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1、单元2 汽车行驶系,主编,2.1.1 货车车架,图2-2 车架纵(横)梁的剖面形状 a)槽形 b)工字形 c)Z字形 d)箱形 e)管形,边梁式车架的纵梁通常用低合金钢板冲压而成，一般为Q345(16Mn)。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，如图2-2所示。根据汽车形式和结构布置的要求，纵梁可以在水平面内或纵向平面内做成弯曲的、等截面或非等截面的。纵梁的形式繁多，有前窄后宽结构、前宽后窄结构和前后等宽结构，还有平行式结构和弯曲式结构。,2.1.1 货车车架,203.TIF,图2-3a为东风EQ1090E型汽车车架，它由两根纵梁和八根横梁铆接而成，又称梯形车架
2、。由于纵梁中部所受弯矩最大，为了使应力分布均匀，同时减小质量，纵梁6制成中部断面最高的不等高槽形截面梁。每根纵梁上都开有上百个安装其他机件的孔。,2.1.1 货车车架,图2-3 东风EQ1090E型汽车车架 a)车架 b)拖钩 1保险杠 2挂钩 3前横梁 4发动机前悬置横梁 5发动机后悬置支梁和横梁 6纵梁 7驾驶室后 悬置横梁 8第四横梁 9后钢板弹簧前支架横梁 10后钢板弹簧后支架横梁 11角撑横梁组件 12后横 梁 13拖钩部件 14蓄电池托架 15螺母 16、19衬套 17弹簧 18拖钩 20锁块 21锁扣,解放CA1091型汽车的车架与东风EQ1090E型汽车的车架结构基本相似，但解
3、放CA1091型汽车的车架是前窄后宽的结构。,2.1.2 轿车车架,1.X形车架,图2- X形车架,壳通常固定在中梁的尾端，形成断开式后驱动桥。中梁上的悬伸托架用以支承汽车车身和安装其他机件。若中梁是管形的，传动轴可在管内穿过。图2-所示便是具有中梁式车架的轿车底盘。,2.1.2 轿车车架,图2-5 中梁式车架结构,2.中梁式车架 这种车架有较好的扭转刚度和较大的前轮转向角，使车轮有较大的运动空间，便于装用独立悬架，因此，被采用在某些轿车上。 3.ISR型车架、半车架及承载式车身 目前，在某些高级轿车上采用了一种ISR型车架，如图2-7所示。后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥总成安装在
4、后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接。后独立悬架连接在后车架上。这样，不仅由于独立悬架可使汽车获得良好的行驶平顺性，而且活动铰链点处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲，从而进一步提高了汽车的行驶平顺性。,2.1.2 轿车车架,图2- 中梁式车架底盘,2.1.2 轿车车架,3.ISR型车架、半车架及承载式车身 目前，在某些高级轿车上采用了一种ISR型车架，如图27所示。后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥总成安装在后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接。后独立悬架连接在后车架上。这样，不仅由于独立悬架可使汽车获得良好的行驶平顺性，而且活动铰链点处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲，从而进一步
5、提高了汽车的行驶平顺性。,图2-7 ISR型车架,2.1.2 轿车车架,图2- 半车架,有些轿车为了减轻车架质量，采用了半车架，如图2-所示。在车身前部有一部分车架称为半车架或短车架，发动机和前悬架安装在车架上，这样可使车身局部得到加强。,2.1.2 轿车车架,图2-9 承载式轿车车身壳体 1顶盖 2前风窗框上部 3加强撑 4前围外板 5前挡泥板 6散热器框架 7底板前纵梁 8底板部件 9行李箱后板 10侧门框部件 11后围板 12后风窗框上部,图2-9为承载式轿车车身壳体。承载式车身由于无车架，可以减轻整车质量；可以使地板高度降低，使上、下车方便。但是，传动系和悬架的振动和噪声会直接传入车内
