《车桥和车轮双语》PPT课件.ppt

第19章：车桥和车轮Chapter 19 Axle and wheel,车桥 Axle车轮与轮胎 Wheel and tire重点Key points：转向桥、转向驱动桥的构造；车轮定位。难点Difficulties：转向驱动桥的构造及工作原理；车轮定位参数及调整。教学目的：掌握转向桥、转向驱动桥的构造；车轮定位参数及数值的调整。,19.1 车桥 Axle,一.定义 Definition: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.To connect the wheels suspension and frame to the wheels.二.功用Function: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。To deliver force and torque between the frame and wheels.非独立悬架的车桥为整体式；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。车桥可按其性质分为Classification：转向桥 Steering axle 转向驱动桥Steering drive axle 支持桥 Supporting axle,Drive axle,suspension,转 向 桥（重点）Steering axle,1.功用 Function：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向。同时，承受车轮与车架之间的垂直载荷，纵向的道路阻力、制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩。2.要求Requirements：足够的刚度、强度；Enough rigidity and strength 转向轻便、行驶稳定；Easy control and stabile travel 减轻轮胎磨损、转向轮具有正确的定位角和合适转向角；Less wear of tire and correct wheel alignments 尽量减小转向桥质量和摩擦阻力。Less mass and friction 3.结构Construction：如图所示(东风EQ1090E汽车的前桥)；日本丰田戴娜轿车转向桥；JL6360型客车断开式转向桥。实物图。,Wheel hub,Steering knuckle,Front beam,bearing,Tie rod,Integral steering axle,四.组成:Components,Thrust bearing,pitman arm,Steering wheel,Steering axle,Longitudinal rod,Steering knuckle,Pitman rods,Tie rod,Kingpin/spindle,worm,Steering drop arm,sector,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,转向驱动桥 Steering drive axle,不同点：为了转向的需要而将半轴分成两段制造，称内半轴和外半轴，二者用等角速万向节连接起来。主销也被分成上下两段，分别固定在万向节的球形支座上；转向节轴制成空心的，以便外半轴从中穿过。转向节由转向节外壳和转向节轴组合而成。,l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,kingpin,U-joint,bearing,Inner half shaft,Outer half shaft,Final drive,differential,Steering knuckle,Outer half shaft,U-joint,Inner half shaft,kingpin,Inner half shaft,kingpin,Outer half shaft,wheel,Wheel hub,Steering knuckle housing,U-joint,Final drive,Sketch of steering drive axle,Final drive housing,19.2 四轮定位 Wheel Alignment,为了使转向轻便和行驶稳定，减少轮胎和机件的磨损，应使主销和转向轮保持一定的安装角度，称为转向轮定位（即前轮定位）。转向轮定位参数有：主销后倾 Kingpin Caster主销内倾(自动回正)Kingpin angle前轮外倾Camber of front wheel前轮前束Toe-in of front wheel后轮的外倾角和前束 Camber and toe-in of rear wheel。,主销后倾 Kingpin Caster,1.定义Definition：在纵向垂直平面内，主销装在前轴上，其上端向后倾斜，这种现象叫主销后倾。垂线与主销轴线之间的夹角叫主销后倾角。2.作用Function：3.取值范围：,主销后倾的作用Function of caster,1.保持汽车直线行驶的稳定性;To keep the stability of straight traveling 2.使汽车转向后，前轮有自动回正的作用。To return the initial position after steering.,的范围 range of angle,现代汽车角一般不超过3。高速车由于路面的侧向反力 较大，并且常使用超低压子午线扁平轮胎，轮胎弹性也大，行驶时轮胎与路面接地点后移，稳定力矩的力臂L增加，因此，后倾角可以减小甚至为负值。的获得：主销后倾角的获得一般是前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，由于钢板前高后低，使前轴向后倾而形成。由此可知，车架变形、钢板弹簧疲劳、转向节松旷、车桥扭转变形等原因，都将使主销后倾角发生变化。,主销内倾 Kingpin angle,1.定义Definition：在横向平面内，主销在前轴上安装时，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。主销轴线与垂线之间的夹角就叫主销内倾角。范围。2.作用Function：保持汽车直线行驶的稳定性；转向操纵轻便。,To keep the stability of straight traveling and operate easily.,的范围range of angle,8 由于力臂C为负值，就产生了一个抗偏力矩：（）。当然，过大的内倾会使转向沉重。但由于转向助力器的广泛使用，角仍可适当增大。（一般为40-60mm）的获得：主销内倾角是由前轴在制造时其主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。前轴弯曲变形及主销与销孔磨损变形都能引起主销内倾角改变。,自动回正 Turning back automatically,主销后倾和主销内倾都使汽车转向时自动回正，保持直线行驶的稳定。To keep traveling in a straight ahead position.