第十三章行驶系

1、第十第十三三章章行驶系行驶系统统概述概述 行驶系的组成行驶系的组成 车桥车桥 悬架悬架13.1概述概述行驶系的功用：行驶系的功用：把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；承受汽车所受外界力和力矩，引力；承受汽车所受外界力和力矩，缓和冲击和振动，缓和冲击和振动，保证汽车保证汽车平顺平顺行驶行驶，支撑车辆全部重量，支撑车辆全部重量。 FtFb13.2车架车架(一）功用：一）功用：支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件和总成。和总成。 （二）对车架的要求：（二）对车架的要求：1 1、车架应具有足够的强度和适当

2、的刚度；、车架应具有足够的强度和适当的刚度；2 2、车架质量尽可能小，以提高整车的轻量化；、车架质量尽可能小，以提高整车的轻量化；3 3、车架应布置的离地面近一些，以使汽车重、车架应布置的离地面近一些，以使汽车重 心降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。心降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。（三）车架的结构形式：（三）车架的结构形式：1 1、边梁式：应用最为广泛、边梁式：应用最为广泛2 2、中梁式：又称脊骨式车架、中梁式：又称脊骨式车架3 3、综合式：、综合式：一、一、 边梁式车架边梁式车架1 1、边、边梁式梁式车架的组成：车架的组成： 由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或由两根位于两边

3、的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。 纵梁纵梁：通常用低合金刚板冲压而成。：通常用低合金刚板冲压而成。 断面形状一般为槽形，还有断面形状一般为槽形，还有Z Z字形和箱形。字形和箱形。 横梁横梁：用于保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，支承汽：用于保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，支承汽 车上的主要部件。车上的主要部件。2 2、边梁式车架的结构特点：、边梁式车架的结构特点： 便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成，便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。有利于改装变型

4、车和发展多品种汽车。3 3、应用、应用：广泛用在载货汽车和大多数的特种汽车上。：广泛用在载货汽车和大多数的特种汽车上。图示为东风图示为东风EQ1090EEQ1090E型汽型汽车车架，它主要由车车架，它主要由两根纵两根纵梁和八根横梁梁和八根横梁铆接而成。铆接而成。纵梁为槽形不等高断面梁纵梁为槽形不等高断面梁，中部断面高度最大两端，中部断面高度最大两端逐渐减小。左右纵梁上各逐渐减小。左右纵梁上各有有100100多个装置用孔多个装置用孔，用以，用以安装转向器、钢板弹簧、安装转向器、钢板弹簧、燃油箱、储气罐、蓄电池燃油箱、储气罐、蓄电池等的支架。等的支架。前横梁前横梁3 3上装置散热器，横上装置散热器

5、，横梁梁4 4制成下凹形以改善驾驶制成下凹形以改善驾驶员的视野，横梁员的视野，横梁7 7做成拱形做成拱形，其余横梁都做成简单的，其余横梁都做成简单的直槽形。直槽形。有的汽车采用了有的汽车采用了Z Z形断面纵梁：形断面纵梁：优点：优点：使车架前后等宽可以提高车架的使使车架前后等宽可以提高车架的使用寿命，并能保证车架前部容下柴油机飞用寿命，并能保证车架前部容下柴油机飞轮壳及装在壳上的起动机。轮壳及装在壳上的起动机。缺点：缺点：纵梁和横梁连接时，须在纵梁上翼纵梁和横梁连接时，须在纵梁上翼面上增加一块垫板，使在纵梁腹板上装置面上增加一块垫板，使在纵梁腹板上装置有关总成不太方便。有关总成不太方便。图中所

