(新版)汽车构造课件： 认识行驶系

1、单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/3/3,#,项 目 三,认识底盘,知识目标：,知道车架、车桥、车轮和悬架的基本结构和工作原理；,知道悬架的分类，各种悬架的异同点,。,能力,目标：,说出轿车常用的车架、车桥、车轮和悬架类型；,能区分轿车常用的车架、车桥、车轮和悬架的优缺点,学习目标,任务导入,王先生在研究底盘数据表时对于下列参数不是很清楚，请你进行,解释。,任务分析,上述车型的一些配置均属于汽车行驶系统，要解释王先生的疑问必须搞清楚行驶系统的结构和,原理。,相关知识,汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等组成（图,3-3-1,），行驶系的功用主要有：,（,1,）接受由发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与路面附着作用，转化为汽车行驶的驱动力。,（,2,）将全车各部件连成一个整体，支承汽车的总质量。,（,3,）传递并承受路面作用于车轮上的各种力及其力矩。,（,4,）缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车,平稳,行驶。,（一）车架,车,上采用的车架主要有边梁式车架、中梁式车架和综合式车架。目前汽车上多采用边梁式车架,，也,有许多轿车和大客车上没有

2、车架，车架的功能由轿车车身或大客车车身骨架承担，故称其为承载式,车身。,1.,边梁式车架,边,梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固,的刚性,构架，如图,所,示。边梁式车架结构简单、便于整车的布置，在各种类型的汽车上都广泛应用。,2.,中梁式车架,中梁,式车架又称脊梁式车架，由一根贯穿汽车纵向的中梁和若干根横向悬伸托架所组成，中梁的,断面,一般是管形或箱形，其前端做成伸出支架，用以固定发动机，如,图所,示,。,3.,综合式车架,综合,式车架是由边梁式和中梁式车架结合而成的，如,图所,示。车架前段或后段近似边梁式结构,，便于,分别安装发动机或驱动桥。传动轴从中梁中间穿过。这种结构制造工艺复杂，目前应用也不,多。,4.,承载式车身,采用,承载式车身的特点是没有车架（大梁），车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础，各种,载荷,全部由车身承受，如,图 所,示。汽车承载式车身主要包括车身壳体、车门、车窗、车前后钣金件,、车身,内外装饰件、车身附件、座椅以及通风装置等。,悬架,是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间一切传力连接装置的,总称。,（二）悬架,1

3、.,悬架的功能,悬架具有以下的功能：,（,1,）连接车架（或车身）和车轮，把路面作用到车轮的各种力传给车架（或车身）。,（,2,）缓和冲击、衰减振动，使乘坐舒适，具有良好的平顺性。,（,3,）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，即起导向作用。,（,4,）保证汽车具有良好的操纵稳定性。,汽车,悬架可分为两大类：非独立悬架和独立悬架,2.,悬架的种类,（,3,）悬架,的结构,现代,汽车的悬架虽有不同的结构形式，但一般都由弹性元件、减振器、导向机构、横向稳定器等组成,，如图所示。,汽车上常用的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧和气体弹簧,等。,3.1,弹性元件,（,1,）螺旋弹簧,螺旋弹簧,广泛应用于独立悬架，有些轿车的后轮非独立悬架也采用螺旋弹簧做弹性元件。,螺旋弹簧，如,图,所示。,扭杆弹簧,是一根由铬钒弹簧钢制成的扭杆。扭杆一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂则与车轮相连，如,图 所,示。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动，使扭杆产生扭转,导致,弹性变形，以保证车轮与车架的弹性联系,（,2,）扭杆弹簧,气体,弹簧是在一个密封的容器中充入压缩

