汽车构造第二十一章PPT演示课件

1、1第二十一章第二十一章 车桥和车轮车桥和车轮第一节第一节 车桥车桥 2功用：传递车架（或承载式车身）与车轮之间功用：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。各方向作用力及其所产生的弯矩和扭矩。分类：分类：根据悬架结构不同分为：根据悬架结构不同分为： 整体式、断开式整体式、断开式 根据车轮作用不同分为：根据车轮作用不同分为： 转向桥转向桥 承承+转转作作 转向驱动桥转向驱动桥 承承+转转+驱驱用用 驱动桥驱动桥 承承+驱驱 从动桥从动桥 承承3一、转向桥一、转向桥功用：功用： 通过转向节使车轮可以偏转一定角度以实现汽车通过转向节使车轮可以偏转一定角度以实现汽车的转向

2、；的转向； 承受一定的载荷；承受一定的载荷； 应具有正确的定位角度与合适的转向角；应具有正确的定位角度与合适的转向角；性能要求：性能要求： 强度、刚度大；定位角、转向角正确；质量小。强度、刚度大；定位角、转向角正确；质量小。组成：组成：前轴、转向节、主销、轮毂前轴、转向节、主销、轮毂4转向桥结构：转向桥结构：制动鼓制动鼓转向节转向节车轴车轴主销主销轮毂轮毂5二、转向驱动桥二、转向驱动桥功用：功用：驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。成转向。6三、从动桥三、从动桥7四、转向车轮定位四、转向车轮定位功用：功用：n为保证汽车稳定的直线行驶，转向

3、桥为保证汽车稳定的直线行驶，转向桥在保证汽车转向的同时，应使转向轮具在保证汽车转向的同时，应使转向轮具有自动回正作用，减少轮胎和机件的磨有自动回正作用，减少轮胎和机件的磨损；使主销和转向节保持一定的安装角损；使主销和转向节保持一定的安装角度，称为转向轮定位，通过此定位参数度，称为转向轮定位，通过此定位参数保证自动回正作用。保证自动回正作用。n定位参数有：主销后倾角、主销内倾角、定位参数有：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和车轮前束。前轮外倾角和车轮前束。(fuxi)81、主销后倾、主销后倾： 装在前轴上的主销，上端向后倾斜的装在前轴上的主销，上端向后倾斜的现象，即在汽车纵向平面内，主销轴线与

4、现象，即在汽车纵向平面内，主销轴线与地面垂直线的夹角地面垂直线的夹角 。 能使转弯后的车轮自动回正，保持汽能使转弯后的车轮自动回正，保持汽车直线行驶的稳定性。车直线行驶的稳定性。 主销后倾角能形成回正的稳定力矩，主销后倾角能形成回正的稳定力矩，其大小取决于力臂其大小取决于力臂l l大小，力臂大小，力臂l l又取决于又取决于的大小；稳定力矩过大会导致方向盘沉的大小；稳定力矩过大会导致方向盘沉重。重。 一般一般小于小于2323，现在车的胎压下，现在车的胎压下降，弹性增加，使得稳定力矩增大，降，弹性增加，使得稳定力矩增大，可可相应减小。相应减小。(a) (a) 主销后倾角太小造成不稳定：转向后主销后

5、倾角太小造成不稳定：转向后缺乏方向盘自动回正能力：车速高时发飘缺乏方向盘自动回正能力：车速高时发飘（车辆在高速公路上行驶时应对此项予以（车辆在高速公路上行驶时应对此项予以充分重视）。充分重视）。(b) (b) 主销后倾角不对称造成跑偏：左、右主销后倾角不对称造成跑偏：左、右两轮之主销后倾角不相等超过两轮之主销后倾角不相等超过3030时车辆时车辆出现跑偏，跑偏方向主销后倾角较小的一出现跑偏，跑偏方向主销后倾角较小的一侧。侧。92 2、主销内倾、主销内倾转向主销内倾角是指从车辆正转向主销内倾角是指从车辆正面看（即汽车横向平面内）在转向面看（即汽车横向平面内）在转向轮上转向主销轴线与铅垂直线的夹轮上

