学习任务8 车桥与车架

1、汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 学习任务学习任务8 8 车桥与车架车桥与车架 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 【任务描述【任务描述】 车辆行驶系作为汽车底盘中重要的组成部分， 它的功用是接受传动系的动力，通过驱动轮与路面 的作用产生牵引力，使汽车正常行驶；承受汽车的 总重量和地面的反力；缓和不平路面对车身造成的 冲击，衰减汽车行驶中的振动，保持行驶的平顺性； 与转向系配合，保证汽车操纵稳定性 。 当这些元件出现问题时，会造成车辆的安全 性和舒适性变差，所以要能准确分析行驶系的故障 和进行排除。 汽车

2、底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 项目项目8.18.1汽车行驶系统的作用与受力分析汽车行驶系统的作用与受力分析 情境导入情境导入 当车辆正常行驶过程中出现了轮胎的异常磨当车辆正常行驶过程中出现了轮胎的异常磨 损、行驶中出现了跑偏、走不平路面时颠簸比较损、行驶中出现了跑偏、走不平路面时颠簸比较 严重时，我们应该综合考虑，但主要应该考虑行严重时，我们应该综合考虑，但主要应该考虑行 驶系的原因，下面我们就先了解行驶系的组成及驶系的原因，下面我们就先了解行驶系的组成及 作用。作用。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社

3、 理论引导理论引导 v 常见的行驶系有轮式、半履式、车轮-履带式及水路两用 式等多种类型，但应用最为广泛的显然是轮式行驶系。轮 式行驶系主要由车架、车桥、悬架和车轮组成。 v 功用：1.通过车轮与路面之间的附着作用，使传动系 传来的力矩变为汽车行驶的驱动力矩。 v 2.支承汽车总质量，传递路面作用于车轮上的各种力 及力矩。 v 3.缓和冲击，减小振动，保证汽车的行驶平顺性；行 驶系还与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。下面我们就 以常用的轮式行驶系为例，进行分析和讲解。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 一、汽车行驶系的受力情况：（如图一、汽车行驶系

4、的受力情况：（如图8-1） 图图8-1 汽车行驶系受力简析汽车行驶系受力简析 Ga总质量 Z1、Z2地面垂直反力 MK转矩 K车轮半径 Ft牵引力 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v汽车行驶系的受力情况，汽车的总重量通过前、汽车行驶系的受力情况，汽车的总重量通过前、 后车轮传到地面，引起地面作用用于前轮和后轮后车轮传到地面，引起地面作用用于前轮和后轮 上的垂直反力。当驱动桥中半轴将驱动转矩传到上的垂直反力。当驱动桥中半轴将驱动转矩传到 驱动轮上时，产生路面作用于驱动轮边缘上的向驱动轮上时，产生路面作用于驱动轮边缘上的向 前的纵向反力，被称作驱动力

5、，驱动力用以克服前的纵向反力，被称作驱动力，驱动力用以克服 驱动轮本身的滚动阻力，其余大部分则依次通过驱动轮本身的滚动阻力，其余大部分则依次通过 驱动桥壳、后悬架传到车架，用来克服汽车上的驱动桥壳、后悬架传到车架，用来克服汽车上的 空气阻力和坡道阻力；还有一部分驱动力由车架空气阻力和坡道阻力；还有一部分驱动力由车架 经过前悬架传至从动桥，作用于自由支撑在从动经过前悬架传至从动桥，作用于自由支撑在从动 桥两端转向节上的从动轮中心，使前轮克服滚动桥两端转向节上的从动轮中心，使前轮克服滚动 阻力向前滚动。于是，整个汽车便向前行驶了。阻力向前滚动。于是，整个汽车便向前行驶了。 如果行驶系中处于牵引力传

6、递路线上的任一个环如果行驶系中处于牵引力传递路线上的任一个环 节中断，汽车将无法行驶。节中断，汽车将无法行驶。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v其实，驱动力是作用于轮缘上的，因而对车轮中 心造成了一个反力矩。此反力矩力图使驱动桥壳 中部(主减速器壳)的前端向上抬起。当采用断开 式驱动桥时，主减速器是直接固定在车架上的， 因而此反力矩也就直接由主减速器壳传给车架。 当采用非断开式驱动桥时，反力矩则由主减速器 壳经半轴套管传给后悬架，再由后悬架传给车架。 反力矩传到车架上的结果，使得车架连同整个汽 车前部都有向上抬起的趋势，具体表现为前轮上 的垂直

