汽车构造第四章—行驶系

汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系第一节概述汽车行驶系一、行驶系的分类、组成和功用汽车行驶系一般有轮式、履带式、车轮一履带式和水陆两用等几种。绝大多数的汽车经常在比较坚实的道路上行使，其行使系中直接与路面接触的部分是车轮，因此称之为轮式行驶系，如图2－1所示。汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系轮式行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等四部分组成，前、后车轮分别安装在前后车桥上，车桥又通过前、后悬架与车架相连接，车架是整个汽车的装配基体，这样，行驶系就联结成一个整体，构成汽车的装配基础。汽车行驶系行驶系的主要作用是：将传动系传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力；将汽车构成一个整体；支承汽车的总重量；承受并传递路面作用于车轮上的力和力矩；减小振动、缓和冲击，保证汽车平顺行驶；与转向系配合，以正确控制汽车的行驶方向。汽车行驶系第二节车架汽车行驶系一、车架的作用汽车车架俗称大梁，它是跨接在前后车桥上的桥梁式结构，是整个汽车的基础，其上装有发动机、变速器、传动轴、前后桥和车身等总成和部件。车架的作用是使各总成固定在它的上面，使之保持正确的相对位置，并承受和传递力和力矩。汽车行驶系汽车静止时，车架承受着垂直载荷。汽车行使时，车架会受到比静止载荷大3～4倍或更大的弯曲应力，若路面不平，还将受到扭矩的作用。因此，要求车架强度高、刚度合适；结构简单、重量轻，同时应尽可能降低汽车的重心和获得较大的前轮转向角，以保证汽车行使的稳定性和转向的灵活性。汽车行驶系二、车架的型式和构造目前汽车车架的结构型式基本上可分成边梁式、中梁式、综合式和无梁式车架。汽车行驶系1.边梁式车架边梁式车架由左、右两根纵梁和若干根横梁组成,并通过铆钉或焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构架，被广泛应用在货车和特种汽车上。汽车行驶系纵梁用低碳合金钢板冲压而成，常见的纵梁断面形状多为槽形，也有做成工字形或箱形断面，横梁用来连接左、石两个纵梁，保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可支承发动机、散热器等主要部件，通常货车约有5-8根横梁。汽车行驶系边梁式车架根据汽车总体结构布置的需要，可制成前宽后窄，前窄后宽，前后等宽等形式（见图2－4）。载重汽车大多采用前后等宽式，这是为了简化制造工艺，避免纵梁宽度转折处应力集中，提高车架的使用寿命。汽车行驶系汽车行驶系2.中梁式车架中梁式车架又称脊梁式车架，它是由一根贯穿汽车纵向的中央纵梁和若干根横向悬伸托架构成（图2－5）。汽车行驶系中梁式车架的结构特点是中梁的断面可做成管形或箱形，中梁式车架有较大的扭转刚度并便车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，车架较轻，减小了整车重量，重心也较低，行驶稳定性好。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高·总成安装比较困难，维修也不方便，故目前应用不多。汽车行驶系3.综台式车架综合式车架是由边梁式和中梁式车架结合而成的，如图2－6所示。车架前段或后段近似边梁结构，便于分别安装发动机或驱动桥，传动轴从中梁中间穿过，这种结构制造工艺复杂，目前应用也不多。汽车行驶系汽车行驶系4.无梁式车架无梁式车架是以车身兼代车架，所有的总成和零部件都安装在车身上，作用于车身的各种力和力矩均由车身承受。所以这种车身也称为承载式车身，如图2-7所示。上海桑塔纳轿车、一汽奥迪100型轿车均采用承载式车身。汽车行驶系汽车行驶系第三节车桥汽车行驶系一、车桥的作用与分类车桥两端安装车轮，它通过悬架与车架相连。当汽车行驶时，车轮受到的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩和扭矩均通过车桥传递给悬架和车架，同时，车架上的载荷也通过车桥传递给车轮。故车桥的作用是安装车轮，传递车架与车轮之间的各个方向的作用力及其产生的弯矩和扭矩。