搜索
158第3章汽车行驶系汽车行驶系的主要作用是接受由发动机经传动系传来的转矩,并通过驱动轮与路面的附着作用,转化为汽车行驶的驱动力;将全车各部件连成一个整体,支承汽车的总质量;传递并承受路面作用于车轮上的各种力及其力矩;缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车平稳行驶;与转向系配合工作,实现汽车行驶方向的正确控制,保证汽车的操纵稳定性。其结构如图3-1所示。图3-1行驶系的组成1—车架;2—后悬架;3—驱动桥;4—驱动轮;5—转向桥;6—转向轮;7—前悬架汽车行驶系的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,行驶系中直接与路面接触的部分是车轮,因而称为轮式行驶系;行驶系中直接与路面接触的部分是履带,则称为履带式行驶系;行驶系中直接与路面接触部分有车轮和履带,则称为半履带式行驶系。一、轮式汽车行驶系轮式汽车行驶系一般由车架、车桥、悬架、车轮及轮胎等组成。车架是全车的装配基体,将汽车的各相关总成连接成一个整体。前后车轮分别支承从动桥和驱动桥。为了减少在不平路面上行驶时车身所受到的冲击和振动,车桥又通过前后悬架与车架相连。二、半履带式汽车行驶系半履带式汽车行驶系的结构特点是前桥装有滑橇或车轮,用来实现转向,后桥上装有履带,以减小对地面的单位压力,控制汽车下陷,同时履带上履刺也加强了附着作用,具有很高的通过能力。该类型行驶系主要用在雪地或沼泽地带行驶,如图3-2所示。如果汽车前后桥上装有履带,则称为全履带式汽车,如图3-3所示。159图3-2车轮-履带式汽车图3-3全履带式汽车(1)了解边梁式车架、无梁式车架的构成与结构特点。(2)了解转向驱动桥的作用与结构。(3)理解转向轮定位的四个内容、基本作用及其获得方法。(4)掌握转向驱动桥的拆装方法。(5)掌握车架、车桥的检修方法。课题一:车架的构造与检修车架的作用是支承连接汽车的各零部件,并承受来自车内外的各种载荷。车架是整个车的装配基体,汽车的绝大多数部件和总成都通过车架来固定,并使它们保持正确的相对位置。车架的结构形式应满足汽车总布置的要求:当汽车在复杂的行驶过程中,固定在车架上的总成和部件之间,不应发生运动干涉;具有足够的强度和适当的刚度,以适应在较差路况下行驶;结构简单,总质量尽可能小;此外,车架应布置得离地近些,尽可能降低汽车重心和获得较大的前轮转向角,有利于提高汽车的稳定性和机动性。一、车架类型与结构现有的车架种类有边梁式、无梁式、铝合金车架及特殊材料一体成形式等。(一)边梁式车架边梁式车架是最早出现的车架类型,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。纵梁常用低合金钢板冲压而成,断面一般为槽形。由于纵梁中部受到的弯曲力矩最大,故中部断面高度最大,向两端断面高度则逐渐减小,这样,可使应力分布较均匀,同时又减小了质量。横梁不仅用160来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷,而且还用以支承发动机、悬架、车身等汽车主要部件。为增强车架的抗扭强度,有时采用管形或箱形断面的横梁,通常货车约有5、6根横梁。图3-4为东风EQ1092型汽车车架。该车架的钢梁可提供很强的承载能力和抗扭刚度,而且结构简单,工艺要求较低。缺点是钢制边梁质量沉重,车架重量占去全车总重的相当部分;此外,边梁纵贯全车,影响整车的布局和空间利用率,且使整车重心偏高。图3-4东风EQ1092型汽车车架图3-5无梁式车架边梁式车架适用于大、重型货车和中、大型客车,以及对车架刚度要求很高的车辆,如越野车。传统越野车在良好道路上行驶时表现出重心过高的不良操控性,就是由边梁式车架所致。(二)无梁式车架无梁式车架也称做承载式车架。其用金属制成坚固的车身,再将发动机、悬架等机械零部件直接安装在车身上,车身承受所有的载荷,充当车架,又称为承载式车身,如图3-5所示。