7、载荷减少而后轮上的垂直载荷增加。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v汽车在制动时，同样产生一个与转矩相反的制动 转矩，作用与车轮上产生一个与汽车方向相反的 制动力，迫使汽车减速或停车。使汽车后部向上 抬起，前部下沉的趋势，从而使作用于后轮上垂 直载荷减小，前轮上垂直载荷增大。紧急制动时， 作用尤其明显。 v汽车在弯道上或路面弓度较大的道路上行驶时， 由于离心力或汽车质量在横向坡道上的分力作用， 使汽车具有侧向滑动的趋势，路面将阻止车轮侧 滑而产生路面作用与车轮的侧向力，此力由行驶 系来传递和承受。下面我们进行逐一分析： 汽车底盘构造与维修汽车底盘

8、构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 （一）牵引力与附着力：（一）牵引力与附着力： 1.牵引力：牵引力： 地面对驱动轮的切向反作用力。 Ft =Mk/Kt 2.附着力附着力F：路面对轮胎切向反作用力的极限值。 F= Zi 附着系数 Ft F （二）行驶阻力： 1.滚动阻力：滚动阻力：车轮在地面上滚动的阻力。（如图8-2） 滚动阻力的形成： a、路面变形 b、轮胎变形 滚动阻力和车重成正比 滚动阻力Ff： Ff= 9.81G0 f f滚动阻力系数 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 图图8-2 滚动阻力的形成滚动阻力的形成 2.2.空气

9、阻力：空气阻力：车身在空气中运动的阻力（如图8-3） 空气阻力Fw ： Fw=w A(vvb)2/13 空气阻力：和车身的迎风面积成正比；和车速的平方成正比 W 空气阻力系数 A汽车迎风面积 v汽车速度 vb风速 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 图图8-3 空气阻力空气阻力 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 3.坡度阻力：坡度阻力：汽车在坡道上行驶时，汽车重力沿坡道的分力。 上坡阻力Fi ： Fi= 9.81G0 i i 爬坡度，等于tg 坡度阻力：车重沿坡道的分力和坡度成正比。 4.加速阻力：加速阻

10、力：汽车加速时要克服的惯性力 （如图8-5） 图图8-4 坡度阻力坡度阻力 加速阻力Fj ： Fj = G0j 汽车旋转质量换算系数 j汽车加速度 加速阻力：加速时要克服的惯性力和 加速度成正比 影响加速阻力的因素： （1）汽车平移质量的惯性力 （2）汽车旋转质量的惯性力 图图8-5 汽车的加速阻力汽车的加速阻力 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v二、汽车正常行驶条件二、汽车正常行驶条件 v汽车的驱动-附着条件： vFf+Fw+Fi+FjFtF vFf+Fw Ft 平路加速 vFf+Fw+Fi Ft 上坡加速 vFf+Fw= Ft 平路匀速 vF

11、f+Fw+Fi = Ft 上坡匀速 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 任务实施任务实施 行驶系基本结构和特点。表中具体程序只列出题纲。 操作环节操作环节 对应项目对应项目 具体程序具体程序 1准备工作1.查询汽车行驶系新技术相关资料 2.制定资料收集方案 3.准备所需设备及工具 电脑及配套设施台 2汽车车身系统 的演变 1.目前汽车行驶系的主要研究方向 主要集中在车身控制方面，包括控制的理论和方法， 以及采用新的技术 2.汽车行驶系的变化。 3车身系统的现 状 1.新结构的不断使用，使车身更轻，发生碰撞后降低 伤害。2.车辆新材质已发展成为成熟的产

