第11章+陈家瑞汽车构造课件+汽车行驶系.ppt

第十一章汽车行驶系 行驶系的组成 轮式车辆行轮驶系 车架 车桥 车轮 悬架 行驶系功用承重 变驱动力矩为驱动力 变车轮旋转为车辆移动 传递各项力和力矩 缓和冲击 衰减振动 与转向系配合实现行驶方向控制 固定各部分总成 起骨架作用 第二节车架 功用 支承 联接为汽车基体 承受各项力和力矩 受力复杂结构型式 边梁式边粱式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成 用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架 中梁式 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁 因此亦称为脊骨式车架 脊梁式 综合式 前属边梁式后部属中梁式 衍架式车架 主要用于赛车和特种汽车 也有些轿车和大型客车取消了车架采用承载式车身 轿车车身总体构造 轿车车身的组成 车身结构件车身结构是支撑轿车车身的承载体 包括轿车车架 车身骨架 车身覆盖件车身覆盖件是覆盖在车向骨架外表面 经过冲压成型的薄金属板或塑料板制成的 车门车门是轿车车身的一个重要的总成 在车门上要装置门锁 车门定位器 车门玻璃 车门玻璃升降器等 还装有防侧撞安全气囊 来提高轿车在受到侧向碰撞时对乘客的安全保障 车身外装件车身外装件是指装在车身外部的一些总成或零件 车身内装件具有实际使用功能 例如仪表板 座椅以及车身内装置的一些设备 非承载式车身和承载式车身 一 非承载式车身 非承载式车身的基本结构非承载车身可以分为车身本体和车架两个部分 车身本体由车身结构件所焊接成的车身骨架和覆盖在车身骨架上的各种车身覆盖件共同组成 承载式车身的基本结构 承载式车身没有独立的车架 而是采用了一个强度和刚度都较大的车身底板作为车身的承载结构件 它与车身本体结合成为一体 承载式车身本体和非承载式车身本体相同 也分为三厢式和两厢式两种 承载式车身的底板 承载式车身在车身前部和在车身后部还装置了副车架 承载式车身的特点 承载式车身因为没有车架 因此车身的总质量较非承载式车身要轻一些 车身形成一个整体式框架结构 车身底板高度较低 有利于降低整车的高度 便于乘客上下车 由于不存车身本体与车架的装配关系 减少了复杂的装配工序 发动机 传动系 悬架等都是直接安装在车身本体上 各个总成在工作时需要采用复杂的车身内的振动和噪声 车身在受到碰撞时 更换车身上的结构件十分困难 承载式车身适合大批量生产 特种车身 轿车中还有敞篷轿车 鸥翼形车门轿车 竞赛轿车等特种轿车 第三节车桥 车桥 用来安装车轮的总成 车桥 也称车轴 通过悬架和车架 或承载式车身 相连 两端安装汽车车轮 其功用是传递车架 或承载式车身 与车轮之间各方向作用力类型 按车辆作用范围 驱动桥 转向桥 转向驱动桥 支承桥 按悬架结构 非断开式 整体式 配非独立悬架 断开式 配独立悬架 转向桥 CA10B转向器1 转向节臂2 主销3 止推轴承4 转向桥5 止动销6 调整垫片7 转向节8 羊角轴9 轴承10 灰盖11 锁止螺钉12 调整垫片13 轮毂14 制动蹄15制动鼓 前轴 或前梁 断面为工字形 拳部为矩形 且其中间低 主销置前轴拳部孔内 设有止动销 转向节与前轴制成一体 它的上 下耳部与主销绞链 其运动由转向节臂控制 轮毂经两轴承支于前轮轴上 设有调整装置 前轮定位 定义 指前轮和主销安装位置的确定 定位参数有 主销后倾角 主销内倾角 前轮外倾角和前轮前束 转向轮定位对转向轮的要求 具有良好的直线行驶的能力 具有自动回正的作用 操纵省力可靠 