汽车行驶、转向和制动系统的检修

学习领域2汽车行驶、转向和制动系统检修汽车底盘技术与检修学习情境9车架与车桥检修学习目标：1、熟悉汽车行驶系的基本组成及功用。2、能够了解汽车行驶系的受力情况，理解汽车的行驶原理。3、能够识别车架的类型及其用途。4、能够识别车桥的类型、结构及其用途。5、掌握车轮定位的概念、车轮定位的内容、作用及作用原理。6、熟悉车架的检修方法。7、能够完成车桥系统的故障诊断，进行相关的车桥检查与调整。学习领域2汽车行驶、转向和制动检修系统学习情境9车架与车桥检修情境描述：一个客户的花冠轿车因事故造成车架和前桥有不同程度的损伤,要求4S店帮他修复,售后服务经理递交给你一份任务，要求对该车的车架和前桥进行检查，提交一份修复计划。学习领域2汽车行驶、转向和制动检修系统（a）轮式汽车（b）半履带式汽车（c）全履带式汽车（d）车轮－履带式汽车图9-1汽车行驶系的类型9.1行驶系概述9.1.1行驶系的分类与组成1.行驶系的类型汽车行驶系的基本类型主要有轮式、履带式、半履带式、车轮-履带式汽车等几种形式（图9-1），其中应用最广的是轮式行驶系。学习情境9车架与车桥检修9.1行驶系概述9.1.1行驶系的分类与组成2.行驶系的组成轮式行驶系主要由车架、车桥、悬架和车轮等组成，如图所示。学习情境9车架与车桥检修9.1行驶系概述9.1.2行驶系的功用汽车行驶系的功用：1．通过驱动车轮与路面之间的附着作用，使传动系传来的力矩变为汽车行驶的驱动力矩。2．支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上的各种力及力矩。3．缓和冲击，衰减振动，保证汽车的行驶平顺性和与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。学习情境9车架与车桥检修9.2行驶系受力简析9.2.1行驶系的受力情况汽车行驶系的受力情况如图9-2所示。其中Kt为驱动轮半径。汽车的总重力Ga通过前、后车轮传到地面，引起地面分别作用于前轮和后轮上的垂直反力Z1和Z2。当驱动半轴将驱动力矩Mk传到驱动轮时，通过车轮与路面的附着作用，路面向汽车施加使汽车前进的驱动力Ft。由于驱动力作用在驱动轮与地面接触处，此力对车轮中心产生的反力矩Ft·Kt使汽车前部具有向上抬起的趋势，从而使得前轮上的垂直载荷减少，后轮上的垂直载荷增加。汽车突然加速行驶时，这种作用尤其明显。当汽车制动时，由制动力引起的反力矩使汽车前部有向下俯倾的趋势，从而使得后轮垂直载荷减少而前轮垂直载荷增加。紧急制动时，这种作用更加明显。汽车在弯道或弓度较大的路面上行驶时，由于离心力或汽车质量在横向坡道上的分力作用，使汽车有侧向滑动的趋势，路面将产生阻止车轮侧滑的侧向力，此力由行驶系来传递和承受。汽车在前进过程中，还受到车轮与地面作用产生的滚动阻力Ff,空气阻力Fa及加速阻力Fj，坡度阻力Fi等的作用。学习情境9车架与车桥检修9.2行驶系受力简析9.2.2汽车的行驶原理根据以上受力情况，来阐述汽车行驶系的行驶原理。首先分析汽车行驶系的驱动条件。汽车匀速行驶时，驱动力Ft与滚动阻力Ff、空气阻力Fa、坡度阻力Fi的关系为：Ft＝Ff＋Fa＋Fi汽车加速行驶时，驱动力Ft与滚动阻力Ff、空气阻力Fa、坡度阻力Fi的关系为：Ft＞Ff＋Fa＋Fi汽车减速行驶至停或无法起步时，驱动力Ft与滚动阻力Ff、空气阻力Fa、坡度阻力Fi的关系为：Ft＜Ff＋Fa＋Fi故汽车的驱动条件为：Ft≥Ff＋Fw＋Fi值得注意的是，实际上汽车驱动力Ft的大小不仅取决于发动机输出转矩和传动系的结构，还取决于路面的附着性能。为使车轮在路面上不打滑，汽车驱动力Ft必须小于或等于附着力FΦ。即Ft≤FΦ学习情境9车架与车桥检修9.3车架及检修9.3.1车架的功用及类型1．车架的功用与要求车架是连接在各车桥之间形似桥梁一种结构，是整个汽车的安装基础。（1）车架的功用车架的功用是安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置，并承受来自车上和地面的各种静、动载荷。