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1、第十一讲 车桥和车轮第一节车桥第一节车桥 1车桥特点 车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，两端 安装车轮。第一节车桥第一节车桥?2车桥功用?传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的 作用力及其力矩。?3车桥类型?1）按悬架结构的不同可分为整体式和断开式；?2）按车轮所起作用的不同可分为转向桥、驱动桥、 转向驱动桥和支持桥。一、转向驱动桥?许多轿车和全轮驱动越野车的前桥既是转 向桥又是驱动桥，称为转向驱动桥。?转向驱动桥主要由主减速器、差速器、万 向节、转向节、主销等组成。一、转向驱动桥转向驱动桥?前轮轮毂固定在转向节上，汽车转向时转向节绕主销旋转，带 动前轮绕主销旋转。?转向驱动桥为了将
2、动力传给前轮，又能使前轮偏转，必须在转 向节内加装万向节，且主销的轴线必须通过万向节中心，以确 保不发生运动干涉。转向驱动桥转向驱动桥二、转向轮定位主销为什么 是倾斜的？主销为什么 是倾斜的？二 转向轮定位?为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向轻 便性，减小轮胎和机件的磨损，转向轮、转 向节和前轴三者之间在安装上，具有一定的 相对位置，这种具有一定相对位置的安装， 称为转向轮定位转向轮定位。?转向轮定位参数包括：主销后倾角、主销主销后倾角、主销 内倾角、前轮外倾角和前轮前束内倾角、前轮外倾角和前轮前束。主销后倾角定义?在汽车的纵向平面内(汽车的侧面) ，主销 上部向后倾斜一个角度,称为主销后倾角
3、主销后倾角。主销后倾角作用原理?当主销具有后倾角时，主销 轴线与路面交点A 将位于车 轮与路面接触点B的前面。?当汽车直线行驶时，若转向 轮偶然受到外力作用而稍有 偏转，将使汽车行驶方向向 右偏离。这时由于汽车本身 离心力的作用，在车轮与路 面接触点B处，路面对车轮 作用着一个侧向反作用力 Y 。主销后倾角作用原理?反力 Y 对车轮形成饶主 销轴线作用的力矩Yl， 其方向正好与车轮偏转方 向相反。在此力矩作用下， 将使车轮回复到原来中间 位置，从而保证汽车能稳 定地直线行驶，故此力矩 称为稳定力矩（回正力 矩）。主销后倾角参数值：参数值：现在汽车一般采用不超过 2 到 3 度的后倾 角。现代高
4、速汽车由于轮胎气压降低、弹性增加， 而引起稳定力矩增加，因此可以减小甚至接近于零， 甚至为负。功用：功用：直线行驶稳定，自动回正 获得：获得：设计时保证，或钢板与前 轴间垫楔形块主销内倾角定义?在汽车的横向平面内(汽车的前后方向)，主销上部 向内倾斜一个角度，这个主销轴线与垂线之间的 夹角称为主销内倾角主销内倾角。主销内倾角作用原理当转向车轮在外力作用下由中 间位置偏一个角度时，车轮的 最低点将陷入路面以下，但实 际上车轮下边缘不可能陷入路 面以下，而是将转向轮连同整 个汽车前部向上抬起相应的高 度，这样汽车本身的重力有使 转向轮回复到原来中间位置的 效应，即能自动回正 。主销内倾角作用原理主
5、销的内倾使得主销轴线与路面的交点到车轮中心平 面与地面交线的距离C减小，转向时路面作用在转向 轮上的阻力矩减小(因力臂C减小)，从而可降低转向时 驾驶员加在转向盘上的力使转向操作轻便转向操作轻便，同时也可 以减小因路面不平而从转向轮传到方向盘上的冲击力。 C值也不宜过小，即内倾角不宜 过大，否则在转向时，车轮绕主 销偏转的过程中，轮胎与路面间 将产生较大的滑动，因而增加了 轮胎与路面的摩擦阻力，这不仅 使转向变得很沉重，而且加速了 轮胎的磨损。主销内倾角?主销轴线与路面的交点到车轮接地面 的中心的距离又称为主销偏置距。主销偏置距可以是 正值也可以是负值。主 销偏置距对回正力矩的 影响较大。同时
6、也能影 响制动安全性。主销内倾角主销内倾角主销内倾角主销内倾角?参数值参数值：一般内倾角不大于8，距离C为4060mm。 但在一些发动机前置、前轮驱动的轿车上，为了使 汽车具有良好的行驶稳定性，特别是制动稳定性， 其主销内倾角均较大，如奥迪100型轿车为14.2； 天津夏利TJ7100型轿车为12土30。?功用：功用：自动回正，转向轻便，减小转向盘上的冲击 力 。?获得：获得：主销内倾角通过前梁的设计来保证，由机械 加工来实现（不可调）。加工时将前梁两端的主销 孔轴线上端向内倾斜就形成了内倾角。前轮外倾角定义?向前后方向看车轮，轮胎并非垂直安装，而是 稍微倾斜。在汽车的横向平面内，前轮中心平
