汽车底盘_行驶系.ppt

行驶系概述 汽车的车架 车桥 车轮和悬架等组成了行驶系 行驶系的功用是 1 接受传动系的动力 通过驱动轮与路面的作用产生牵引力 使汽车正常行驶 2 承受汽车的总重量和地面的反力 3 缓和不平路面对车身造成的冲击 衰减汽车行驶中的振动 保持行驶的平顺性 4 与转向系配合 保证汽车操纵稳定性 车架 车架是汽车上各部件的安装基础 如发动机 变速器 车身或驾驶室通过弹性支承安装于车架上 前 后桥通过悬架连接在汽车车架上 而转向器则直接安装在车架上 通常车架由纵梁和横梁组成 在一些客车和轿车上 车身和车架制成一体 这样的车身称为 半承载式车身 有的被加强了车身则能完全起到车架的作用 这样的车身称为 承载式车身 不另设车架 随着节能技术的发展 为了减轻自重 越来越多的轿车都采用了承载式车身 车架承受着全车的大部分重量 在汽车行驶时 它承受来自装配在其上的各部件传来的力及其相应的力矩的作用 当汽车行驶在崎岖不平的道路上时 车架在载荷作用下会产生扭转变形 使安装在其上的各部件相互位置发生变化 当车轮受到冲击时 车架也会想相应受到冲击载荷 因而要求车架具有足够的强度 合适的刚度 同时尽量减轻重量 在良好路面行驶的汽车 车架应布置得离地面近一些 使汽车重心降低 有利于汽车稳定行驶 车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间 目前 汽车车架按其结构型式主要可分为边梁式车架和中梁式车架两种 一 边梁式车架 如图D X2 1所示 边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成 横梁和纵梁一般由16Mn合金钢板冲压而成 两种者之间采用铆接或焊接连接 纵梁多采用抗弯能力较强的槽型截面 也有采用Z字形或箱形等截面形状的 因纵梁中部受变曲力矩最大 中部断面宽 由中部至两端逐渐减少 构成等强度梁 因为生产工艺条件的限制 也有将纵梁做成等截面的 为了汽车结构布置的要求 纵梁可在上下及左右方向做成弯曲的 为了固定转向器 钢板弹簧 蓄电池等的需要 在纵梁上要打出相应的安装孔 在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件和总成 所以横梁形状以及在纵梁上的位置应满足安装上的需要 横 纵梁的断面形状 横梁的数量以及两者之间的连接方式 对车机架的扭转刚度有大的影响 在以下三种车架中 因路面不平 如左前 右后轮位置高 使前后桥成30 夹角时 车架 悬架和轮胎都发生变形 以适应这种情况 在前后桥位置测量结果是 车架A扭转 分担4 1 悬架弹性元件变化 分担23 2 轮胎变化 分担2 7 车架B扭转 分担9 6 悬架弹性元件变化 分担18 轮胎变化 分担2 4 车架C扭转 分担17 1 悬架弹性元件变化 分担10 8 轮胎变化 分担2 1 从以上三种车架的对比可以看出 当使用要求车架扭转刚度大时 可采用车架A 但相应要求悬架的弹性元件变形大 可以考虑使用螺旋弹簧作为弹性元件 对于以拉散装货为主 采用变形能力较系小的钢板弹簧作弹性元件的汽车 应该采用车架C 边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架 因而在载重汽车和特种车上得到广泛用 在车架的前后两端一般装有缓冲件 保险杠 载重汽车车架前端还装有挂钩 以便于在汽车发生故障时由别的汽车来拖带 其后横梁上装有拖带挂车用的拖钩 为了承受拖钩上传来的较大作用力 要以角支撑加强后横梁 二 中梁式车架 脊梁式车架 中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁 纵梁断面为圆形或矩形 其上固定有横向的托架或连接梁 使车架成鱼骨状 中梁式车架重量轻 重心低 行驶稳定性好 其结构使车轮跳动空间比较大 便于采用独立悬架系统 车架刚度和强度较大 中梁还能对传动轴有防尘作用 但这种车架制造工艺复杂 精度要求高 使维护保养不方便 另外横梁是悬臂梁 弯矩大 易在根部处损坏 车桥 车桥通过悬架与车架连接 支承着汽车大部份重量 并将车轮的牵引力或制动力 以及侧向力经悬架传给车架 为了便于与不同悬架相配合 汽车的车桥分为整体式和断开式两种 按使用功能划分 车桥又可分为转向桥 转向驱动桥 驱动桥和支持桥 转向驱动桥和驱动桥的内容已放在传动系中 这里主要介绍从动的转向桥和支持桥 一 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转向 也有少数是多桥转向的 1 与非独立悬架匹配的转向车桥 这类转向桥结构大体相同 主要由前梁 转向节 主销和轮毂等部分组成 车桥两端与转向节绞接 前梁的中部为实心或空心梁 轮毂外端的接合盘与车轮用螺栓连接 其内端是制动鼓1 轮毂轴承是通过润滑脂润滑 为防止润滑脂侵入制动鼓 影响制动功能 在内端轴承内侧装油封6和油封垫图 外轴承外端用轮毂盖加以防尘 以外轮毂轴承的预紧是需调整的 其方法是将高速螺母拧紧 使轮毂转动困难 再将螺母退回1 6 1 4圈 感到轮毂转动灵活即可 调好后用销止垫圈 锁圈与锁紧螺母锁紧即可 前梁工作时主要承受垂直弯矩 