第二章汽车行驶系统.

第二章汽车行驶系统为什么有的汽车乘坐很舒服，有的则不行？这主要的区别是它们的悬架不同。目录概述车架和承载式车身悬架车轮和轮胎行驶系概述1）承受汽车的总质量；2）把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；3）承受汽车所受外界力和力矩，保证汽车正常行驶；4）缓和路面对车身的冲击和振动。保证汽车平顺行驶；第二章汽车行驶系统概述二、行驶系的结构形式1.轮式行驶系:直接与路面接触的部分是车轮。2.半履带式和车轮-履带式：行驶系中直接与路面接触的部分既有车轮又有履带。3.全履带式：行驶系中直接与路面接触的部分是履带。•由车架、车桥、车轮、悬架等组成轮式汽车行驶系组成提问（10´）车轮车架悬架车桥请回答箭头所指的构件的名称车架•车架通过悬架装置坐落在车桥上。•车架的作用：•1、支承连接汽车的各个零部件，并承受来自车的内外的各种载荷。•2、车架是整个汽车的基体，绝大部分部件和总成都装在车架上。并使它们相对保持正确位置。车架应满足下列要求车架承载式车身要求：•1、足够的强度、合适的刚度•2、结构简单、质量轻•3、降低汽车的重心和获得较大的前轮转向角，以保证汽车行驶时的稳定性和转向灵活性车架的分类•1、货车用的车架•2、公共汽车用的•车架•3、轿车用的车架•4、轻型货车用的车架2.结构形式：1）边梁式车架2）中梁式（或称脊骨式）车架3）综合式车架4）无梁式(承载式)车架通过悬架装置坐落在车桥上。a、边梁式车架1.是由两根位于两边的纵梁和若干道横梁通过铆接或焊接而连成的坚固的刚性构架。2.纵、横梁通常用低合金钢板冲压而成，其断面形状有槽形断面、箱形断面、“Z”字形断面和“工”字形断面等几种。3.此外，在纵梁上还钻有很多装置孔，用以安装脚踏板、车身、转向器和悬架总成及其支架。4.横梁不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还用来支承汽车上的主要部件。通常有5-8根横梁。特点：承载能力和抗扭刚度很强，结构简单，工艺要求较低。车身重量大，整车重心偏高。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1、边梁式车架的组成2、车架纵（横）梁的剖面形状中梁式车架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b、中梁式车架（脊骨式车架）1.结构：只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，亦称脊骨式车架。2.特点：能使车轮有较大的运动空间，重量轻，重心低，强度和刚度较大，但制造精度要求高，维修不便。中梁式车架c、综合式车架综合式车架是由边粱式和中梁式车架联合构成的，车架的前段或后段是边梁式结构，用以安装发动机或后驱动桥；而车架的另一段是中梁式结构，其悬伸出来的的支架可以固定车身。传动轴从中梁的中间穿过，使之密封防尘。§20.3综合式车架和承载式车身如图所示车架的前部是边梁式，而后部是中梁式的。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。该车架的边梁用以安装发动机，悬伸出来的支架可以固定车身。§20.3综合式车架和承载式车身部分轿车和一些大型客车取消了车架，而以车身兼起车架的作用，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下身。目前，大多数轿车都是采用承载式车身轿车承载式车身承载式车身由于无车架，可以减轻整车重量；可以使地板高度降低，使上、下车方便。但是。传动系和悬架的振动与噪声会直接传入车内，为此，应采取隔声和防振措施。§20.3综合式车架和承载式车身d、无梁式车架（承载式车架）如上海桑塔纳、一汽奥迪、捷达／高尔夫型轿车均为承载式车身。特点：由钢或铝冲压、焊接而成，车身和车架合二为一，重量轻，可利用空间大，重心低，设计和工艺要求高，刚度不足。小结（5´）•1、车架是汽车的基体。•2、车架的构件多为形钢或特殊断面的钢材。或根据需要用钢板冲压而成。•3、大型车的纵横梁多用铆钉铆接。•4、小型车用碰焊。•5、车架受力复杂，几乎所有形式的力和力矩都集中在车架。思考题•1、车桥为什麽不叫车轴？•2、车架为什麽多采用铆接，而不焊接？习题1.车架主要作用是安装汽车总成或部件（）2.现代轿车一般采用（）A中梁式车架B承载式车架C边梁式车架D综合式车架3.轮式行驶系一般______、______、_____、_____组成。4.边梁式车架刚度很强而承载式车架刚度则不足。（）.5左图所示的汽车行驶系，是属于：()A轮式B半履带式C全履带式D车轮-履带式.6左图所示的汽车行驶系中，将汽车的各相关总成连接成—个整体，构成汽车的装配基础部件是：()A悬架B车桥C车架D车轮§3.2.5悬架2、组成（1）弹性元件：承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击;（2）导向装置：传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。（3）减振器：加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。1、作用连接车桥与车架，并传递二者之间的相互作用力，减小振动，保证汽车的正常行驶。横向推力杆弹性元件纵向推力杆横向稳定器减振器每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。左右车轮安装在一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。车桥弹性元件车架断开式车桥⑵、非独立悬架：(1)、独立悬架：钢板弹簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳弹簧夹1、钢板弹簧二、弹性元件作用：既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。结构：如右图所示货车钢板弹簧与车架的连接无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。性能：没有减振作用，必须另加减震器。特点：2、螺旋弹簧加工：用弹簧钢棒料卷制而成。螺旋弹簧悬架囊式空气弹簧膜式空气弹簧空气弹簧特点：体积小、寿命长、弹簧刚性可变4、油气弹簧特点：以空气和油液作为工作物质。油气不分隔式油气分隔式5、扭杆弹簧摆臂扭杆XYZ功用：当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。2、原理：当汽车振动时，减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔，同时，摩擦力便把振动能量转化为热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。