12、品，并在各 种车辆上得到了广泛的应用。 4行驶系统的发 展 车辆行驶系统的发展主要是材质和结构的发展。 （1）不断改进材质，减轻车身质量； （2）采用新型结构，减少碰撞伤害 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 项目项目8.2 车架车架 v 情境导入情境导入 v 客户报修客户报修 v 顾客来报修，他驾驶的速腾汽车在进过一次碰撞事故后，车辆出现了 行驶跑偏，而且轮胎有异常磨损。 v 信息源关键词：信息源关键词： v （请学生自己分析客户报修中的关键词）（请学生自己分析客户报修中的关键词） v 故障原因分析故障原因分析 v 故障原因分析：车辆碰撞后，使车身

13、出现了变形，引起了车轮的定位 异常，所以会出现异常磨损，同时出现了行驶跑偏。 v 提出解决问题的基本方案：提出解决问题的基本方案： v （请学生草拟问题解决方案，教师进行理论引导）（请学生草拟问题解决方案，教师进行理论引导） 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v 理论引导理论引导 v 一、车架的组成及作用一、车架的组成及作用 v 车架是汽车上各部件的安装基础。如发动机、变速器、车身或驾驶室通 过弹性支承安装于车架上；前、后桥通过悬架连接在汽车车架上；而转 向器则直接安装在车架上。通常车架由纵梁和横梁组成。 v 在一些客车和轿车上，车身和车架制成一体

14、，这样的车身称为“半承载 式车身”，有的被加强了车身则能完全起到车架的作用，这样的车身称 为“承载式车身”，不另设车架。随着节能技术的发展，为了减轻自重， 越来越多的轿车都采用了承载式车身。 v 车架承受着全车的大部分重量，在汽车行驶时，它承受来自装配在其上 的各部件传来的力及其相应的力矩的作用。当汽车行驶在崎岖不平的道 路上时，车架在载荷作用下会产生扭转变形，使安装在其上的各部件相 互位置发生变化。当车轮受到冲击时，车架也会想相应受到冲击载荷。 因而要求车架具有足够的强度，合适的刚度，同时尽量减轻重量。在良 好路面行驶的汽车，车架应布置得离地面近一些，使汽车重心降低，有 利于汽车稳定行驶，车

15、架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v二、车架的分类二、车架的分类 v 目前，汽车车架按其结构形式主要可分为边梁式车架、中 梁式车架和综合式车架、承载式车身三种。（如图8-6） 边梁式 中梁式 综合式 承载式 图图8-6 车架的结构形式车架的结构形式 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 （一）边梁式车架 边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由 16Mn合金钢板冲压而成，两种者之间采用铆接或焊接连接。 纵梁多采用抗弯能力较强的槽型截面，也有

16、采用Z字形或箱形等截面形状的， 因纵梁中部受变曲力矩最大，中部断面宽，由中部至两端逐渐减少，构成等强 度梁。因为生产工艺条件的限制，也有将纵梁做成等截面的。为了汽车结构布 置的要求，纵梁可在上下及左右方向做成弯曲的。为了固定转向器、钢板弹簧、 蓄电池等的需要，在纵梁上要打出相应的安装孔。 在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件和总成，所以横梁形状以及在纵 梁上的位置应满足安装上的需要。横、纵梁的断面形状、横梁的数量以及两者 之间的连接方式，对车机架的扭转刚度有大的影响。在以下三种车架中： 1、箱型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用焊接连接，扭转刚度最大。 2、槽型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用铆接

17、连接，扭转刚度适中。 3、槽型纵梁、工字型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度最小。 边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架，因而在载重汽车和特 种车上得到广泛用。 在车架的前后两端一般装有缓冲件-保险杠。载重汽车车架前端还装有挂钩， 以便于在汽车发生故障时由别的汽车来拖带，其后横梁上装有拖带挂车用的拖 钩，为了承受拖钩上传来的较大作用力，要以角支撑加强后横梁。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v （二）中梁式车架 v 中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形， 其上固定有横向的托架或连接梁，使车架成鱼骨状。 v 中梁

18、式车架重量轻，重心低，行驶稳定性好，其结构使车轮跳动空间 比较大，便于采用独立悬架系统。车架刚度和强度较大，中梁还能对 传动轴有防尘作用。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，使维护 保养不方便。另外横梁是悬臂梁，弯矩大，易在根部处损坏。 v 架前部是边梁式，后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复 合式车架）它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。该车架的边梁用 以安装发动机，悬伸出来的车架可以固定车身。这种车架实际上属于 中梁式车架的变型。 v 部分轿车和大型客车取消了车架，而以车身兼代车架的作用，将所有 部件固定在车身上，所有的力也有车身来承受，这种车身称为承载式 车身。目前大多数轿车都采