（2）车架的要求1)车架的结构首先应满足汽车总体布置的要求；2)车架应具有足够的强度和适合的刚度，以满足承受各种静、动载荷之要求；3)车架结构简单，质量应尽可能小，便于机件拆装、维修；4)车架的结构形状尽可能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。这一点对轿车和客车更为重要。学习情境9车架与车桥检修2．车架的类型与构造汽车车架按其结构形式可分为边梁式、中梁式、综合式和无梁式车架。（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9-31所示。采用边梁式车架有利于汽车的改装变形和发展多品种，因而广泛用在载货汽车、改装客车和特种车辆上。学习情境9车架与车桥检修9.3车架及检修9.3.1车架的功用及类型（2）中梁式车架如图9-4所示。这种梁的特点是中部由一根大断面(圆形或矩形)的纵梁和副梁托架等组成。传动轴由中梁内孔通过。纵梁的前端做成叉形支架，用来安装发动机。主减速器壳固定在中梁的尾端，形成断开式驱动桥。这种车架质量轻、重心低、刚度和强度较大、行驶稳定性好，而且车轮运动空间足够大，前轮转向角大，便于采用独立悬架系统，适用于闭式传动轴。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，维护不便。另外，横梁是悬臂梁，弯矩大，易在根部处损坏。9.3车架及检修9.3.1车架的功用及类型学习情境9车架与车桥检修（3）综合式车架综合式车架是综合边梁式车架和中梁式车架的结构特点形成的，如图9-5所示。纵梁前后段类似边梁式结构，用以安装发动机；中部采用中梁式结构，传动轴从中梁管内通过。由于安装门车门槛的位置附近没有边梁的影响，故可使地板的外侧高度有所降低。缺点是中间梁的断面尺寸大，造成地板中部的凸起。另外，不规则的结构增加了车架的制造难度。9.3车架及检修9.3.1车架的功用及类型学习情境9车架与车桥检修（4）无梁式车架（承载式车身）许多轿车和公共汽车没有单独的车架，而以车身代替车架，主要部件连接在车身称为承载式车身，如图9-6所示。这种结构的车身底板用纵梁和横梁进行加固，车身刚度较好，质量较轻，但制造要求高。9.3车架及检修9.3.1车架的功用及类型学习情境9车架与车桥检修9.3车架及检修9.3.2车架的检修1．车架变形的检修双桥汽车的平行边梁式车架，以钢板弹簧支座上钢板销孔的轴线为基准，构成三个矩形框．如图9-7所示。测量每个矩形框两条对角线的长度差及其位置度误差来判断车架在垂直方向和水平方向上的变形。把这种划分矩形框的办法俗称为“三段法”。其优点除了定位精度高、测量准确外，还可提高前、后桥的平行度和轴距的准确性。学习情境9车架与车桥检修1．车架变形的检修1)检修车架变形的准备(1)左、右同名钢板弹簧支座上的钢板销孔同轴度误差不大于2mm，否则应先进行校正。(2)车架宽度公差为–3-+4mm。(3)纵梁上翼面与腹面的直线度允许误差为1000mm长度上不大于3mm，纵梁全长直线度误差不大于1％。(4)纵梁腹面对于上翼面的垂直度公差为腹面高度的1％。2)两对角线的技术条件(1)用细钢丝作对角线．并用专用工具牵引，如图9-8所示。(2)两对角线长度差不得大于5mm，否则表示车架有水平扭曲。(3)两对角线交叉，其位置度误差不得大于2mm。否则表示车架垂直方向上发生翘曲变形。车架变形后，应进行校正。待校正合格后再进行修理，以减小校正应力。9.3车架及检修9.3.2车架的检修学习情境9车架与车桥检修2．车架裂纹的焊修车架的焊修宜选用成本低的快捷焊接法．但必须严格焊接工艺，否则将会影响焊接质量。其步骤如下：(1)认真清洁除锈，必须彻底清除接头两侧的旧漆层。(2)在裂纹两端打止裂口，开坡口。(3)选用碱性的低氢焊条。(4)采用直流电源，大电流。(5)电源反接。(6)多层多道焊。采用多层多道焊有利于获得很好的效果，同时用锤击减应，可适当降低焊速，以防止产生淬硬组织，配合大电流可提高生产效率。(7)在环境温度低于0℃条件下焊接，接头周围应预热至100℃。9.3车架及检修9.3.2车架的检修学习情境9车架与车桥检修3．车架补块的应用补块挖补法宜于修理车架产生的腐蚀和纵梁腹面上的短裂纹，翼面和腹面过渡处的贯通性裂纹。常用的补块有椭圆形和三角形，可从旧车架上割取。