6、转向主销轴线与铅垂直线的夹角角叫主销内倾角。叫主销内倾角。 当转向轮因外力而由中间位置当转向轮因外力而由中间位置偏一角度，因偏一角度，因存在，汽车自重有存在，汽车自重有使转向轮回复原位置效应，且还减使转向轮回复原位置效应，且还减小小c值，使转向轻便并减小从转向值，使转向轻便并减小从转向轮传来的冲击，但轮传来的冲击，但c过小，会使转过小，会使转向时，胎和路面滑动较大，增大摩向时，胎和路面滑动较大，增大摩擦阻力，使转向沉重且加速胎磨损擦阻力，使转向沉重且加速胎磨损（在前轴设计中保证）（在前轴设计中保证） 一般一般 。主销内倾角主销内倾角103 3、前轮外倾、前轮外倾前轮外倾角前轮外倾角作用：作用：

7、 空车与满载时，车桥因承载变形，空车与满载时，车桥因承载变形，有可能出现轮内倾，会加速胎偏磨损以有可能出现轮内倾，会加速胎偏磨损以及加重轮毂外轴承的负荷及加重轮毂外轴承的负荷（在转向节设计中保证）一般（在转向节设计中保证）一般11。 当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车载货时，在车重的作用下车轮垂直当车载货时，在车重的作用下车轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。于路面，使轮胎能够均匀磨损。正外倾角太大的影响：正外倾角太大的影响：（1 1）轮胎外侧单边磨损；）轮胎外侧单边磨损；（2 2）悬挂系统零件磨损加速；）悬挂系统零件磨损加速；（3 3）车辆会朝着正外倾角较大的

8、的一侧）车辆会朝着正外倾角较大的的一侧跑偏。跑偏。负外倾角太大的影响：负外倾角太大的影响：（1 1）轮胎里侧单边磨损；）轮胎里侧单边磨损；（2 2）悬挂系统零件磨损加速；）悬挂系统零件磨损加速；（3 3）车辆会朝着负外倾角较小的一侧跑）车辆会朝着负外倾角较小的一侧跑偏。偏。 114 4、前轮前束、前轮前束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。如果车轮的前部靠近汽车纵向中心平面，则前束为正值（前束夹角。如果车轮的前部靠近汽车纵向中心平面，则前束为正值（前束角）；反之则为负值（后束角）。角）；反之则为负值（

9、后束角）。 俯视车轮，汽车的两个前轮旋转平面并不完全平行，而是稍微俯视车轮，汽车的两个前轮旋转平面并不完全平行，而是稍微带一点角度，前端距离小于后端距离，这种现象称为前轮前束。带一点角度，前端距离小于后端距离，这种现象称为前轮前束。a-ba-b的的差值为前束值。差值为前束值。12车轮前束的作用车轮前束的作用消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两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影响（即车轮向外滚前轮前端向外张开的影响（即车轮向外滚动趋势），动趋势），。一般前束值为一般前束值为012mm13正前束太大造成：正前束太大造成： 轮胎外侧快速磨损轮胎外侧快速磨损(a)(a)对子午胎，会类

10、似正外倾角太大所形成的磨损形态。对子午胎，会类似正外倾角太大所形成的磨损形态。(b)(b)磨损形式为锯齿状或块状。磨损形式为锯齿状或块状。(c)(c)当用手由轮胎之内侧向外侧抚摸，胎纹内缘有锐利的当用手由轮胎之内侧向外侧抚摸，胎纹内缘有锐利的感觉。感觉。 转向不稳定转向不稳定(a)(a)直行性差直行性差(b)(b)车轮发抖车轮发抖负前束太大造成：负前束太大造成： 轮胎内侧快速磨损轮胎内侧快速磨损(a) (a) 对子午胎，会有类似负外倾角太大所形成的磨损形对子午胎，会有类似负外倾角太大所形成的磨损形态。态。(b) (b) 磨损形成为锯齿状或块状。磨损形成为锯齿状或块状。(c) (c) 当用手由轮