19、用，如上海桑塔纳轿车、一汽大众的捷达 和奥迪100以及一汽的红旗CA7220型轿车等。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。但传动 系和悬架的震动和噪声会直接传入车内，为此应采取隔音和防震措施。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v任务实施任务实施 v 注：车架的修理在整车上的拆卸与安装步骤放在综合训练中进行，这 里简要介绍方法。 操作操作 环节环节 对应项对应项 目目 具体程序具体程序 1 准备工 作 1.查询相关资料、维修手册（速腾轿车） 2.制定检修方案 3.准备所需仪器、设备和工具： （1）车身校正仪

20、 （2）清洗剂、机油、润滑脂、棉纱、油盆若干。 2 车身变 形的测 量 1.将车辆停放在车身校正仪上； 2.车辆定位； 3.使用车身校正仪的测量臂测量各点位置； 3变形车 身的校 正 1.采用专用夹具，将变形位置连接 2.使用专用倒链或拉伸工具，将变形位置拉出。 3.保持这个位置； 4.松开夹具后再次测量变形量。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 项目项目8.3 车桥车桥 v 情境导入情境导入 v 客户报修客户报修 v 客户来店反映，他的丰田卡罗拉车辆在转弯时前桥存在异 响，而且转动角度越大，响声越厉害。 v 信息源关键词：信息源关键词： v （请

21、学生自己分析客户报修中的关键词）（请学生自己分析客户报修中的关键词） v 故障原因分析故障原因分析 v 故障分析：异响只在转弯时出现，且转弯角度越大响声越 大，此时应考虑是转向驱动桥的轴承异常引起的异响，重 点检查车桥方面。 v 提出解决问题的基本方案：提出解决问题的基本方案： v （请学生草拟问题解决方案，教师进行理论引导）（请学生草拟问题解决方案，教师进行理论引导） 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v理论引导理论引导 v一、车桥的作用与分类一、车桥的作用与分类 v 车桥两端安装车轮，它通过悬架与车架相连。当汽车行驶时，车轮受到 的滚动阻力、驱

22、动力、制动力和侧向力及其弯矩和扭矩均通过车桥传递 给悬架和车架，同时，车架上的载荷也通过车桥传递给车轮。故车桥的 作用是安装车轮，传递车架与车轮之间的各个方向的作用力及其产生的 弯矩和扭矩。 v 车桥根据悬架结构形式分为非断开式和断开式两种。 v 根据车桥作用可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。 v 断开式与非独立悬架配合使用；断开式与独立悬架配合使用。图图8-7 转向桥转向桥 v 转向桥和支持桥都属于从动桥， 一般货车前桥多为转向桥，后桥或中、 后两桥为驱动桥，越野汽车的前桥为 转向驱动桥，挂车的车桥为支持桥。 图图8-7 转向桥转向桥 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈

23、尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 二、转向桥二、转向桥 v1.转向桥的作用转向桥的作用 v 利用铰接装置，使装在其两端的车轮偏转一定 角度来实现汽车转向，同时，还承受和传递汽车 的部分载荷和汽车制动、车轮侧滑等产生的作用 力及力矩。 v2.转向桥的组成转向桥的组成 v 由前轴、转向节、主销和轮毅等四部分组成, （如图8-7）所示 图图8-8 转向节转向节 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v 3.转向桥的主要零部件转向桥的主要零部件 （1）前轴 v 前轴是由钢材锻造而成，一般采用工字形断面，两端略成方形，前轴中部 向下凹，两端向上翘起呈拳形，

