汽车原理与结构-轮胎与悬架.ppt

上次课内容回顾 轮式行驶系统一 组成车架 车桥 车轮 悬架二 车架 边梁式 中梁式 综合式 含各类变形 三 车桥 四类 转向桥 驱动桥 支承桥 转向驱动桥组成 由前梁 转向节 连接 主销四 转向定位参数 主销后倾角 主销内倾角 前轮外倾角 前轮前束 共22页第1页 四 车轮与轮胎 车轮与轮胎是汽车行驶系统中的重要部件 功用 支承整车重量 缓和行驶过程的冲击 产生驱动力和制动力 转向侧抗力 自动回正 提高越野能力和通过性1 车轮构造车轮按轮辐的构造可分为两种主要形式 辐板式车轮 辐条式车轮该类车轮是由辐板或辐条将轮毂和轮辋连为一个整体成为完整的车轮 见下图 共22页第2页 辐板式车轮大多是冲压成形 重型汽车一般用铸造 为了减轻重量和散热的需要 现代铸造车轮常用铝合金成形 为满足高速的需求 各类车轮都应加配平衡块 典型辐板式车轮构造图 典型辐条式车轮左图钢丝辐条右图铸造辐条 共22页第3页 左图 典型辐板式车轮构造图 右图 货运汽车驱动轮典型辐板式双式车轮 共22页第4页 辐条式车轮由钢丝 铸造两种形式 左图 汽车轮辋截面及代号a深槽 DC b深槽宽 WDC c半深槽 SDC d平底 FB e平底宽 WFB f全斜底 TB g对开式 DT 共22页第5页 钢丝辐条重量轻 但价格较为昂贵 且不便于维修 通常只用于赛车和少数高级轿车 铸造辐条式车轮同样适用于重型汽车 轮辋与辐条之间的固定要求较高 2 轮辋轮辋的截面形状如图所示 与轮胎相对应 目前都已标准化 我国现采用GB T2933 95标准 由于汽车工业的全球化 轮辋在我国还实行一些其他标准 如国际化标准ISO 日本工业标准JIS等 3 车轮规格参数轮辋宽度B 轮辋直径d 螺栓孔节圆直径d1 偏置距离E 轮毂直径d2 螺栓直径d3等 轮辋标准指出 轮辋规格仅表示与轮胎的匹配 而不明确与车身的匹配 选用时应注意校核 共22页第6页 4 轮胎 现代商用汽车几乎都采用充气轮胎 轮胎分内 外胎两层 安装在轮辋上 直接与地面接触 缓和冲击 衰减振动 附着性 驱动 制动 承重 传递侧向力轮胎具有一定强度 弹性和几何花纹 且耐磨损 有一定的高温稳定性 轮胎内压 高压0 7MPa以上 中低压0 5 0 7MPa 现流行的小车软胎 共22页第7页 无内胎轮胎 共22页第8页 左图 D外径 d内径 H断面高度 B断面宽度 H B称扁平率 常用值0 8 0 75 0 70 0 60 0 55右图 宽轮胎与普通轮胎的比较 宽胎较普通轮胎比压小 因此磨损小 重心下降 行驶稳定性好 利于速度提高 轮胎是行驶系统的重要部件 在使用中必须保持良好状态 轮胎除正常的磨损外 使用不当也会加速轮胎的磨损 a b c d e a 气压太高或路面恶劣b 气压太低c 转动不平稳d 定位参数不对或悬架失效e 强制动 共22页第9页 安全使用轮胎的技巧 汽车轮胎换位示意图 轮胎是易损件 磨损到一定程度应更换 但不能单个进行 必须同时全部更换 正常使用里程 约2万km 根据实际情况 为使轮胎磨损均匀 汽车每行驶6000 8000km应进行一次轮胎换位 换位方式如图 可以延长使用寿命 备用胎 共22页第10页 备用轮胎的合理使用 共22页第11页 备用轮胎是在非常情况下临时代用的新轮胎 仅仅限于特殊场合短时使用 