11、胎之外侧向内侧抚摸，胎纹内缘有锐利当用手由轮胎之外侧向内侧抚摸，胎纹内缘有锐利的感觉。的感觉。 转向不稳定转向不稳定(a)(a)直行性差直行性差(b)(b)车轮发抖车轮发抖14四轮定位检测四轮定位检测n车辆进行四轮定位检测必要性车辆进行四轮定位检测必要性 车辆在出厂时，其悬挂系统的定位角度（基车辆在出厂时，其悬挂系统的定位角度（基本定位角度有本定位角度有7 7个）都是根据设计要求预先设定好个）都是根据设计要求预先设定好的。这些定位角度共同用来保证车辆驾驶的舒适性的。这些定位角度共同用来保证车辆驾驶的舒适性和安全性。但是，由于车辆在售出并行驶一段时间和安全性。但是，由于车辆在售出并行驶一段时间后

12、，这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不平后，这些定位角度会由于交通事故、道路坑洼不平造成的剧烈的颠簸（特别是高速行驶时突然遇到不造成的剧烈的颠簸（特别是高速行驶时突然遇到不平路面）、底盘零件磨损、更换底盘零件、更换轮平路面）、底盘零件磨损、更换底盘零件、更换轮胎等原因而产生变化。一旦定位角度由于任何一种胎等原因而产生变化。一旦定位角度由于任何一种原因产生变化，就可能产生诸如轮胎异常磨损、车原因产生变化，就可能产生诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨损加快、辆跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘发沉、车辆发飘等不适症状。有些症状使车方向盘发沉、车辆发飘等不适症状

13、。有些症状使车辆在高速行驶时非常危险。辆在高速行驶时非常危险。15n四轮定位维修保养：是通过定位角度测量诊断车四轮定位维修保养：是通过定位角度测量诊断车辆的四轮行驶参数，以使车辆实际行驶情况满足辆的四轮行驶参数，以使车辆实际行驶情况满足设计安全要求。设计安全要求。n一般新车在驾驶一般新车在驾驶3 3个月后就应做四轮定位，以后若个月后就应做四轮定位，以后若存在：每行驶存在：每行驶2-32-3万公里，或发生更换轮胎或减震万公里，或发生更换轮胎或减震器、发生较强碰撞后都应及时做四轮定位。器、发生较强碰撞后都应及时做四轮定位。n基本定位角度基本定位角度主销后倾角（主销后倾角（castercaster）

14、 ；主销；主销内倾角内倾角包容角包容角磨擦半径磨擦半径 （sailascrub sailascrub radiusradius）；车轮外倾角（）；车轮外倾角（cambercamber）；前束角）；前束角（toetoe）；转向角（）；转向角（turning angleturning angle）；退缩角）；退缩角（setbacksetback）；推进角。）；推进角。 16第二节第二节 车轮与轮胎车轮与轮胎 n 支撑整车质量支撑整车质量n 缓和冲击力，改善承载条件缓和冲击力，改善承载条件n 传递驱动力、制动力、转向力传递驱动力、制动力、转向力n 减小行驶阻力和能量消耗、提高运输效率减小行驶阻力和能

15、量消耗、提高运输效率n 提高通过性提高通过性 轮毂轮毂 车轮车轮 轮辋轮辋车轮车轮 连接件连接件( (轮辐轮辐) ) 高压高压 有内胎有内胎 斜交胎斜交胎 轮胎轮胎 充气充气 低压低压 带束斜交胎带束斜交胎 实心实心 超低压超低压 无内胎无内胎 子午线胎子午线胎 17车轮的组成车轮的组成车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，常车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，常由两个主要部件由两个主要部件轮辋和轮辐组成。轮辋和轮辐组成。n轮辋：在车轮上轮辋：在车轮上安装和支承轮胎安装和支承轮胎的部件的部件n轮辐：在车轮上轮辐：在车轮上介于车轴和轮辋介于车轴和轮辋之间的支承部件之间的支承部件18

16、19载货汽车双式后轮结构载货汽车双式后轮结构 2021 铸造辐条式主要铸造辐条式主要用于重型车上用于重型车上( (其承载能力强其承载能力强) ) 22轮辋轮辋232425国产轮辋轮廓类型及代号国产轮辋轮廓类型及代号26国产轮辋的代号国产轮辋的代号 规格规格n规格用轮辋名义宽度和轮辋名义直径以及高规格用轮辋名义宽度和轮辋名义直径以及高度代号表示。度代号表示。n例如：例如：n3.5010c3.5010c：n1010名义直径（名义直径（inin） 3.503.50名义宽度（名义宽度（inin） 结构形式（表示整体式）结构形式（表示整体式） cc轮辋代号轮辋代号nw10w1028(wdc)28(wdc