因而前梁采用工字形断面以提高梁的抗弯强度 同时减轻重量 另外制动时 前梁还要承受扭矩 因此从弹簧处向外逐渐由工字形断面过渡到方形 卵形成圆形 断面 以提高其扭转刚度 同时保持断面强度相等 转向节5有左右两个 其上两耳部有通孔 通过主销分别将前梁两端连接起来 转向节通过滚锥轴承与轮毂连接 使车轮绕主销偏转 而实现汽车转向 转向节内端两耳部通孔内压入青铜衬套 销孔端部用盖加以封住 并通过转向节上的黄油沮注入黄油润滑 下耳与前梁拳部之间装有止推轴承 减少转向阻力 上耳与前梁拳部之间装有调整垫片 以调整转向节叉的轴向间隙 靠转向节拳耳部有一方形突缘 用以固定制动底板 左转向节两耳的上端的锥形孔是安装转向节上臂 下端的锥形孔分别是用以安装左右转向节臂的 为使转向灵活 转向节下拳耳与前梁拳部之间装的止推轴承 其结构类型如图D X3 2所示 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 断开式车桥为活动关节式结构 见图D X3 3 二 支持桥 转向桥和支持桥都属于从动桥 有些单桥驱动的三轴汽车 往往将后桥设计成支持桥 挂车上的车桥也是支持桥 发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥 如图所示 车轮与轮胎 我们把车轮与轮胎放于行驶系 说明它对汽车行驶性能有很重要的作用 它们的功用主要是 支承汽车车体重量 缓和由于路角不平引起的冲击力 接受和传递制动力和驱动力 轮胎具有抵抗侧滑的能力 轮胎具有自动回下正的能力 使汽车正常转向 保持汽车直线驶 一 车轮 车轮的历史可以追朔到远古 人们将圆轮装在箱体上滚动 可以轻松地搬运重物 随着科学技术的发展和汽车工业的不断进步 车轮和轮胎成为汽车行驶的必需部件 现代的汽车车轮不但是安装的轮胎的骨架 也是将轮胎和车轴连接起来的旋转部件 通常车轮由轮毂 轮辋以及这两件元件之间的连接部分称为轮辐的元件所组成 按照轮辐的结构 车轮可分为辐板式和辐条式 根据轮辋形式不同又可分为组装轮辋式 可调式车轮 对开式 可反装式车轮 根据车轮材质不同又有铝合金 镁合金 钢车轮之分 1 车轮类型 辐板式车轮下如图D X4 1所示 这种车轮由档圈1 辐板3 轮辋2和气门嘴伸出口4组成 辐板3为钢质圆板 它将轮毂和轮辋连接为一体 大多是冲压制成的 少数是与轮毂铸成一体 后者多用于重型汽车上 辐板与轮辋是铆接或焊接在一起的 对于采用无内胎轮胎的车轮 宜采用焊接法可提高轮辋的密闭性 轿车的辐板采用材料较薄 常冲压成起伏各样形状 以提高刚度 辐板上开有若干孔 用以减轻质量 同时有利于制动器散热 安装时可作把手 如图D X4 2 为上海桑塔纳轮胎总成图 车轮包括车轮螺栓1 它将轮辋与轮毂固定在一起 气门嘴2因此向轮胎内充气 车轮饰板3起防尘和美观的作用 轮辐板4它将轮毂与轮辋连接在一起 同时加强车轮的强度和刚度 轮辋5为深槽轮辋外端安装孺子午线轮胎 以上元件构成了车轮 图中8至11部件表示轮胎的结构特点 平衡块和夹子7是车轮平衡质量 有它使得车轮飞转运动中质量平衡 提高车轮和轮胎的使用寿命 货车后轴负荷大多比前轴大很多 为使后轮胎不致过载 后桥车轮一般安装双式车轮如图D X4 3 在同一轮毂上安装两副相同的辐板和轮辋 为方便互换 辐板的螺栓也两端面做成锥形 便于安装 如图D X4 4所示 辐板3靠在轮毂4凸缘的外端面上 用特制的带有锥形端面的螺母1固装在螺栓5上 外轮的辐板2靠紧内轮辐板 并且锁紧螺母6来锁紧 采用这种双螺母固紧如图D X4 4 a 防止汽车在行驶中固定辐板的螺母自行松动 汽车两侧车轮上的辐板固定螺栓5一般采用旋向不同螺纹 左侧用左旋螺纹 右侧用右旋螺纹 悬架 一 悬架概述 汽车车架 或车身 若直接安装于车桥 或车轮 上 由于道路不平 由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服 这是因为没有悬架装置的原因 汽车悬架是车架 或车身 与车轴 或车轮 之间的弹性联结装置的统称 分类 独立悬架非独立悬架 它的作用是弹性地连接车桥和车架 或车身 缓和行驶中车辆受到的冲击力 保证货物完好和人员舒适 衰减由于弹性系统引进的振动 使汽车行驶中保持稳定的姿势 改善操纵稳定性 同时悬架系统承担着传递垂直反力 纵向反力 牵引力和制动力 和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架 或车身 上 以保证汽车行驶平顺 并且当车轮相对车架跳动时 特别在转向时 车轮运动轨迹要符合一定的要求 因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否 直接对汽车行驶平顺性 操纵稳定性和舒适性有很大的影响 由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一 一般悬架由弹性元件 导向机构 减振器和横向稳定杆组成 弹性元件用来承受并传递垂直载荷 缓和由于路面不平引起的对车身的冲击 弹性元件种类包括钢板弹簧 螺旋弹簧 扭杆弹簧 油气弹簧 空气弹簧和橡胶弹簧 减振器用来衰减由于弹性系统引起的振 减振器