第十章 轮式机械行驶系(详)

第十章轮式工程机械行驶系

2/1/20231轮式机械行走系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引力；承受车辆所受外界力和力矩，保证工程车辆正常行驶。FtFb2/1/20232轮式机械行走系缓冲减振传力传递车轮与车架之间的作用力支承及承受各种载荷车架边梁式车架中梁式车架悬架驱动桥转向桥转向驱动桥支承桥独立悬架非独立悬架铰接式车架车桥车轮刚性悬架§10-1

行走系的组成2/1/20233轮式机械行走系一、车架功用：固定并支承工程车辆部件。2/1/20234轮式机械行走系边梁式车架2/1/20235轮式机械行走系中梁式车架1、连接桥2、中央脊梁3、分动器壳5、前悬架扭杆弹簧6、前脊梁8、前桥壳9、发动机前托架11、中桥壳13、后桥壳4、驾驶室后部及货箱副梁前部托架7、发动机后部及驾驶室前托架10、连接货箱副梁的托梁12、后悬架的钢板弹簧14、连接货箱副梁的托架2/1/20236轮式机械行走系铰接式车架铰链结构常有：销套式：结构简单，上下孔有同轴度要求，因此上下铰点距离宜小，主要在中小型工程机械上采用。球铰式：销轴受力可改善，同轴要求低，距离可加大，主要用于大型机种。滚锥轴承式：变滑动为滚动，偏转时更加灵活，润滑方便，防尘性好，但结构较为复杂。2/1/20237轮式机械行走系二、车桥功用：

传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。分类：

整体式

根据悬架不同

断开式

根据车轮作用：

转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支承桥2/1/20238轮式机械行走系转向桥功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现车辆的转向，且承受一定的载荷。性能要求：强度、刚度大；定位角、转向角正确；质量小。组成：前轴、转向节、主销、轮毂2/1/20239轮式机械行走系转向桥结构：2/1/202310轮式机械行走系转向桥结构（二）2/1/202311轮式机械行走系驱动桥驱动形式的表示方法：用车辆车轮数×驱动轮数如：4×2；4×4；6×6；6×4三轮车后轴驱动：3×22/1/202312轮式机械行走系转向驱动桥功用：驱动车辆行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。2/1/202313轮式机械行走系三、悬挂组成：是车架与车桥之间传力，连接装置的总称。减震器—加快振动的衰弱。弹性元件—承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击导向装置—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。作用：吸收冲击和振动，改善在不平路面上行驶的平稳性；传力；连接桥和车架。2/1/202314轮式机械行走系在工程机械中，低压宽基轮胎能起良好的吸振缓冲作用。所以有的工程机械不设悬挂。但是，行驶速度超过35km/h的工程机械，要有弹性悬挂。车桥与车架作刚性连接，悬架不能缓和吸收振动，只适宜用于低速车辆，一般不超过35Km/h1、刚性悬挂/悬挂分类2/1/202315轮式机械行走系刚性悬挂有两种连接形式：（１）用螺栓直接将桥固定在车架上（２）车桥通过副车架和水平销铰接于主车架下面，使桥可以摆动，适应不平路面，称为平衡刚性悬架。轮式工程机械行驶速度低，采用为弹性较大的低压宽基轮胎，一般采用刚性悬架或平衡刚性悬架。2/1/202316轮式机械行走系能吸收并缓和冲击振动，为高速车辆使用。（１）钢板弹簧；（２）油气弹簧（３）螺旋弹簧加减振器2、弹性悬挂2/1/202317轮式机械行走系独立悬架：每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。

非独立悬架：左右车轮安装在一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。车桥弹性元件车架断开式车桥2/1/202318轮式机械行走系非独立悬架特点：结构简单、工作可靠应用：货车、客车的前后悬架，后悬架.工程用车辆。举例：板簧非独立悬架（单个板簧、双板簧）螺旋弹簧非独立悬架空气弹簧非独立悬架（可实现车身高度自动调节少用）油气弹簧非独立悬架（矿用自卸车）2/1/202319轮式机械行走系弹性元件/钢板弹簧作用：

既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。结构：钢板弹簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳弹簧夹2/1/202320轮式机械行走系单片弹簧和少片弹簧特点：断面尺寸延长度方向变化；减轻重量，节约材料。2/1/202321轮式机械行走系钢板弹簧的安装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。2/1/202322轮式机械行走系板簧与车架的连接2/1/202323轮式机械行走系螺旋弹簧制造：用弹簧钢棒料卷制而成。特点：无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。性能：没有减振作用，必须另加减振器。用途：常用于独立悬架2/1/202324轮式机械行走系应用：弹簧套在减振器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机2/1/202325轮式机械行走系油气弹簧特点：以空气和油液作为工作介质。具有可变刚度特性，需加装导向装置和减振器油气不分割式油气分隔式2/1/202326轮式机械行走系减振器功用：加速车架与车身振动的衰减，改善车辆行驶的平顺性。原理：当车辆振动时，减振器壳体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、减振器吸收后散失到大气中。弹性元件减振器车架车桥2/1/202327轮式机械行走系性能要求在悬架压缩行程内，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。在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。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，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。2/1/202328轮式机械行走系减振器分类双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器（伸张行程）2/1/202329轮式机械行走系双向作用筒式减振器结构：伸张阀流通阀压缩阀补偿阀活塞杆防尘罩活塞储油钢桶导向座2/1/202330轮式机械行走系双向筒式工作原理压缩行程：车轮靠近车架容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。2/1/202331轮式机械行走系伸张行程

