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第11章汽车行驶系主要内容车架和承载式车身11.2车桥和车轮11.3悬架11.4概述11.111.1.1汽车行驶系统的功用及组成汽车行驶系的功用是:1)接受由发动机经传动系的转矩,并通过驱动轮于路面间的附着作用,产生路面对驱动轮的牵引力,以保证汽车正常行驶。2)传递并承受路面作用于车轮上的各向反作用力及其所形成的力矩。3)应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击,并衰减其振动,保证汽车行驶平顺性。4)与汽车转向系协调的配合工作,实现汽车行驶方向的正确控制,以保证汽车操纵稳定性。•由车架、车桥、车轮和悬架组成。行驶系的组成1-车架，2-后悬架3-驱动桥4-后轮5-前轮6-从动桥7-前悬架11.1.2汽车行驶系统的类型汽车行驶系的基本组成和结构形式，在很大程度上取决于汽车经常行驶路面的性质。绝大多数汽车行驶在比较坚实的道路上，其行驶系中直接与路面接触的部分是车轮，因而称这种行驶系为车轮行驶系，这样的汽车便是轮式汽车。汽车行驶系的结构形式以外，还有半履带式、全履带式、车轮履带式等几种。半履带式汽车具有很高的通过能力，主要用于雪地或沼泽地带行驶。其行驶系统的结构特点是前桥(从动桥)上装有滑橇式车轮，用来实现转向，后桥(驱动桥)上装有履带，以减少对地面的单位面积压力，控制汽车下陷;同时履带上的履刺也加强了与地面的附着作用，提高了通过能力。如果前、后桥上都装有履带，则称为全履带式汽车。车轮一履带式汽车有着可以互换使用的车轮和履带。这种履带车适合在滑雪场、沼泽地、果园或多土丘地带行驶作业。从图中可以看出，不装履带即为多轴轮式车辆，用于推土、推雪等特种作业;也可以在车轮外加装履带构成履带式车辆，大大改善和提高汽车的通过能力。功用:1、作为支承连接汽车各总成零件的安装基体，2、承受车内外的各种力、载荷和扭矩。对车架的要求:类型:边梁式中梁式（或称脊骨式车架）综合式11.2车架和承载式车身1、车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多变的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。2、车架还应具有足够的强度和适当的刚度。3、要求车架质量尽可能小。4、车架应布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的形式稳定性。11.2.1边梁式车架边梁式车架有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。纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。横梁不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可以支承汽车上的主要部件。左纵梁右纵梁保险杠发动机后悬支架发动机后悬支架横梁后簧支架横梁有的汽车车架采用了z形断面纵梁，其优点是使车架前后等宽，并保证车架前部容下柴油机飞轮壳及装在壳上的起动机。采用前后车架等宽的机构形式，可以提高车架的使用寿命。采用Z形断面纵梁的缺点是纵梁和横梁连接时，须在纵梁上翼面上增加一块垫板，使在纵梁腹板上装置有关总成不太方便。a)槽形b)工字形c)礼帽形d)、e)组合封闭断面f)圆形g)矩形车架纵（横）梁的剖面形状1-连接桥2-中央脊梁3-分动器壳4-驾驶室后部及货箱副梁前部托架5-前悬架扭杆弹簧6-前脊梁7-发动机后部及驾驶室前托架8-前桥壳9-发动机前托架10-连接货箱副梁的托梁、11-中桥壳12-后悬架的钢板弹簧13-后桥壳14-连接货箱副梁的托架中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形，其上固定有横向的托架或连接梁，使车架成鱼骨状。11.2.2中梁式车架中间脊梁采用封闭的管状结构，传动轴安装在管内，主减速器壳固定在中梁尾端，采用断开式驱动桥，脊梁前端联有向两旁伸出的支架，以支承发动机和前轴总成等部件。这种脊梁式车架为车轮跳动提供了较大的空间，特别适合于独立悬架，可提高汽车的越野性；与同吨位的汽车相比，其车架重量较轻，重心较低，车架的强度和刚度较大，脊梁还能封闭传动轴，起到防尘的作用。