第10章 车架与车桥.ppt

1、第10章 车架与车桥,10.1 车架的功用、要求和结构形式 车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，是整个汽车的安装基础。 一、功用 1、安装汽车的各总成和部件，并使它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。,二、要求： 1、应满足汽车总体布置的要求，无干涉 ； 2、应具有足够的强度和适合的刚度，同时其质量应尽可能小； 3、要求结构简单，并有利于降低汽车质心和获得大的转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机动性。,三、分类： 汽车车架的结构形式常见的有： 边梁式、中梁式、承载式车身等。,1边梁式车架,边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，如图10.1所示。通常用铆接或焊

2、接将纵梁和横梁连接成坚固的刚件构架。,图10.1 东风EQ1090E型汽车车架,H型： 两根纵梁不等距且纵向弯曲。,X型: 两根纵梁呈X型。,2中梁式车架,边梁式车架有结构简单、部件的安装固定方便等优点，但其最大的缺点是扭转刚度小。为提高车架的扭转刚度，在一些轿车和载货汽车中采用了中粱式车架(也称脊梁式车架)的结构形式，如图10.4所示。,图10.4 中梁式车架,图10.5 中梁式车架,3综合式车架,综合式车架是由中梁式车架的一种变形。纵梁前段是边梁式的，用以安装发动机；中后部是中梁，悬伸出来的支架可以固定车身，如图10.6所示。,综合式车架,图10.6 综合式车架,承载式车身-兼代车架作用.

3、,图10.7 承载式轿车车身壳体零件分解图,10.1.3 车架的维修,车架的检修可按汽车车架修理技术条件GB380083进行。 1车架常见的损伤及其原因 （1）车架侧向弯曲。 （2）车架向下弯曲（下陷）。 （3）车架纵弯曲。 （4）车架扭曲。,2车架的检修 （1）变形的检修。 （2）车架裂纹的焊修。 （3）车架补块的应用。 （4）覆板的应用。 （5）车架的重铆。,10.1.4 GOA车身技术简介,GOA(Global Outstanding Assessment)车身技术是丰田汽车公司独有的，是根据世界多数国家汽车的安全基准，结合汽车实际事故的发生状况，并在多年反复进行的碰撞实验后，研究开发出

4、的一种被动安全技术。 GOA：一是高强度的座舱；二是高效吸收动能车身；三是合适的乘员约束系统，如广汽丰田凯美瑞的预紧三点式ELR（Emergency Locking Retractor）安全带、WIL（ Whiplash Injury Lessening）概念座椅等。,图10.12 可溃缩车体,图10.13 车体撞击力的分散,10.2 车桥概述,一、车桥的功用 车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，其功用是传递车架与车轮之间的各种力和力矩。,二、车桥的类型 1、按配用悬架结构分： 整体式、断开式 2、按车桥上车轮的作用分： 转向桥、驱动桥、 转向驱动桥、支持桥。,10.3 转向桥,转向桥能使装

5、在前端的左右车轮偏转一定的角度来实现转向，还应该能承受垂直载荷和由道路、制动等力产生的纵向力和侧向力以及这些力所形成的力矩。 汽车的转向桥结构大致相同，其主要由前轴、转向节和主销等部分组成。按前轴的断面形状分为工字梁式和管式两种。,1工字梁式转向桥,如图10.14所示，为解放CAl092货车的转向桥，其前轴的断面形状是工字形。,图10.14 工字梁式转向桥,前桥(轴),转向节,主销,转向节,前轴,主销,2管式转向桥,一些轻型和中型货车的前轴采用钢管组焊式的结构，如图10.16所示的北京BJ1040型汽车转向桥。,图10.16 BJ1040型汽车转向桥,10.4 转向驱动桥,发动机前置前轮驱动以

6、及全轮驱动的汽车，其前桥既作为转向桥，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。 转向驱动桥其示意图，如图11.17所示。一般具有主减速器1、差速器3和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节7、轮毂9和主销12等。,图10.17 转向驱动桥示意图,图10.18 上海桑塔纳轿车前桥（转向驱动桥）,10.5 转向车轮定位,转向车轮、转向节和前轴三者之间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车轮定位。 车轮定位参数有：主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束四个参数。通常车轮定位主要是指前轮定位，现在也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位即四轮定位。,转向轮绕主销转动,转向轮绕上、下球头转