椭圆形补块用于修补腹面上的裂纹，三角形补块用于修补贯通性裂纹，如图9-9所示。补孔用氧—乙炔气割而成，割口要求光洁，补块与补孔间隙2—2.5mm。补块镶入补孔后，采用分段减应焊法，按车架焊接规范焊接。9.3车架及检修9.3.2车架的检修学习情境9车架与车桥检修4．覆板的应用覆板紧贴在纵梁外侧的上冀面和腹面上，用于加强纵梁完全断裂或接近完全断裂处，以加强纵梁局部的强度，与纵梁铆接或焊接。对使用覆板的要求是：(1)覆板长度在400—600mm范围内，只能覆焊一层，禁止焊多层，以防止局部刚度过大，影响纵梁的弹性。(2)使用覆板后，不得形成新的危险断面。(3)覆板翼面与腹面的过渡处和纵梁上冀面与腹面的过渡处不能贴合，覆板边缘较纵梁边缘小5mm，如图9-10所示。(4)只覆上翼面和腹面，不得覆下翼面。(5)腹面端面尖角处不得有裂纹。9.3车架及检修9.3.2车架的检修学习情境9车架与车桥检修5．车架的铆接车架纵、横梁连接铆钉松动后，将影响车架的刚度和弹性。车架修理时应取掉松动的铆钉，重铆新铆钉。具体要求如下：1)直接将旧铆钉的直径扩大0.5-1mm，更换加大的新铆钉。2)铆钉长度：L=1.1∑δ+1.4d式中：L——铆钉的长度；∑δ——板料总厚度；d——铆钉的直径。3）铆钉质量：(1)铆接头的飞边不大于3mm(2)铆接头与板料缝隙不大于0.1mm。(3)钢板弹簧座、拖车钩支座等铆成后，允许与板料局部有缝隙，但不得大于0.3mm。9.3车架及检修9.3.2车架的检修学习情境9车架与车桥检修9.4车桥及检修9.4.1车桥的功用及分类车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，两端安装车轮，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。车桥的结构形式与悬架结构以及传动系的布置形式有关：按悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式两种。整体式车桥的中部是刚性实心或空心梁，与非独立悬架配用；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。按车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。在后轮驱动的汽车中，前桥不仅用于承载，而且兼起转向作用，称为转向桥；后桥不仅用于承载，而且兼起驱动的作用，称为驱动桥。越野汽车和前轮驱动汽车的前桥，除了承载和转向的作用外，还兼起驱动作用，所以称为转向驱动桥。只起支承作用的车桥称为支持桥。支持桥除不能转向外，其他功能和结构与转向桥相同。学习情境9车架与车桥检修9.4车桥及检修9.4.2转向桥与转向驱动桥1．转向桥转向桥能使装在前端的左右车轮偏转一定的角度来实现转向，还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。因此，转向桥必须有足够的强度和刚度；车轮转向过程中相对运动部件之间摩擦力应该尽可能小；并且保证汽车转向轻便和方向的稳定性。转向桥主要由前轴、转向节、主销和轮毂等部分组成，如图9-11所示。学习情境9车架与车桥检修9.4车桥及检修9.4.2转向桥与转向驱动桥1)前轴：前轴是转向桥的主体，其断面形状一般采用工字形或管状，用以提高前轴的抗弯强度，同时减轻自重。为提高抗扭强度，前轴两端加粗并呈拳形，主销插入拳形通孔内，将前轴与转向节连接。在主销孔内侧装有楔形锁销，用以固定主销。前轮可随转向节绕主销偏转，从而实现汽车转向。2)转向节：转向节是用中碳合金钢锻造而成的叉形部件。3)主销：主销的作用是铰接前轴与转向节，使转向节绕着主销摆动，以实现车轮转向。4)轮毂：轮毂用以安装车轮，轮毂通过两个轮毂轴承安装在转向节外端的轴颈上，轴承的预紧度可用调整螺母进行调整，。东风EQ1092型汽车转向桥结构图9-13所示。学习情境9车架与车桥检修9.4车桥及检修9.4.2转向桥与转向驱动桥2.转向驱动桥整体式转向驱动桥结构示意图如图9-14所示。转向驱动桥有一般驱动桥具有的主减速器、差速器和半轴等，也具有一般转向桥所具