11.2.3综合式车架车架的前部和后部是边梁式，用以固定发动机和车桥，中部是中梁式的，悬伸出来的支架用于固定车身。同时具有中梁式和边梁式车架的特点，通常情况下，中部具有较大的扭转刚度，但也存在制造工艺复杂等缺点，一般在轿车上使用。11.2.4承载式车身承载式车身具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，质量小且高度低，装配容易，大部分轿车采用这种车身结构。但由于道路负载会通过悬架装置直接传给车身本体，因此噪声和振动较大。这种立体结构式车架兼有车架和车身的作用，主要用于竞赛汽车和特种汽车。它也是承载式车身的一种，有时也称为桁架式车架。11.3车桥和车轮11.3.1车桥汽车车桥又称车轴，通过悬架与车架连接，将车轮的牵引力、制动力及侧向力经悬架传给车架。功用：（1）安装车轮和悬架，（2）传递车架与车轮之间的各种作用力。分类：根据悬架结构的不同：（1）整体式车桥（2）断开式车桥根据车轮所起作用不同（1）转向桥（2）驱动桥（3）转向驱动桥（4）支持桥1.转向桥EQ1090E整体式转向桥1、功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，且承受一定的载荷。2、组成：前轴、转向节、主销前轴断面为“工”字形，以提高轴的抗弯强度；两端加粗的拳部有通孔。转向节主销前轴转向桥的结构1、制动鼓2、轮毂3、4、轮毂轴承5、转向节臂6、油封7、衬套8、主销9、滚子止椎轴承10、前轴北京BJ1040载货汽车钢管式转向桥1—转向节；2—转向节臂；3—转向横拉杆；4—钢板弹簧座；5—前梁；6—推力球轴承；7—限位螺栓；1）前梁前梁由中碳钢锻造，其断面形状为工字形，为了提高抗扭强度，接近两端时略呈方形。2）主销为防止主销在孔内转动，常用带有螺纹的楔形销将其固定。3）转向节转向节上的两耳制有销孔，销孔套装在主销伸出的两端，使转向节连同前轮可以绕主销偏转，实现汽车转向。4）轮毂轮毂通过内外两个滚锥轴承套装在转向节轴颈上。轴承的松紧度可以由调整螺母调整，调整好的轮毂应能正、反方向自由转动而无明显摆动，然后用锁紧垫圈锁紧。在锁紧垫圈外端装有止推垫圈和锁紧螺母，拧紧后应用开口销锁住，以防止自行松动。轮毂外端装有金属端盖，以防止泥水或尘土进入，内侧装有油封(有的油封装在转向节轴颈的根部)，有的还装有挡油盘，一旦油封失效，则外面的挡油盘仍可防止润滑脂进入制动器。2.转向轮定位为保证汽车行驶安全，转向轮应该具有自动回正作用，由转向轮定位参数保证。转向轮定位角：在设计装配时，保证主销和车轮在汽车纵向、横向平面内都具有一定的倾角。组成：(1)主销后倾角γ－在纵向平面内，主销上部向后倾斜一个γ角。(2)主销内倾角β－在横向平面内，主销上部向内倾斜一个β角。(3)车轮外倾角α－车轮中心平面相对垂线向外倾斜α角。(4)车轮前束A-B－两个车轮前边缘距离B小于后边缘距离A，A-B之差称为车轮前束。3.转向驱动桥部分采用发动机前置前轮驱动布置形式的汽车以及全轮驱动的越野汽车，其前桥除作为转向桥外，还兼起驱动桥的作用，称之为转向驱动桥。转向驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴、转向节、万向节及主销等构成。轿车的转向驱动桥多为断开式，断开式转向驱动桥必须与独立悬架相匹配。转向驱动桥的另一种结构形式是非断开式的。非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥，它由驱动桥壳、主减速器、差速器和半轴组成。EQ2080E汽车转向驱动桥1-轮毂轴承2-轮毂轴承3-转向节外壳4-转向节臂5-转向节支座6-半轴套管7-内半轴8-三销式万向节9-主销10-下轴承盖11-钢球12-转向节轴颈13-外半轴4.支持桥支持桥的结构比较简单，主要由若干零件组焊接而成的后桥总成、悬架弹簧支撑座及后轮总成等构成。车轮与轮胎又称车轮总成，是汽车行驶系中的重要部件，其功用如下：（1）支撑整车，包括在汽车上下运动时产生的惯性动载荷。（2）缓解由路面传给车体的冲击力，对外力有一定的隔绝作用。（3）借助轮胎和路面之间的摩擦作用，产生驱动力和制动力，同时，还可产生平衡汽车侧向力的地面侧向反作用力，以保证汽车行驶时的横向稳定性。