1、功用：加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平顺性。减震器3、性能要求：4、分类：双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器（伸张行程）⑴、在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。⑵、在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。⑶、在车桥与车架相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。5、双向作用筒式减振器结构：伸张阀流通阀压缩阀补偿阀活塞杆防尘罩活塞储油钢桶导向座⑵、工作原理由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。阀放大图压缩行程：车轮靠近车架上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。伸张行程车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移。3、减振器工作过程伸张阀和补偿阀弹簧的刚度和预紧力比流通阀和压缩阀的大，在同样油压作用下，伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力。充气式减振器阻力可调式减振器充气式减振器与双向作用筒式减振器相比较：优点：1、由于采用浮动活塞而减少了一套阀门系统，使结构大为减化，零件数约减少15%2、由于减振器内充有高压气体，能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的高频振动3、在防尘罩直径相同的情况下，充气式减振器的工作缸筒和活塞直径比双筒式减振器大，所以在每厘米行程中流经各阀的流量较双筒式减振器大几倍，故在同样工作条件下，它比双筒式能可靠地保证产生足够的阻尼力4、由于充气式减振器内部具有高压气体和油气被浮动活塞隔开，消除了油的乳化现象缺点：对油封要求高，充气工艺复杂，不能修理，当工作缸筒受到外界物体的冲击而产生变形时，减振器就不能工作四、非独立悬架非独立悬架结构简单，被广泛用于小货车和客车的前后悬架。有的轿车的后悬架也有采用非独立悬架。海狮车后悬架1、纵置板簧式非独立悬架钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。应用：货车的前、后悬架中2、螺旋弹簧非独立悬架因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷,所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。应用：一般用于轿车1.压气机；2、7.空气滤清器；3.车身高度控制；4.控制杆；5.空气弹簧；6.储气罐；8.贮气筒；9.压力调节器；10.油水分离器3、空气弹簧非独立悬架应用特点：汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随着变化。比如：当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求，矿山及大型客车要求其空车与满载时的车身高度变化不大；对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。4、油气弹簧非独立悬架五、独立悬架独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接，而是通过悬架分别与车架（或车身）相连，每侧车轮可独立地运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用，轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。2、按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式。1、根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：横臂式、纵臂式、车轮沿主销移动式分类：独立悬架的优点：1、悬架弹性元件的变形在一定的范围内，两侧车轮可以单独运动而互不影响，这样可减少车架和车身在不平道路上行驶时的振动，而且有助于消除转向轮不断偏摆的现象2、减轻了汽车上非弹簧承载部分的质量，从而减小了悬架所受到的冲击载荷，可能提高汽车平均行驶速度3、由于采用断开式车轿，发动机位置可降低和前移，并使汽车重心下降，有利于提高汽车行驶的稳定性。同时给予车轮较大的上下运动空间，悬架刚度可设计得较小，使车身振动频率降低，以改善行驶平顺性4、可保证汽车在不平道路上行驶时，车轮与路面有良好的接触，增大了驱动力。1、横臂式(1)单横臂式独立悬架特点：采用单横臂式独立悬架的车轮上下运动时，车轮平面将产生倾斜而改变轮距的大小，并使主销内倾角及车轮外倾角均发生较大变化。轮距变化使轮胎产生横向滑移，破坏轮胎与地面的附着，因此这种悬架很少在转向轮中采用。(2)双横臂式（双叉式）独立悬架等臂双横臂式独立悬架上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。应用：广泛应用在轿车前轮上⑵、不等臂双横臂式独立悬架不等臂双横臂式独立悬架的上臂比下臂短。优点：当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。2、纵臂式独立悬架(1)单纵臂式独立悬架(2)双纵臂式独立悬架：两个纵臂长度一般做成相等，形成平行四连杆机构，这样可使车轮上下运动时，主销后倾角不变，适用于转向轮3、车轮沿主销移动的悬架两种：(1)烛式独立悬架：车轮沿固定不动的主销轴线移动的(2)麦弗逊式独立悬架：车轮沿摆动的主销轴线移动烛式独立悬架：1-主销2-防尘罩3-长套筒4-防尘罩5-减振器6-通气管3、斜置单臂式独立悬架其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动，选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。应用：适于做后悬架4、多杆式独立悬架独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。应用：一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。1-前悬架横梁2-前稳定杆3-拉杆支架4-粘滞式拉杆5-下连杆6-轮毂转向节总成7-第三连杆8-减振器9-上连杆10-螺旋弹簧11-上连杆支架12-减振器隔振块六、多轴汽车的平衡悬架1.各车桥单独与车架连接(1）一轴上轮悬空（或负荷减小），可能使其他车桥过载；(2）不能全轮附着，最大牵引力减小，降低