汽车行驶系2

汽车行驶系教学目的与要求通过对本系统的学习，要求掌握汽车行驶系的基本类型、主要功用及轮式汽车行驶系的基本组成；重点掌握组成轮式汽车行驶系的车架、车桥、车轮和悬架等部分的功用、类型以及每部分的代表类型的结构和工作原理。教学内容1、汽车行驶系的功用和组成2、理解并分析作用在主减速器壳上的反力矩3、边梁式、中梁式、综合式车架的结构特点4、车桥的功用及类型5、前轮定位即：主销后倾角主销内倾角前轮外倾角前轮前束的作用及调整方法6、车轮和轮胎的类型7、国产轮辋规格的表示方法8、子午线轮胎的结构特点9、轮胎的英制表示方法、英制米制表示方法10、悬架的组成、作用与分类11、非独立悬架与独立悬架的区别12、汽车对悬架性能的基本要求13、钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧的结构特点14、减震器的作用及要求15、双作用简式减震器的组成，结构特点，工作原理16、新型减震器：充气式减震器阻力可调式减震器的结构特点17、纵置钢板弹簧非独立悬架的类型结构特点及工作原理18、旋弹簧非独立悬架的结构特点19、空气弹簧非独立悬架20、油气弹簧非独立悬架独立悬架的类型及工作特点21、横臂式独立悬架；单横臂式独立悬架双横臂式独立悬架22、纵臂式独立悬架；单纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架23、车轮沿注销移动的悬架；烛式悬架麦弗逊式24、单斜臂独立悬架25、横向稳定器26、主动和被动悬架的概念及分类教学重点1、汽车行驶系的功用和组成2、边梁式、中梁式、综合式车架的结构特点3、车桥的功用及类型4、前轮定位即：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束的作用及调整方法5、子午线轮胎的结构特点6、轮胎的英制表示方法、英制米制表示方法7、悬架的组成、作用与分类8、非独立悬架与独立悬架的区别9、汽车对悬架性能的基本要求10、钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧的结构特点11、减震器的作用及要求12、双作用简式减震器的组成，结构特点，工作原理13、横臂式独立悬架；单横臂式独立悬架双横臂式独立悬架14、纵臂式独立悬架；单纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架15、车轮沿注销移动的悬架；烛式悬架麦弗逊式16、单斜臂独立悬架17、横向稳定器18、主动和被动悬架的概念及分类教学难点1、前轮定位即：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束的作用及调整方法2、子午线轮胎的结构特点3、轮胎的英制表示方法、英制米制表示方法4、非独立悬架与独立悬架的区别5、汽车对悬架性能的基本要求6、钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧的结构特点7、双作用简式减震器的组成，结构特点，工作原理8、横臂式独立悬架；单横臂式独立悬架双横臂式独立悬架9、纵臂式独立悬架；单纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架10、车轮沿注销移动的悬架；烛式悬架麦弗逊式11、单斜臂独立悬架12、横向稳定器13、主动和被动悬架教学方法及手段1、利用多媒体或挂图投影仪或画简图或实物演示等方法讲解2、导入重点介绍归纳总结对比介绍引用实例实物讲解教学时间安排理论12实践6汽车行驶系一、汽车行驶系统的功用1．接受传动系统传来的发动机转矩并产生驱动力；2．承受汽车的总重量，传递并承受路面作用于车轮上的各个方向的反力及转矩；3．缓冲减振，保证汽车行驶的平顺性；4．与转向系统协调配合工作，控制汽车的行驶方向。二、行驶系统的组成和类型行驶系统的组成：车架、车桥、悬架、车轮（或履带）。行驶系统的类型：轮式、半履带式、全履带式、车轮履带式。三、轮式汽车行驶系统轮式汽车行驶系统由车架、车桥、悬架和车轮组成，绝大部分汽车都采用轮式行驶系统。四、半履带式汽车行驶系统半履带是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮。履带可以减少汽车对地面的比压，控制汽车下陷，履刺还能加强履带与土壤间的相互作用，增加汽车的附着力，提高通过性，主要用于在雪地或沼泽地带行驶的汽车。