第10章 车架与车桥

1、 汽车底盘构造与维修 第第10章章 车架与车桥车架与车桥10.1 车架的功用、要求和结构形式车架的功用、要求和结构形式 车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，车架是跨接在各车桥之间的桥梁式结构，是整个汽车的安装基础。是整个汽车的安装基础。一、功用一、功用 1、安装汽车的各总成和部件，并使它们保持、安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置；正确的相对位置； 2、承受来自车上和地面的各种静、动载荷。、承受来自车上和地面的各种静、动载荷。 汽车底盘构造与维修 二、要求：二、要求： 1、应满足汽车总体布置的要求，无干涉、应满足汽车总体布置的要求，无干涉 ； 2、应具有足够的强度和适合的刚度，同

2、时其、应具有足够的强度和适合的刚度，同时其质量应尽可能小；质量应尽可能小；3、要求结构简单，并有利于降低汽车质心和获、要求结构简单，并有利于降低汽车质心和获得大的转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机得大的转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机动性。动性。 汽车底盘构造与维修 三、分类：三、分类： 汽车车架的结构形式常见的有：汽车车架的结构形式常见的有： 边梁式、中梁式、承载式车身等。边梁式、中梁式、承载式车身等。 汽车底盘构造与维修 1边梁式车架边梁式车架 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，如图根横梁组成，如图10.1所示。通常用铆接或所示。通常用铆

3、接或焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚件构架。焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚件构架。 汽车底盘构造与维修 图10.1 东风EQ1090E型汽车车架 汽车底盘构造与维修 H型：型： 两根两根纵梁不纵梁不等距且等距且纵向弯纵向弯曲。曲。 汽车底盘构造与维修 X型型: 两根纵梁呈两根纵梁呈X型。型。 汽车底盘构造与维修 2中梁式车架中梁式车架 边梁式车架有结构简单、部件的安装固定边梁式车架有结构简单、部件的安装固定方便等优点，但其最大的缺点是扭转刚度小。方便等优点，但其最大的缺点是扭转刚度小。为提高车架的扭转刚度，在一些轿车和载货为提高车架的扭转刚度，在一些轿车和载货汽车中采用了中粱式车架汽车中采用了中

4、粱式车架(也称脊梁式车架也称脊梁式车架)的结构形式，如图的结构形式，如图10.4所示。所示。 汽车底盘构造与维修 图10.4 中梁式车架 汽车底盘构造与维修 图10.5 中梁式车架 汽车底盘构造与维修 3综合式车架综合式车架 综合式车架是由中梁式车架的一种变形。综合式车架是由中梁式车架的一种变形。纵梁前段是边梁式的，用以安装发动机；中纵梁前段是边梁式的，用以安装发动机；中后部是中梁，悬伸出来的支架可以固定车身，后部是中梁，悬伸出来的支架可以固定车身，如图如图10.6所示。所示。 汽车底盘构造与维修 综合式车架综合式车架 图10.6 综合式车架 汽车底盘构造与维修 承载式车身承载式车身-兼代车架

5、作用兼代车架作用.图10.7 承载式轿车车身壳体零件分解图 汽车底盘构造与维修 10.1.3 车架的维修车架的维修车架的检修可按车架的检修可按汽车车架修理技术条件汽车车架修理技术条件GB380083进行。进行。1车架常见的损伤及其原因车架常见的损伤及其原因（1）车架侧向弯曲。）车架侧向弯曲。（2）车架向下弯曲（下陷）。）车架向下弯曲（下陷）。（3）车架纵弯曲。）车架纵弯曲。（4）车架扭曲。）车架扭曲。 汽车底盘构造与维修 2车架的检修车架的检修（1）变形的检修。）变形的检修。（2）车架裂纹的焊修。）车架裂纹的焊修。（3）车架补块的应用。）车架补块的应用。（4）覆板的应用。）覆板的应用。（5）车

