《汽车构造（下册）》课件第16章 车桥与车轮VIP

第16章车桥与车轮转向桥的结构与原理转向驱动桥的特点载货汽车和车用车的车轮定位子午线轮胎的结构特点；轮胎的标记按悬架结构车桥整体式（非独立悬架）分开式（独立悬架）按性质分转向驱动桥转向桥驱动桥支持桥车桥：通过悬架与车架相连，两端安装车轮。传递车架与车轮间的各种作用力及所产生的弯矩和扭矩16.1.1转向桥的作用功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度实现汽车的转向。同时承受车轮与车架之间各作用力及这些力形成的力矩要求：应具有足够的强度和刚度。为使转向轻便和行驶稳定，减轻胎磨，应使转向轮具有正确的定位角与合适的转向角，应尽量减小转向桥的质量和转向传动件的摩擦阻力。16.1车桥构造由前梁、转向节、主销和轮毂等组成1）前梁：1.两端呈拳形，两端孔装主销（霸王针）2.中部断面呈“工”字形。3.中部下凹使发动机位置降低，扩展了驾驶员的视野，4.中部左右个铣一凹面，没凹面上钻四个小孔，（装钢板弹簧）中间盲孔用于钢板弹簧的定位5.前轴两端还制有最大转向角限位凸块（或限位螺钉）转向节主销前轴1.上、下两孔装主销的叉形件，两孔要求有一定同心度；2.上、下两孔中装有衬套（减摩）；3.推力轴承装在叉与前轴之间；4.叉形件轴颈部分内大外小；5.在轴颈根部与叉形部还有凸缘（安装制动底板）；6.在下叉底端和上叉上端设端盖，在上、下端部设直凹槽—传力；7.上叉与前梁间还设供调整轴向间隙的垫片“8”。

2.转向节：3.主销：按周向限位不同分：直销式（用锲形锁销）、锥销式（靠自身的锥度自锁周向定位）断开式转向桥16.1.3转向驱动桥功能：转向、驱动。2.主销分成上、下两段，分别固定在万向节球形支座上。区别：1.半轴分成两段制造，内外半轴用等角速万向节6连接。3.转向节轴7制成空心，以便外半轴从中穿过，转向节由转向节轴和外壳组成16.2转向轮定位转向轮定位：为使转向轻便，利于行驶稳定，减少胎磨和机损，应使主销和转向轮保持一定的安装角度，称为前轮定位定位内容：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束1.主销后倾（1）主销后倾定义：

在纵向垂直平面内，垂线与主销轴线之间的夹角γ：称主销后倾角（2）作用：保持汽车直线行驶稳定性汽车转向后，具自动回正能力。主销υ（4）讨论2）υ前轮稳定效应Y3)γ过大转向费力；一般γ<3o。γL前轮稳定效应（3）作用原理：M=YL（5）实现方法1.前轴与钢板弹簧间加装楔形垫块2.前轴、钢板弹簧与车架三者装配自然产生。2.主销内倾（1）主销内倾角：在横向垂直的平面内，主销轴线与垂线之间的夹角β。（2）作用：M=Ff×Lbe1.保持汽车直线行驶稳定性，自动回正；2.汽车转向轻便。be主销内倾摩擦力Ff（3）作用原理1)自动回正：转向时，汽车前部向上抬起，一但外力消失，前轮就在汽车前部重力作用下力图恢复到原来的直线行驶位置，即实现自动回正。转向盘β回正力矩为：M回=N1×h=N×sinβ×R结论：；当转到C点，M回最大。hM回βN1M回过大造成转向沉重β2)转向轻便M=Ff×Lbe主销内倾使主销轴线与地面的交点到车轮中心面与地面的交点的距离减小，讨论：βC转向轻便减小转向轮传到方向盘的冲击力主销内倾摩擦力Ffbe（4）实现方法制造时其主销孔轴线上端向内倾斜获得3.前轮外倾1）前轮外倾：前轮安装在车桥上时，其旋转平面略向外倾斜2）作用：1.提高前轮工作的安全性；2.减少转向节外轴承负荷3.使转向操纵轻便车轮后倾角从受力图看出：地面对车轮的垂直反力产生了一个沿转向节轴向外的分力。此力使车轮外轴承及其锁紧螺母等零件负荷增大，寿命缩短，严重时使车轮脱出。3.转向操纵轻便如空车时车轮正好垂直路面，则满载时车轮将因承载变形而出现车轮内倾，加速轮胎磨损，转向困难。前轮外倾角是在设计转向节时使其轴颈线与水平面成一角度形成4.实现方法4.前轮前束前轮前束：前轮安装时，同一轴上两端车轮的旋转平面不平行，前端略向内束前束值：A-B（左右车轮后方距离A与前方距离B之差）前轮有外倾角，滚动时类似滚锥，两侧车论有向外侧滚动的趋势，由于车桥与横拉杆的约束，两前轮在向前外滚的同时向内侧横向滑动。滚动路线成“波浪形”，增加胎磨。乘用车“四轮定位”