7、面向外倾斜一个角度，称为前轮外倾角前轮外倾角。前轮外倾角作用原理?如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满 载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这 样将加速车轮胎的磨损。?此外，路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向 分力将使轮毂压向外端的小轴承，车轮外倾角 可以减除外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷， 提高它们的寿命。前轮外倾角?数值：数值：一般为1度。外倾角也不宜过大，否则 也会使轮胎产生偏磨损。?功用：功用：提高转向操纵的轻便性，防止车轮出 现内倾，减少轮毂外侧小轴承的受力，便于 与拱形路面接触。?获得：获得：前轮的外倾角是在转向节的设计中确 定的。设计时使转向节轴颈的轴线与水平面 成一角度，该
8、角度即为前轮外倾角。前轮前束定义俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全 平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮 前束。在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的 前边缘距离B小于两前轮后边缘距离 A，AB之 差称为前轮前束前轮前束。前轮前束作用原理?即车轮有了外倾角后，在滚动时，就类似于圆 锥滚动，从而导致两侧车轮向外滚开。由于转 向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开， 车轮将在地面上出现边滚边向内滑移的现象， 从而增加了轮胎的磨损。为了消除车轮外倾带 来的这种不良后果，在安装车轮时，使汽车两 前轮的中心平面不平行，两轮前边缘距离B小 于后边缘距离A。这样可使车轮在每一瞬时滚 动方向接近
9、于向着正前方，从而在很大程度上 减轻和消除了由于车轮外倾而产生的不良后果。前轮前束?参数值：参数值：0-12mm。有的汽车为与负前轮外倾角相 配合，其前束也取负值即负前束（桑塔纳轿车前 束为1 3mm）。?作用：作用：消除由车轮外倾而引起的前轮“滚锥效 应”，减轻轮胎磨损。?调整：调整：前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。?检测：检测：车辆安全检测时需要检查侧滑（侧滑： 5m/km，实际用仪器测量5mm/m），这是察看直 线行驶时轮胎的横向侧滑率，也就是车轮外倾角 与前轮前束的配合情况。后轮的外倾角和前束（1）后轮的负外倾角可增加车轮接地点的跨度， 增加汽车的横向稳定性； （2）前束可抵消汽
10、车高速行驶且驱动力F较大时， 车轮出现的负前束（前张），减少轮胎的磨损；三 转向桥?安装转向轮的车桥叫转向桥。现代汽车一般是前桥转向， 叉车多为后桥转向，也有少数是多桥转向的。转向桥?与非独立悬架匹配的转向桥结构大体相同，主要 由前梁，转向节，主销和轮毂等部分组成。车桥两端与转 向节绞接。前梁的中部为实心或空心梁。转向桥转向桥?断开式转向桥与独立悬架相匹配，其组成与非 断开式相比有比较大的不同，主要由转向节、 悬臂等组成。前梁转向节主销支持桥四、支持桥?既无转向功能又无驱动功能的桥称为支持桥， 前置前驱轿车的后桥为典型的支持桥。第二节车轮与轮胎第二节车轮与轮胎?车轮与轮胎的功用是：支承整车；缓
11、和来自路面的 冲击力；产生驱动力、制动力和侧向力；产生回正 力矩；承担越障提高通过性的作用等。?车轮与轮胎又称车轮总成，主要由车轮和轮胎两部 分组成。一、车轮?车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件， 主要由轮辋、轮辐和轮毂组成。?轮辋用于安装轮胎，轮辐是介于车轴和轮辋之间的 支承部分?1车轮的类型?按轮辐的构造，车轮可分为辐板式和辐条式两种。?按车轴一端安装的轮胎数目，车轮可分为单式车 轮和双式车轮。?材料：钢制、铝制、镁铝合金、塑料、碳纤维?制造方法：焊接、铸造、锻造、装配式一、车轮?（1）辐板式车轮（2）辐条式车轮?辐条式车轮的特点是以钢丝辐条或铸造辐条为 轮辐。金属车轮2轮辋?（1