6、示图中所示车车架是架是前窄后前窄后宽宽的，前部的，前部宽度缩小是宽度缩小是为了给转向为了给转向轮和转向纵轮和转向纵拉杆让出足拉杆让出足够的空间，够的空间，从而保证最从而保证最大的车轮偏大的车轮偏转角度。转角度。近代轿车车架的设计应近代轿车车架的设计应从保证汽车有良好的整从保证汽车有良好的整车性能出发来考虑。车性能出发来考虑。图中所示车架的中部较图中所示车架的中部较平低，以降低汽车的重平低，以降低汽车的重心，满足高速车行驶稳心，满足高速车行驶稳定性和乘坐舒适的要求。定性和乘坐舒适的要求。由于车架位置的降低，由于车架位置的降低，车架前端做得较窄，以车架前端做得较窄，以允许转向轮有较大的偏允许转向轮

7、有较大的偏转角度。车架后端向上转角度。车架后端向上弯曲，保证了悬架变形弯曲，保证了悬架变形时车轮的跳动空间。因时车轮的跳动空间。因此，轿车车架形状设计此，轿车车架形状设计得比较复杂但很实用。得比较复杂但很实用。采用采用X X形高断面的横梁，可以提高车架的扭转形高断面的横梁，可以提高车架的扭转刚度，特别对于短而宽的车架，这个效果尤为刚度，特别对于短而宽的车架，这个效果尤为显著，故显著，故X X形横梁一般形横梁一般只用于轿车车架只用于轿车车架。大、中型客车的车架在前后车桥上面有大、中型客车的车架在前后车桥上面有较大弯曲较大弯曲度度（如图中（如图中b b所示），因此保证了汽车重心和底所示），因此保证

8、了汽车重心和底板都较低，既提高了行驶稳定性，又方便了乘客板都较低，既提高了行驶稳定性，又方便了乘客的上下车。的上下车。 在工作应力较大的地方常采用图中在工作应力较大的地方常采用图中b b、c c所示剖面所示剖面形状来加强。在有些汽车车架进行局部加强时，可装形状来加强。在有些汽车车架进行局部加强时，可装上加强板，或在某处槽形断面内加嵌板件。上加强板，或在某处槽形断面内加嵌板件。二、二、中梁式车架中梁式车架中梁式车架中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架。因此亦称为脊骨式车架。优点优点：能使车轮有较大的运动空间，便于采用独：能使车轮有较大的运

9、动空间，便于采用独立悬架，从而可提高汽车的越野性；与同吨位货立悬架，从而可提高汽车的越野性；与同吨位货车相比，其车架较轻，减少了整车质量；重心较车相比，其车架较轻，减少了整车质量；重心较低，行驶稳定性好；车架的强度和刚度较大。脊低，行驶稳定性好；车架的强度和刚度较大。脊梁还能起封闭传动轴的防尘套作用。梁还能起封闭传动轴的防尘套作用。缺点缺点：制造工艺复杂，精度要求高，给保养和修：制造工艺复杂，精度要求高，给保养和修理造成诸多不便。理造成诸多不便。应用应用：某些轿车和货车上。：某些轿车和货车上。 图示车架其中梁是管式的，图示车架其中梁是管式的，传动轴装传动轴装在管内在管内，主减速器壳通常固定在中

10、梁的，主减速器壳通常固定在中梁的尾端形成尾端形成断开式驱动桥断开式驱动桥，中梁前端做成，中梁前端做成伸出的支架，以伸出的支架，以固定发动机固定发动机。图示结构中纵梁由图示结构中纵梁由前桥壳前桥壳2 2、前脊梁、前脊梁4 4、分动器壳分动器壳7 7、中央脊、中央脊梁梁8 8、中桥壳、中桥壳1313、后、后桥壳桥壳1111及中后桥之及中后桥之间的连接梁间的连接梁9 9组成。组成。 托架托架1 1支承发动机前支承发动机前部、驾驶室前部及部、驾驶室前部及转向器、前悬架的转向器、前悬架的扭转弹簧。扭转弹簧。托架托架6 6支承驾驶室后支承驾驶室后部及货箱前部，托部及货箱前部，托架架6 6、1414、101

