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1、汽车构造,姓名：王侃伟 办公室：航空楼B806 电话：13720433388 Email：,第十三章 行驶系,讲课提纲,第一节 汽车行驶系统概述 第二节 车架 第三节 车桥 第四节 车轮与轮胎 第五节 悬架概述,第一节 行驶系的功用及组成 作用：1）接受传动系传来的扭矩，并通过驱动轮与路面的附着作用，产生路面对汽车的牵引力； 2）传递并承受路面作用于车轮上的各向反力及所形成的力矩。 3）缓冲减振，保证汽车行驶的平顺性； 4）与转向系统协调配合工作，控制汽车的行驶方向。 类型：轮式、半履带式、全履带式、车轮履带式。 轮式组成：主要由车架、车桥、车轮和悬架组成。,轮式行驶系主要由车架、车桥、悬架和
2、车轮等组成，如图所示。 车架是全车的装配基体，将整个汽车连接成一整体；车轮安装在车桥上，支承着车桥与汽车；悬架把车架与车桥连接在一起，减少汽车在行驶中受到的各种冲击与振动。,第二节 车架 作用：用以支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 形式：目前汽车车架的结构形式主要有：边梁式、中梁式和综合式三种。,车架是整个汽车的基体。车架的功用是支承连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架(或称脊骨式车架)和综合式车架。其中，边梁式车架应用最广。,边梁式车架的结构及组成,一 边梁式车架,边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁
3、组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。,丰田皇冠(Crown)轿车车架和车身,轿车（X形高断面的横梁）车架,中梁式车架结构特点: 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架。,具有中梁式车架的汽车发动机及底盘示意图,二 中梁式车架,三 综合式车架和承载式车身,综合式车架 车架的前部是边梁式，而后部是中梁式的，这种车架称为综合式车架。 桁架式车架 桁架式车架由钢管组合焊接而成，兼有车架和车身的作用。,平台式车架 平台式车架也是中梁式车架的一种变型。 ISR型车架,半车架 有些轿车为了减轻车架重量，采用了半车架。 轿车承载式车身壳体,大客车整体承载式车身骨架,
4、车桥的功用及分类 车桥(也称车轴)通过悬架和车架(或承载式车身)相连，它的两端安装车轮，其功用是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向的作用力及其力矩。根据悬架结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种。 根据车桥上车轮的作用，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。,转向桥的功用及组成,转向桥是利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定角度，以实现汽车的转向。主要由前梁、转向节组成。,第三节 车桥,车桥功用 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。 类型： 1）按悬架结构的不同可分为整体式和断开时两种； 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
5、和支持桥。 一、转向桥 主要由前轴（梁）、转向节、主销和轮毂等四部分组成 转向桥是利用铰接装置使车轮可以偏转一定角度以实现汽车的转向的。,断开式转向桥,JL6360型微型客车的断开式转向桥,1. 主销后倾角 主销后倾角是指在汽车的纵向平面内，主销上部有向后有一个倾角，即主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角，它能形成回正的稳定力矩。,转向轮定位参数,转向桥在保证汽车转向功能的同时，应使转向轮有自动回正作用，以保证汽车稳定直线行驶。这种自动回正作用是由转向轮的定位参数来保证的，转向轮的定位参数主要有主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。,1、主销后倾 主销安装在前轴上，在纵向平面内，
6、其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角 叫主销后倾角 。 主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的前轮自动回正。,2、主销内倾 主销安装到前轴上，在横向平面内，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。在横向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销内倾角。 主销内倾的作用是使前轮自动回正，转向轻便。,3、前轮外倾 前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称为前轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角 称为前轮外倾角。 为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷，安装车轮时预先使车轮有一定的外倾角，以防止车轮出现内倾。同
7、时，车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。,4. 前轮前束 汽车两个前轮安装后，在通过车轮轴线并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。左右两车轮间后方距离 A 与前方距离 B 之差（ A B）称为前轮前束值。 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外张开的不利影响。,三、转向驱动桥 在许多轿车和全轮驱动的越野汽车上，前桥除作为转向桥外，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。能实现车轮转向和驱动的车桥 称为转向驱动桥,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。,第四节 车轮与轮胎,车轮与轮胎的功用 车轮与
8、轮胎是汽车行驶系统中的重要部件，其功用是：支承整车；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生驱动力和制动力；汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过车轮产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。 车轮的组成及分类 车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成，有时还包含轮毂。按轮辐的构造，车轮可分为两种主要形式：辐板式和辐条式。,车轮类型 车轮由轮毂、轮辋以及这两元件间的连接部分组成。 类型： 按照连接部分的不同，车轮分为辐板式和辐条式。 1、辐板式 连接轮毂和轮辋的是钢质的圆盘，
