第13章 行驶系

2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院1第13章汽车行驶系2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院2一、汽车行驶系的功用①支承汽车的总质量；②接受转矩，产生驱动力，以保证整车正常行驶；③传递并支承反力及其力矩；④缓和冲击和振动，保证汽车平顺行驶2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院3二、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2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院4三、轮式汽车行驶系组成由车架、车桥、车轮、悬架等组成车架车桥车轮悬架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院5车架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院6一、车架的功用及类型结构形式1.汽车车架俗称“大梁”，汽车的基体2.车架的功用是支承、连接汽车的各总成，并承受载荷。3.车架通过悬架装在车轮上。有的客车和轿车采用承载式车身功用边梁式、中梁式（或称脊骨式）和综合式。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院7二、车架的构造（一）边梁式车架的构造1.两纵梁和若干横梁组成2.纵梁断面一般为槽型，z型或箱型断面。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院8（二）中梁式车架（脊骨式车架）1.结构：一纵梁，亦称脊骨式车架。2.特点：越野性、稳定性好；强、刚度较大应用较少2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院9（三）综合式车架由边梁式和中梁式车架联合构成2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院10（四）无车架式（承载式车身）•一般家用轿车均为承载式车身。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院11车桥2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院12一、车桥功用和类型车桥（车轴）：通过悬架与车架或承载式车身相连，两端安装车轮作用传递力及弯距和扭矩分类•根据悬架结构整体式（采用非独立悬架）断开式（与独立悬架配用）•根据车轮作用转向桥、驱动桥转向驱动桥和支持桥2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院13前轴转向节主销二、转向桥2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院141．前轴：断面一般是工字形，两端通孔装主销。2．转向节：是一个叉形件，轴颈安装车轮。3．主销：铰接前轴及转向节，转向节绕其旋转4．轮毂：支承在转向节轴颈上前轴转向节主销2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院15三、转向车轮定位•功用：使汽车转向轻便、行驶平稳、减少机件磨损•转向轮定位（前轮定位）指转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对安装位置•前轮定位包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院161.主销后倾定义:主销装于前轴，上端向后倾斜倾。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院17主销后倾的作用•主销后倾角r•使车轮自动回正力矩M＝FL•—般r30•主销前倾2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院182.主销内倾定义•主销前轴安装,上端略显内倾斜。•主销内倾角ß2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院19主销内倾的作用原理•使前轮自动回正，转向轻便•一般ß为50一80ß2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院20主销后倾和主销内倾的作用关系•都使汽车转向自动回正，保持直线行驶•主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾几乎与车速无关。•高速时主销后倾的回正作用起主导，而低速则主要靠主销内倾起•直行时偶遇冲击而偏转时，也主要靠主销内倾2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院213.前轮外倾定义前轮的旋转平面上方略向外倾斜。前轮外倾角：a为l0左右a2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院22前轮外倾的作用•提高前轮工作的安全性和操纵轻便性。•可与拱形路面相适应。•前轮外倾角是由转向节的结构确定的。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院234.前轮前束（1）定义:前轮安装时，前轮略向内束。（2）前束值:A-B为0～12mm（3）作用：消除前轮外倾不利影响BA2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院24四、转向驱动桥桑塔纳轿车的转向驱动桥2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院251）半轴、主销分两段2）转向节轴颈做成空心结构特点2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院262020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院27五、支持桥•支持桥属于从动桥单桥驱动的三轴汽车，后桥设计成支持桥挂车上的车桥也是支持桥发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院28车轮与轮胎2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院29一、车轮与轮胎的功用1.支承整车的质量2.缓和由路面传来的冲击力3.产生驱动力和制动力4.使车轮保持直线行驶的方向5.承担越障提高通过性的作用2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院30二、车轮1.盘式车轮的构造：主要由挡圈、辐板（轮盘）、轮辋及气门嘴孔组成（一）车轮的组成和构造：2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院31二、轮胎（一）轮胎作用分类1.作用：承重、缓冲减振、保证附着性2.