6、，为此，应采用隔声和防振措施。,2.1.3 车架检修,1.车架维护保养 车架的使用寿命与汽车行驶条件、工作条件以及维护保养密切相关。为保证车架有足够的使用寿命，在使用中应注意以下事项： 1)按期清洗车架上的泥垢。 2)定期紧固各部件、总成的联接螺栓。 3)避免超载和装载不均匀。 4)在崎岖不平道路上行驶时，应降低车速。 5)带拖车时起步应缓慢，以免挂钩或牵引钩断裂或车架变形。 6)各部位的漆面破坏后，应及时补好。,2.1.3 车架检修,2.车架检修 车架检修通常在二级保养和大修时进行。 (1)外观检查 车架检修前应除去锈层和旧漆，然后从外观上寻找车架是否产生严重的弯曲和扭转变形，是否有开裂、脱
7、焊、锈蚀及铆接松动现象。,图2-10 车架扭斜的检查,2.1.3 车架检修,(2)车架变形的检修 车架产生较大的弯曲和扭斜变形，用肉眼可以看出。 车架扭斜通常通过测量对角线法加以判别。如图210所示，选择车架上平面较大的平整的部位作为基准平面。在钢板弹簧固定支架销承孔轴线或与车架侧面左右等距离的对称点，引出四个在基准面上的投影点，测出四点间对角线的长度差即可。车架各段对角线11、22、33、44长度差允许值不超过5mm。 (3)铆接松动的检修 用锤子锤击铆钉进行敲击检查，听响声来判断是否松动。 如果铆钉孔尺寸变大、失圆变形，应进行扩孔，并选配加大直径的铆钉。一般孔径应比铆钉直径大1mm，铆钉尾
8、部露出长度为直径的1517倍。,2.1.3 车架检修,(4)车架裂纹的检修 车架出现裂纹时，应根据裂纹的长短及所在部位的不同，采用不同的方法进行修复。 1)裂纹较短且受力不大的部位，可直接进行焊接修复。 2)裂纹较长但未扩展到整个断面，且在受力不大的部位，应先将裂纹按技术要求焊好并修平，然后再用三角形腹板进行加强，如图2-11所示。 3)当裂纹已扩展到整个断面，或虽未达到整个断面但在受力较大的部位时，应先对裂纹进行焊接，然后用三角形或槽形腹板对纵梁翼面及腹面同时进行加强(腹板两端应做成逐渐减小的斜角形)，如图2-12所示。,2.1.3 车架检修,图2-11 三角形加强腹板,2.2.1 车桥,1
9、.转向桥 转向桥是利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，同时还承受和传递车轮与车架之间的垂直载荷、纵向力和侧向力以及这些力形成的力矩。转向桥通常位于汽车的前部，因此也常称为前桥。,图2-13 日本丰田戴娜轿车转向桥 1转向节 2转向节固定螺栓 3转向节固定器 4前轴 5主销固定螺栓 6螺塞 7主销 8衬套 9轴承,2.1.3 车架检修,图2-12 槽形腹板 1纵梁 2加强腹板,除裂纹外，车架产生严重锈蚀失去原有强度时，也应采用腹板进行加强。加强腹板在车架上的固定，可通过铆接、焊接或铆焊结合的方法来实现。采用铆接时，应尽量利用纵梁上原有的铆钉孔，以免新开铆钉孔对车架产生不良影响。而且铆
10、钉孔应上下交错排列，如图2-12所示。采用铆焊结合的方法时，应先焊后铆，以免降低铆接质量。采用焊接的方法时，应尽量减小焊接部位的应力集中。,2.2.1 车桥,(1)前轴 作为主体零件的前轴4是用中碳钢经模锻和热处理而制成的。 (2)转向节 转向节1是车轮转向的铰链，它是一个叉形件。 (3)主销 主销7的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 车轮轮毂通过两个圆锥 滚子轴承支承在转向节1(图2-13) 外端的轴颈上。,图2-14 主销的形式 a)实心圆柱形 b)空心圆柱形 c)圆锥形 d)阶梯形,2.2.1 车桥,2.转向轮定位 (1)主销后倾 主销装在前轴上
11、后，在纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。,图2-15 主销后倾示意图,2.2.1 车桥,主销后倾后，它的轴线与路面的交点位于车轮与路面接触点b之前，这样b点到a点之间就有一段垂直距离。若汽车转弯时（图中所示向右转弯），则汽车产生的离心力将引起路面对车轮的侧向反作用力F，F通过b点作用于轮胎上，形成了绕主销的稳定力矩M=F，其作用方向正好与车轮偏转方向相反，使车轮有恢复到原来中间位置的趋势。,2.2.1 车桥,有些轿车和客车的轮胎气压较低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动，引起稳定力矩增加，故后倾角可以减小到接近于零，甚至为负值（即主销前倾）。,图2-16 主