6、架的重铆。）车架的重铆。 汽车底盘构造与维修 10.1.4 GOA车身技术简介车身技术简介GOA(Global Outstanding Assessment)车身车身技术是丰田汽车公司独有的，是根据世界多数技术是丰田汽车公司独有的，是根据世界多数国家汽车的安全基准，结合汽车实际事故的发国家汽车的安全基准，结合汽车实际事故的发生状况，并在多年反复进行的碰撞实验后，研生状况，并在多年反复进行的碰撞实验后，研究开发出的一种被动安全技术。究开发出的一种被动安全技术。GOA：一是高强度的座舱；二是高效吸收动能车：一是高强度的座舱；二是高效吸收动能车身；三是合适的乘员约束系统，如广汽丰田凯身；三是合适的乘

7、员约束系统，如广汽丰田凯美瑞的预紧三点式美瑞的预紧三点式ELR（Emergency Locking Retractor）安全带、）安全带、WIL（ Whiplash Injury Lessening）概念座椅）概念座椅等。等。 汽车底盘构造与维修 图10.12 可溃缩车体 汽车底盘构造与维修 图10.13 车体撞击力的分散 汽车底盘构造与维修 10.2 车桥概述车桥概述一、车桥的功用一、车桥的功用 车桥通过悬架与车架相连，两端安装车车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，其功用是传递车架与车轮之间的各种力轮，其功用是传递车架与车轮之间的各种力和力矩。和力矩。 汽车底盘构造与维修 二、车桥的类型二

8、、车桥的类型1、按配用悬架结构分：、按配用悬架结构分：整体式、断开式整体式、断开式2、按车桥上车轮的作用分：、按车桥上车轮的作用分：转向桥、驱动桥、转向桥、驱动桥、 转向驱动桥、支持桥。转向驱动桥、支持桥。 汽车底盘构造与维修 10.3 转向桥转向桥 转向桥能使装在前端的左右车轮偏转一定转向桥能使装在前端的左右车轮偏转一定的角度来实现转向，还应该能承受垂直载荷的角度来实现转向，还应该能承受垂直载荷和由道路、制动等力产生的纵向力和侧向力和由道路、制动等力产生的纵向力和侧向力以及这些力所形成的力矩。以及这些力所形成的力矩。 汽车的转向桥结构大致相同，其主要由前汽车的转向桥结构大致相同，其主要由前轴

9、、转向节和主销等部分组成。按前轴的断轴、转向节和主销等部分组成。按前轴的断面形状分为工字梁式和管式两种。面形状分为工字梁式和管式两种。 汽车底盘构造与维修 1工字梁式转向桥工字梁式转向桥如图如图10.14所示，为解放所示，为解放CAl092货车的转货车的转向桥，其前轴的断面形状是工字形向桥，其前轴的断面形状是工字形。 汽车底盘构造与维修 图10.14 工字梁式转向桥 汽车底盘构造与维修 前桥前桥(轴轴)转向节转向节主销主销 汽车底盘构造与维修 转向节转向节前前轴轴主销主销 汽车底盘构造与维修 2管式转向桥管式转向桥 一些轻型和中型货车的前轴采用钢管一些轻型和中型货车的前轴采用钢管组焊式的结构，

10、如图组焊式的结构，如图10.16所示的北京所示的北京BJ1040型汽车转向桥。型汽车转向桥。 汽车底盘构造与维修 图10.16 BJ1040型汽车转向桥 汽车底盘构造与维修 10.4 转向驱动桥转向驱动桥 发动机前置前轮驱动以及全轮驱动的汽发动机前置前轮驱动以及全轮驱动的汽车，其前桥既作为转向桥，还兼起驱动桥的车，其前桥既作为转向桥，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥。作用，故称为转向驱动桥。 转向驱动桥其示意图，如图转向驱动桥其示意图，如图11.17所示。一所示。一般具有主减速器般具有主减速器1、差速器、差速器3和半轴，也具有和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节一般转向桥所具有的转向节7

11、、轮毂、轮毂9和主销和主销12等。等。 汽车底盘构造与维修 图10.17 转向驱动桥示意图 汽车底盘构造与维修 图10.18 上海桑塔纳轿车前桥（转向驱动桥） 汽车底盘构造与维修 10.5 转向车轮定位转向车轮定位转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装应保转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装应保持一定的相对位置关系，这种相对位置关系持一定的相对位置关系，这种相对位置关系称为称为转向车轮定位转向车轮定位。车轮定位参数有：车轮定位参数有：主销后倾、主销内倾、前轮主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束外倾和前轮前束四个参数。通常车轮定位主四个参数。通常车轮定位主要是指前轮定位，现在也有许多车辆需要除要