12、）深槽轮辋用于轿车和轻型越野车；?（2）平底轮辋用于中型货车；?（3）对开式轮辋用于中重型越野车。轮辋结构深槽式轮辋结构简单，刚度大，重量相对轻，对 于小尺寸弹性较大的轮胎最为适宜。但对于轮胎尺寸 较大，胎圈较硬的轮胎，很难装卸，不易装入这种整 体式轮辋内。深槽式轮辋结构平底轮辋主要用于中、重型载货汽车，自卸汽车和 大客车。因为载重汽车的轮胎非常笨重，若采用深槽 式轮辋将使轮胎的拆装工作带来很大的困难。因此在 载重汽车采用平底式结构的轮辋。采用最广泛的一种 是可拆卸整体式挡圈的结构。平底轮辋轮辋结构对开式对开式轮辋由左右可分的两半轮辋组成。两部分 轮辋可以是等宽度，也可以不等宽，它们之间用螺栓
13、 固紧在一起形成用以安装轮胎的轮车内。这种结构使 轮胎的安装特别可靠，并且装卸也很方便，它多在重 型车上采用。轮辋规格编号规则平底轮辋代号 （WFB） 对开式轮辋代号 （ DT ）深槽式轮辋代号 （DC）半深槽轮辋代号 （SDC） 深槽宽轮辋代号 （WDC）二、轮胎轮胎是汽车等各种机动车辆的重要部件之一。轮胎 固定在车辆的轮辋上，支撑着负载的车辆重量，传递着 车辆的牵引力、制动力和侧向力（转向力），减轻和吸 收车辆在行驶时来自路面的振动和冲击，保证车辆与路 面的附着性能，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪 音，所以其性能的优劣会直接影响车辆的性能。二、轮胎?1轮胎的作用?（1）缓冲减振；?（2
14、）与路面相互作用产生驱动力、制动力和侧向 力；?（3）保证汽车通过性；?（4）承受汽车重力；?2轮胎的类型和结构?汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。 现代汽车绝大多数采用充气轮胎。?充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎 轮胎两种。?充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通 斜交胎和子午线胎。轮胎种类按帘布材料可分为：棉帘布轮胎、人造 线轮胎、尼龙轮胎、钢丝轮胎、聚酯轮胎， 玻璃纤维轮胎、无帘布轮胎。 按断面可分为窄基轮胎、宽基轮胎，普 通断面轮胎，低断面轮胎和超低断面轮胎； 按胎面花纹可分为普通花纹轮胎、越野 花纹轮胎，混合花纹轮胎； 按气压可分为高压轮胎、低
15、压轮胎、超 低压轮胎。轮胎种类按汽车种类分类 轮胎按车种分类，大概可分为8种。即： PC轿车轮胎； LT轻型载货汽车轮胎； TB载货汽车及大客车胎； AG农用车轮胎； OTR工程车轮胎； ID工业用车轮胎； AC飞机轮胎； MC摩托车轮胎。1）有内胎的充气轮胎1）有内胎的充气轮胎?（1）轮胎（外胎）各?部分的名称结构（2）普通斜交轮胎?帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与 胎中心线呈小于90角排列的充气轮胎，称为 普通斜交轮胎。?帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形 状和尺寸，通常由成双数的多层帘布用橡胶贴 合而成。帘布的帘线与轮胎子午断面的交角 （胎冠角）一般为5254，相邻层帘线相 交排列
16、。帘布层数愈多，强度愈大，但弹性降 低。在外胎表面上注有帘布层数。（2）普通斜交轮胎（2）普通斜交轮胎?斜交轮胎的优点是：轮胎噪声小，外胎面柔软、 制造容易，价格也较子午线轮胎便宜。?斜交轮胎的缺点是：转向行驶时，接地面积小， 胎冠滑移大，抗侧向力能力差，高速行驶时稳 定性差，滚动阻力较大，油耗偏高，承载能力 也不如子午线轮胎。（3）子午线轮胎?帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致。帘线 的这种排列方式，使帘线的强度能得到充分利用，子 午线轮胎的帘布层数一般比普通斜交胎可减少约40 50；胎体较柔软，弹性好。轮胎结构普通斜交轮胎的特点是帘布层和缓冲层各相邻层帘 线交叉排列，各帘布层与胎冠中心线成35o40o的交角。斜交轮胎和子午线轮胎子午线轮胎的胎体帘布层与胎面中心线呈90度或 接近90o角排列，帘线分布如地球的子午线。轮胎结构斜交轮胎和子午线轮胎子午线轮胎（3）子午线轮胎?子午线轮胎的优点如下：?接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地 面单位压力也小，因而滚动阻力小，使用寿命长。?胎冠较厚且有坚硬