24、其中有通孔，主销插入孔内可将前轴与转向 节铰接。前轴上平面有两处用以支承钢板弹簧的加宽面，其上钻有安装U形 螺栓的通孔和钢板弹簧定位坑。 v （2）转向节图图8-8 转向节转向节 v 转向节是由上、下两叉和支承轮毂的轴构成（如图8-8），两叉制有安装主销 的同轴孔，孔内压入青铜套或尼龙衬套，在衬套上开有润滑油槽。转向节轴 上存两道轴颈，内大外小，用来安装内外轮毂轴承。靠近两叉根部有呈方形 的凸缘，其上的通孔用来固定制动底板。一般在左、右转向节的下叉上各有 一个带键槽的锥孔，分别安装左右梯形臂，在左转向节的上叉上也有一个带 键槽的锥孔，用以安装转向节臂。 v （3）主销 v 主销的作用是铰接前轴

25、与转向节，使转向节绕着主销摆动以实现车轮转向。 常见的主销形式有实心圆柱形，空心圆柱形，圆锥形和阶梯形四种，主销中 部一般都切有四槽，通过带螺纹的楔形销将主销固定在前轴拳部孔内，使之 不能转动。 v （4）轮毂 v 轮毂用于连接制动鼓，轮盘和半轴凸缘，它通过内外两个圆锥滚柱轴承装 在转向节轴颈上。轴承的松紧度可通过调整螺母加以调整，调整后用锁紧垫 圈锁紧。在轮载外端装有端盖，以防止泥水和尘土浸人；内侧装有油封、挡 油盘，以防止润滑油迸入制动器。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v三、转向驱动桥三、转向驱动桥 v 能够实现车轮转向和驱动两种功能的车

26、桥，一般应用于全轮驱动的越能够实现车轮转向和驱动两种功能的车桥，一般应用于全轮驱动的越 野汽车上。其结构如图所示。它具有一般驱动桥所具有的主减速器、野汽车上。其结构如图所示。它具有一般驱动桥所具有的主减速器、 差速器和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节、主销和轮毂等差速器和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节、主销和轮毂等 （如图（如图8-9）。）。 图图8-9转向驱动桥示意图转向驱动桥示意图 v 由于转向的需要，半轴被分成两段，由于转向的需要，半轴被分成两段， 即：内半轴（与差速器相连）和外即：内半轴（与差速器相连）和外 半轴（与轮毂相连），二者用等角半轴（与轮毂相连），二者用等角 速万向

27、节连接起来。同时主销也因速万向节连接起来。同时主销也因 此分成上、下两段，分别固定在万此分成上、下两段，分别固定在万 向节的球形支座上，转向节轴颈部向节的球形支座上，转向节轴颈部 分做成空心的，外半轴从中穿过。分做成空心的，外半轴从中穿过。 转向节的连接叉是球状壳体，既能转向节的连接叉是球状壳体，既能 满足转向的需要，又适应了转向节满足转向的需要，又适应了转向节 的传力需求。的传力需求。 图图8-9转向驱动桥示意图转向驱动桥示意图 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v任务实施任务实施 注：车桥的修理在整车上的拆卸与安装步骤放在综合训练中进行，这里简

28、要介 绍方法。 操作操作 环节环节 对应项对应项 目目 具体程序具体程序 1准备工 作 1.查询相关资料、维修手册（卡罗拉轿车）2.制定检 修方案3.准备所需仪器、设备和工具：（1）组合工具 一套（2）清洗剂、机油、润滑脂、棉纱、油盆若干。 2车桥部 件的检 查 1.将车辆停放在举升机上； 2.目视检查车桥各部件的完好情况； 3车桥的 拆卸 1.松开车轮连接螺栓；2.取下车轮。3.将万向传动装 置从车轮和变速器总成中取出；4.检查转向驱动桥的 部件情况。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 4检修项目及要求 一. 转向节的检修 1.隐伤的检验 转向节

29、的油封轴颈处，因其断面的急剧变化，应力 集中，是一个典型的危险断面，容易产生疲劳裂纹， 以致造成转向节轴疲劳断裂酿成重大的交通事故。因 此，二级维护和修理时必须对转向节轴进行隐伤检验， 一旦发现疲劳裂纹，只能更换，不许焊修。 2.磨损的检修 （1）转向节轴颈磨损的检修。轴颈与轴承的配合间 隙：轴颈直径不大于40mm时，配合间隙为0.040mm； 轴颈直径大于40mm时，配合间隙为0.055mm。转向 节轴颈磨损超标后应更换新件。 （2）转向节轴颈锁止螺纹的检验。损伤不多于2牙。 锁止螺母只能用扳手拧入，若能用手拧入，说明螺纹 中径磨损松旷，应予以修复或更换转向节。 （3）转向节上面的锥孔的检验