12、是指前轮定位，现在也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位即四轮定位。前轮定位外的后轮定位即四轮定位。 汽车底盘构造与维修 转向轮绕主销转动转向轮绕主销转动转向轮绕上、下球头转动转向轮绕上、下球头转动 汽车底盘构造与维修 1主销后倾主销后倾在汽车的纵向平面内在汽车的纵向平面内(汽车的侧面汽车的侧面)，主，主销上部向后倾一个角度销上部向后倾一个角度，称为主销，称为主销后倾角，如图后倾角，如图10.19所示。所示。 汽车底盘构造与维修 图10.19 主销后倾角作用示意图 汽车底盘构造与维修 主销安装在前轴上，其主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。上端略向后倾斜。 ：主销后倾角主销后倾角安装前轴时将其

13、安装前轴时将其向后倾斜形成向后倾斜形成 汽车底盘构造与维修 作用：作用：形成回正形成回正力矩，保证汽车力矩，保证汽车直线行驶的稳定直线行驶的稳定性，并使汽车转性，并使汽车转向后回正操纵轻向后回正操纵轻便。便。偶遇外力偏转：偶遇外力偏转：车轮中心的离心车轮中心的离心力，使地面产生力，使地面产生侧向力侧向力y，yL使使车轮回正。车轮回正。 汽车底盘构造与维修 2主销内倾主销内倾在汽车的横向平面内，主销上部向内倾在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个角度，主销轴线与路面垂线之斜一个角度，主销轴线与路面垂线之间的夹角间的夹角称为主销内倾角，如图称为主销内倾角，如图10.20)所示。所示。 汽车底盘构

14、造与维修 图10.20 主销内倾角作用示意图及前轮外倾角 汽车底盘构造与维修 在汽车的横向平面内，在汽车的横向平面内，主销上部向内倾斜一个主销上部向内倾斜一个角度角度 ：主销内倾角主销内倾角 制造前轴时将其销制造前轴时将其销孔轴线向内倾斜形成孔轴线向内倾斜形成 汽车底盘构造与维修 作用：作用：使转向使转向车轮自动回正；车轮自动回正；使转向操纵轻使转向操纵轻便便 绕主销偏转：绕主销偏转：车轮应下陷，车轮应下陷，但不能，故汽但不能，故汽车前部抬起，车前部抬起，重力作用使其重力作用使其回正回正。主销轴线与车轮中心线距离主销轴线与车轮中心线距离c减小减小，转向阻力对轴线的力矩减小转向阻力对轴线的力矩减

15、小 汽车底盘构造与维修 3前轮外倾前轮外倾前轮外倾角是通过车轮中心的轮胎中心前轮外倾角是通过车轮中心的轮胎中心线与地面垂线之间的夹角线与地面垂线之间的夹角，如图，如图10.20a，它也有回正作用。，它也有回正作用。 汽车底盘构造与维修 在汽车的横向平面内，在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一前轮中心平面向外倾斜一个角度。个角度。 轮胎呈轮胎呈“八八”字形张开字形张开时称负外倾，呈时称负外倾，呈“V”字字形张开时称正外倾。形张开时称正外倾。 ：前轮外倾角：前轮外倾角 在设计转向节时使转在设计转向节时使转向节轴颈的轴线与水平向节轴颈的轴线与水平面成一角度面成一角度 汽车底盘构造与维修 前轮不

16、倾斜的状况前轮不倾斜的状况 汽车底盘构造与维修 前轮倾斜前轮倾斜作用：作用：提高车轮工作安全性；提高车轮工作安全性； 转向操纵的轻便性转向操纵的轻便性 主销与车轮中心主销与车轮中心线距离线距离c c减小减小 汽车底盘构造与维修 4前轮前束前轮前束 为消除车轮外倾后带来的不良后果，在安装为消除车轮外倾后带来的不良后果，在安装车轮时使汽车两前轮的中心平面不平行，两车轮时使汽车两前轮的中心平面不平行，两轮前边缘距离小于后边缘距离，俯视车轮，轮前边缘距离小于后边缘距离，俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前而是稍微带