必须及时将正常轮胎修复 注意事项 不同规格 结构的轮胎不能混合使用 不同使用程度的轮胎不能混合使用 轮胎必须与轮辋匹配除拥有专门防护设施的高档轿车之外 当汽车行驶速度达到150km h时 若出现轮胎破裂 车上人员将无生还可能 因此我国高速公路最高设计标准120km h 最高限速140km h 五 悬架 悬架是车架与车桥之间所有传力连接装置的总称 有独立悬架 非独立悬架两大类 1 功能把路面作用与车轮上的垂直反力 纵向反力 侧向力及其它们所造成的力矩经过缓冲 减振后传递到车架 以保证车辆正常行驶 2 基本结构现代汽车悬架结构形式千差万别 但一般都是由弹性元件 减振部件 导向机构三大部分组成 分别起到缓冲 减振 振幅迅速衰减 稳定的作用 共22页第12页 1 弹性元件2 纵向推力杆3 减振器4 横向稳定器5 横向推力杆 共22页第13页 3 弹性元件 使车架 车桥之间作弹性连接 受到运动冲击后弹性系统吸收能量 减小荷载峰值 钢板弹簧目前仍然广泛应用的一种弹性元件 具有结构简单 成本低 且兼有减振 导向功能 与此功能类似的还有螺旋式弹簧 扭杆式弹簧等弹性件 钢板弹簧结构图 共22页第14页 油气弹簧 以气体作弹性介质 用油液作传力介质的一种弹性元件 目前有多种应用 左图 单气室油气分离式油气弹簧球体上部7与车架相连 活塞杆1与车桥相连 上半球为高压氮气 下半球为减振油 由阻尼阀9控制油液的来回流动 导致活塞3及导杆1在缸内移动产生缓冲效果 共22页第15页 联接车桥 联接车架 高压氮 减振油 阻尼阀 4 减振器 将弹性元件产生缓冲后造成的振动迅速衰减 所有悬架中都装有不同类型的专用减振器 左图 双向作用筒式减振器1活塞杆2工作缸筒3活塞4伸张阀5储油缸筒6压缩阀7补偿阀8流通阀9导向座10防尘罩11油封两腔四阀 7 8是一般单向阀 4 6是卸载单向阀 弹簧大 共22页第16页 工作缸 储油缸 压缩阀 流通阀 补偿阀 伸张阀 回油通道 联接车架 联接车桥 压缩行程 减振器受压 活塞3下移 下腔减小 油压升高 液体将通过流通阀8流向上腔 由于活塞杆体积 有 上腔容积增量 下腔容积减量因此 另一部分油要推开压缩阀6流回储油缸5 这过程所有阀体的节流作用都造成悬架压缩运动的阻尼力 共22页第17页 工作缸 储油缸 压缩阀 流通阀 补偿阀 伸张阀 回油通道 强力 伸张行程 减振器受拉 活塞3上移 上腔减小 油压升高 流通阀8 单向 关闭 上腔油液推开伸张阀4流入下腔 同样上腔流出的体积不足补充下腔空出的体积 下腔产生一定的真空 储油缸5内的油液要推开补偿阀7流入下腔进行补偿 这过程所有阀体的节流作用同样造成悬架拉伸运动的阻尼力 共22页第18页 工作缸 储油缸 压缩阀 流通阀 补偿阀 伸张阀 回油通道 强力 5 非独立悬架 非独立悬架由于结构简单 工作可靠 维修方便 广泛运用于货车前 后桥和轿车后桥 因弹性元件选用的不同 悬架结构有很大的区别 由于钢板弹簧兼有减振 导向作用 所以钢板弹簧式非独立悬架是常规车辆最普及的一种 左图 钢板式非独立悬架 车身 弹性件 车桥 共22页第19页 下图 非独立悬架结构布置原理图 上图 南京依维科轻型货车后悬架示意图 1弹性元件 2导向元件 3轮毂 4车轮 5车架 6后桥壳 7驱动轴 车架 车轮 导向元件 整体式车桥 共22