项目7 车架与车桥

项目7车架与车桥COMPANYNAME汽车的正常行驶离不开各部件及总成的配合，但这些部件及总成不能凭空放在汽车上，车架就是这些部件及总成装配的基础。另外，车轮若要安装在汽车上，便需要用到车桥。由前文可知，汽车的驱动轮可以由驱动桥连接驱动，而驱动桥正是一种常见的车桥。除了驱动轮，汽车上还会有转向轮、转向驱动轮等车轮，它们也需要有相应的车桥将其与汽车连接在一起。项目导读知识目标1掌握车架和车桥的功用。2掌握车架和车桥的分类及构造。技能目标1能够拆装车架。2能够能够拆装车桥。3能够对车架和车桥的主要部件进行检修。思政目标1培养安全操作的意识。2培养分析问题、解决问题的能力。3培养精益求精、脚踏实地的职业素养。目录任务7.1车架的构造与检修任务7.2车桥的构造与检修任务7.1

车架的构造与检修不同的车型对于车架的要求有所不同，因此采用的车架类型和构造也不尽相同，如图7-1所示。任务引入（a）车架1（b）车架2（c）车架3图7-1车架7.1.1车架的功用及应满足的要求1．车架的功用车架的功用主要有以下两点。1支撑、连接汽车各部件及总成，并使其保持正确的相对位置。2承受来自地面和汽车的各种载荷。2．车架应满足的要求满足汽车总体布置的要求，并确保汽车在复杂路面上行驶时，固定在车架上的各总成和部件之间不会发生干涉。1具有足够的强度及适当的刚度。2尽可能降低汽车重心，确保转向轮具有较大的转向角，以保证汽车行驶的稳定性和转向的灵活性。3构造简单、重量小。47.1.2车架的分类及构造边梁式车架由左、右两根纵梁和若干根横梁组成，纵梁与横梁通过铆接法或焊接法连接成坚固的刚性构架，如图7-2所示。通常采用低碳合金钢板冲压而成，其断面形式有很多种，如槽形断面、箱形断面、Z形断面、工字形断面等。边梁式车架的特点是便于安装车身和布置其他总成，有利于改装和发展多品种车型，因此应用较为广泛。1．边梁式车架图7-2边梁式车架中梁式车架又称脊梁式车架，由一根位于中央并贯穿前后的纵梁和若干根横向悬伸托架构成，如图7-4所示。中梁式车架具有较大的扭转刚度，并能保证车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，并使车轮获得较大的转向角。稳定性好。但中梁式车架制造工艺复杂，精度要求高，维修也不方便，因此目前应用不多。2．中梁式车架图7-4中梁式车架无梁式车架实际是以承载式车身兼代车架。采用承载式车身的汽车，其所有部件及总成都安装在车身上，作用于车体的各种力和力矩均由车身承受。承载式车身一般用于轿车，如图7-5所示。3．无梁式车架图7-5承载式车身以边梁式车架为例，车架变形主要包括侧向弯曲、向下弯曲、纵弯曲、菱形变形等。7.1.3车架的检修1．车架变形的检修1）车架变形的类型2）用车体校正机检修较为科学的车架变形检修方法是用车体校正机对车架进行检修，即利用车体校正机上的测量系统测出被检修车架的各种数据，然后与标准数据对比，找出误差值，并直接用牵引装置牵引校正，使其达到标准。若没有车体校正机，则可用普通方法进行检测和维修。3）用普通方法检修检测车架宽度。用卷尺或专用游标卡尺检测，车架尺寸与规定尺寸误差应在±3mm以内。1检测纵梁直线度。用直尺或拉线法检测车架纵梁上平面及侧面纵向的直线度，如图7-7所示。2图7-7检测纵梁直线度检测纵、横梁垂直度。用专用角尺进行检测，如图7-8所示。3检测钢板弹簧支架销孔中心距及对角线。用拉线法或卷尺直接进行检测，如图7-9所示。4图7-9检测钢板弹簧支架销孔中心距及对角线图7-8检测纵、横梁垂直度检测左、右钢板弹簧固定支架销孔同轴度。检测目的是确保前、后桥安装后，两轴心线平行。操作时，应通过两根检验棒进行检测，如图7-10所示。5图7-10检测左、右钢板弹簧固定支架销孔同轴度维修时，若车架变形不严重，可用专用液压机具（如车体校正机）进行整体冷压校正；若车架变形严重，可将车架拆散，对纵、横梁分别进行校正，再重新铆合，必要时可对局部变形部位进行热校正。6车架由于受到交变载荷的影响，容易产生裂纹。车架裂纹主要通过直观检视法检测。

