前轮摇摆等故障，增加了驾驶员的劳动强度，甚至影轮摇摆等故障，增加了驾驶员的劳动强度，甚至影响到行驶的安全性。响到行驶的安全性。 1前轴的检修前轴的检修n前轴的耗损形式主要是主销孔、钢板弹前轴的耗损形式主要是主销孔、钢板弹簧座与定位孔的磨损以及前轴的变形与簧座与定位孔的磨损以及前轴的变形与裂纹。裂纹。n （1)前轴的磨损前轴的

15、磨损n （2)前轴变形的检修前轴变形的检修 2转向节的检修转向节的检修 n转向节的重点检修内容是磨损与隐伤。转向节的重点检修内容是磨损与隐伤。n（1)隐伤的检验隐伤的检验n（2)磨损的检修磨损的检修n（3)主销衬套的加工主销衬套的加工3轮毂的检修轮毂的检修 n（1)轮毂轴承承孔磨损的检修轮毂轴承承孔磨损的检修n（2)轮毂变形的检修轮毂变形的检修4前轮定位参数的调整前轮定位参数的调整n（1)整体式车桥前束值的调整整体式车桥前束值的调整n（2）断开式车桥前轮定位参数的调整）断开式车桥前轮定位参数的调整5前轮最大转向角的检查和前轮最大转向角的检查和调整调整n将前轮转向角调到最大的目的是为了获得最小转

16、弯将前轮转向角调到最大的目的是为了获得最小转弯半径，以保证汽车的通过性。最大转向角，如表半径，以保证汽车的通过性。最大转向角，如表10.1所示。所示。n转向角最简易检查调整方法是：将方向盘向左或向转向角最简易检查调整方法是：将方向盘向左或向右打到底，前轮胎不与翼子板、钢板、直拉杆等机右打到底，前轮胎不与翼子板、钢板、直拉杆等机件碰擦，并有件碰擦，并有810mm的距离为合适。各种车辆的距离为合适。各种车辆规定不同的转向角，就是从既能保证转向的灵活性，规定不同的转向角，就是从既能保证转向的灵活性，又能保证轮胎不与其它机件碰擦而定的。又能保证轮胎不与其它机件碰擦而定的。6前轮轮毂轴承的调整前轮轮毂轴承的调整n 调整车轮轮毂轴承间隙时用千斤顶将车轮调整车轮轮毂轴承间隙时用千斤顶将