汽车悬架系统之车架与车桥.pptVIP

第九章车桥与车架 第一节车架的构造与检修第二节转向桥与转向驱动桥第三节转向轮定位第四节车桥的检查与调整 第一节车架的构造与检修 一 车架的功用和要求功用 1 安装汽车各种总成部件 并使他们保持正确的相对位置 2 承受来自车上和地面的各种静 动载荷 要求 1 满足汽车总体布置的要求 2 具有足够的强度和刚度 且其质量应尽可能小 3 要求车架结构尽可能简单 并有利于降低汽车质心和大的转向角 二 车架的类型和构造 车架总体上可分为 1 独立车架 如图 独立车架按其结构形式可分为 边梁式Xb P184 9 边梁式2 X轿车车架 箱型断面的车架 梯形车架 平台式 中梁式P291 4 8 中梁式2 综合式等几种 纵梁断面形状 2 承载式车身 即其车身兼作车架作用 如图现代轿车绝大多数采用承载式车身 这种车身也称为无梁式车架 三 车架常见的损伤及其原因1 车架侧向弯曲 侧摆 2 车架向下弯曲 下陷 3 车架纵弯曲4 车架菱形变形5 车架扭曲目前 对汽车车架检修广泛采用的设备是汽车大梁校正仪 汽车大梁校正仪 第二节转向桥与转向驱动桥 车桥可以分成转向桥1091 驱动桥212 转向驱动桥和支持桥7等类型 一 转向桥转向桥可以与非独立悬架相配 也可以与独立悬架相配1 与非独立悬架匹配的转向桥图9 12 9 13汽车非独立悬架转向桥主要由前梁 转向节 转向主销等几部分组成 转向节止推轴承的结构形式qc293 4 12 2 与独立悬架匹配的转向桥图9 15独立悬架采用的断开式转向桥 如图为红旗CA7560型轿车的转向桥与前悬架 减振器加速振动的衰减 提高行驶平顺性 上摆臂和上球头销不可拆 靠弹簧自动调整间隙 下摆臂和下球头销可拆 靠垫片调整间隙 属于无主销式转向节 二 转向驱动桥图9 17主要用于一些轿车与全轮驱动的汽车的前桥上 它既作为转向桥 也作为驱动桥使用 如图 第三节转向轮定位 要想保证汽车在行驶中的安全与舒适 汽车的四个车轮并不是垂直于地面的 必须考虑许多因素来确定车轮与地面的角度 即车轮定位 所谓转向轮定位 就是汽车的每个转向轮 转向节和车桥与车架的安装应保持一定的相对位置 通常车轮定位主要指前轮定位 但现代大多数轿车 由于速度快 对行驶稳定性有更高的要求 除前轮定位外 还需要后轮定位 即四轮定位 1 前轮定位参数 前轮定位参数有四个 主销后倾 主销内倾 前轮外倾 前轮前束 A 主销后倾 定义 当汽车水平停放时 在汽车的纵向垂面内 主销上部向后倾斜一个角度r 称为主销后倾角 d zx 24作用 保证汽车直线行驶的稳定性 即在动态下车轮有自动回正作用 且车速越高 回正作用越大 分析 d zx 24当汽车直线行驶时 若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转 例如向右偏转 如图中箭头所示 将使汽车行驶方向向右偏离 这时由于汽车本身离心力的作用 在车轮与路面接触点B处 路面对车轮作用着一个侧向反作用力Y 反力Y对车轮形成饶主销轴线作用的力矩Yl 其方向正好与车轮偏转方向相反 在此力矩作用下 将使车轮回复到原来中间位置 从而保证汽车能稳定地直线行驶 故此力矩称为稳定力矩 回正力矩 但此力矩也不宜过大 否则在转向时为了克服此稳定力矩 驾驶员须在转向盘上施加较大的力 即所谓转向盘沉重 因稳定力矩的大小取决于力臂l的数值 而力臂又取决于后倾角r的大小 因此 为了不使转向盘沉重 主销后倾角r不宜过大 现在 一般采用不超过2 3 的后倾角 现代高速汽车由于轮胎气压降低 弹性增加 因采用扁平低压胎 轮胎变形增加 而引起稳定力矩增加 因此r可以减小至或接近于零 甚至为负 安装时予以保证 一般不可调 B 主销内倾 定义 当汽车水平停放时 在汽车的横向垂面内 主销轴线与地面垂线的夹角 为主销内倾角 d zx 26 作用 自动回正作用 尤其是在静态下 转向轻便 分析 图d zx 26如图d zx 27汽车在直线位置 当车轮转过一个角度 车轮轴线就离开水平面往下倾斜 致使车身上抬 势能增加 这样汽车本身的重力就有使转向轮回复到原来中间位置的效果 让我们看一看极限情况 即转向轮转到相反一面 车轮轴线下倾最多时 图中车轮陷入了路面以下 而车轮是不可能陷入路面以下 所以只能是车身抬高一些 如图d zx 28 角一般不大于8 C为40 60mm设计上予以保证 平时不可调 C 前轮外倾在汽车的横向平面内 前轮中心平面向外倾斜一个角度 称为前轮外倾角 作用 提高前轮工作安全性 即前轮不易向外甩出 转向轻便 适应路拱 角一般1 左右 不宜过大 否则 轮胎偏磨损严重 设计上予以保证 平时不可调 如图d zx 33所示 当汽车水平停放时 在汽车的横向垂面内 车轮平面与地面垂线的夹角为前轮外倾角 如果空车时车轮的安装正好垂直于路面 则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾 这样将加速车轮胎的磨损 另外 