17、)：n首字首字w w表宽式，加强型表宽式，加强型 3.503.50名义宽度（名义宽度（inin） 结构形式（表示复合式）结构形式（表示复合式） wdcwdc：轮辋类型代号：轮辋类型代号27轮胎轮胎一、轮胎的作用一、轮胎的作用 1.1.缓和冲击缓和冲击, ,衰减振动衰减振动, ,保证乘坐舒适性和行驶保证乘坐舒适性和行驶平顺性平顺性 ( (有适宜弹性有适宜弹性) ) 2. 2.保证附着性保证附着性, ,以提高其牵引性以提高其牵引性, ,制动性和通过制动性和通过性性 ( (胎面有花纹增强附着胎面有花纹增强附着) ) 3. 3.承受车重，并传递力和力矩承受车重，并传递力和力矩 ( (有适宜承载力有适宜

18、承载力) ) 目前目前, ,轿车轿车, ,货车几乎全用低压胎货车几乎全用低压胎.(.(因其弹因其弹性好性好, ,断面宽断面宽, ,与道路接触面大与道路接触面大, ,壁薄散热好壁薄散热好) )。利用提高行驶平顺性和转向操纵稳定性。利用提高行驶平顺性和转向操纵稳定性。28 轮胎轮胎n胎冠胎冠轮胎与地面接轮胎与地面接触部分触部分n胎肩胎肩胎冠与胎侧的胎冠与胎侧的过渡部分过渡部分n胎缘胎缘轮胎与轮辋相轮胎与轮辋相接触部分接触部分n外胎内侧为胎体，也称外胎内侧为胎体，也称帘布层帘布层n胎体与胎冠之间为缓冲胎体与胎冠之间为缓冲层，也称带束层层，也称带束层29普通斜交轮胎普通斜交轮胎 帘布层和缓冲层各相邻层

19、帘线交叉且与胎中帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉且与胎中心线呈小于心线呈小于90角排列的充气轮胎。角排列的充气轮胎。30子午线轮胎子午线轮胎 帘布层帘线排列方向与轮胎的子午断面一致且帘帘布层帘线排列方向与轮胎的子午断面一致且帘线在圆周方向上只靠橡胶来联系的充气轮胎。线在圆周方向上只靠橡胶来联系的充气轮胎。3132普通斜交普通斜交 带束斜交带束斜交子午线子午线 帘布帘布, ,帘线帘线, ,与轮胎与轮胎子午断面交角子午断面交角( (胎胎冠角冠角) )为为52525454 帘布帘布, ,帘线帘线, ,与轮胎与轮胎子午断面交角小于子午断面交角小于2525 帘布帘布, ,帘线帘线, ,与轮胎与轮胎子午断面

20、交角为子午断面交角为0 0 弹性较差、滚阻弹性较差、滚阻较大、耐磨性较差较大、耐磨性较差 使用寿命和滚阻介使用寿命和滚阻介于两胎之间于两胎之间( (其保其保证车的侧向稳定性证车的侧向稳定性最好最好) ) 弹性大弹性大, ,耐磨性好耐磨性好, ,滚阻小滚阻小, ,附着缓冲附着缓冲性能好性能好, ,承载力大，承载力大，胎侧易裂口胎侧易裂口, ,侧面侧面变形大导致，侧向变形大导致，侧向稳定性差稳定性差, ,制造技制造技术及成本高术及成本高 同样强度下同样强度下, ,子午线胎帘布层数比普通斜交胎少子午线胎帘布层数比普通斜交胎少40%40%50% 50% 33轮胎花纹轮胎花纹34有内胎轮胎有内胎轮胎3536无内胎轮胎无内胎轮胎3738轮胎规格的表示方法轮胎规格的表示方法d db bb-db-d扁平率：断面高度与断面扁平率：断面高度与断面宽度比。（宽度比。（h/b)h/b)对车辆高速行驶的作用：对车辆高速行驶的作用：a a、高宽比越小，接地压力减、高宽比越小，接地压力减小，胎面磨损减小小，胎面磨损减小b b、降低车轮重心，提高车辆、降低车轮重心，提高车辆稳定性稳定性c c、由于