11、0承受货承受货箱的重力。箱的重力。连接梁连接梁9 9的两侧装有的两侧装有托架用来安装后悬托架用来安装后悬架的钢板弹簧架的钢板弹簧1212。三、三、综合式车架和承载式车身综合式车架和承载式车身 综合式车架综合式车架：又称复合式车架，如书中图又称复合式车架，如书中图20-1120-11所示，属所示，属于中梁式车架的变型，同时具有中梁式和边梁式车架的特点。于中梁式车架的变型，同时具有中梁式和边梁式车架的特点。随着汽车工业的发展，车架的结构形式呈现出多样化和复杂化：1 1、桁架式车架桁架式车架：主要用于竞赛汽车及特种汽车，由钢管组主要用于竞赛汽车及特种汽车，由钢管组合焊接而成，兼有车架和车身的作用。合

12、焊接而成，兼有车架和车身的作用。2 2、平台式车架平台式车架：以中梁式车架为基体，在脊骨车架两侧连接：以中梁式车架为基体，在脊骨车架两侧连接车身底板，也是中梁式车架的一种变型，座椅的金属骨架焊接车身底板，也是中梁式车架的一种变型，座椅的金属骨架焊接在车架上，具有较高的刚度。在车架上，具有较高的刚度。3 3、ISRISR车架车架：后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥：后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥总成安装在后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接，后独总成安装在后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接，后独立悬架连接在后车架上。使汽车获得良好的行驶平顺性。立悬架连接在后车架上。使汽

13、车获得良好的行驶平顺性。4 4、半车架半车架：有些轿车为为了减轻车架质量，在车身前部有：有些轿车为为了减轻车架质量，在车身前部有一部分车架称为半车架，发动机和前悬架安装在车架上一部分车架称为半车架，发动机和前悬架安装在车架上使车身局部得到加强。使车身局部得到加强。5 5、承载式车身承载式车身：部分轿车和一些大：部分轿车和一些大型客车取消了车架，而以车身兼型客车取消了车架，而以车身兼起车架的作用，即将所有部件固起车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身定在车身上，所有的力也由车身来承受。来承受。 此结构由于无车架，可以减轻此结构由于无车架，可以减轻整车质量，使地板高度降低，使整车质

14、量，使地板高度降低，使上、下车方便，但是，传动系统上、下车方便，但是，传动系统和悬架的振动和噪声会直接传入和悬架的振动和噪声会直接传入车内，因此应采用隔声和防振措车内，因此应采用隔声和防振措施。施。13.3车桥车桥功用：功用： 传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。 分类：分类： 整体式整体式 根据悬架不同根据悬架不同 断开式断开式 根据车轮作用：根据车轮作用： 转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥一、转向桥一、转向桥功用：功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度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，且承受

15、一定的载荷。以实现汽车的转向，且承受一定的载荷。 性能要求：性能要求： 强度、刚度大；定位角、转向角正确；质强度、刚度大；定位角、转向角正确；质量小。量小。 组成：组成： 前轴、转向节、主销、轮毂前轴、转向节、主销、轮毂结构：结构：转向桥结构（二）二、转向车轮定位二、转向车轮定位功用：功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。 分类：分类： 1、主销后倾、主销后倾 装在前轴上的主销，装在前轴上的主销， 上端向后倾斜的现象。上端向后倾斜的现象。 主销后倾作用：主销后倾作用：主销后倾角主销后倾角主销后倾角有主销后倾角有使车轮自动回使车轮自动回正的

16、作用正的作用2、主销内倾、主销内倾装在前轴上的主销，上端略向装在前轴上的主销，上端略向内倾斜的现象。内倾斜的现象。 作用：作用：1)、保持汽车直线行驶的稳定性。、保持汽车直线行驶的稳定性。 2)、使驾驶员转向轻便。、使驾驶员转向轻便。使转向节与使转向节与主销轴线距主销轴线距离扩大，从离扩大，从而增大转矩。而增大转矩。主销主销 内倾角有使车轮内倾角有使车轮自动回正的作用自动回正的作用车轮绕主销旋转车轮绕主销旋转180后的状态后的状态3、前轮外倾、前轮外倾作用：作用：当车空载时，当车空载时，轮胎外缘与路面接轮胎外缘与路面接触，当车载货时，触，当车载货时，在车重的作用下车在车重的作用下车轮垂直于路面