路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承 加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷 降低它们的寿命 因此 为了前轮有一个外倾角 但是外倾角也不宜过大 否则也会使轮胎产生偏磨损 D 前轮前束俯视车轮 汽车的两个前轮旋转平面并不完全平行 而是稍微带一点角度 前端距离小于后端距离 这种现象称为前轮前束 A B的差值为前束值 如图作用 抵消由于前轮外倾车轮向外滚动的趋势 保证车轮沿直线方向纯滚动 前束值是靠人工调整的 通过检查A和B的距离相减 对照不同车型的前束值 不符应调整 通过横拉杆调整 图d zx 34 车轮有了外倾角后 在滚动时就类似于滚锥 从而导致两侧车轮向外滚开 由于转向横拉杆和车桥的约束车轮不致向外滚开 车轮将在地面上出现边滚边向内滑的现象 从而增加了轮胎的磨损 为了避免这种由于圆锥滚动效应带来的不良后果 将两前轮适当向内偏转 即形成前轮前束 2 后轮定位参数为了防止高速行车出现 激转 及自动转向现象 在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性 汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束 可提高行驶的稳定性 A 后轮外倾角为了对载荷进行补偿 采用独立后悬架 的大多数车辆常带有一个较小的正后轮外倾角 B 后轮前束前驱汽车 前驱动轮宜前束 后从动轮宜负前束后驱汽车 前轮宜负前束 后驱动轮宜前束 C 驱动力作用线 第四节车桥的检查与调整一 车桥各部分的检查与调整 1 转向节 前轴的检查与调整 2 前轮最大转向角的检查与调整 3 前轮轮毂轴承的调整 4 前轮前束的检查与调整 现代四轮定位检测技术简介 1 车辆进行四轮定位检测的原因与目的车辆在出厂时 其悬挂系统的定位角度 基本定位角度有7个 都是根据设计要求预先设定好的 这些定位角度共同用来保证车辆驾驶的舒适性和安全性 但是 由于车辆在售出并行驶一段时间后 这些定位角度会由于交通事故 道路坑洼不平造成的剧烈的颠簸 特别是高速行驶时突然遇到不平路面 底盘零件磨损 更换底盘零件 更换轮胎等原因而产生变化 一旦定位角度由于任何一种原因产生变化 就可能产生诸如轮胎异常磨损 车辆跑偏 安全性下降 油耗增加 零件磨损加快 方向盘发沉 车辆发飘等不适症状 有些症状使车辆在高速行驶时非常危险 四轮定位维修保养服务的目的 就是通过定位角度测量诊断车辆的上述不适病因并予以治疗 一般新车在驾驶3个月后就应做四轮定位 以后每行驶1万公里 更换轮胎或减震器 以及发生碰撞后都应及时做四轮定位 车轮正确的定位可以保证转向灵活 乘座舒适 维持直线行车 延长轮胎寿命 减少路面引起的震动等 2 现代车辆四轮定位的检测仪器与原理 现今对车辆进行四轮定位检测 常用的仪器设备是电脑四轮定位仪 如下图 四轮定位仪主要由两大部分组成 一部分是计算机软硬件 计算机是我们常见的PC机 这部分的关键是车规数据库 另一部分就是传感头 传感头主要由两种传感元件组成 1 角度计 2 电位计 拉线式 或红外成像传感器 红外线式 电位计或红外成像传感器用来测量束角 退缩角 推进角 轮距角 角度计用来测量外倾角 在打方向盘测量时 角度计和电位计或红外成像传感器结合起来 由计算机对结果进行计算 可以测量主销后倾角 主销内倾角以及转向角 而前束角 退缩角 推进角 轮距差以及外倾角是不打方向就可以直接进行测量的角度 主销后倾角 主销内倾角以及转向角是必须打方向盘间接进行测量的角度 3 使用四轮定位仪测量的基本方法 在使用定位仪做测量时 一般使用四点式补偿测量法 即在做测量中 按定位仪电脑上的提示将车轮旋转1 4周 提取一个点参数 再旋转1 4周 再提取一个点参数 一个车轮共提取四个点 这样做的好处是比一般定位仪只提取一个点的参数要准确得多 第四节车桥的检查与调整 一 转向节 前轴的检查与调整1 转向节 裂纹检查 轴径检查 40mm 磨损 0 040mm 40mm 磨损 0 050mm 锁止螺纹检查 2牙 主销衬套更换 0 15mm 2 前轴 钢板弹簧座平面检查 平面 2mm 定位孔 1mm 堆焊加工或更换 主销承孔检查 轿车 0 1mm 货车 0 2mm 否则 可用镶套法或修理尺寸法或更换 前轴变形检查根据GB8823 88检查弯曲变形和扭转变形 需用光把式液压检验校正机 二 前轮最大转向角的检查和调整 1 检查方法2 调整方法旋进或旋出转向节上的转向角限位螺栓 三 前轮轮毂轴承的调整 四 后轮轮毂轴承的调整 五 前轮前束的检查与调整 1 前束测量方法 2 前束调整方法表9 1 采用边梁式车架有利于汽车的改装变形和发展多品种 因而广泛用于载货汽车 改装客车和特种车辆上 横梁采用X型 以提高车架的扭转刚度 前窄利于转向 中低降低重心 后宽上弯 适用轿车 前后窄 中部宽且下凹 中部采用箱型断面提高抗扭性 也适用于轿车 中部较高 适用于中型货车 a槽型 抗弯强度较高 两头窄中间