无梁式车架由钢(较先进的是铝)经冲压、焊接而成,车架和车身合二为一,重量轻,可利用的空间大,重心低,但对设计和工艺的要求都很高,刚度(尤其是抗扭刚度)不足。成形的车架是个带有坐舱、发动机舱和底板的骨架,我们所能看到的光滑汽车车身则是嵌在骨架上的覆盖件。目前主要采取优化车架的几何形状和采用局部增粗或补焊以加强抗扭能力。由于无梁式车架将全车所有部件,包括悬架、车身和乘员连成一体,具有很好的操控反应,而且传递的振动、噪音都较少。该类车架多用于轿车,近年还出现了采用承载式车身的大型客车。161(三)铝合金车架奥迪A8的车架采用铝合金制造,但其为冲压成形的结构,只是材料不同,仍属于无梁式车架。这里说的铝合金车架是另一种类型,其将铝合金条梁焊接、铆接或贴合在一起组成一个框架,可以理解为钢管车架的变种,只是铝合金是方梁状而非管状。铝合金车架最大的优点是重量轻。但是成本高,不宜大量生产,而且铝合金本身的特性决定了其承载能力有限,暂时只有少数车厂将其运用在小型跑车上。(四)未来车架边梁式和无梁式车架是占绝大多数的主流车架形式,但它们都分别有着显著的缺点,即笨重和刚度不足。于是近年出现了融合这两者优点的车架设计方案,在承载式结构的车厢底部增加了独立的钢框架,可以认为是简化的边梁结构,从而在保证刚度的同时,重量和重心高度又比边梁式结构大为下降。二、车架的检修(一)车架变形的检验1车架宽度的检验使用卷尺和专用游标卡尺测量,车架宽度应不超过基本尺寸±3mm。2纵梁直线度检验用拉线法或直尺检查车架纵梁上平面及侧面纵向直线度,在任意1m长度上的直线度应不大于3mm;在全长上的直线度误差应不大于车架长度的1/1000。3纵、横梁垂直度的检验用专用角尺进行测量,车架纵梁侧面对上平面的垂直度误差应不大于纵梁高度的1/100;车架各主要横梁对纵梁的垂直度误差应不大于横梁长度的2/1000。4钢板弹簧支架销孔中心距及对角线的检验用拉线法或卷尺直接进行测量,各段对角线长度差不大于5mm,钢板弹簧支承销孔轴心线之间的距离左右两侧相关不得超过2mm。(二)支架裂纹及铆接质量的检验直观检视及敲击检验,车架应无裂纹,各铆接部位的铆钉应无松动现象。若出现裂纹应采用焊接修理。课题二:转向桥的构造与拆装车桥通过悬架和车架相连,两端安装汽车车轮。车桥的主要作用是传递车架与车轮间的各方向作用力及其产生的弯矩和转矩。根据悬架结构的不同,车桥分为非断开式和断开式两种。当采用非独立悬架时,车桥中部是刚性的实心或空心(管状)梁,这种车桥即为非断开式;断开式车桥中部为活动关节式结构,与独立悬架配用。根据车桥的作用不同,车桥又可分为转向桥、驱动桥、支持桥和转向驱动桥四种类型。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。大多数汽车采用发动机前置后轮驱动(FR),因此前桥为转向桥,后桥为驱动桥;发动机前置前轮驱动(FF)汽车则前桥成为转向驱动桥,后桥为支持桥,162如桑塔纳轿车;挂车上的车桥都是支持桥。一、转向桥的结构转向桥的作用就是能使前桥两端的车轮偏转一定角度,实现汽车转向。转向桥通常位于汽车前部,因此也称为前桥。各种车型的转向桥结构基本相同,主要由前轴、转向节、主销和轮毂等四部分组成。下面以东风EQ1092型汽车前桥为例进行介绍,如图3-6所示。图3-6东风EQ1092型汽车转向桥1—制动鼓;2—轮毂;3、4—轮毂轴承;5—转向节;6—油封;7—衬套;8—主销;9—滚子止推轴承;10—前轴(一)前轴如图3-7所示,前轴由钢材锻造而成,其断面一般采用工字形以提高抗弯强度。为提高抗扭强度,两端略成方形。前轴中部向下凹,以降低发动机位置,从而降低汽车重心,扩展驾驶员视野,并减少了传动轴与变速器输出轴之间的夹角。前轴两端略向上翘起呈拳形,其中有通孔,主销插入此孔内并与转向节铰连。(二)转向节转向节是车轮转向的铰节,它是一个叉形件,由上下两叉和支承轮毂的轴颈构成,如图3-8所示。转向节上下两叉上有销孔,通过主销与前轴的拳部相连,使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。为了减少磨损,销孔内压入青铜或尼龙衬套,在衬套上开有润滑油槽,用装在转向节上的油嘴注入润滑脂进行润滑。