9、大多是冲压成形。 2、辐条式 辐条有钢丝辐条或和轮毂铸成一体的铸造辐条。,辐板式车轮的组成 红旗CA7220型轿车的车轮和轮胎,载货汽车双式车轮 轮辋的类型,充气轮胎的作用 现代汽车几乎都采用充气轮胎。轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，它的作用是： 1)和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。 2)保证车轮和路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。 3)承受汽车的重力，并传递其它方向的力和力矩。 因此，轮胎必须有适宜的弹性和承受载荷的能力。同时，在其与路面直接接触的胎面部分，应具有用以增强附着作用的花纹。,轮
10、胎 轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触。 1、作用 （1）缓和汽车所受到的冲击并衰减振动。 （2）保证车轮与路面有良好的附着。 （3）承受重力和传递其他方向的力和力矩。 2、轮胎的结构 汽车轮胎有充气轮胎和实心轮胎，现代汽车大多使用充气轮胎。 充气轮胎按组成结构不同，分有内胎和无内胎两种。按帘线排列方式，分普通斜交胎和子午线胎。 3、轮胎花纹 轮胎花纹主要影响轮胎的使用性能。主要有普通花纹、混合花纹和越野花纹。,轮胎分类 汽车轮胎按用途分，可分为载货汽车轮胎和轿车轮胎；而载货汽车轮胎又分为重型、中型和轻型载货汽车轮胎。 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
11、。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、带束斜交胎和子午线胎 。,有内胎的充气轮胎,轮胎分类,轮胎花纹 轮胎花纹对轮胎的性能影响很大。目前，轮胎花纹主要有普通花纹、混合花纹和越野花纹等，如图所示。,充气轮胎尺寸的标记 充气轮胎尺寸的标记如图所示。D轮胎外径、d轮胎内径、H轮胎断面高度、B轮胎断面宽度。,轮胎的高宽比 轮胎断面高度H与宽度B之比称为轮胎的高宽比（以百分比表示），即(H/B)100%又称做轮胎的扁平率，如图所示。 具有相同承载能力的普通轮胎与宽断面轮胎之间的比较,1轿车轮胎规格表示 方法 2载货汽车轮胎规
12、格表示方法,第五节 悬架 一、悬架的功用 悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称。其作用是在车轮和车架之间传递力。 二、悬架的组成 悬架主要由弹性元件、减振器和导向机构组成。 三、悬架系统所决定的自然振动频率 四、悬架的分类 悬架分非独立悬架和独立悬架。,一 悬架的功用和组成,悬架的功用和组成 悬架是车架与车桥或承载式车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。 它一般都由弹性元件、减振器和导向机构(纵、横向推力杆)等三部分组成。 这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用，然而三者共同的任务是传力。,悬架系统的自然振动频率,悬架系统概述,式中,g为重力加速度；f为悬架垂直变形(挠度)；M为悬架簧
13、载质量；K (KMgf )为悬架刚度 。 汽车悬架的类型 汽车悬架可分为两大类：非独立悬架和独立悬架。,二 减振器 减振器用于衰减车架与车身之间的振动。并与弹性元件并联安装。汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。 一、对减振器的要求 1、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。 2、在悬架伸张行程内，减振器的阻尼力应较大，以求迅速减振。 3、当车桥与车架的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 目前汽车上广泛采用双向作用筒式减振器。,减振器,减振器的功用及工作原理 为加速车架与车身振动的衰减，
14、以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的。,二、双向作用筒式减振器 主要由储油缸筒、工作缸筒、活塞、压缩阀、伸张阀、补偿阀、流通阀组成。,双向作用筒式减振器的工作原理可分为压缩和伸张两个行程加以说明。,双向作用筒式减振器的工作原理,双向作用筒式减振器示意图,三、CA1092双向作用筒式减振器,三 弹性元件 弹性元件用于传递垂直力并缓和车轮传给车架和车身的冲击。 一、钢板弹簧,弹性元件的类型 汽车悬架系统中采用的弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等几种结构形式。 钢板弹簧 钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件。
15、它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等，也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。,弹性元件,少片变截面钢板弹簧 少片变截面钢板弹簧是由单片或23片变厚度断面的弹簧片构成的 。,二、螺旋弹簧 螺旋弹簧多用在独立悬架中，其本身只起弹性元件的作用。,三、扭杆弹簧 扭杆弹簧是一根具有扭转弹性的直线金属杆件 。,扭杆弹簧 扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆，如图所示。扭杆断面通常为圆形，少数为矩形和管形，其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上，摆臂则与车轮相连。,气体弹簧 气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体(气压
16、为0.5 1MPa)，利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。这种弹簧的刚度是可变的，故它具有比较理想的变刚度特性。,空气弹簧 空气弹簧有囊式空气弹簧和膜式空气弹簧两种。,油气弹簧 油气弹簧的形式有单气室、双气室以及两级压力式等。,橡胶弹簧 橡胶弹簧是利用橡胶本身的弹性来起弹性元件的作用。它可以承受压缩载荷 与扭转载荷。橡胶弹簧多用作悬架的副簧和缓冲块。,四 非独立悬架,非独立悬架因其结构简单、工作可靠，被广泛应用于货车的前、后悬架。在轿车中，非独立悬架一般仅用作后悬架。,纵置钢板弹簧非独立后悬架,纵置钢板弹簧非独立前悬架,东风EQ1090E型汽车后悬架,渐变刚度钢板弹簧 为提高汽车的平顺性，有的轻型货车后悬架采用将副簧置于主簧下面的渐变刚度钢板弹簧。 螺旋弹簧非独立悬架 螺旋弹簧非独立悬架一般只用作轿车的后悬架。,空气弹簧非独立悬架 采用空气弹簧悬架时，容易实现车身高度的自动调节。,五 独立悬架,独立悬架的优点： 1)两侧车轮可以单独运动