4、气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧的,特点,是，作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大。反之，当载荷减小时，气压下降,，刚度,减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。,（,3,）气体弹簧,空气弹簧,有囊,式和,膜,式,囊式,膜式,（,4,）橡胶弹簧,橡胶弹簧,是利用橡胶本身的弹性来起作用的弹性元件，它可以承受压缩载荷和扭转载荷。,减振器,在汽车中的作用是迅速衰减由车轮通过悬架弹簧传给车身的冲击和振动，提高汽车行驶的,平顺,性。减振器在汽车悬架中与弹性元件并联,安装。,3.2,减振器,减振器,的基本原理,当,车架与车桥作往复的相对运动而使活塞在缸筒内,往复,移动时，减振器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔，此时孔壁与油液,间的,摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能被油液和,减振器,壳体所吸收，然后扩散到大气中。减振器阻尼力的大小随车架与车桥（或车轮）间相对速度的变化,而增减,，并且与油液的黏度,有关。,双向,作用,筒式减振器,在内筒和外筒之间设计了补偿孔，它可以调整油液量以适应,活塞杆的,移动,体积。,

5、（,2,）双向作用筒式减振器,3.3,横向稳定器,横向,稳定器利用扭杆弹簧原理，将左右车轮通过横向稳定杆连接起来。在车身倾斜时，稳定杆,两边的,纵向部分向不同方向偏转，于是横向稳定杆便被扭转。弹性的稳定杆产生的扭转内力矩就阻碍了,悬架。,弹簧的变形，从而减少车身的横向倾斜。如,图所示。,3.4,非独立悬架,非,独立悬架结构简单，工作可靠，一些汽车的后悬架中采用这一结构类型。按照采用弹性元件的不同，,非,独立悬架可以分为钢板弹簧式非独立悬架和螺旋弹簧式非独立悬架。普通轿车通常采用螺旋弹簧式,非独立,悬架，它一般由螺旋弹簧、减振器、纵向推力杆和横向推力杆组成,3.5,独立悬架,左、右车轮的运动相对独立、互不影响，减少了行驶时车架或车身的振动，减弱了转向轮的偏摆。,独立悬架的非簧载,质量小,，可以减小来自路面的冲击和振动，提高行驶的平顺性。对于非,独立悬架,，整个车桥和车轮都属于非簧载质量，而对于独立悬架，只有部分车桥是非簧载质量，而主减速器,、差速器,、壳体等都装在车架或车身上，成了簧载质量，所以独立悬架的非簧载质量要比非独立悬架的小。,独立悬架与断开式车桥配用，可以降低汽车的重心，提高汽

6、车行驶的平顺性。,（,1,）独立悬架的优点,（,2,）独立悬架的类型,独立悬架的结构类型很多，一般可按车轮的运动方式分为,3,类。,横臂式独立悬架：车轮在汽车横向平面内摆动的悬架。,纵臂式独立悬架：车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架。,车轮沿主销移动的独立悬架，包括烛式悬架和麦弗逊式悬架。,横臂式独立悬架分为单横臂式和双横臂式，目前单横臂式独立悬架应用较少。双横臂式独立悬架的两,个横摆臂有等长的和不等长,的,这种,独立悬架被广泛用在汽车前轮,上,.,（,3,）横臂式独立悬架,（,4,）纵臂式独立悬架,纵臂式独立悬架也分为单纵臂式和双纵臂式。,单,纵臂式独立悬架如果用于前轮，车轮上下跳动时会使主销后倾角变化很大，所以单纵臂式独立,悬架,都用于,后轮,.,双纵臂式独立悬架的两纵摆臂一般长度相等，形成平行四连杆机构，如,图所,示。这种悬架,当车轮,上下跳动时，车轮外倾角、轮距和主销后倾角都不发生变化，所以适用于,前轮,.,单纵臂式独立悬架,双纵臂式独立悬架,烛,式独立,悬架主,销的上下两端刚性地固定在车架上。这种结构,形式,目前很少,采用,.,（,5,）烛式独立悬架,（,6,）麦弗逊式独立悬架,

7、麦,弗逊式悬架是目前应用比较普遍的悬架结构形式。麦弗逊式悬架中筒式减振器为滑动立柱，横,摆臂,的内端通过铰链与车身相连，外端通过球铰链与转向节,相连,.,烛式独立悬架示意图,麦弗逊式悬架的结构,（,7,）多连杆式独立悬架,独立,悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力、垂直力以及纵向力需增设导向装置，即采用杆件,来承受,和传递这些力，因而一些汽车上为减轻车重和简化结构采用多连杆式悬架。,以,常见的五连杆式后悬架为例，五根连杆：主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂,分别对,各个方向的作用力进行,抵消,.,车,桥位于悬架与车轮之间，其两端安装车轮，通过悬架与车架（或车身）相连，其功用是传递车架（,或车身,）与车轮之间各种载荷。,按,悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式。整体式车桥与非独立悬架配用；断开式车桥与独立,悬架,配用。,按,车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持,桥,.,（三）车桥,1.,车桥的功用和种类,1.1,转向桥,转向,桥通常位于汽车前部，故也称为前桥。转向桥的作用是支承部分重量，安装前轮及制动器（前,），连接,车架，承受车架与车轮之间的作用力及

