第05章 汽车行驶系

2020年1月19日星期日汽车底盘构造与维修图解作者黎亚洲广东省高级技工学校2020年1月19日星期日第一节行驶系综述第二节前桥第三节后桥第四节车架第五节悬架第六节车轮第五章汽车行驶系2020年1月19日星期日行驶系的组成与作用(图5-1)车桥（1）车桥有整体式和断开式(图5-2、图5-3）（2）按功能车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支撑桥四种（图5-4、图5-5、图5-6）第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日图5-1边梁式车架与非独立悬架行驶系汽车行驶系由车架、车桥、车轮和悬架等组成。其作用是：将传动系的动力传递给驱动轮，并与路面作用产生牵引力，使汽车正常行驶；承受汽车的总质量和地面的反力；通过车轮和悬架缓和路面对车身的冲击，衰减汽车行驶中的振动，保证汽车行驶的平顺性；与转向系配合，保证汽车操纵稳定性。第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日图5-2采用钢板弹簧的整体式车桥第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日图5-3断开式车桥第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日图5-4转向桥第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日图5-5驱动桥第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日图5-6转向驱动桥第五章汽车行驶系第一节行驶系综述2020年1月19日星期日一、转向桥整体式转向桥（图5-7、图5-8、图5-10）:由前轴、转向节和主销等组成。按断面形状分，前轴有工字梁式和管式两种类型。断开式转向桥（图5-3和图5-11）:没有车轴，与独立悬架配合使用第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-7工字梁式转向桥的组成工字梁式转向桥前轴两端上翘，中部略向下弯曲，降低发动机安装位置，从而降低汽车重心。前轴以承受垂直力矩为主，制动时还要承受扭转力矩。因此其端面用钢模锻成工字形，以提高抗弯强度；两端逐渐过渡为方形，以提高抗扭强度。中部有支承钢板弹簧的弹簧座，其中心凹坑给钢板弹簧定位，四个通孔安装骑马螺栓，以固定钢板弹簧。前轴两端较粗，呈拳形，其通孔安装主销。用带有螺纹的楔形锁销固定主销。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-8组装立体图第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-9组装剖面图转向节叉通过销孔，用主销与前轴的拳部相连，因此前轮可以绕主销偏转，而使汽车转向。转向节销孔内有青铜衬套，从油嘴注入润滑脂润滑。转向节下叉与前轴拳部之间装有推力轴承，使转向轻便灵活。调整垫片可调整转向节上叉与拳部的间隙。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-10管式转向桥两端的拳形主销座孔焊接在无缝钢管。容易加工，抗扭强度较大，质量较轻，但抗弯强度较差。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-11断开式转向桥第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日二、前轮定位（图5-12）主销后倾（图5-13、图5-14）主销内倾（图5-15）前轮外倾（图5-16）外倾角一般为1°左右前轮前束（图5-17）第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-12断开式转向桥主销轴线整体式转向桥前轴两端装有主销，汽车转向时，转向轮可以绕主销轴线偏转(图5-9)。断开式转向桥用上、下球头中心的连线相当于主销轴线。安装转向轮、转向节和前轴，应与车架保持一定的相对位置，称为前轮（转向车轮）定位，这样可以保证汽车直线行驶的稳定性和操纵轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-13主销后倾x为汽车纵向，y为汽车横向，z与汽车支承平面垂直。x、y在汽车支承平面的平面内，主销轴线与z向的夹角γ称为主销后倾角。其作用是形成回正力矩，使转向轮自动回正，保证汽车直线行驶的稳定性。主销轴线的延长线与地面的交点为a，车轮与路面的接触点为b。a、b两点间的距离称为主销后倾移距。b点与主销轴线间的距离为l。汽车直行时，若偶然外力使转向轮向右偏转，汽车会右转弯，偏离行驶方向。路面在b点产生对车轮的侧向反作用力F，形成了一个使车轮绕主销轴线旋转的力矩Fl，与车轮偏转方向相反。该力矩帮助驾驶员使车轮自动回正，使汽车转向后回正操纵更轻便，从而保证汽车稳定地直线行驶。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-14主销轴线向车轮中心之后偏移回正力矩随主销后倾角γ、车速的增大而增大。γ一般不超过3°，否则使转向沉重。主销轴线向车轮中心之后偏移，这样后倾角γ增大到7°至20°，而主销后倾移距增加极小，以提高汽车直线行驶的稳定性。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-15主销内倾角主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角β称为主销内倾角。作用是使转向轮自动回正，并使转向操纵轻便。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-16前轮外倾前轮的旋转平面上端向外倾斜，其旋转平面与车辆纵向平面之间的夹角α称为前轮外倾角。空载时前轮外倾，在汽车满载时，车轮旋转平面就正好垂直于路面，以提高安全性和转向操纵的轻便性。前轮外倾角一般为1°左右。有的车型为负值，是为了避免汽车转向时车身过分倾斜。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-17前轮前束汽车两前轮前端略向内侧倾斜，两前轮后端的距离A大于前端距离B，其差值(A－B)称为前轮前束值。前轮前束是消除因车轮外倾所造成的不良后果，防止车轮侧滑和减轻轮胎的磨损。