汽车行驶系车桥根据悬架结构型式分为非断开式和断开式两种。根据车桥作用可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。断开式与非独立悬架配合使用；断开式与独立悬架配合使用。转向桥和支持桥都属于从动桥，一般货车前桥多为转向桥，后桥或中、后两桥为驱动桥，越野汽车的前桥为转向驱动桥，挂车的车桥为支持桥。汽车行驶系二、转向桥汽车行驶系1.转向桥的作用是利用铰接装置，使装在其两端的车轮偏转一定角度来实现汽车转向，同时，还承受和传递汽车的部分载荷和汽车制动、车轮侧滑等产生的作用力及力矩。汽车行驶系汽车行驶系支持桥汽车行驶系2.转向桥的组成由前轴、转向节、主销和轮毅等四部分组成,如图2-16所示。汽车行驶系汽车行驶系3.转向桥的主要零部件（1）前轴前轴是由钢材锻造而成，一般采用工字形断面，两端略成方形，前轴中部向下凹，两端向上翘起呈拳形，其中有通孔，主销插入孔内可将前轴与转向节铰接。前轴上平面有两处用以支承钢板弹簧的加宽面，其上钻有安装U形螺栓的通孔和钢板弹簧定位坑。汽车行驶系（2）转向节转向节是由上、下两叉和支承轮载的轴构成(见图2－19)，两叉制有安装主销的同轴孔，孔内压人青铜套或尼龙衬套，在衬套上开有润滑油槽。转向节轴上存两道轴颈，内大外小，用来安装内外轮毂轴承。靠近两叉根部有呈方形的凸缘，其上的通孔用来固定制动底板。一般在左、右转向节的下叉上各有一个带键槽的锥孔，分别安装左右梯形臂，在左转向节的上叉上也有一个带键槽的锥孔，用以安装转向节臂。汽车行驶系汽车行驶系（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。常见的主销型式有实心圆柱形，空心圆柱形，圆锥形和阶梯形四种，主销中部一般都切有四槽，通过带螺纹的楔形销将主销固定在前轴拳部孔内，使之不能转动。汽车行驶系（4）轮毂轮毂用于连接制动鼓，轮盘和半轴凸缘，它通过内外两个圆锥滚柱轴承装在转向节轴颈上。轴承的松紧度可通过调整螺母加以调整，调整后用锁紧垫圈锁紧。在轮载外端装有端盖，以防止泥水和尘土浸人；内侧装有油封、挡油盘，以防止润滑油迸人制动器。汽车行驶系汽车行驶系三、转向驱动桥能够实现车轮转向和驱动两种功能的车桥，一般应用于全轮驱动的越野汽车上。其结构如图2－17所示。它具有一般驱动桥所具有的主减速器、差速器和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节、主销和轮毂等。汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系由于转向的需要，半轴被分成两段，即：内半轴（与差速器相连）和外半轴（与轮毂相连），二者用等角速万向节连接起来。同时主销也因此分成上、下两段，分别固定在万向节的球形支座上，转向节轴颈部分做成空心的，外半轴从中穿过。转向节的连接叉是球状壳体，既能满足转向的需要，又适应了转向节的传为需求。汽车行驶系第四节车轮与轮胎汽车行驶系车轮和轮胎作用是：支承全车的重量·吸收、缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间的附着力来产生驱动力和制动力；保证汽车正常转向行驶的同时，通过轮胎产生自动回正力矩、使汽军保持稳定的直线行驶方向。汽车行驶系一、车轮汽车行驶系汽车行驶系汽车行驶系1、车轮的作用、组成和结构型式1）作用：安装轮胎、连接半轴或转向节，并承受汽车重量和半轴或转向节传来的力矩。2）组成：轮毂、轮辋和轮盘等。轮毂通过滚柱轴承支承在半轴套管或转向节轴上，轮辋用来安装轮胎，轮盘用来连接轮毂和轮辋。汽车行驶系车轮根据轮盘的不同结构，分为辐板式（盘式）和辐条式（辐式）两种。汽车行驶系（1）辐板式车轮的构造主要由挡圈、轮辆、轮载、轮盘和气门嘴伸出孔等组成。辐板式车轮结构便于轮毂拆装，轮盘上开有几个大孔，以减轻重量，也利于拆装、充气和制动鼓散热。如图2－41所示。汽车行驶系（2）辐条式车轮的构造如图2－42所示为辐条式车轮，它是用几根辐条将轮辋与轮毂组装在一起，辐条与轮毂可制成一体，也可用螺栓连接。轮毂通过螺栓和特殊形状的衬块与辐条相连。汽车行驶系2、车轮的主要零部件（1）轮辋轮辋也称钢圈，用于安装轮胎。它由轮辋、挡圈和锁圈等组成。轮辋按其结构特点的不同，可分为深式轮辋、平式轮辋和可拆式轮辋。如图2－43所示。汽车行驶系①深式轮辋（深槽式）它用钢板冲压成整体结构，中部的深凹槽是为便于外胎拆装而专设的、凹槽两侧略倾斜。