车架出现裂纹时，应采取手动电弧焊进行焊修，步骤如下。2．车架裂纹的检修用钢丝刷将裂纹附近清洗干净，特别是铁锈和旧漆层。用反极直流焊接法焊接。3焊接后锉平焊缝，修磨光滑。12案例分析——拆装副车架实践操作以行星锥齿轮差速器为例，拆解与组装差速器。12准备工作拆装副车架拆装副车架详细操作步骤请扫描二维码查看任务7.2

车桥的构造与检修任务引入根据汽车发动机布置形式的不同，以及前后车轮的作用不同，车桥（见图7-11）也应采用不同的形式，以适应汽车的需要。图7-11车桥（a）车桥1（b）车桥27.2.1车桥的功用及分类中部是刚性实心梁或空心梁，与非独立悬架搭配使用。整体式车桥断开式车桥转向桥驱动桥转向驱动桥支持桥为活动关节式结构，与独立悬架搭配使用。只具有转向作用的车桥，与转向轮相连。只具有驱动作用的车桥，与驱动轮相连。是同时具有转向和驱动作用的车桥。只起支撑作用的车桥。7.2.2车桥的构造1．转向桥转向桥通常作为后轮驱动汽车的前桥，它能使装在其两侧的转向轮偏转一定的角度，实现汽车转向。转向桥除承受垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力以及这些力产生的力矩。转向桥既可与独立悬架搭配使用，也可与非独立悬架搭配使用。图7-12与非独立悬架搭配使用的转向桥1—制动鼓；2—轮毂；3—轮毂轴承；4—转向节；5—油封；6—青铜衬套；7—调整垫片；8—转向节臂；9—主销；10—推力滚子轴承；11—前轴2．转向驱动桥转向驱动桥既起转向桥的作用，又起驱动桥的作用，它由主减速器、差速器、半轴、主销、转向节等组成，如图7-13所示。目前，现代轿车多采用发动机前置前轮驱动的布置形式，其前桥即是转向驱动桥，多配用独立悬架，其特点是结构简单、布置紧凑、便于维修，且转弯半径小，机动性好。图7-13转向驱动桥3．支持桥支持桥（见图7-14）既无转向功能又无驱动功能，一般只承受垂直载荷。前轮驱动汽车的后桥为典型的支持桥。图7-14支持桥7.2.3车轮定位1．转向轮定位为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向轮、转向节、车桥的前轴这三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系，这种相对位置关系称为转向轮定位。由于转向轮多为前轮，因此转向轮也称前轮定位。转向轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、转向轮外倾角和转向轮前束。1）主销后倾角主销安装在前轴上，其上端略向后方倾斜，这称为主销后倾。从侧面观察汽车的纵向平面，主销轴线与汽车支撑平面的夹角γ即为主销后倾角，如图7-15所示。主销后倾角一般是由前轴连同悬架安装在车架上，使前轴向后倾斜而形成的。图7-15主销后倾角2）主销内倾角如图7-16（a）所示，转向轮直行时，在汽车的横向平面内，主销上端向内倾斜，主销轴线与汽车支撑平面垂线之间的夹角β称为主销内倾角。