半履带式装甲运兵车六、车轮履带式前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。第二节车架车架的功用主要是支承连接汽车的各零部件；承受来自车内外的各种载荷。现代许多轿车和大客车上没有车架，车架的功能由轿车车身或大客车车身骨架承担，故称其为承载式车身。车架的类型主要有边梁式车架、中梁式车架（也称脊骨式车架）和综合式车架3种。单从纵梁形状和结构特点，又可分为周边式车架、X形车架和梯形车架。第一节边梁式车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。采用X型高断面的横梁，可以提高车架的扭转刚度，对于短而宽的车架，这个效果尤为显著，所以X形横梁一般只用于轿车车架。各种不同类型汽车车架的结构形式如下图所示。车架纵梁剖面形状如下图所示。第二节中梁式车架中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊梁式车架。太脱拉138型和148型越野汽车的中梁式车架是由一根纵梁和若干根横梁组成。第三节综合式车架车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架）。它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。用于竞赛汽车及特种汽车的桁架式车架，由钢管组合焊接而成，这种车架兼有车架和车身的作用。平台式车架是一种将底板从车身中分出来，而与车架组成一个整体的结构，车身通过螺栓与车架相连接。某些高级轿车采用了IRS型车架，后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥总成安装在后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接。后独立悬架连接在后车架上。这样不仅由于独立悬架可使汽车获得良好的行驶平顺性，而且活动铰链点处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲，从而进一步提高了汽车行驶平顺性。有些轿车为了减轻车架质量，尽量做到轻量化，采用了半车架。第四节承载式车身大多数轿车和部分大型客车取消了车架，而以车身兼代车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式车身。零件分解图承载式车身由于无车架，可以减轻整车质量；可以使地板高度降低，使上、下车方便。第三节车桥1．车桥特点车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，两端安装车轮。驱动桥与悬架的关系2．车桥功用传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力及其力矩。3．车桥类型1）按悬架结构的不同可分为整体式和断开时两种；2）按车轮所起作用的不同可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥。一、转向驱动桥许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万向节、转向节、主销等组成。前轮轮毂固定在转向节上，汽车转向时转向节绕主销旋转，带动前轮绕主销旋转。转向驱动桥为了将动力传给前轮，又能使前轮偏转，必须在转向节内加装万向节，且主销的轴线必须通过万向节中心，以确保不发生运动干涉。转动桥示意图二、转向轮定位1．转向轮定位的功用和定位参数（1）转向轮定位的功用：保证转向后转向轮（前）轮可以自动回正。（2）转向轮的定位参数：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。2．主销后倾角γ主销有一定的后倾角，使主销延长线与地面的交点a向前偏移了一段距离l，转向后地面作用在车轮上的侧向力FY对主销形成一个转矩，该转矩具有使前轮回正的作用。3．主销内倾角β主销内倾角的作用是：（1）使前轮自动回正；（2）使转向操纵轻便；（3）减小转向盘上的冲击力；4．前轮外倾α前轮外倾角的作用是：（1）防止车轮出现内倾；（2）减少轮毂外侧小轴承的受力，防止轮胎向外滑脱；（3）便于与拱形路面接触；5．前轮前束从俯视图看，两侧前轮最前端的距离B小于后端的距离A，（A-B）称为前轮前束。前轮前束的作用是消除前轮外倾造成的前轮向外滚开趋势，减轻轮胎磨损。6．