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1、 http:/柴驱风冷移动式空气压缩机设计知识(2)柴驱风冷移动式空气压缩机设计知识（1）后续内容3、柴动空压机所需借鉴的汽车行驶系之基础知识柴动空压机自身无行驶动力，工作时是停驻在工地运转、供气，需转移场地时，由机动车牵引随之直行或转弯。其行驶系是参照汽车行驶系并结合柴动空压机之特点，经简化设计而成。为此引用如下相关知识。轮式汽车的行驶系一般由车桥、车轮、悬架和车架构成。3.1 车桥汽车车桥又称车轴，车桥通过悬架与车架相连，其两端装车轮，车桥的功用在于承受车架与车轮间的各方向作用力和反作用力，并承受这些力所产生弯矩和扭矩。一般汽车以前桥为转向桥，而以后桥为驱动桥。3.1.1 转向桥转向桥的功
2、用在于利用其转向节形成的铰链机构使前轮可偏转一定角度，实现汽车的转向。各种车型转向桥结构基本相同，都是由前轴、转向节和轮毂组成。转向节一端为轴伸状，通过内外滚锥轴承与轮毂连接，另一端为叉板状的上下耳，其上有主销孔，前轴两端拳形端头伸进上下耳之间，下耳与拳形端之间夹有推力轴承，主销与前轴拳形端及转向节上下耳构成铰链机构，锲形锁销将主销固定在前轴拳形端上，主销孔内固定铜套与主销活动配合，前轴承载的负荷经内外锥滚轴承加在转向节上，经轮毂至车轮，压在路面上，转向机构扳动转向节，可使车轮绕主销偏转一定角度，从而实现前轮转向。 http:/3.1.2 前轮定位为保持汽车的直线行驶和转向轻便，并减少汽车行驶
3、中轮胎和转向机件的磨损，前轮、转向节和前轴三者之间需保持一定的相对位置。反映在主销和前轮的相对安装关系上称前轮定位，包括主销内倾，主销后倾，前轮外倾和前轮前束四项内容，各项既有各自的作用，又有相互的联系和制约。a 主销内倾主销在前轴上安装时，在汽车横向平面内，其上端略向内倾斜一个角度 ，称为主销内倾角。主销内倾角的作用是为保证汽车直线行驶的稳定性，并且使转向操纵轻便。 http:/工作原理：由于主销内倾的存在，当前轮因转向或受其他外力作用，由中间位置偏转一个角度。如图中所示的位置时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下缘是不可能陷入路面以下的，而是有将前轮连同整个汽车前部向上抬起之作用力
4、，这样，由于汽车本身重量而使前轮回复到原来中间位置的倾向，该倾向促使了转向时的自动回正和保持了直线行驶的稳定性。内倾角越大或前轮的转向角越大，则汽车前部抬起就越高，前轮自动回正作用就越强烈，但转向时转动方向盘就越费力，前轮的轮胎磨损便增加。反之，自动回正作用就越弱。此外，主销内倾还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与路面交线的距离 C 减少，从而可以减少转向时司机加在方向盘上的力，使转向操纵轻便，同时也可以减少前轮传到方向盘上的冲击力。主销内倾角不宜过大，c 值不宜过小，否则在转向时车轮主销偏转过程中轮胎与路面将产生较大的滑动，因而增加了轮胎与路面之间的摩擦阻力，这不仅使转向变得沉重，而且加
5、速了轮胎的磨损。一般主销内倾角在 58之间，c 值约为 4060mm。不同汽车主销内倾角不同，转向节系专用件，其上下耳的主销孔已按予先设定的主销内倾角制成，其大小不能调整。b 主销后倾在前轴与钢板弹簧、车架安装时，使主销上端沿汽车纵向平面内向后倾斜，主销轴线与前轮中心垂线之间的夹角 称主销后倾角。其功能亦是为保持汽车直线行驶的稳定性，并当转向后或当转向偶遇路面石块、凸起的作用发生偏转时，有使前轮自动回正的作用。鉴于现代汽车轮胎弹性增加，使稳定力矩增加，主销后倾角不宜过大，否则稳定力矩过大转向操纵吃力，一般 23即可。运行中钢板弹簧变形可使后倾角缩小，则本来就小的后倾角更小甚至为零，故柴动空压机