所不同的是，主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关。车速高时,后倾起作用;车速低时,内倾起作用,这样，在不同的车速时，各自发挥其稳定作用。,前轮外倾Camber,1.定义Definition：前轮安装在车桥上时，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称为前轮外倾。在横向平面内，车轮轴线与水平线之间所夹的锐角叫前轮外倾角。2.作用Function：是避免汽车重载时车轮产生负外倾，提高汽车行驶安全性。设计转向节时使其轴径线与水平面成一角度，即前轮外倾角。一般为1左右。,前轮前束Toe-in,1.定义Definition：2.功用Function：使锥体中心前移，前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整，使两轮的前后距离差值符合规定要求，一般此值小于0-12mm。,后轮的外倾角和前束Camber and toe-in,随着道路条件的改善，现代轿车的行驶速度愈来愈高，对前轮驱动汽车和独立后悬挂汽车，如果后轮定位不当，既使前轮定位良好，仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。为了防止高速行驶时汽车出现的“激转”及自动转向现象，在结构设计上应确保汽车具有不足转向特性。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束可使后轮获得合适的侧偏角，提高高速行驶的操纵稳定性。,后轮的外倾角和前束Camber and toe-in,（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；低速行驶:高速行驶:,车轮与轮胎 Wheel and tire,作用是支承汽车的质量，传递驱动力矩、制动力矩和侧向力等。一、车轮：二、轮胎：,Wheel drop center,spoke,Radial tire,bolts,Decoration plate,Balance clips,车 轮Wheel,车轮由轮辋、轮毂及轮辐(连接部分)组成。按连接部分的构造可将车轮分为：辐板式 plate type；辐条式 spoke type。,Drop center,Wheel hub,bolt,rim,Center sector,轮 辋Wheel drop center,用以安装轮胎。按结构轮辆可分为深式、平式和对开式三种。轮毂的表示方法。,轮辋的表示方法,a:深槽轮辋(DC)；b:深槽宽轮辋(WDC)；c:半深槽轮辋(SDC)；d:平底轮辋(FB)；e:平底宽轮辋(WFB)；f:全斜底轮辋(TB)；g:对开式轮辋(DT);,轮 胎Tire,轮胎的主要作用是：支承汽车的总质量；与悬架一起吸收、缓和汽车行驶时所受到的部分冲击和衰减由此而产生的振动；保证车轮与路面有良好的附着能力，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。分类。,分类Classification,1.按气压分：高压胎（气压为0.5MPa0.7MPa）high pressure tire低压胎（气压为0.2MPa0.5MPa）low pressure tire超低压胎（气压为0.2MPa以下）ultralow pressure tire2.按组成结构不同又可分：有内胎轮胎 inner tube tire无内胎轮胎 inner tubeless tire3.按外胎中帘线的排列方向分：普通斜交轮胎 Bias-belted tire子午线轮胎 Radial construction tire4.轮胎规格的表示方法：,有内胎轮胎的构造,组成:外胎 内胎 垫带等,动画演示,帘布层(1)帘布层是外胎的骨架，也称胎体。(2)作用:承受负荷，保持外胎的形状和尺寸。缓冲层 位于胎面和帘布层之间，作用是加强胎面和帘布层的结合，防止紧急制动时胎面从帘布层上脱离，缓和汽车行驶时路面对轮胎的冲击和振动。胎面 是外胎的外表面，包括胎冠5，胎肩6和胎侧7。胎圈 是使外胎牢固地装在轮辋上，有较大的刚度和强度，由钢丝圈、帘布层包边和胎围包布组成。,普通斜交轮胎,外胎由胎圈1、缓冲层2、胎面3和帘布层4等组成。帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉且与胎中心线呈小于90o角排列的充气轮胎，称为普通斜交轮胎。胎面花纹 胎面磨损,胎面花纹,1.普通花纹：花纹细而浅，花块接地面积大，适用于较好路面。2.纵向花纹：轮胎的滚动阻力小，防侧滑、散热能力好；噪声低，高速行驶性能好，但甩石和排水性较差。轿车及货车均可采用。3.横向花纹：轮胎的耐磨性好，不易夹石。4.越野花纹：沟槽宽而深，花块接地面积小，防滑性好。5.混合花纹：介于普通花纹和越野花纹之间。,轮胎磨损wear of tire,子午线轮胎radial tire,子午线胎帘布层帘线排列方向与轮胎子午断面（横断面）一致，各层帘线彼此不相交。优点：耐磨性好，使用寿命长，比普通胎长3050；滚动阻力小，节约燃料（滚动阻力可减小2530，油耗可降低8左右）；附着性能好，承载能力大，缓冲能力强，不易被刺穿，并且质量较轻。,无内胎轮胎的构造Tubeless tire construction,无内胎轮胎在外观上与有内胎轮胎近似，所不同的是没有内胎及垫带，空气直接充入外胎内，由轮胎和轮辋保证密封。,无内胎轮胎的特点Features of tubeless tire,1.无内胎轮胎的在轮胎穿孔时，压力不会急剧下降，能安全地继续行驶；2.不会因内、外胎之间摩擦和卡住而损坏；3.气密性较好，可以直接通过轮辋散热，所以工作温度低，使用寿命较长；4.结构简单，质量较小。适用于高速行驶。,活胎面轮胎 Removable tread tire 活胎面轮胎的胎面是可更换的，其最大优点是在花纹严重磨损或磨光后，可以单独更换胎面。也可以根据不同使用条件更换不同花纹的胎面。其缺点是质量较大，使用中可能出现胎体和胎面环之间磨损，胎面环橡胶与钢丝体脱层。,轮胎规格的表示方法 Indication of tire size,一般用轮胎的外径D，轮辋的直径d，断面宽度B和断面高度H的公称尺寸来表示轮胎的基本尺寸，基本尺寸的单位有英制、公制和公英制混合三种。表示方法 举例,Section width,Section height,表示方法 indication method,1.高压胎：写成D B。2.低压胎：写成B-d。3.超低压胎：主要指轿车轮胎，表示方法同低压胎B-d。通常以轮胎断面高和宽的比值H/B作为一个参数标注在轮胎上，称为扁平率；有的轮胎还标出所适应的车速；也有的把用途标在最前面。,R-radial tireB-bias-belted tire,负载指数 Tires load index轮辋直径 Rim diameter截面高宽比 Aspect ratio截面宽度 section width 速度级别标志 speed rating from B to Z,举例：,GB/T 2978-1997轿车轮胎系列例1：185/60 R 13 80 H,当车轮上下跳动时，车轮平面不倾斜、主销轴线的方向也保持不变，但轮距发生较大变化将引起车轮的侧向滑移和加速轮胎的磨损。,轮胎换位路线Tire rotation,