后轮的外倾角和前束（1）后轮的负外倾角可增加车轮接地点的跨度，增加汽车的横向稳定性（2）前束可抵消汽车高速行驶且驱动力F较大时，车轮出现的负前束（前张），减少轮胎的磨损；三、转向桥转向桥的结构比转向驱动桥简单，非断开式转向桥主要由前梁、转向节和主销组成。断开式转向桥与独立悬架相匹配，其组成与非断开式相比有比较大的不同，主要由转向节、悬臂等组成。四、支持桥既无转向功能又无驱动功能的桥称为支持桥，前置前驱轿车的后桥为典型的支持桥。第四节车轮与轮胎车轮与轮胎的功用是：支承整车；缓和来自路面的冲击力；产生驱动力、制动力和侧向力；产生回正力矩；承担越障提高通过性的作用等。车轮与轮胎又称车轮总成，主要由车轮和轮胎两部分组成。一、车轮车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，主要由轮辋、轮辐和轮毂组成。轮辋用于安装轮胎，轮辐是介于车轴和轮辋之间的支承部分1．车轮的类型按轮辐的构造，车轮可分为辐板式和辐条式两种。按车轴一端安装的轮胎数目，车轮可分为单式车轮和双式车轮。（1）辐板式车轮（2）辐条式车轮辐条式车轮的特点是以钢丝辐条或铸造辐条为轮辐。现代汽车的轮辐多种多样，与汽车造型融为一个整体，对整车起到了很好的装饰作用。采用少辐板的轮辐，也有利于制动器的散热。2．轮辋（1）深槽轮辋用于轿车和轻型越野车；（2）平底轮辋用于中型货车；（3）对开式轮辋用于中重型越野车。二、轮胎1．轮胎的作用（1）缓冲减振；（2）与路面相互作用产生驱动力、制动力和侧向力；（3）保证汽车通过性；（4）承受汽车重力；2．轮胎的类型和结构车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通斜交胎和子午线胎。1）有内胎的充气轮胎（1）轮胎（外胎）各部分的名称结构（2）普通斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎中心线呈小于90°角排列的充气轮胎，称为普通斜交轮胎。帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸，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（胎冠角）一般为52°～54°，相邻层帘线相交排列。帘布层数愈多，强度愈大，但弹性降低。在外胎表面上注有帘布层数。斜交轮胎的优点是：轮胎噪声小，外胎面柔软、制造容易，价格也较子午线轮胎便宜。斜交轮胎的缺点是：转向行驶时，接地面积小，胎冠滑移大，抗侧向力能力差，高速行驶时稳定性差，滚动阻力较大，油耗偏高，承载能力也不如子午线轮胎。（3）子午线轮胎帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致。帘线的这种排列方式，使帘线的强度能得到充分利用，子午线轮胎的帘布层数一般比普通斜交胎可减少约40％～50％；胎体较柔软，弹性好。子午线轮胎的优点如下：①接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地面单位压力也小，因而滚动阻力小，使用寿命长。②胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗3％～8％。③因帘布层数少，胎侧薄，所以散热性能好。④径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。⑤在承受侧向力时，接地面积基本不变，故在转向行驶和高速行驶时稳定性好。子午线轮胎的缺点是：因胎侧较薄柔软，胎冠较厚在其与胎侧过渡区易产生裂口；吸振能力弱，胎面噪声大些；制造技术要求高，成本也高。（4）轮胎花纹（5）轮胎内胎内胎是一个环形橡胶管，应具有良好的弹性，并能耐热和不漏气。内胎上装有充放气的气门嘴，其构造如下图所示。2）无内胎的充气轮胎无内胎轮胎的优点是：轮胎穿孔时，压力不会急剧下降，能安全地继续行驶；无内胎轮胎中不存在因内外胎之间摩擦和卡住而引起损坏；气密性较好，可以直接通过轮辋散热，所以工作温度低，使用寿命长；结构简单，质量较小。3）活胎面轮胎活胎面轮胎的胎面是可更换的，其最大优点是在花纹严重磨损或磨光后，可以单独更换胎面。也可以根据不同使用条件更换不同花纹的胎面。其缺点是质量较大，使用中可能出现胎体和胎面环之间磨损，胎面环橡胶与钢丝体脱层。3．轮胎规格标记方法轮胎断面高度H与宽度B之比以百分比表示称为轮胎的扁平率。4．轮胎气压调节系统轮胎气压调节系统的功用如下：