17、一些角度，这种现象称为前轮前束。束。AB之差称为前轮前束，如图之差称为前轮前束，如图10.21所所示。示。 汽车底盘构造与维修 在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的在通过两前轮中心的水平面内，两前轮的前边缘距离前边缘距离B小于两前轮后边缘距离小于两前轮后边缘距离 A，A-B之差。之差。 内八字内八字样前端小后端大的称为前束，而样前端小后端大的称为前束，而像像外八字外八字一样后端小前端大的称为后束或负一样后端小前端大的称为后束或负前束。前束。 汽车底盘构造与维修 汽车底盘构造与维修 前轮前束可前轮前束可通过通过改变横改变横拉杆的长度拉杆的长度来调整来调整 横拉杆横拉杆 汽车底盘构造与维修 作用：

18、作用：消除由于前轮外倾引起的消除由于前轮外倾引起的“滚锥效应滚锥效应”。 汽车底盘构造与维修 5.后轮定位后轮定位 后轮定位不当，即使前轮定位良好，仍然会后轮定位不当，即使前轮定位良好，仍然会有不良的操纵性和轮胎早期磨损。有不良的操纵性和轮胎早期磨损。1后轮外倾角后轮外倾角 像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎像前轮外倾角一样，后轮外倾角也对轮胎磨损和操纵性有影响。较小的正后轮外倾角磨损和操纵性有影响。较小的正后轮外倾角 2后轮前束后轮前束 同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位同前轮前束一样，后轮前束也是后轮定位的一个重要项目。如果前束不当，后轮轮胎的一个重要项目。如果前束不当，后轮轮胎也会被

19、擦伤，另外还会引起转向不稳定及降也会被擦伤，另外还会引起转向不稳定及降低制动效能。低制动效能。 汽车底盘构造与维修 10.6 车桥的检修车桥的检修 汽车的车桥包括驱动桥、转向桥、转向驱动汽车的车桥包括驱动桥、转向桥、转向驱动桥和支持桥四种形式。桥和支持桥四种形式。 转向桥直接关系到汽车行驶稳定性和安全转向桥直接关系到汽车行驶稳定性和安全性，在长期的运行中转向桥因承性，在长期的运行中转向桥因承 受路面传来受路面传来的各种力和力矩以及冲击载荷，转向桥的各零的各种力和力矩以及冲击载荷，转向桥的各零件会发生各种损耗，如：磨损、变形、裂纹和件会发生各种损耗，如：磨损、变形、裂纹和车轮定位参数改变等。这些

20、都会影响汽车的正车轮定位参数改变等。这些都会影响汽车的正常运行，使汽车在行驶中，发生不同程度的转常运行，使汽车在行驶中，发生不同程度的转向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前轮摇摆等故向沉重、方向不稳、行驶跑偏、前轮摇摆等故障，增加了驾驶员的劳动强度，甚至影响到行障，增加了驾驶员的劳动强度，甚至影响到行驶的安全性。驶的安全性。 汽车底盘构造与维修 1前轴的检修前轴的检修 前轴的耗损形式主要是主销孔、钢前轴的耗损形式主要是主销孔、钢板弹簧座与定位孔的磨损以及前轴的板弹簧座与定位孔的磨损以及前轴的变形与裂纹。变形与裂纹。 （1）前轴的磨损）前轴的磨损 （2）前轴变形的检修）前轴变形的检修 汽车底盘构造与维修 2转向节的检修转向节的检修 转向节的重点检修内容是磨损与隐伤。转向节的重点检修内容是磨损与隐伤。（1)隐伤的检验隐伤的检验（2)磨损的检修磨损的检修（3)主销衬套的加工主销衬套的加工 汽车底盘构造与维修 3轮毂的检修轮毂的检修 （1）轮毂轴承承孔磨损的检修）轮毂轴承承孔磨损的检修（2）轮毂变形的检修）轮毂变形的检修 汽车底盘构造与维修 4前轮定位参数的调整前轮定位参数的调整（1)整体式车桥前束值的调整整体式车桥前束值的调整（2）断开