轮胎磨损要小 车轮定位原理 主销后倾概述 前轮定位内容 主销后倾 定义 从侧面观察 在汽车纵平面内 主销上部向后倾斜 其轴线与横铅垂面的夹角称为主销后倾角 保证方法 倾斜加工主销孔 利用钢板弹簧安装确定作用保证汽车稳定的直线行驶因为后倾形成拖距 当车轮偏转时 形成稳定力矩 一般 角不超过2 3 造成前轮摆转 车轮中心 主销内倾概述 主销内倾 定义 从前方看 在汽车横平面内 主销上端向内倾斜 其轴线与纵铅垂面的夹角称为主销内倾角 保证方法 前轴设计中保证 倾斜加工主销孔作用 保证转向轻便 偏距 由L 到 1直线行驶稳定 阻力矩自动回正 转向后车辆前部抬高 在其重力作用下使车轮回复到直线行驶位置 一般内倾角 不大于8 前轮外倾概述 前轮外倾 定义 从前方看 在汽车横平面内 前轮上端向外倾斜 其车轮平面与纵铅垂面之间的夹角 称为前轮外倾角 保证方法 设计时转向节轴轴线与水平面成 角 作用 转向轻便 偏距进一步 1 2减小前轮轴和轴承垂直载荷 防止轮胎脱出 前轮前束概述 前轮前束 定义 表示汽车两前轮前端比后端窄的程度 即 B A 保证方法 改变转向梯形机构横拉杆的长度 作用 克服前轮外倾不良影响 保持直线行驶 减小轮胎磨损 防后驱动式车辆使转向轮外张 前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整 一般前束值为0 12mm 现代汽车中也有负前束的 如桑塔纳即为负前束 三 转向驱动桥 其结构特点是 半轴分内 外半轴 用等角速万向节连接 主销分制成上 下两段 转向节轴颈部分制成中空 外半轴经花键接盘与轮毂连接 车轮概述 第四节车轮与轮胎 承担越障提高通过性的作用车轮车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件 它由轮毂 轮辋以及这两元件间的连接部分 称轮辐 所组成 按照轮辐的构造 车轮有两种主要型式 辐板式和辐条式 功用及组成 支承整车的质量 缓和由路面传来的冲击力 通过轮胎同路面间存在的附着力来产生驱动力和制动力 产生平衡汽车转向行驶时的离心力的侧抗力 在保证汽车正常转向行驶的同时 通过轮胎产生的自动回正力矩 使车轮保持直线行驶的方向 轮辋结构 轮辋的标注 轮胎概述 二 轮胎 轮胎按用途可分为载货汽车轮胎 轿车轮胎 工程机械轮胎 工业轮胎 农业轮胎等 汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎 充气轮胎按组成结构不同 又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种 充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同 还可分为普通斜交胎 带束斜交胎和子午线胎 按胎压大小 充气轮胎可分为超低压胎 低压胎 高压胎 普通斜交胎概述 有内胎的充气轮胎 普通斜交胎 由内胎 外胎和垫带组成内胎中充满着压缩空气 外胎是用以保护内胎使不受外来损害的强度而富有弹性的外壳 垫带放在内胎与轮辋之间 防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤和磨损 外胎由胎面 帘布层 缓冲层及胎圈组成 帘布层由成双数的多层挂胶布 帘布 用橡胶贴合而成 帘布的帘线与轮胎子午断面的交角 称为胎冠角 一般为52 54 高速轿车58 60 相邻层帘线相互交错排列 缓冲层是用胶片和两层或数层挂胶稀帘布制成 能缓和汽车在行驶时所受到的冲击 并防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离 