单元十六 车架与车桥

PAGE17PAGE1第页教学目标知识目标：掌握车架的功用、类型和较典型的车架形式；了解综合式车架的结构形式和特点；了解转向桥的相关知识；掌握车辆定位的基础知识。能力目标：掌握前轮定位的调整方法素质目标：教学重点车辆定位的相关知识教学难点前轮定位的调整方法教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时教学内容与教学过程设计注释单元十六车架与车桥〖理论知识〗一、行驶系统概述1.行驶系统的功用汽车作为一种地面交通运输工具,其行驶系统的主要功用如下。（1）行驶系统支承汽车的总质量。（2）行驶系统接受由发动机经传动系统传来的转矩,并通过驱动轮与地面之间的附着作用产生驱动力,以保证整车正常行驶。（3）行驶系统传递并支承路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩。（4）行驶系统尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车平顺行驶。2.行驶系统的类型汽车行驶系统的基本类型主要有轮式、履带式、半履带式、车轮履带式和水陆两用汽车等。3.轮式行驶系统的组成轮式汽车行驶系统一般由车架、车桥、车轮和悬架等部分组成。二、车架1.车架的功用及要求首先应满足汽车总布置的要求，车架还应具有足够的强度和适当的刚度。2.车架的类型及构造1）边梁式车架边梁式车架是由两根位于两边的纵梁和若干根横梁通过铆接或焊接而连成的坚固的刚性构架。由于边梁式车架便于安装车身和布置总成,有利于改装变形车和发展多品种车型的需要,所以被广泛采用。2）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,因此也称为脊骨式车架。中梁的断面可以做成管形或箱形,传动轴从中梁管内通过。主减速器壳通常固定在中梁的尾端,而形成断开式驱动桥。中梁前端做成伸出的支架,以固定发动机。3）综合式车架综合式车架的前部是边梁式,而后部是中梁式,它同时具有中梁式和边梁式车架的特点,也称复合式车架。该车架的边梁用以安装发动机,悬伸出来的支架可以固定车身。这种车架实际上属于中梁式车架的变形。4）ISR型车架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。后独立悬架连接在后车架上。由于独立悬架可以使汽车获得良好的平顺性,而且活动铰链点处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲,从而进一步提高了汽车的行驶平顺性。5）半车架有些轿车为了减轻车架重量,尽量做到轻量化,采用了半车架。在车身前部有一部分车架称为半车架（短车架),发动机和前悬架安装在车架上,这样可使车身局部得到加强。6）承载式车身部分轿车和一些大型客车取消了车架,而以车身兼车架的作用,即将所有部件固定在车身上,所有的力也由车身来承受。这种车身称为承载式车身。目前,大多数轿车都是采用承载式车身。承载式车身由于无车架,可以减轻整车重量，使底盘高度降低,上、下车方便。但传动系统和悬架的振动和噪声会直接传入车内,应采取隔声和防振措施。三、车桥1.转向桥转向桥利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向,同时还承受和传递车轮与车架之间的垂直载荷、纵向力和侧向力以及这些力形成的力矩。转向桥通常位于汽车的前部,因此也常称为前桥。各种类型汽车的转向桥结构基本相同,主要由前轴(梁)、转向节、主销和轮毂等四部分组成。1）前轴前轴是转向桥的主体,其断面形状有工字形和管形两种,采用中碳钢经模锻和热处理而制成的。2）转向节转向节是车轮转向的铰链,它是一个叉形件。上下两叉有安装主销的两个同轴孔,转向节轴颈用来安装车轮。转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连,使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。3）主销主销的作用是铰接前轴及转向节,使转向节绕着主销摆动以实现车轮的转向。4）轮毂如图16-10所示,车轮轮毂10通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节外端轴颈处。轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。图16-10汽车转向桥(前桥)2.转向驱动桥在许多轿车和全轮驱动的越野汽车上,前桥除作为转向桥外,还兼起驱动桥的作用,称为转向驱动桥,如图16-11所示。图16-11转向驱动桥示意图四、转向轮定位参数1.主销后倾角设计转向桥时,使主销在汽车的纵向平面内,其上部有向后的一个倾角,即主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角,如图16-13所示。图16-13主销后倾示意图2.主销内倾角在设计转向桥时,主销在汽车的横向平面内,其上部向内倾斜一个β角,即主销轴线与地面垂直线在汽车横向平面内的夹角,称为主销内倾角,如图16-14(a)所示。主销内倾也有使车轮自动回正的作用,如图16-14(b)所示。图16-14主销内倾示意图3.前轮外倾角除上述主销后倾角和内倾角两个角度保证汽车稳定直线行驶外,前轮外倾角也具有定位作用。α是通过前轮中心的汽车横向平面与前轮平面的交线与地面垂直线之间的夹角,如图16-14（a）所示。前轮的外倾角是在转向节设计中确定的。设计时使转向节轴颈的轴线与水平面成一角度,该角度即为前轮外倾角α(一般α为1°左右)。4.前轮前束前轮有了外倾角后,在滚动时类似于滚锥,两侧车轮有向外滚开的趋势。由于转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开,前轮将在地面上出现边滚边滑的现象,从而增加了轮胎的磨损。为了消除前轮外倾带来的这种不良后果,安装车轮时,使汽车两前轮的中心面不平行,两轮前边缘距离B小于后边缘距离A,A与B之差称为前轮前束,如图16-15所示。图16-15前轮前束（俯视图）〖小结〗1.车架是汽车装配的基础。车架按结构形式可分为边梁式、中梁式、综合式等。2.车桥是传递车架与车轮之间各项作用力及其所产生的