17、，使轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。轮胎能够均匀磨损。 4、前轮前束、前轮前束安装前轮时，在同一轴上的两端车轮旋转平面不安装前轮时，在同一轴上的两端车轮旋转平面不平行，前端略向内束的现象。平行，前端略向内束的现象。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前轮前端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。向外张开的影响。（AB）称为称为前束值前束值 一般前一般前束值为束值为012mm调节横拉杆调节横拉杆来调节车轮来调节车轮前束前束13.4转向驱动桥转向驱动桥功用：功用：驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转

18、，完成转向。13.5悬架悬架功用：功用： 连接车桥与车架，并传递二者之间的相互作用力，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。减小振动，保证汽车的正常行驶。 组成：组成： 弹性元件弹性元件承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击 导向装置导向装置传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证传递纵向力、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。车轮相对于车身有正确的运动关系。 减震器减震器加快振动的衰弱。加快振动的衰弱。分类分类独立悬架：独立悬架： 每一侧车轮单独通每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个过悬架与车架相连，每个车轮能

19、独立上下跳动而互车轮能独立上下跳动而互不影响。不影响。 非独立悬架：非独立悬架： 左右车轮安装在左右车轮安装在 一根整一根整体车桥两端，车桥则通过体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。弹性元件与车架相连。车桥车桥弹性元件弹性元件车架车架断开式车桥断开式车桥一、弹性元件与典型悬架一、弹性元件与典型悬架1、钢板弹簧、钢板弹簧 作用：作用： 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。 结构：结构：钢板弹簧钢板弹簧套管套管螺栓螺栓螺母螺母中心螺栓中心螺栓卷耳卷耳弹簧夹弹簧夹单片弹簧和少片弹簧单片弹簧和少片弹簧特点：特点： 断面尺寸延长度方向变化；断面尺

20、寸延长度方向变化； 减轻重量，节约材料。减轻重量，节约材料。钢板弹簧的安装非独立悬架非独立悬架在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。与车架的连接与车架的连接2、螺旋弹簧、螺旋弹簧制造：制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。用弹簧钢棒料卷制而成。 特点：特点： 无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。 性能：性能： 没有减振作用，必须另加减震器。没有减振作用，必须另加减震器。应用：应用：桑塔纳轿车的前悬架麦麦弗弗逊逊式式独独立立弹弹簧簧悬悬架架弹簧套在减震器外边，节省了安装

21、空间，空余的大量空间便于安装发动机当车轮转向跳动时，车轮延主销转动。3、油气弹簧、油气弹簧特点：特点： 以空气和油液作为工作物质。以空气和油液作为工作物质。油气不分油气不分隔隔式式油气分隔式油气分隔式气体弹簧气体弹簧特点：体积小、寿命长、弹簧刚性可变特点：体积小、寿命长、弹簧刚性可变囊式气体弹簧膜式气体弹簧4、扭杆弹簧、扭杆弹簧扭杆弹簧是用弹簧钢制成的杆。扭杆弹簧是用弹簧钢制成的杆。功用：功用： 当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使当车轮跳动时，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。扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。摆臂摆臂扭杆扭杆扭杆弹簧的装配摆

22、臂摆臂扭杆扭杆将扭杆的固将扭杆的固定端转过一定端转过一个角度，则个角度，则摆臂的初始摆臂的初始位置将改变，位置将改变，可借此调节可借此调节车身的高度。车身的高度。特点：特点：质量小，不需质量小，不需润滑润滑 13.6减振器减振器功用：功用： 促使促使车架与车身振动的车架与车身振动的迅速迅速衰减，改善汽车衰减，改善汽车行驶的平顺性。行驶的平顺性。 原理：原理： 当汽车振动时，减振器壳体当汽车振动时，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、减振器吸收后散热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。失到大气中。弹性元件弹性元件减震器减震器车架车架半轴半轴性能要求：性能要求：1、在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，、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。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，以求迅速在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。减振。 3、在车桥与车架相对速度过大时，减振、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