胎面可分为胎冠 胎侧和胎肩三部分 胎面花纹 可分为普通花纹 混合花纹 越野花纹 又分为有向花纹和无向花纹 子午线轮胎概述 子午线轮胎 子午线轮胎的结构特点 胎冠角 为0 设有带束层 刚性好 强度高 抗经向拉伸 帘布层可为奇数 轮胎的标注 轮胎的标注 例如 P175 70HR13表示车用轮胎宽175mm 扁平率为70 最高车速为210Km h 轮辋直径为13英寸 轮胎的标注 悬架概述 第五节悬架 悬架是车架 或承载式车身 与车桥 或车轮 之间的一切传力连接装置的总称 功用 传递车桥 车轮 与车架 车身 之间的一切力和力矩 并且起缓冲 减振 导向作用 以保证汽车的正常行驶 汽车悬架组成 弹性元件 减振器 导向机构 横向稳定器 缓冲块 组成 悬架可分为两大类 非独立悬架和独立悬架 汽车悬架的组成 独立悬架和非独立悬架 非独立悬架的结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连 车桥连同车桥一起通过弹性悬架挂在车架的下面 独立悬架则是每一侧车轮单独地通过弹性悬架挂在车架的下面 非独立悬架 独立悬架 独立悬架概述 非独立悬架概述 独立悬架类型 车轮在汽车横向平面内摆动的悬架 车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架 车轮沿主销移动的悬架 烛式悬架 车轮沿主销移动的悬架 麦迪逊悬架 钢板弹簧介绍 弹性元件 汽车悬架中常用的弹性元件有钢板弹簧 螺旋弹簧 扭杆弹簧 空气弹簧 油气弹簧和橡胶弹簧等 其作用是变急促振动为缓慢的持续振动 钢板弹簧钢板弹簧被大多数非独立悬架所采用 它由若干不等长度的弹簧钢片叠合在一起组成一根近似等强度的弹性梁 钢板弹簧的类型 纵置主簧 横置主簧 渐变刚度主副簧 且用U形螺栓将其固定在一起 其与车架连接方式为铰链 吊耳式 板簧卷耳的结构 变刚度板簧 渐变刚度弹簧 少片变截面钢板弹簧 螺旋弹簧概述 螺旋弹簧 螺旋弹簧广泛应用于独立悬架中 它与钢板弹簧相比 有质量小 无需润滑 所占纵向空间小 不怕泥污等优点 但它只能承受垂直方向力 而且不足有减振作用 因此在悬架中必须要有导向机构和减振器 夏利TJ100悬架 由横摆臂螺旋弹簧 减振器 横向稳定杆组成 非独立悬架结构分析 扭杆弹簧概述 扭杆弹簧 扭杆弹簧是长杆状扭力弹簧 其断面多为圆形 扭杆弹簧由于其质量小 占空间小 结构简单 维修方便而在独立悬架中应用日渐增多 横向稳定器 扭杆的另一种应用就是一些轻型汽车车身的横向稳定杆 当汽车转向时尤其是高速转向时 由于离心力作用汽车车身横向倾斜及横向振动 在汽车前 后 桥安装横向稳定杆 提高汽车行驶平顺性 橡胶弹簧 其可以承受压缩载荷与扭转载荷 其单位质量的储能量较多 隔音性好 多用作悬架的副簧和缓冲块 空气弹簧 空气弹簧是利用压缩空气作弹簧的 空气弹簧是变刚度的 空气弹簧弹性特性是较为理想的 油气弹簧 利用压缩氮气作为弹性元件 用油来密封氮气的一种弹性元件 减振器工作原理 减振器 减振器的工作原理利用液体流动的阻力来消耗汽车振动时的能量 减振器的要求 在悬架压缩行程内 减振器阻尼力应较小 以便利用弹性元件的弹性来缓和冲击 在悬架伸张行程内 减振器的阻尼力要大 以求迅速减振 当车桥 或车轮 与车架的相对速度过大时 减振器应当能自动加大油液截面积 以保证阻尼力始终在一定限度内 以避免承受过大的冲击载荷 工作原理 压缩行程减振器活塞下移使活塞下腔室容积减小 油压升高 这时 油液经过流通阀进入活塞上腔室 由于活塞上腔室被活塞杆占去一部分 上腔室增加的容积小于下腔室减小的容积 使致下