如图7-16（b）所示，汽车转向或受到外力作用发生偏转时，转向轮会沿主销轴线转动，该轴线又称为转向轴线。图7-16主销内倾角（a）转向轮直行状态（b）转向轮偏转状态3）转向轮外倾角在汽车的横向平面内，转向轮并非垂直安装，而是稍微倾斜的，倾斜角度α就是转向轮外倾角，如图7-17所示。转向轮呈现八字形时的倾斜角度称为负外倾角，转向轮呈现V字形时的倾斜角度称为正外倾角。图7-17转向轮外倾角4）转向轮前束在通过两转向轮中心的水平面内，两转向轮的前边缘距离B与后边缘距离A之差称为转向轮前束，如图7-18所示。若A大于B，则为前束，若B大于A，则为负前束（有时也称后束）。图7-18转向轮前束1）非转向轮外倾角2．非转向轮定位非转向轮外倾角不是静态量，它会随悬架的上下移动而变化，汽车加载后就会使悬架下沉，导致非转向轮外倾角改变，为了对载荷进行补偿，非转向轮采用独立悬架的汽车，其非转向轮大多会有一个较小的正外倾角。最理想的状态是四个车轮在运动状态下的外倾角均为零，这样轮胎和路面的接触良好，也能够获得最佳的操纵性能。2）非转向轮前束非转向轮前束若不符合技术要求，会对轮胎磨损和转向稳定性产生影响，其影响程度与转向轮前束相同。非转向轮前束不是一个静态量，悬架摇动和反弹时，它就会发生变化。最理想的状态是四个车轮在运动状态下的前束均为零。7.2.4转向桥的检修检测主销孔的磨损程度时，应用游标卡尺测量主销孔与主销的配合间隙，配合间隙应符合该车型的规定值（轿车通常不大于0.10mm，载货汽车通常不大于0.20mm），若主销孔磨损过度，应进行修复或更换前轴。1）主销孔磨损的检修1．前轴磨损的检修检测钢板弹簧座的平面磨损程度以及定位孔的磨损程度，若钢板弹簧座的平面磨损大于2mm，定位孔磨损大于1mm，应堆焊后加工修复或更换新件。2）钢板弹簧座与定位孔磨损的检修一些生产规模较大的维修企业，多用前轴检测仪或其他简易方法检测前轴的弯曲、扭曲等变形。利用前轴检测仪检测的结果准确、精度高，且检测过程方便快捷。对于一些中、小型维修企业，一般使用角尺进行检测，如图7-19所示。1）前轴变形的检测2．前轴变形的检修图7-19用角尺检测前轴的变形1—芯轴；2—专用角尺；3—工字形平尺；4—前轴。前轴变形的校正必须在主销孔、钢板弹簧座和定位孔磨损修复后进行，以便减少检验、校正的累积误差，提高检修效率。校正时，采用冷压校正法为佳，但冷压校正一次会使前轴疲劳强度降低10%左右，除合理选择冷压校正工艺参数外，前轴的冷压校正次数不宜超过两次。2）前轴变形的校正转向节的油封轴颈处断面是典型的危险断面，容易产生疲劳裂纹，产生裂纹后极易造成转向节轴疲劳断裂，进而引发重大的交通事故，因此必须进行细致检查。检查转向节裂纹时，一般采用磁力探伤法或浸油敲击法，一旦发现转向节出现裂纹，应立即更换。1）转向节裂纹的检修3．转向节的检修用内径量表及外径千分尺测量轴颈与轴承的配合间隙，若配合间隙超过规定值，说明轴颈磨损严重，应进行电镀修复或更换新件。2）转向节轴颈磨损的检修目视检查，转向节轴端螺纹损伤不得多于两牙。3）转向节轴端螺纹的检修用内、外径量具测量主销衬套与主销的配合间隙以及主销直径。4）转向节主销衬套及主销的检修检修内、外半轴时，应重点注意以下方面。用磁力探伤法或浸油敲击法检查内、外半轴有无裂纹，若有裂纹应进行更换。（1）1．内、外半轴的检修7.2.5转向驱动桥的检修（2）用百分表测量内、外半轴的轴端花键与花键孔的配合间隙，若测