30、。与转向节臂等杆件 配合的锥孔的磨损，应使用塞规进行检验，其接触面 积不得小于70，与锥孔配合的锥颈的推力端面沉入 锥孔的沉入量不得小于2mm。否则，更换转向 节。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v项目项目8.4 车轮定位车轮定位 情境导入情境导入 客户报修客户报修 顾客车辆来店，反应他的速腾轿车在车速为60-70KM/H 时，车辆出现了抖动，而且车辆行驶时，车辆向左跑偏。 信息源关键词：信息源关键词： （请学生自己分析客户报修中的关键词）（请学生自己分析客户报修中的关键词） 故障原因分析故障原因分析 故障分析：一般车辆出现高速抖动，行驶跑偏时

31、，都是因 为车轮定位参数异常引起的，此时只要对车辆进行车轮定位 的检查和调整，同时对车轮的平衡进行检查。 提出解决问题的基本方案：提出解决问题的基本方案： （请学生草拟问题解决方案，教师进行理论引导）（请学生草拟问题解决方案，教师进行理论引导） 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v 理论引导理论引导 v 一、车轮定位 v 要想保证汽车在行驶中的安全与舒适，汽车的四个车轮并 不是垂直于地面的，必须考虑许多因素来确定车轮与地面 的角度，即车轮定位。 v 所谓转向轮定位，就是汽车的每个转向轮、转向节和车 桥与车架的安装应保持一定的相对位置。 v 通常车轮

32、定位主要指前轮定位，但现代大多数轿车，由 于速度快，对行驶稳定性有更高的要求，除前轮定位外， 还需要后轮定位，即车轮定位（四轮定位）。 v 二、车轮定位参数： v 车轮定位参数有四个：主销后倾、主销内倾、车轮外倾、 车轮前束 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v（一）主销后倾 v 1.主销后倾：主销后倾：主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。 v 2.主销后倾角：主销后倾角：在纵向平面内，主销轴线与垂线之间的夹角(如图8-10)。图图8- 10主销后倾示意图主销后倾示意图 图图8-10主销后倾示意图主销后倾示意图 v 主销后倾后，其轴线延长线与路面的

33、交点a位于轮胎与地面接触点b之前，b 点距离a点为l。若汽车转弯时（如右转弯），则汽车的离心力将引起路面对 车轮的侧向反作用力F,F通过b点作用于车轮上，形成稳定力矩M=FL，其万 向与车轮旋转方向相反，它有使转向轮自动恢复到原来中间位置的趋势。主 销后倾的作用是保证汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的转向轮自动 回正。 v 主销后倾角越大，车速越高，转向轮的稳定效应越强，但转向越沉重，主销 后倾角一般不超过3。 v 主销后倾角是由前轴、悬架和牢架装配在一起时，使前轴向后倾斜或依靠钢 板弹簧座间加装楔形垫块而形成的 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版

34、社 v （二）主销内倾 v 1.主销内倾：主销内倾：主销安装在前轴上，其上端略问内倾斜。 v 2.主销内倾角主销内倾角:在横向平面内，主销轴线与垂线之间的夹角(图8-11)。 v 3.作用是使转向轮自动回正，并使转向轻便。 v 当转向轮在外力作用下由中间位置 偏转一个角度时（为解释方便，图中画成偏 转了180,见图，实际车轮偏转角度一般不超 过50），车轮的最低点将陷入地面下，但实 际上是不可能的，而是将转向轮连同汽车前部 向上抬起一个相应的高度。一且外力消失，转 向轮就在汽车前部重力的 图图8-11主销内倾示意图主销内倾示意图 作用下，力图恢复到原来的直驶位置，这就是前轮目动回正的原因。 v