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日三、转向驱动桥整体式转向桥（图5-18、图5-19）断开式转向驱动桥（图5-6、图5-20）四、前桥的检修前桥的常见故障前轴的检修（图5-21~图5-23）转向节的检修（图5-24）车轮定位（图5-25、图5-27、图5-28）第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-18整体式转向桥第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-19EQ2080E越野汽车转向驱动桥第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-20上海桑塔纳轿车的前桥断开式转向桥多采用麦克弗逊式独立悬架。前轮定位直接影响汽车的操纵稳定性。前桥各零件变形、磨损，会引起前轮定位失准，产生前轮摆动、跑偏、转向沉重、转向盘振抖，甚至发生“甩轮”等故障。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-21检测钢板弹簧座第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-22检测拳部变形检测两钢板弹簧座与主销孔的位置（拳部变形）偏差。以垂直于两钢板弹簧座公共平面，且通过两钢板弹簧定位孔轴线的辅助平面为基准，前轴主销孔轴线的扭转角不大于30′（图a）。前轴主销孔轴线在基准平面法线方向的位置度公差不大于4mm（图b）。主销孔轴线对于公共平面的内倾角公差为15′，两主销孔轴线在主销孔上端面上的距离应符合原厂规定。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-23前轴校正钢板弹簧座及其定位孔、主销孔磨损修复后，校正前轴变形。采用冷压法校正前轴。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-24转向节常见的损坏转向节常用40MnB钢制成。在一级维护，或修理时，必须检验转向节轴颈处是否有裂纹，一旦发现裂纹，只能更换，不许焊修。轴颈与轴承的配合间隙为0.055mm。过大，应更换新件。转向节轴头部螺纹损伤大于2牙，应修复，或更换转向节。与安装转向节臂等杆件配合的锥孔，接触面积大于70％，与锥孔配合的锥颈的推力端面沉入锥孔的沉入量不得小于2mm（图5-12）。否则，更换转向节。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-25检测底盘间隙和车桥有关的附件第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-26损坏的衬套检测底盘间隙和车桥有关的附件：钢板弹簧吊耳螺栓处间隙；车桥附件松动；钢板弹簧衬套间隙；中心螺栓损坏；弹簧损坏；弹簧夹松动主销处间隙；推力杆等的衬套处间隙；转向系统间隙；轴承间隙；支撑轴等处间隙。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-27用前束尺检测先画出车轮中心线，用前束尺分别在车轮前后测量两前轮中心线的距离。前束不在规定范围内时，可以通过调节转向横拉杆来调节前束。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日图5-28后轮前束的调整部位车轮外倾角是指车轮向外倾斜或向内倾斜。如果车轮向外倾斜则外倾角为正。如果车轮向内倾斜则外倾角为负。一般客车前轮外倾角大小为45′±15′。随着载重量的增大车轮外倾角减小。车轮外倾角一般不可调整，但可以通过加热使前桥发生变形来改变外倾角的大小。第五章汽车行驶系第二节前桥2020年1月19日星期日一、后桥概述整体式后桥采用非独立悬架（图5-29）：驱动桥壳是刚性整体，驱动桥两端通过悬架固定在车架上。两侧驱动轮中心，与左右半轴始终保持一条直线，不能独立地跳动。当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。断开式驱动桥采用独立悬架（图5-5）：主减速器固定在副车架上，半轴分段并用万向节连接。其两端分别通过独立悬架与车架或车身连接。两侧驱动轮可以独立地相对于车架上下跳动。驱动桥（图5-30）第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-29采用螺旋弹簧的整体式后桥第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-30驱动桥的组成作用是将万向传动装置输入的动力经降速增扭、改变动力传递方向，驱动左右车轮，使汽车行驶，并可实现左右驱动轮以不同的转速旋转。由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日二、主减速器主减速器的类型（图5-31、图5-32、图5-33）圆柱斜齿轮单级主减速器（图5-35、图5-36）双级主减速器（图5-38）圆锥齿轮主减速器的拆装（图5-40、图5-41）圆锥齿轮主减速器的调整（图5-42、图5-43、图5-44、图5-46、图5-48、图5-49、图5-53）第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-31单级式和双级式主减速器主减速器有圆柱齿轮式和圆锥齿轮式。圆柱齿轮式分为定轴齿轮式和行星齿轮式。圆锥齿轮式有螺旋锥齿轮式和（准）双曲面锥齿轮式主减速器。第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-32行星齿轮轮边减速器第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-33斜齿圆柱齿轮式双速主减速器第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-34主从动齿轮的轴线位置双曲面锥齿轮式主减速器，主动齿轮的轴线可以相对于从动齿轮的轴线有偏移距。主从动齿轮的尺寸可以减小。当离地间隙相同时，可降低主动锥齿轮和传动轴的位置，从而降低汽车的重心。双曲面齿轮的啮合系数大，同时啮合的齿数多，传动平稳，噪声小，承载能力大。但双曲面齿轮啮合面间相对滑动和接触压力较大，易破坏表面的油膜，必须使用双曲线齿轮油。加大轴向力，容易造成轴向定位件的损坏，因此对这些机件的强度、刚度和调整精度要求较高。第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日圆柱斜齿轮单级主减速器，用于发动机横置的车型。由于主减速器主动齿轮轴线与差速器轴线平行，主减速器为一对斜齿轮，无需改变动力的传递方向，与变速器常啮合齿轮的原理一样。图5-35圆柱斜齿轮单级主减速器第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日图5-36上海桑塔纳轿车主减速器的调整第五章汽车行驶系第三节后桥2020年1月19日星期日主动锥齿轮有6齿，从动锥齿轮为双曲线锥齿轮，有38齿，传动比i=6．33。主动锥齿轮轴支承在两个赞近、小端相对的圆锥滚子轴承上，后端由圆柱滚子轴承支承，增加了刚度。隔套和调整垫片在两个圆锥滚子轴承之间，调整其预紧度。主减速器壳体的前