分类（充气轮胎）（1）按工作气压分：高压胎（0.5-0.7MPa）、低压胎（0.2-0.5MPa）、超低压胎（0.2MPa以下）（2）按结构分：有内胎和无内胎2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院32悬架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院33一、悬架的功用1.连接车桥和车架；2.传递各种力和力矩；3.缓冲、减振、导向及稳定2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院34二、悬架的结构组成1.弹性元件:承受垂直载荷，缓和冲击2.减振器:减振3.导向装置:传力、导向4.横向稳定器：辅助弹性元件，以防横向倾斜2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院35四、悬架的分类•两大类：非独立悬架和独立悬架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院361.非独立悬架•整体式车桥相配合•特点：结构简单，成本低，车轮定位参数变化小，在货车和一些大客车上普遍采用2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院372.独立悬架•车桥是断开式•车轮接地性好，汽车行驶平顺性和操纵稳定性好，前轮定位角可调，轿车广泛应用2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院38减振器减振器2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院39减振器的功用1.振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性2.减振器和弹性元件是并联安装减振器弹性元件车架车轮2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院40减振器的类型1.悬架广泛采用液力减振器，原理是利用液体流动的阻力来消耗振动的能量2.单向作用式减振器仅在伸张行程内起作用3.双向作用筒式减振器在压缩和伸张两行程内均能起减振作用4.目前汽车上广泛采用双向作用筒式减振器。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院41双向作用筒式减振器1.结构：压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。（1）流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱（2）压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院42工作过程2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院43弹性元件2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院44弹性元件类型弹性元件可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。（1）一般载货汽车的非独立悬架广泛采用钢板弹簧；（2）大多数轿车的独立悬架应用螺旋弹簧和扭杆弹簧；（3）而在重型载货汽车上气体弹簧得到广泛的应用。（4）橡胶弹簧多用在悬架的副簧和缓冲块2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院45钢板弹簧•近似等强度的弹性梁•广泛用于非独立悬架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院46螺旋弹簧1.广泛应用于前独立悬架。2.不忌泥污，所占纵向空间不大，弹簧质量小3.可做成等螺距或变螺距的，前者刚度不变，后者刚度是可变的。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院47扭杆弹簧1.扭转弹性的直线金属杆件。2.扭转弹性变形3.有的扭杆由薄扭片组合而成2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院48独立悬架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院491、横臂式独立悬架·车轮在汽车横向平面内摆动的悬架。·横臂式独立悬架分为单横臂式独立悬架和双横臂式独立悬架两种2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院50(1)单横臂式独立悬架单横臂式独立悬架的特点：·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·很少在转向轮中采用。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院51(2)双横臂式(双叉式)独立悬架悬架的两个横臂长度可以相等，也可以不等。不等长的双横臂式独立悬架在轿车的前轮上应用较为广泛。螺旋弹簧与减振器位于上、下横臂之间。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院522.纵臂式独立悬架纵臂式独立悬架：车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架•2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院533.烛式和麦弗逊式悬架烛式和麦弗逊式悬架：车轮沿主销移动的悬架烛式悬架麦弗逊式悬架2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院54（1）烛式独立悬架：车轮沿固定不动的主销轴线移动主销定位角不变化2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院55（2）麦弗逊式独立悬架结构：车轮沿摆动的主销轴线移动的。主销的轴线为上下铰链中心的联线。2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院56麦弗逊式独立悬架的工作特点车轮定位参数变化可极小两前轮内侧空间较大，便于发动机布置。一汽奥迪l00、捷达／高尔夫及上海桑塔纳型轿车均采用2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院574、多杆式独立悬架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2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院582020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院59主动式悬架（液压或空气）控制内容：车身高度、减振器衰减力、弹簧弹性用压缩空气，以此来改变车辆的高度减震器内有电动机，改变了衰减力的大小2020年1月21日星期二北京邮电大学自动化学院601、汽车上为什么设置悬架总成？一般由哪几部分组成？2、汽车悬架中的减振器与弹性元件为什么要并联安装？对减振器有什么要求？3、什么是独立悬架、非独立悬架？它们各用什么弹性元件？4、简述双筒式减振器的工作原理课外思考题