学习任务七行驶系的结构与拆装概要

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1、1,学习任务七 行驶系的结构与拆装,2,工作情境描述： 一辆雪铁龙爱丽舍轿车，在行驶15000公里后客户陈述汽车行驶时转向过重，飘浮发抖，直线行驶时车辆跑偏，4S店检查后，首先做了一下轮胎位置互换，之后通过四轮定位和轮胎动平衡实验修正了部分参数值，问题得以解决。,学习任务七 行驶系的结构与拆装,3,学习目标：,通过本任务的学习应能: 描述汽车行驶系的部件及其主要作用； 正确描述车架的功用和类型； 叙述转向桥和转向驱动桥的构造及车轮定位的定义、功用； 叙述车轮的基本组成、功用和轮胎规格的表示方法； 正确描述悬架中弹性元件、减振器、导向装置的类型、构造、工作原理； 叙述非独立悬架、独立悬架的类型、

2、特点、工作过程； 正确叙述电子控制悬架的功能、结构、工作原理。,4,学习时间：10学时,学习引导：,行驶系的各组成部件及其作用,各种车架的功用和结构类型,转向桥和转向驱动桥的构造,车轮定位的定义、功用,悬架中各组成部件及工作原理,常见悬架认识,概 述,一、行驶系的功用,（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；,由车架、车桥、悬架、车轮和轮胎组成。,二、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,三、行驶系

3、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。,1)支承连接汽车的各零部件。 2)承受来自车内外的各种载荷。,1. 车架的的功用：,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),知识准备1：车架、车桥的作用、结构及类型,一、 车架,3. 对车架的要求：,1) 首先应满足汽车总布置的要求。 2) 车架还应具有足够的强度与适当的刚度。 3) 要求其质量尽可能小。 4) 车架应布置得离地面近一些，以使汽车重

4、心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。,a、边梁式车架,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。 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。,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

5、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。,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。,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。,位置：通过悬架与车架或承载式车身相连，两端安装车轮。,作用：,传递力及弯矩和扭矩。

6、,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,按车桥的位置,前桥和后桥,二、车桥,（一） 转向桥,1. 功用: 1） 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。 2） 承受车轮与车架之间的垂直载荷,纵向的道路阻力,制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩。,2. 要求： 1）由于路况复杂，车桥需要有一定的刚度和强度。 2）转向轮具有正确的定位角和合适的转向角。 3）尽量减少转向轮质量和转向传动件的摩擦阻力。,3. 组成: 前轴、转向节、主销和轮毂,1）前轴：断面一般是工字形，两断采用近似方形断面，中部向下弯

7、曲成凹形。两端各有一个加粗部分成拳形，其中有通孔，主销即插入此孔。 2）转向节：是车轮转向的铰链，它是一个叉形件。上下两叉有安装主销的两个同轴孔，转向节轴颈用来安装车轮。,3）主销：作用是铰接前轴及转向节，使转向节绕着主销摆动以实现车轮的转向。 4）轮毂：车轮轮毂支承在转向节外端的轴颈上。轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。,（二）转向驱动桥,1. 功用：能同时实现转向和驱动两种功能。 2. 结构特点： 1）与转向轮相连的半轴必须分成内外两段（内半轴和外半轴），其间用万向节（一般多用等角速万向节）连接。 2）转向节轴颈部分做成中空的，以便外半轴穿过其中。 3. 转向功能：主要由中

8、空的转向节，分成上、下两段的主销及轮毂完成。 驱动功能：主要由主减速器，差速器及由万向节联结的内、外半轴等来完成。,一、概述 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。,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。,知识准备2：悬架的类型组成及特点,3.分类,独立悬架,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

9、连。,车 桥,弹性元件,车 架,断开式车桥,非独立悬架：,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：如下图所示,钢板弹簧,套 管,螺 栓,螺 母,中心螺栓,卷 耳,弹簧夹,1.钢板弹簧,钢板弹簧与车架的连接,2.螺旋弹簧,广泛应用于独立悬架。 优点： （1）无须润滑，不忌泥污，所占纵向空间不大，弹簧质量小； （2）必须另装减振器和导向机构； （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。,3.扭杆弹簧,（1）由弹簧钢制成的杆件。 一端固定在车架上，另一端通过摆臂固定在车轮上。 （2）当车轮跳动时，扭杆产生扭转弹性变形。 （3）有的扭杆由矩形断面的