6、可不设主销后倾。c 前轮外倾前轮安装在前轴上时，其旋转平面上方略向外倾斜，此谓前轮外倾，前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角 称前轮外倾角，其作用是使路面垂直反力能产生一个沿转向节轴颈的轴线向内的分力，使车轮靠紧尺寸较大的轮毂内侧轴承。如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车轴因承载变形和各部间隙增大，而可能出现车轮内倾，内倾的后果是一方面可加速轮胎的磨损，另一方面，路面对车轮的垂直反作用力将沿转向节轴颈轴线的轴向分力将会向外，使轮毂压向轮毂外端的小轴承，这就加重了小轴承及轮毂端紧固螺母的负荷，从而降低了它们的使用寿命。为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷，在安装前车轮时予先使前轮有
7、一定的外倾角，以防止车轮内倾，同时，有了前轮外倾角，也可以与拱形路面相适应。但外倾角也不宜过大，否则将会使轮胎偏磨。 http:/一般前轮外倾角为 1左右，前轮外倾角是由转向节的结构确定的，当转向节安装到前轴上后，其转向节轴相对于水平面向外下方倾斜，从而使前轮安装后出现外倾，前轮外倾亦不能调节。d 前轮前束汽车的两个前轮的旋转平面不平行，前端略向内束称之为前轮前束。前轮前束的作用在于消除汽车行驶过程中，因车轮外倾所带来的前轮前端向外张开的不利影响，由于车轮有了外倾角后，在滚动时，左右轮有类似于滚珠那样，有各自向外滚开的趋势。由于转向横拉杆和车桥的约束不可能向外滚开，车轮将在路面上出现边滚边滑的
8、现象，从而增加轮胎的磨损。在前轮外倾和前轮前束的共同作用下，可使车轮在每一瞬时滚动方向接近于向着正前方，从而在很大程度上减轻和消除由于前轮外倾而产生不良后果。前轮前束可通过改变转向横拉杆的长度来调整。一般汽车前束值都小于 810mm。虽然柴动空压机系由机动车牵引被动行驶，但在不规则的凸凹路面的作用下，产生或左或右的意外偏转，在不良路面上，频繁的意外摆尾，将危及行车安全，故柴动空压机之前轮定位亦不应小觑。3.1.3 驱动桥汽车驱动桥的功能是将传动轴传来的扭矩增大并改变方向后驱动后车轮，其承受汽车后部的自重力、载荷、反力及有关力矩，确保两侧后车轮根据行驶条件的变化，既可等速，亦可差速运转。由主减速
9、器，差速器、半轴和驱动桥壳组成(详情略)。鉴于柴动空压机转场系被牵引拖行，且不经常发生，可忽略转弯时二后轮差速问题，后轴仅需一根刚性十足的光轴即可。3.2 车轮和轮胎汽车车轮一般由轮辋和轮毂组成。3.2.1 轮辋(也称钢圈)载重汽车采用的是辐板式轮辋，其外圈套轮胎，用挡圈和开口锁环固定，其辐板中心孔与轮毂大端连接通过轮胎螺丝将二者紧固。如下各项是轮辋与轮胎、轮毂的配套参数：a 偏距 http:/自轮辋与轮毂安装台肩始，至轮胎中心平面的距离称偏距，偏距反映路面对轮胎的反力至轮毂大端的距离;b 分布圆连接轮辋与轮毂的轮胎螺丝通过孔沿周分布圆的直径;c 中心孔轮辋辐板与轮毂的安装定位孔。按结构特点不
10、同，轮辋可分为深式、平式两种类型，前者用于小轿车，后者用于货车。国产轮辋规格的表示方法：轮辋规格用轮辋断面宽度和名义直径(尺寸以英寸为单位)，以及轮缘高度(用拉丁字母为代号)，在标准中可查得，如 BJ130 汽车前轮辋为 5.5F16，其中 F 表示轮缘高度 22.23mm，“”表示一件式，换成“一”则表示该轮辋由两件或两件以上组成的。车轮与轮胎的配套有国标规定，在轮辋或轮胎厂家的产品样本上亦可查得各种配套组合。3.2.2 轮毂汽车轮毂分前轮毂、后轮毂，各车型前后轮毂形状尺寸各异，系各车型的专用件，前轮毂与转向节按车型配套，为球墨铸铁件，可承受巨大的冲击载荷。柴动空压机前后轮均用轻型汽车的前轮
