《汽车底盘行驶系》PPT课件.ppt

第六章 汽车底盘,第二节 汽车行驶系,第二节 汽车行驶系,行驶系的功用：接受由传动系传来的扭矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，产生路面对汽车的牵引力；传递并承受路面作用与车轮上的各种反力及其所形成的力矩；应尽可能的缓和冲击和振动，并且与转向系很好的配合，实现汽车行驶方向的正确控制，从而保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性。组成：车架车桥车轮悬架,1.1 车架,功用：支撑连接汽车的各零部件和总成，并使它们保持正确的相对位置；承受来自车上和地面上的各种静、动载荷。分类：边梁式车架 中梁车架 综合式,中梁式车架,综合式车架,为了整车质量，轿车大多采用承载式车身,承载式车身：以车身兼代车架的作用，将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受,承载式车身无车架，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，为此，要加强隔音防噪。,功用：传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向作用力及其所产生的弯矩和扭矩。分类：根据悬架结构不同分为：整体式、断开式根据车轮作用不同：转向桥、转向驱动桥、支持桥,2.1 车桥,2.1.1 转向桥,功用：通过转向节使车轮可以偏转一定角度以实现汽车的转向承受一定的载荷应具有正确的定位角度与合适的转向角；性能要求：强度、刚度大；定位角、转向角正确；质量小。组成：前轴、转向节、主销、轮毂,转向桥结构：,制动鼓,转向节,车轴,主销,轮毂,转向桥,CA10B转向器1-转向节臂 2-主销 3-止推轴承 4-转向桥 5-止动销 6-调整垫片7-转向节 8-羊角轴 9-轴承 10-灰盖 11-锁止螺钉 12-调整垫片13-轮毂 14-制动蹄 15制动鼓,前轴（或前梁）断面为工字形（拳部为矩形），且其中间低。主销置前轴拳部孔内，设有止动销。转向节与前轴制成一体，它的上、下耳部与主销绞链，其运动由转向节臂控制。轮毂经两轴承支于前轮轴上，设有调整装置,2.1.2 转向车轮定位,定义：指前轮和主销安装位置的确定定位参数有：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束转向轮定位对转向轮的要求：具有良好的直线行驶的能力；具有自动回正的作用；操纵省力可靠；轮胎磨损要小,1、主销后倾角,使转弯后的车轮自动回正，保持汽车直线行驶稳定性。3,从侧面观察，在汽车纵平面内，主销上部向后倾斜，其轴线与横铅垂面的夹角称为主销后倾角,2、主销内倾,从前方看，在汽车横平面内，主销上端向内倾斜，其轴线与纵铅垂面的夹角称为主销内倾角。转向后车辆前部抬高，在其重力作用下使车轮回复到直线行驶位置。一般内倾角不大于8,主销内倾角,作用：1、使驾驶员转向操作 轻便2、直线行驶稳3、自动回正,3、前轮外倾,定义：从前方看，在汽车横平面内，前轮上端向外倾斜，其车轮平面与纵铅垂面之间的夹角，称为前轮外倾角。作用：转向轻便减小前轮轴和轴承垂直载荷；防止轮胎脱出。,前轮外倾角,4、前轮前束,作用：克服前轮外倾不良影响，保持直线行驶，减小轮胎磨损；防后驱动式车辆使转向轮外张。前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。一般前束值为012mm。,汽车的前束角是汽车纵向中心平面与车轮中心平面和地面的交线之间的夹角。,四轮定位,（1）四轮定位的重要性：A、安全性的影响：高速行驶时的不稳定及高速转弯时的重心移位。B、零件的加速磨损：颤动及摇动易使车辆零件磨损，拖曳现象造成轮胎快速磨损。C、操纵性不良：转向过重或行驶浮游。D、耗油：行驶不顺畅造成效率低落。E、驾驶人的疲劳：行驶的不舒适及侧滑。,（2）实施四轮定位的时机：A、车辆直行时方向盘是偏的。B、双手离开时车辆会向左 或向右偏滑。C、轮胎磨损不正常、有严重吃胎的現象。D、车身会跳动不稳。E、方向盘会左右晃动。F、行驶时有浮游的情形。G、车辆有杂音或怪声出現。,3.1 车轮与轮胎,功用支承整车的质量；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着力来产生驱动力和制动力；产生平衡汽车转向行驶时的离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩，使车轮保持直线行驶的方向；承担越障提高通过性的作用车轮与轮胎与汽车相关的性能动力性、经济性、平顺性、通过性、制动性、操纵性、稳定性,3.1.1 车轮,车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，它由轮毂、轮辋以及这两元件间的连接部分（称轮辐）所组成。按照轮辐的构造，车轮有两种主要型式：辐板式和辐条式。,辐板式车轮,用于连接轮毂和轮辋的钢质圆盘称为辅板，大多是冲压制成的,辐条式车轮,轮辐是钢丝辐条钢丝辐条车轮由于价格昂贵，维修安装不便，故仅用于赛车和某些高级轿车上,轮辋分类,国产轮辋的代号 规格,3.1.2 轮胎,轮胎的作用和汽车悬架共同缓和汽车行驶时受到的冲击、并衰减由此产生的振动，保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性保证车轮和路面间有良好的附着性、提高牵引性、制动性、通过性承受汽车的重力,优点：轮胎穿孔时，压力不会急剧下降，能安全地继续行驶，气密性好，可以直接通过轮辋散热，工作温度低，使用寿命长，结构简单，质量较小缺点：途中修理较为困难,轮胎,胎缘内部有钢丝圈外胎内侧为胎体，也称帘布层胎体和胎冠之间为缓冲层，也称带束层,普通斜交轮胎,普通斜交轮胎：帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉与胎中心线呈小于90度角排列的充气轮胎,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。