10、薄条（扭片）组合而成，更为柔软。 （4）左、右扭杆弹簧不能互换。,扭杆弹簧的装配,摆 臂,扭 杆,将扭杆的固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将改变，可借此调节车身的高度。,特点：,质量小，不需润滑,(1)空气弹簧,原理：利用气体的可压缩性实现弹簧作用，其刚度是可变的。 类型：空气弹簧和油气弹簧两种。,a.囊式空气弹簧,4.气体弹簧,b.膜式空气弹簧,(2)油气弹簧,原理： 氮气弹性介质，油液传力介质 特点：变刚度，液力减振,5.橡胶弹簧,(1)靠橡胶本身的弹性来起作用。 (2)可以承受压缩载荷与扭转载荷。 优点：储能多，隔音好，多用做副簧和缓冲块。,各类橡胶弹簧,(二)减振器, 减振器和弹性

11、元件是并联安装：充分发挥减振器的减振功能和弹性元件的缓冲作用。 汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。,三、减振器,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。,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。,弹性元件,减震器,车 架,半 轴,3.性能要求：,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。 在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。 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

12、限度之内，避免过大的冲击载荷。,4.分类： (1) 按作用行程分： a.双向作用式减振器，即在压缩和伸张行程内均起阻尼作用。 b.单向作用式减振器，即只在伸张行程内起减振作用。 (2) 按结构型式分：筒式减振器，摇臂式减振器。 (3) 其他型式：充气式减振器，阻力可调式减振器。,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,工作原理,压缩行程： 车轮靠近车架,容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。,由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动

13、的阻力，使振动能量衰减。,伸张行程,车轮下跳，减振器 受拉伸活塞上移。,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。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。,(3)减振器工作过程,伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，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。,6.新型减振器（充气式）,纵置板簧式非独立悬架 螺旋弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架 油气弹簧非独立悬架,非独立悬架,一、纵置板簧式非独立悬架,二、螺旋弹簧非独立悬架,只承受垂

14、直载荷，须另装减振器和导向机构 一般只作轿车后悬架,三、空气弹簧非独立悬架,四、油气弹簧非独立悬架,弹簧两端固定在前桥上的支架和纵梁上的支架上。 具有变刚度特性，适用大型工矿用自卸汽车上。,一、优点 两侧车轮可单独运动，减少振动，消除转向轮不断偏摆的现象。 非簧载质量小，减小了悬架所受到的冲击载荷，可以提高汽车的平均行驶速度。 断开式车桥，使汽车重心下降，有利于提高汽车行驶的稳定性。同时车轮有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。 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。 具有特殊要求的某些越野汽车采用独立悬架后，可增大汽车

15、的离地间隙，提高了汽车的通过性能。,独立悬架,1.横臂式独立悬架,车轮在汽车横向平面内摆动的悬架 分为单横臂式和双横臂式独立悬架两种,二、独立悬架的类型,双横臂式独立悬架:,b）不等臂长的双横臂式独立悬架 主销角度与轮距变化不大 轿车前轮上应用广泛,a）等臂长的双横臂式独立悬架 轮距有较大的变化,2.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,1)单纵臂式独立悬架,主销后倾角会产生很大变化 一般不用在前悬架中,2）双纵臂式独立悬架,可使车轮上下运动时，主销后倾角不变 适用于转向轮,3.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,主销

16、上下两端刚性地固定在车架上，其外部有上下滑动的套筒，转向节和套筒固定在一起，并沿主销移动。 主销定位角不变化，使汽车转向操纵及行驶稳定性较好。,1）烛式独立悬架,2）麦弗逊式独立悬架,主销的轴线为上下铰链中心的联线 车轮和转向节沿横摆臂的半径运动,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。,69,电子控制的空气悬架,应用于高级轿车,一、分类,1.根据有源和无源分： 半主动悬架：汽车在转向和制动等工况时不能对悬架刚度和阻尼力进行控制。 主动悬架：能对其刚度和阻尼力控制外，还可以调整车身高度。,2.按悬架介质分：油气式主动悬架和空气式主动悬架。,二、电子控制空气式主动悬架的结构与原理,1.组成：,70,1、空压机；2、发动机IC调节器；3、前悬架控制执行器；4、节气门开度传感器；5、后悬架控制执行器；6、后车身高度传感器；7、2号高度控制阀；8、转向盘转角传感器；9、悬架控制开关；10、车高指示灯、LRC指示灯、1号车速传感器；11、制动开关；12、1号高度控制阀；13、前车身高