11、毂，前后轮之差别在于后车轮无转向节，以一直轴替代转向节将轮毂及后轴连接。3.2.3 轮胎螺丝轮胎螺丝用于连接并紧固轮辋与轮毂用，各种车型轮胎螺丝尺寸形状各异，这里仅介绍柴动空压机用之轻型汽车前轮的轮胎螺丝。轮胎螺丝由螺栓和螺母组成，螺栓由轮毂小头向大头方向经分布圆上的各螺栓孔中穿出，螺栓与孔过盈配合，螺栓头削扁，轮毂内端面 2 凸起环带卡住不能转动，旋紧螺母将轮辋的辐板紧压在轮毂外端面上。注意：汽车左右车轮镜像对称，车轮滚动时辐板对轮胎螺母的旋紧方向作用力方向相反，必须是左车轮用左螺纹，右车轮用右螺纹，方能越转越紧，否则将发生轮胎螺丝罗母松脱掉车轮的严重后果。 http:/左右螺纹以不同颜色镀
12、层或标记予以区分。3.2.4 轮胎现代汽车绝大多数采用有内胎的充气轮胎，由外胎、内胎和垫带组成。按胎内充气压力的大小，可分为高压胎、低压胎和超低压胎。当今客货汽车均采用弹性好、断面宽、与道路接触面大、壁薄散热性能好的低压胎，从而不同程度提高了车辆转向操纵稳定性和形驶平顺性。外胎由胎圈、缓冲层、胎面、帘布层组成，帘布层为外胎的骨架，其主要作用为保持外胎的形状和尺寸，帘布层数愈多强度愈大，但弹性降低。帘布由纵向强韧的经线和放在各经线之间的纬线织成，帘线可以是棉线、人造丝线、尼龙线或钢丝。采用人造丝可以使同样尺寸的轮胎增加其载荷量，尼龙线又比人造丝线好，耐用性高。当采用人造丝、尼龙线或钢丝帘线时，在
13、轮胎的承载能力相同的情况下，帘布层数可以减少，此时在外胎表面上标注的是层级(相当于棉线帘布的层数，而不是实际的帘布层数)，轮胎上的汉语拼音字母各有其代表意义，M 表示棉帘布轮胎，R 表示人造丝帘布轮胎，N 表示尼龙帘布轮胎，G表示钢丝帘布轮胎，表示层级可用汉语“层级”或字母“PR”表示，如 10PR 即 10 层级。低压轮胎的尺寸标记用 B-d 表示：B 表示轮胎断面宽度，d 表示轮辋直径，单位为英寸，如 7.00-16 表示轮胎断面宽度为 7 英寸，轮辋直径 16 英寸。轮胎的编号数字：一般前几个数字表示该轮胎生产的年和月，后面的几个数字表示该轮胎的生产序号，例如 920209463 表示该
14、轮胎式 92 年 2 月生产出厂的第 09463 号产品。对于每种尺寸的轮胎，根据其内压力和外胎帘布层级，制造厂家提供其容许载荷，以保证规定的寿命，这在轮胎标准中有具体的规定。不同国家的规定与中国有所不同(略)3.3 汽车悬架汽车悬架是将车轴与车架连接起来的弹性元件，其主要作用是传递作用在车轮与车架之间的一切力和力矩，并缓和由不平路面传递给车架的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车平顺行驶。按汽车两侧车轮运动是否关联，汽车悬架可分为独立悬架和非独立悬架。独立悬架结构特点是两侧车轮各自独立地与车架弹性连接，两侧车轮可单独运动而互不干扰，结构复杂，适用于要求振动低、舒适性高的小轿车上
15、。非独立悬架结构特点是两侧车轮装在一根整体式的车桥上，车桥与车架通过弹簧连接，当一侧车轮因道路不平而变位时，将使另一侧车轮也随之变位，两侧互相影响，振动相对大，因结构简单，广泛应用于货车上。其弹性元件有：a 钢板弹簧 http:/一般汽车均采用钢板弹簧并辅以减震器。钢板弹簧由若干片长度不等、曲率半径不同，宽度一致，厚度相等或不等的弹簧钢板叠合而成，整体上似一根等刚度的弹性架。 前端卷耳通过钢板弹簧销及前支架与车架连接，形成固定的铰链支点，后端卷耳通过吊耳销、吊耳及吊耳支架与车架相连，形成摆动的铰链支点，此结构可在弓形钢板弹簧受压后弓高降低弦长加大时推动吊耳向外摆动，以解决前后固定支架，不能随弦长加大的问题。钢板弹簧后端亦有不是卷耳而是滑板式支承，代替吊耳摆动的铰链支点，钢板弹簧变形时主片表面在后支架的弧形表面滑动，以