12、销内倾及前轮外倾示意图,2.2.1 车桥,(2)主销内倾 主销安装到前轴上后，在横向平面内，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。 主销内倾后，主销轴线的延长线与地面交点到车轮中心平面与地面交线的距离c减小（图216a），从而可减小转向时驾驶员加在转向盘上的力，使转向操纵轻便，也可减小从转向轮传到转向盘上的冲击力；与此同时，当车轮转向或偏转时，车轮有向下陷入地平面的倾向（图），但事实上这是不可能的，而只能使转向轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样在汽车本身重力的作用下，迫使车轮自动回到原来的中间位置。,2.2.1 车桥,(3)前轮外倾 前轮安装在车轴上，其旋转平面上方略向外倾斜，这
13、种现象称为前轮外倾。 前轮外倾的作用在于提高了前轮工作的安全性和操纵轻便性。由于主销与衬套之间，轮毂与轴承等处都存在有间隙，若空车时车轮垂直地面，则满载后，车桥将因承载变形，可能会出现车轮内倾，这样将会加速汽车轮胎的磨损。另外，路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，严重时使车轮脱出。,2.2.1 车桥,图2-17 前轮前束(俯视图),2.2.1 车桥,(4)前轮前束 汽车两个前轮安装后，在通过车轮轴线而与地面平行的平面内，两车轮前端略向内束，这种现象称为前轮前束。 前轮前束的作用是消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两前轮前端向
14、外张开的不利影响。由于前轮外倾，当车轮在地面纯滚动时，车轮将向外侧方向运动，实际上装在汽车上的两个前轮只能向正前方滚动，因而前轮外倾使两前轮有向内侧滑动的作用。当两车轮具有前束时，两车轮在向前滚动时会产生向外侧的滑动。,2.2.1 车桥,图2-18 转向驱动桥示意图 1主减速器 2主减速器壳 3差速器 4内半轴 5半轴套管 6万向节 7转向节轴颈 8外半轴 9轮毂 10轮毂轴承 11转向节壳体 12主销 13主销轴承 14球形支座,3.转向驱动桥,2.2.1 车桥,图2-19 红旗世纪星轿车的转向驱动桥 1、6、10、12自锁螺母 2断开式传动轴 3圆头螺钉 4锁止板 5盖板 7垫圈 8悬架弹
15、簧 9转向节总成 11六角头螺栓 销轴,2.2.2 车轮与轮胎,1.车轮 车轮是介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转组件，一般由轮毂、轮辐（轮盘）和轮辋所组成。轮毂通过圆锥滚柱轴承套装在车桥或转向节轴颈上。轮辋也叫钢圈，用以安装轮胎，与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷，并散发高速行驶时轮胎上产生的热量及保证车轮具有合适的断面宽度和横向刚度。轮辐将轮辋与轮毂连接起来。轮辋与轮辐可以是整体的（不可拆式），也可以是可拆式的。,图2-20 轿车车轮 1轮辋 2轮辐 3轮毂 4轮毂罩,2.2.2 车轮与轮胎,(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。 1)辐板式车轮。,图2-21 载货汽车
16、辐板式车轮 1挡圈 2轮辐 3轮辋 4气门嘴伸出孔 5螺栓 6凸缘 7轮毂,图2-22 载货汽车双式车轮 1调整螺母 2锁止垫片 3锁紧螺母 4销钉,2.2.2 车轮与轮胎,图2-23 双排车轮的安装 1、2轮辐 3螺母 4螺母套 5圆柱螺栓,2.2.2 车轮与轮胎,图2-24 辐条式车轮 1轮辋 2衬块 3螺栓 4辐条 5轮毂 6配合锥面,2.2.2 车轮与轮胎,2)辐条式车轮。 (2)轮辋的类型 按照轮辋结构特点的不同，轮辋可分为深槽式、平底式和对开式(可拆式)三种形式。 1)深槽轮辋。,图2-25 轮辋断面型式 a)深槽轮辋 b)平底轮辋 c)对开式轮辋 1轮辐 2、5挡圈 3锁圈 4轮辋 6螺栓,2)平底轮辋。,2.2.2 车轮与轮胎,3)对开式轮辋。 轮辋是轮胎的装配基础，原则上每种轮胎只配用一种标准轮辋，必要时也可用规格