这种轮辋结构简单、刚度大、重量小，适用于安装尺寸小，弹性较大的轮胎，它主要用于轿车及轻型越野车上。如图2-43a所示。汽车行驶系②平式轮辋（平底式）轮辋底面呈平环状，它的一边有凸缘，另一边用可拆卸的挡圈作凸缘，它用一个具有弹性的锁圈来防止挡圈脱出。这种轮辋的优点是便于安装轮胎，一般用于大中型货车，如东风EQl092稠解放CAl092型汽车。如图2－43b所示。汽车行驶系③可拆式轮辋（对开式）它将平式轮辋制成可拆开的两部分，其中一部分与轮盘制成一体，两部分用螺栓连成一体，拆装轮胎时，只需拧下螺栓的螺母即可，挡圈也是可拆的。这种轮辋只能装用单个轮胎，主要用于大、中型越野车上。如图2－43c所示。汽车行驶系汽车行驶系（2）轮毂轮毂用于连接制动鼓、轮盘和半轴凸缘。一般由圆锥滚柱轴承套装在半轴套管或转向节轴颈上。辐板式车轮多用于轻型和中型汽车上，辐条式车轮是把它与辐条制成一体，强度大，多用于重型车上。汽车行驶系二、轮胎汽车行驶系1、轮胎的作用与分类是支承汽车的总重量;传递驱动力和制动力；吸收和缓和汽车行驶时所受到的部分冲击和振动；以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性，保证轮胎与路面的良好附着，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。汽车行驶系汽车轮胎按胎体结构不同，可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数都采用充气轮胎。充气轮胎按组成结构可分为有内胎和无内胎两种；按其胎内工作气压分为高压胎低压胎和超低压胎;按其轮胎胎面花纹的不同，可分为普通花纹轮胎、越野花纹轮胎和混合花纹轮胎,如图2－44所示;按其胎体内帘线排列方向的不同，又可分为普通斜交轮胎和子午线轮胎.汽车行驶系汽车行驶系普通花纹轮胎的特点是花纹沟槽细而浅，花纹块的接地面积较大，因而耐磨损性和附着性较好，适用于较好的硬路面。越野花纹轮胎的特点是花纹沟槽宽而深，花纹块接地面积较小，保证了轮胎与大片接地面积的“咬合”，防滑性能好。常用在矿山、建筑工地上的行驶车辆。混合花纹轮胎兼有普通花纹和越野花纹的特点。汽车行驶系2、充气轮胎的结构（1）有内胎的充气轮胎由外胎、内胎和垫带组成，如图2－45所示。汽车行驶系①外胎外胎是用耐磨橡胶制成的强度高又有弹性的外壳，直接与地面接触，保护内胎不受损伤，它由胎圈、缓冲层（带束层）、胎面、帘布层等组成。如图2－46所示。汽车行驶系胎冠与地面接触，直接承受冲击与磨损，并保护胎体免受机械损伤；胎肩是较厚的胎冠与较薄的胎侧间的过渡部分，一般也制有花纹，以利于防滑和散热；胎侧是贴在帘棉层侧壁的薄橡胶层，用以保护帘布层，避免受潮湿和机械损伤；帘布层是外胎的骨架，也称胎体，其主要作闲是承受载荷、保恃轮胎外缘尺寸和形状。汽车行驶系帘布层通常用多层胶化的棉线或其它纤维编织而成，其帘线按一定角度交叉排列，如图2－47所示。缓冲层位于胎面与帘布层之间质软而弹性大，一般由多层较稀疏的帘线和富有较大弹性的橡胶制成，其作用是加强胎面与帘布层的结合，以防紧急制动时胎面从帘布层上脱落，同时又能减小路面对轮胎的冲击和振动。汽车行驶系汽车行驶系胎圈是帘布层的根基，它有较大的刚度和强蔑，轮胎靠胎圈装在轮辋上。胎圈由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。汽车行驶系②内胎和垫带内胎是一个环形橡胶管，上面有气门嘴，用于充入或排出空气，其尺寸稍小于外胎内壁尺寸，内胎具有良好的弹性，耐热性和密封性，垫带是一个环形橡胶带，它垫在内胎与轮辋之间，保护内胎不被轮辋和胎圈磨坏，并防止尘土及水汽浸人胎内。汽车行驶系（2）普通斜交轮胎和子午线轮胎①普通斜交轮胎普通斜交轮胎的帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90°角排列，帘布层通常由成双数的多层帘布用橡胶贴合而成，帘布的帘线与轮胎子午断面的交角--般为52°~54°。相邻层帘线相交排列，缓冲层由两层帘线交叉排列。汽车行驶系汽车行驶系②子午线轮胎帘布层帘线排列方向与轮胎子午断面一致（即与胎面申心线成90°角）。帘线这样排列能使其强度被充分利用，故它的帘布层数比普通轮胎可减少一半，因而胎体较柔软，而缓冲层层数较多，提高了胎面的刚度和强度。汽车行驶系汽车行驶系