（4）承担跨越障碍的作用，保证汽车的通过性。11.3.2车轮与轮胎车轮与轮胎的性能如下：具有足够的强度和刚度；质量小；散热能力强；轮胎具有良好的弹性特性和摩擦特性；具有较长的使用寿命。组成：轮毂、轮辋、轮辐1）车轮的类型辐板式和辐条式1.车轮轮毂轮辋轮辐辐板式车轮辐板挡圈轮辋气门嘴孔辐板将轮毂和轮辋连接成为一体。辐条式车轮轮辋轮辋辐条轮毂辐条辐条与轮毂铸成一体，轮辋用螺栓和特殊形状的衬块固定在辐条上。2）轮辋按其断面结构分为：深槽、平底、对开式轮辋。⑴.深槽轮辋结构简单、刚度大、重量较轻，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。⑵.平底轮辋挡圈锁圈挡圈是整体的，用开口弹性锁圈防止挡圈脱出。⑶.对开式轮辋轮辋由内外两部分组成，靠螺体固紧在一起，内外两部分轮辋可以是等宽度，也可以是不等宽度。近年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要，开始采用宽轮辋。以提高轮胎的使用寿命，并改善汽车的通过性和行驶稳定性。轮辋轮廓类型国产轮辋规格标记：以轮辋名义宽度和轮辋名义直径以及轮缘高度代号来表示2.轮胎分类：有内胎按胎体结构分：充气式轮胎无内胎实心轮胎按胎体帘线排列方式不同分为：（1）普通斜交线轮胎（2）带束斜交线轮胎（3）子午线轮胎按胎内气压大小分为：（1）高压轮胎（2）低压轮胎（3）超低压轮胎轮胎的一般组成：（1）内胎（2）外胎－胎冠、胎肩、胎侧、胎圈、缓冲层、帘布层。（3）垫带垫带内胎外胎1）充气式轮胎充气式轮胎主要有有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。（1）有内胎充气轮胎。①外胎书外胎的胎面②内胎内胎是具有气门嘴的环形橡胶管，具有良好的弹性，且耐热和不漏气，其有效尺寸应稍小于内胎内壁尺寸，以避免内胎在充气状态产生褶皱。③垫带垫带置于内胎与轮辋之间，用来防止内胎被轮辋和外胎胎圈擦伤和磨损。（2）无内胎充气轮胎无内胎轮胎优点是：耐刺穿性好，胎内压力不会因穿刺物的存在而急剧下降，能够保证汽车继续安全行驶；不存在因内外胎之间摩擦和卡住而引起损坏的现象；气密性较好，工作温度低，使用寿命长，结构简单且质量较小。但其对材料及工艺要求较高，且在途中维修困难。2）普通斜交线轮胎和子午线轮胎1-帘线层2-缓冲层3-带束层4-胎冠（a）斜交线轮胎（b）子午线轮胎当轮胎帘布层帘线与胎面中心线呈90°或接近90°角排列时，被称为子午线轮胎。子午线轮胎具有弹性大，耐磨性高，滚动阻力小，附着性能好，缓冲能力强，承载能力大及不易刺穿等优点；但其在较厚胎冠与较薄胎侧过渡区易产生裂口，吸振能力弱，胎面噪声大，制造技术要求高且成本较高。带束层帘布层子午断面3）轮胎尺寸规格的标记方法（1）轮胎尺寸标记D：轮胎外径；d：轮胎内径；H：轮胎断面高度；B：轮胎断面宽度。高压胎用D×B表示，单位为英寸。“×”表示高压胎。低压胎用B-d表示，“-”为低压胎。如10.00R-20，表示轮胎断面宽度10in，轮辋直径20in的子午线轮胎。“R”表示子午线胎。（2）轮胎国际标准的规格标志国际标准规定，汽车轮胎的规格标志的排列顺序依次为断面宽标号、斜线（/）、扁平率、轮胎结构代号、适用轮辋直径标号、载荷指数、速度代号。扁平率越小，则轮胎的断面宽度越宽；载荷指数表征轮胎最大承载能力，从GB/T2977—2008中可以查阅；速度代号表征轮胎允许的最大使用速度。例如，某轮胎规格标志为195/70R1488H，则表示该轮胎轮胎断面宽度为195mm，扁平率为70%，结构代号R表示为子午线轮胎，适用轮辋直径为14in（356mm），允许载荷指数为88（最大载荷为5.06kN），速度代号为H（最大速度为210km/h）。4）轮胎的维护-书对应(a)中央磨损(b)两侧磨损(c)不规则磨损(d)一侧磨损(e)中央大块磨损图11-30轮胎的非正常磨损为使轮胎均匀磨损，汽车每行驶一定里程后，轮胎应进行换位使用，备胎亦要参与换位，轮胎换位的路线如图调换轮胎时应注意以下几点：（1）应使所有的轮胎磨损一致。（2）基于安全原因，轮胎应成对调换，不可单个调换。（3）汽车同一轴应使用同种规格、同种花纹的轮胎。一般新轮胎底部的花纹中有