35、 主销内倾角越大或转向轮转角越大，则汽车前部抬起就越高，转向轮自 动回正作用越强烈，但转向就越费力，主销内倾角一般不大于8。此 外，主销内倾角还使得转向臂缩短，从而减小了阻力臂，使得转向轻便， 同时也可减小从转问轮传到转向盘上的冲击力。 v 主销内倾角是在前轴制造加工时，使主销孔向内倾斜而获得的。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v（三）前轮外倾（转向轮外倾）（如图8-12） v 1.前轮外倾：前轮外倾：前轮安装在车桥上，其上端略向外倾斜。 v 2.前轮外倾角：前轮外倾角：前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角见图。 v 前轮外倾作用在于提高前轮工

36、作的安全性，使转向轻便。由于前轮外 倾使前轮所承受的重力集中到较大的内轴承上去，保护了较小的外轴 承和转向节轴外端的锁紧螺母，有利于行驶安全。此外，前轮外倾和 主销内倾相配合，进一步缩小了转向臂a的距离，使汽车转向更为轻 便。前轮外倾角一般为1左右。 前轮外倾角是由转向节的结构确定 的。 v （四）前轮前束（转向轮前束） 图图8-13前轮前束示意图前轮前束示意图 v图图8-13前轮前束示意图前轮前束示意图 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v图图8-13前轮前束示意图前轮前束示意图 v1.前轮前束：前轮前束：前轮安装后，两前轮的旋转平面不 平行，前

37、端略向内束。 v2.前轮前束值前轮前束值A-B ：两轮后端距离A与前端距离B 差值（如图8-13）所示。 v3.前轮前束的作用是消除因前轮外倾使汽车行驶 时向外张开的趋势，减小轮胎磨损和燃料消耗。 v4.前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v三、转向轮定位的检测与调整 v1.前轮前束的检测与调整图前轮前束的检测与调整图8-15 v首先检查轮胎气压是否符合规定值，转向机构、 轮毂轴承紧度及各拉杆连接的间隙是否正常，然 后把汽车前轴架起，使两前轮悬空成水平状态， 转动转向盘，使两轮毂摆成直线，用前束 尺进行 测量，

38、把前束尺对准两轮胎中心平面。在两端离 地面相等处或两轮胎内侧轮毂边缘外进行测量距 离，然后把两前轮转动180 ，再在同一位置测 量后面距离，前、后两距离之差值，即为前束值。 前轮前束值若不符合原厂规定，必须进行调整。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v2.前轮外倾角的调整（前轮外倾角的调整（如图8-15） v（1）车轮着地，松开下摇臂球形接头的固定螺母。 v（2）将外倾调整杆插入图8-15所示的孔中，横向 移动球形接头，直至达到外倾值，一般是右侧从 前面插入调整杆，左侧从后面插入调整杆。 v（3）调整后紧固螺母，再次检查外倾角及前束， 直到符合标

39、准为止。 图图8-15 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 【拓展与提升】【拓展与提升】 行驶系常见故障的诊断方法行驶系常见故障的诊断方法 v 由于汽车经常在复杂道路上行驶，车桥、车架等系统在不 断变化的情况下工作，因此车桥、车架、车轮定位系统常 出现异响、振动、行驶中出现异常等故障。 v 一、车架常见的损伤及其原因一、车架常见的损伤及其原因 v （一）故障现象 v 车架侧向弯曲（侧摆）；车架向下弯曲（下陷）；车架纵 弯曲；车架菱形变形；车架扭曲 v （二）故障原因： v 发生碰撞或者长期不按规定装载。 v （三）故障排除： v 采用大梁校正仪进行校

40、正。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 v 二、低速摆头二、低速摆头 v （一）故障现象 v 汽车低速直线行驶时前轮摇摆，感到方向不稳。转弯时大幅度转动方 向盘，才能控制汽车的行驶方向。 v （二）故障原因 v 1.转向节臂装置松动。 v 2.转向节主销与衬套磨损松旷。 v 3.轮毂轴承间隙过大。 v 4.前束过大。 v 5.轮毂螺栓松动或数量不全。 v （三）故障排除 v 前轮低速摆头和转向盘自由空程大，一般是各部分间隙过大或有连接 松动现象，诊断时应采用分段区分的方法进行检查。可支起前桥，并 用手沿转向节轴轴向推拉前轮，凭感觉判断是否松旷。若松旷，说明 转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大。 若此处不松旷，说明前轮毂轴承松旷，应重新调整轴承的预紧度。若 非