由于帘线如此排列，使其强度得到充分利用。子午线轮胎的帘布层数一般可比普通斜交胎诚少约40%50%，胎体较柔软。,斜交轮胎和子午线轮胎比较,子午线轮胎的优点,1)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。2)胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿；行驶时变形小，可降低油耗3%8%。3)因为帘布层数少，胎侧薄，所以散热性能好4)径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大5)承受侧向力时，接地面积基本不变，故在转向行驶和高速行驶时稳定性好,轮胎花纹,3.1.3 轮胎规格的表示方法,D为轮胎外径，d为轮胎内径，H为轮胎断面高度，B为轮胎断面宽度我国轮胎规格标记也采用英制计量单位扁平比：H/B 100%扁平比越小，轮胎断面越宽宽断面轮胎有接地面积大，接地比压小，磨损小，滚动阻力小，抗侧向稳定性好等优点,轮胎的表示方法,换胎方式,前轮因受到橫向阻力和刹车装置之影响，易产生偏磨耗。后轮则因负荷重，尤其是驱动轮时，其疲劳度较大。所以轮胎位置若适时适当交换，可使偏磨耗及疲劳平均化，而促进轮胎的寿命,4.1 悬架,功用：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。组成：弹性元件承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击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。减震器加快振动的衰弱。,分类,1.控制形式主动悬架 根据路面的状况调节刚度和阻尼力被动悬架 路面、行使状况、汽车的弹性元件、导向机构等机械元件,分类,非独立悬架：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连。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。,车桥,弹性元件,车架,断开式车桥,4.1.1 弹性元件与典型悬架,1、钢板弹簧作用：既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。结构：,钢板弹簧,套管,螺栓,螺母,中心螺栓,卷耳,弹簧夹,单片弹簧和少片弹簧,特点：断面尺寸延长度方向变化；减轻重量，节约材料。,变厚度钢板弹簧,钢板弹簧的安装,与车架的连接,2、螺旋弹簧,制造：用弹簧钢棒料卷制而成。特点：无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。性能：没有减振作用，必须另加减震器。,刚度可变的锥形弹簧,麦弗逊式独立弹簧悬架,弹簧套在减震器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机,3、扭杆弹簧,功用：当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。,扭杆弹簧的装配,悬架摆臂,车架,扭杆,4、气体弹簧,特点：以空气和油液作为工作物质。,油气不分割式,油气分隔式,油气弹簧,氮气,空气弹簧,特点：体积小、寿命长、弹簧刚性可变,4.1.2 减振器,功用：加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平稳性。,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。,性能要求：,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，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。3、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限度之内，避免过大的冲击载荷。分类：双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器,一、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,伸张阀,流通阀,压缩阀,补偿阀,伸张行程,车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移。,伸张阀,流通阀,压缩阀,补偿阀,4.2 非独立悬架,一、钢板弹簧式非独立悬架,二、螺旋弹簧非独立悬架,三、空气弹簧非独立悬架,4.3 独立悬架,结构特点是两侧车轮各自独立地与车架或车身弹性连接优点：在悬架弹性元件一定的变形范围内，两侧车轮可以单独运动，而互不影响减少汽车的非簧载质量（不由弹簧支承的质量），在道路条件和车速相同时，非簧载质量愈小，则悬架所受到的冲击载荷也愈小，故使用独立悬架可以提高汽车的平均行驶速度采用断开式车桥，发动机总成的位置便可以降低和前移，使汽车重心下降，提高汽车的行驶稳定性,一、横臂式独立悬架,车轮在汽车横向平面内摆动的悬架,二、滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式）,车轮沿主销移动的悬架，包括烛式悬架和麦弗逊悬架,麦弗逊式恳架 这种悬架是车轮沿摆动的主销轴线移动,横摆臀l以球 铰链与转向节3相连接。外面套有螺旋弹簧6的减振器4上端通过螺栓与橡胶垫圈与车身5 相连接，下端面定在转向节3上。主销的轴线为上下铰链中心的联线。当车轮上下跳动时因 减振器的下支点随横摆臂摆动，故主销轴线的角度是变化的，显然车轮是沿着摆动的主销轴 线：运动这种悬架的突出优点是两前轮内侧空间较大，便于发动机等机件的布置,