转向节轴上有两道轴颈,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。(三)主销163图3-7前轴结构示意图主销中部切有凹槽,带有螺纹的楔形锁销与主销凹槽配合将主销固定在前轴拳形孔内,使主销不能转动。而主销与转向节上下两叉销孔间是动配合,使转向节绕主销摆动以实现汽车的转向。(四)轮毂如图3-9所示,轮毂通过内外两个圆锥滚子轴承支承在转向节外端的轴颈上,轴承的松紧度可用调整螺母加以调整。轮毂外端用冲压的金属罩盖住,以防泥水和尘土浸入。内侧装有油封、挡油盘,以防止润滑油进入制动器内。图3-8转向节结构示意图图3-9轮毂结构示意图二、转向桥的拆装(一)转向桥的拆卸①掩好后轮,举升车前端,架好保险凳,拆下前轮胎。②拆卸轮毂及车轮制动器。③拆下转向臂、直拉杆球头开口销,拆下锁紧螺母,拆卸横拉杆、直拉杆及转向垂臂总成。④拆卸左转向节上臂和左、右转向臂。164⑤卸下主销上、下盖板锁紧螺母,冲出楔形锁销。⑥用手锤和铜棒向下冲击主销,并从转向节下端取出主销。⑦从前轴上取下左转向节、止推轴承及调整垫片,以相同的方法依次取下右转向节各部件,如图3-10所示。图3-10汽车转向桥的分解图⑧清洗全部零件,检查后分类放置备装。(二)转向桥的装复①在主销、主销孔内抹上一层润滑脂,将止推轴承注满润滑脂。②将止推轴承、转向节放在前轴相应部位,用调整垫片调整好转向节叉下端面与前轴主165销孔上端面的间隙,将主销压入,并将锥形锁销锁紧,在转向节上装好转向限位螺钉。③装上左、右梯形臂、左转向节上臂、右转向臂盖并予固定。④装复车轮制动器及车轮。注意事项:正确使用工具和量具;拆下的各种零件应进行分类并有次序放置;各处的调整垫片应保持平整,不能任意调换,厚度不允许任意变动;装配前应必须对零部件进行清洗、检验;螺栓螺母紧固要可靠,开口销齐全、完整,固定可靠。课题三:转向驱动桥的构造与拆装一、转向驱动桥的结构在全轮驱动的越野车和一些轿车上,前桥除作为转向桥外,还兼起到驱动桥的作用,故称为转向驱动桥。在结构上其具有一般驱动桥的主减速器、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。但由于转向的需要,与转向轮相连的半轴被分为两段(内半轴和外半轴),其间用万向节连接;同时主销也因而分制成上下两段;转向节轴颈部分做成中空,以便外半轴穿透其中。图3-11桑塔纳汽车转向驱动桥及前悬架1—前托架;2—横向稳定杆;3—三角臂;4—球头销;5—转向节;6—连接杆;7—前减振器;8—传动轴上海桑塔纳轿车和捷达车的前桥既是转向桥又是驱动桥,如图3-11所示。前桥采用麦弗166逊式独立悬架,这是一种车轮沿摆动主销轴线移动的独立悬架。它由两个独立悬架组成,其动力经主减速器和差速器传至内半轴,经球笼式万向节和外半轴传到轮毂使驱动车轮旋转。其特点是结构简单,行驶平稳,具有较小的转弯半径,而且具有良好的接近性,便于进行维修。转向驱动桥与转向桥的区别就是其一切都是空心的,横梁变成了桥壳,转向节变成了转向节壳体。由于桥壳中间的差速器一分为二,驱动轴变成了两根半轴。二、转向驱动桥的拆装(一)转向驱动桥的拆卸①松开轮胎螺栓。②抬高并垫起汽车,拆下前轮。③固定轮毂,拧下传动轴端头紧固螺母。④拧下制动摩擦片磨损信号灯线束固定支架固定螺栓,卸下其固定支架。⑤照图3-12卸下转向横拉杆球头销螺母,并用专用工具球头销拆卸器卸下转向横拉杆球形接头。图3-12拆卸横拉杆球头销螺母⑥拆下制动摩擦片及横向稳定杆。⑦拆下靠转向节一侧的传动轴,并将其放好,使内侧传动轴保持在差速器内,以免变速器内润滑油流出。⑧如图3-13所示,拧下紧固悬架支柱末端的紧固螺母,用专用工具使转向节孔与减振器筒松开,将转向节向下拉出。(二)转向驱动桥的装复①安装弹簧挡圈。将轴承涂上润滑油并压装到位,装上内弹簧挡圈,用专用工具将轮毂压入轮轴。②安装减振支柱。装上螺旋弹簧、减振器护套、限位缓冲器。用专用工具压紧弹簧,再拧紧螺母,拧紧时,用内六角扳手阻止活塞杆转动。③装上螺母