第10章-车架与车桥分析

汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙知识目标掌握车架和车桥的功用与类型；熟悉工字梁式和管式转向桥，转向驱动桥构造与工作原理；熟悉转向轮定位的定义、内容与作用。能力目标能够正确选择与使用工具、设备，分析车架和转向桥的常见损伤及原因，并规范进行检修；能够按技术标准，检查和调整前轮定位。第10章车架与车桥汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.1车架的功用、要求和结构形式车架（Frame）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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙二、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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙三、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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。通常用铆接或焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚件构架。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.1东风EQ1090E型汽车车架汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙H型：两根纵梁不等距且纵向弯曲。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙X型:两根纵梁呈X型。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.4中梁式车架汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.5中梁式车架汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙综合式车架图10.6综合式车架汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙承载式车身----兼代车架作用.图10.7承载式轿车车身壳体零件分解图汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.1.3车架的维修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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.1.4GOA车身技术简介GOA(GlobalOutstandingAssessment)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（EmergencyLockingRetractor）安全带、WIL（WhiplashInjuryLessening）概念座椅等。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.12可溃缩车体汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.13车体撞击力的分散汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.2车桥概述一、车桥的功用车桥（Axle）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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙二、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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.3转向桥转向桥（SteeringAxle）能使装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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.14工字梁式转向桥汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙前桥(轴)转向节主销汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙转向节前轴主销汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.16BJ1040型汽车转向桥汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.4转向驱动桥发动机前置前轮驱动以及全轮驱动的汽车，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（SteeringDriveAxle）。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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.17转向驱动桥示意图汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.18上海桑塔纳轿车前桥（转向驱动桥）汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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（SteeringWheelAlignment）。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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙转向轮绕主销转动转向轮绕上、下球头转动汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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γ，称为主销后倾角，如图10.19所示。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.19主销后倾角作用示意图汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙主销安装在前轴上，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汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙作用：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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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β称为主销内倾角，如图10.20)所示。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙图10.20主销内倾角作用示意图及前轮外倾角汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个角度：主销内倾角制造前轴时将其销孔轴线向内倾斜形成汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙作用：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汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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α，如图10.20a，它也有回正作用。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙前轮不倾斜的状况汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙前轮倾斜作用：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减小汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙4．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。A—B之差称为前轮前束，如图10.21所示。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整横拉杆汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙作用：消除由于前轮外倾引起的“滚锥效应”。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙10.5.2非转向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。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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度，甚至影响到行驶的安全性。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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）前轴变形的检修汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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)主销衬套的加工汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙3．轮毂的检修（1）轮毂轴承承孔磨损的检修（2）轮毂变形的检修汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙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8—10mm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，又能保证轮胎不与其它机件碰擦而定的。汽车底盘构造与维修（第4版）浙江交通职业技术学院金加龙6．前轮轮毂轴承的调整调整车轮轮毂轴承间隙时用千