车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。2/1/202332轮式机械行走系减振器工作过程伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，在同样油压作用下，伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力。2/1/202333轮式机械行走系四、车轮与轮胎车轮和轮胎的功用车轮与轮胎的种类轮胎的表示方法2/1/202334轮式机械行走系车轮的功用承受车辆的重量和负荷传递各种力和力矩，保证车轮和路面间有足够的附着力。轮胎和悬挂一起，共同缓和与吸收冲击和振动。2/1/202335轮式机械行走系车轮的组成轮毂：是车轮的中心，通过内外轴承安装在车桥端部或转向节上。轮盘：连接轮毂与轮辋，有盘式和辐式。盘式轮盘与轮辋焊接或铆接成一本，少数与轮辋直接铸造成一体。辐式轮盘通常与轮毂铸成一体。轮辋：用来固定轮胎，有多种断面形式。如深式、半深式、平式、斜底平式等。轮胎：轮毂轮辋轮辐2/1/202336轮式机械行走系轮胎结构不同充气轮胎实心轮胎结构不同气压不同断面宽度不同有内胎式无内胎式高压胎（0.5~0.7MPa）低压胎0.15~0.45MPa超底压胎0.05~0.15MPa标准轮胎H/B=0.95~1.15宽基轮胎H/B=0.5~0.7超宽基轮胎胎面花纹纵向花纹横向花纹混合花纹块状花纹2/1/202337轮式机械行走系轮胎规格的表示方法高压胎D×B；D-轮胎外径，B-轮胎的断面宽度，×表示高压胎。单位：英寸低压胎的表示方法B-d,超低压胎表示方法与此相同.B-轮胎断面宽度，d-轮胎内径，—表示低压胎B记为小数点后两位以00表示，如10.00－20宽基或超宽基轮胎B-dB记为小数点后一位，且以5表示，如12.5-20轮胎的尺寸标记方法目前通用的有英制和公制两种，我国采用英制标记。2/1/202338轮式机械行走系内容有：转向轮外倾转向轮前束主销后倾主销内倾对前轮转向的整体式车架的工程机械及工程汽车：转向轮、转向节和桥梁三者之间的位置关系，通过定位参数来保证，合理的定位才能保证车辆转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。转向轮定位§10-2整体车架的转向轮定位2/1/202339轮式机械行走系当机械水平停放时，在其横向垂面内，车轮向外倾斜的现象。外倾角（1°左右）。转向轮外倾2/1/202340轮式机械行走系转向轮外倾假设空车正好垂直路面，则满载时：车桥变形而内倾主销与衬套，轴承与轮毂处的间隙，内倾。内倾后，路面反力的轴向分力使轮毂压向外端小轴承，磨损间隙增大后，内倾更厉害，可能车轮松脱。采取措施：在制造有关零件时预先使前轮有一定的外倾角，一般为1°左右。2/1/202341轮式机械行走系转向轮外倾作用1、使轮胎能够均匀磨损。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于路面。2、减轻轮毂外轴承的负荷3、转向轻便2/1/202342轮式机械行走系转向轮前束安装前轮时，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。2/1/202343轮式机械行走系转向轮前束

前轮外倾后，滚动类似滚锥现象，向外拉开，有外滚趋势，边滚边滑，加速了轮胎的磨损。措施：在制造时，使两个转向轮前缘之间的距离B小于后缘距离A来保证。使车有内滚趋势，与外滚趋势互相抵消，从而保证车轮的正向行驶。2/1/202344轮式机械行走系转向轮前束的作用能消除前轮外倾所产生的边滚边滑现象，减小轮胎磨损，保证车轮直线行驶。（A—B）称为前束值一般前束值为0~12mm调节横拉杆来调节车轮前束2/1/202345轮式机械行走系主销内倾主销的上部在横向平面内向内倾斜一个角度β，一般不大于8°。制造时，将前轴梁端部的主销孔上端向内倾斜形成。2/1/202346轮式机械行走系主销内倾作用

1、使驾驶员转向轻便。主销轴线与地面交点及车轮与地面交点间距离C变小，转向阻力矩则减小了。2/1/202347轮式机械行走系主销内倾的作用主销内倾角有使车轮自动回正的作用车轮绕主销旋转180°后的状态2、保持车辆直线行驶的稳定性。自动回正作用机身上抬，机械本身的重力使转向轮回复到原来中间位置

使车轮自动回正2/1/202348轮式机械行走系主销后倾装在前轴上的主销，上端向后倾斜的现象。主销轴线与垂线间的夹角γ，即为主销后倾角，一般为1～5°。采用宽基的低压轮胎可减小后倾角。2/1/202349轮式机械行走系主销后倾作用：主销后倾角主销后倾角有使车轮自动回正的作用车辆直线行驶时，当转向轮的偶然受到外力作用而稍有偏转时，能产生回正作用。使转弯后易回正。2/1/202350轮式机械行走系