7、动,1主销后倾,在汽车的纵向平面内(汽车的侧面)，主销上部向后倾一个角度，称为主销后倾角，如图10.19所示。,图10.19 主销后倾角作用示意图,主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。,：主销后倾角 安装前轴时将其向后倾斜形成,作用：形成回正力矩，保证汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后回正操纵轻便。,偶遇外力偏转：车轮中心的离心力，使地面产生侧向力y，yL使车轮回正。,2主销内倾,在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个角度，主销轴线与路面垂线之间的夹角称为主销内倾角，如图10.20)所示。,图10.20 主销内倾角作用示意图及前轮外倾角,在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个角度,：主销

8、内倾角 制造前轴时将其销孔轴线向内倾斜形成,作用：使转向车轮自动回正；使转向操纵轻便,绕主销偏转：车轮应下陷，但不能，故汽车前部抬起，重力作用使其回正。,主销轴线与车轮中心线距离c减小，转向阻力对轴线的力矩减小,3前轮外倾,前轮外倾角是通过车轮中心的轮胎中心线与地面垂线之间的夹角，如图10.20a，它也有回正作用。,在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一个角度。 轮胎呈“八”字形张开时称负外倾，呈“V”字形张开时称正外倾。,：前轮外倾角 在设计转向节时使转向节轴颈的轴线与水平面成一角度,前轮不倾斜的状况,前轮倾斜,作用：提高车轮工作安全性； 转向操纵的轻便性 主销与车轮中心线距离c减小,4

9、前轮前束,为消除车轮外倾后带来的不良后果，在安装车轮时使汽车两前轮的中心平面不平行，两轮前边缘距离小于后边缘距离，俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。AB之差称为前轮前束，如图10.21所示。,在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前边缘距离B小于两前轮后边缘距离 A，A-B之差。 内八字样前端小后端大的称为前束，而像外八字一样后端小前端大的称为后束或负前束。,前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整,横拉杆,作用：消除由于前轮外倾引起的“滚锥效应”。,5.后轮定位,后轮定位不当，即使前轮定位良好，仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。 1后轮外倾

10、角 像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响。较小的正后轮外倾角 2后轮前束 同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位的一个重要项目。如果前束不当，后轮轮胎也会被擦伤，另外还会引起转向不稳定及降低制动效能。,10.6 车桥的检修,汽车的车桥包括驱动桥、转向桥、转向驱动桥和支持桥四种形式。 转向桥直接关系到汽车行驶稳定性和安全性，在长期的运行中转向桥因承 受路面传来的各种力和力矩以及冲击载荷，转向桥的各零件会发生各种损耗，如：磨损、变形、裂纹和车轮定位参数改变等。这些都会影响汽车的正常运行，使汽车在行驶中，发生不同程度的转向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前轮摇摆等故障，增加了驾驶员的劳动强

11、度，甚至影响到行驶的安全性。,1前轴的检修,前轴的耗损形式主要是主销孔、钢板弹簧座与定位孔的磨损以及前轴的变形与裂纹。 （1）前轴的磨损 （2）前轴变形的检修,2转向节的检修,转向节的重点检修内容是磨损与隐伤。 （1)隐伤的检验 （2)磨损的检修 （3)主销衬套的加工,3轮毂的检修,（1）轮毂轴承承孔磨损的检修 （2）轮毂变形的检修,4前轮定位参数的调整,（1)整体式车桥前束值的调整 （2）断开式车桥前轮定位参数的调整,5前轮最大转向角的检查和调整,将前轮转向角调到最大的目的是为了获得最小转弯半径，以保证汽车的通过性。最大转向角，如表10.1所示。 转向角最简易检查调整方法是：将方向盘向左或向右打到底，前轮胎不与翼子板、钢板、直拉杆等机件碰擦，并有810mm的距离为合适。各种车辆规定不同的转向角，就是从既能保证转向的灵活性