1．主销后倾角(γ)小，有的为负值(1)转向时车速愈高、离心力愈大，地面反作用力Y愈大，附加力臂ΔL愈大，回正力矩M也愈大。(2)回正力矩M过大会使方向盘回正过猛而打手，加大了前轮摆振。(3)前轮驱动化后，稳定性己经提高。又因低压胎弹性变化量大，附加力臂ΔL大，弹性稳定效应大，主销后倾角可以减小或为负值。(4)主销后倾角的获得，一般不能调整，只能换件维修。2.主销内倾角(β)大，有的阻力臂e为负值当前乘用车多采用大内倾角(10°~15°)，其力臂多为负值(–e)，即转点在垂线之外，–e多为–10mm。这是为了提高行驶安全性和制动效能3．车轮外倾角(α)小，有的为负值车轮外倾角为负值时，可使车轮在转向时瞬时半径r内外相等，减小了轮胎的偏磨损量，还使车身的倾斜量减小，提高了乘用车的横向稳定性。4．车轮前束小，有的为负值

车轮外倾和前束是相互对应的，属性应相同，外倾为正值时；前束应为正值。外倾为负值时；前束应为负值。以减轻动态的横向刮磨量(侧滑量)，它是车轮外倾和前束综合抵消后的差值，是代数和的关系

5．乘用车的后轮定位许多乘用车的后轮也有前束和外倾角，其工作原理与前轮的前束和外倾角相同。16.3车轮与轮胎作用

支承整车；缓和由路面传来的冲击；通过轮胎与路面间存在的附着作用产生驱动力和制动力；使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。组成：轮辋和轮辐1、车轮类型⑴辐板式车轮辐板挡圈轮辋气门嘴孔

辐板将轮毂和轮辋连接成为一体。16.3.1车轮⑵辐条式车轮轮辋轮辋辐条轮毂辐条

辐条与轮毂铸成一体，轮辋用螺栓和特殊形状的衬块固定在辐条上。2、轮辋类型按其断面结构分为：深槽、平底、对开式轮辋。⑴深槽轮辋

结构简单、刚度大、重量较轻，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。⑵平底轮辋挡圈锁圈⑶对开式轮辋

轮辋由内外两部分组成，靠螺体固紧在一起，内外两部分轮辋可以是等宽度，也可以是不等宽度。

挡圈是整体的，用开口弹性锁圈防止挡圈脱出。

近年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要，开始采用宽轮辋。以提高轮胎的使用寿命，并改善汽车的通过性和行驶稳定性。16.3.2轮胎1、轮胎类型与结构⑴轮胎类型①按结构分有内胎轮胎、无内胎轮胎。②按用途分载荷汽车轮胎、轿车轮胎。③按帘线排列方向分普通斜交胎、带束斜交胎、子午线胎。④按充气压力分高压胎、低压胎、超低压胎。⑵轮胎结构①充气轮胎的组成②普通斜交胎

帘布层（双数）和缓冲层各相邻层帘线交叉排列，并与子午断面成52～54°的交角。帘布层数越多，强度越大，但弹性降低。垫带内胎外胎子午断面帘布层胎肩胎侧缓冲层③子午线胎

帘线与子午断面一致，其强度得到充分利用；帘布层数少，轮胎重量轻，胎体柔软。带束层帘布层子午断面子午线轮胎优点：（1）附着性能好、滚动阻力小，使用寿命长。（2）胎冠不易剌穿，行驶变形小，油耗低。（3）帘布层少，胎侧薄，所以散热好。（4）径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。子午线轮胎缺点：胎侧薄，胎冠较厚，在胎冠与胎侧的过渡区易产生裂口；侧面变形大，侧向稳定性较差；技术要求高，成本也较高。无内胎轮胎的构造无内胎轮胎在外观上与有内胎轮胎近似，所不同的是它没有内胎及垫带，空气直接充入外胎内，由轮胎和轮辐保证密封。2、轮胎规格标记D：轮胎外径；d：轮胎内径；H：轮胎断面高度；B：轮胎断面宽度。

高压胎用D×B表示，单位为英寸。“×”表示高压胎。低压胎用B-d表示，“-”为低压胎。如10.00R-20，表示轮胎断面宽度10in，轮辋直径20in的子午线轮胎。“R”表