8、其产生的弯矩和转矩，同时还要使前轮偏转以实现转向。,转向,桥基本结构由前轴（副车架）、转向节、主销、轮毂等部分,组成,.,1.2,驱动桥,一般,由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。它的作用是将万向传动装置传来的,动力,折过,90,角，改变力的传递方向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和,驱动轮,.,1.3,转向驱动桥,转向,驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。现在普通轿车普遍采用的是断开式、,独立悬架,转向驱动桥。车桥上端通过左、右悬架与承载式车身相连接，下端通过左、右下摆臂与固定在,车身上,的副车架相连接。悬架车轮轴承壳与下摆臂之间通过可移动球形接头连接，从而使前轮固定，并,通过下摆,臂上的长孔可调整车轮外倾角，为了减小车辆转向时的车身倾斜，在副车架与下摆臂之间还装有,横向,稳定,器,.,上海,大众桑塔纳汽车后桥是纵向摆臂式非驱动,桥。,该车桥轮毂、制动鼓,以及车轮,与车桥的连接方式与转向桥一样，通过轴承支承，轴向定位。车桥只向其传递横、纵向推力或拉力,，不,传递转矩。,1.4,支持桥,2.,车轮定位,为了,保证汽车直线行驶的稳定性和操

9、纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向轮、转向节,和前轴,三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系，这种安装位置关系称为转向轮定位，也称前轮定位。,2.1,转向轮定位,对于,两端装有主销的转向桥，汽车转向时，转向车轮会围绕主销轴线,偏转。但在,大多数断开式转向桥中没有主销，采用上、下球头销代替主销，上、下球头销球头中心的连心线,相当于,主销轴线，如,图所,示。,转向,轮定位包括主销后倾、前轮外倾、主销内倾及前束个参数。现以有主销的转向桥为例说明,转向,车轮定位。,（,1,）主销后倾,主,销安装在前轴上，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在垂直于汽车支承平面的纵向,平面,内，主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角,称为主销后,倾角,.,主,销后倾的功用是形成回正力矩，保证汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后回正操纵轻便。,主销,后倾角越大、车速越高，回正力矩越大，转向轮偏转后自动回正的能力也愈,强,.,（,2,）主销内倾,主,销安装在前轴上，其上端略向内侧倾斜，这种现象称为主销内倾。在垂直于汽车支承平面的,横向平面,内，主销轴线与,汽车支承,平面垂线之间的夹角,称为主销内倾角。,

10、主,销内倾角既不宜过大，也不宜太小。主销内倾角过大，转向时，车轮在滚动的同时将与路面,产生较大,的滑动，增加轮胎与路面的摩擦阻力，这不仅使转向沉重，而且加速了轮胎的磨损。主销内倾角过小，,汽车行驶的稳定性和制动稳定性将变差。在一些发动机前置前轮驱动的汽车上，为了使汽车具有良好,的行驶,稳定性，特别是制动稳定性，其主销内倾角均较大。,主,销后倾和主销内倾都具有使车轮自动回正及保证汽车直线行驶稳定性的作用，但区别在于：主,销后,倾角的回正作用随着车速的增高而增大，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。,（,3,）车轮外倾,转向,轮安装在转向节上时，其旋转平面上端向外倾斜，这种现象称为转向轮外倾。车轮旋转平面与垂直于车辆支承面的纵向平面之间的夹角,称为车轮外,倾角,.,（,4,）前轮前束,车轮,安装在车桥上，两前车轮的中心平面不平行,，其前端,略向内侧收束，这种现象称为前轮前束。两,前轮,后端距离,A,大于前端距离,B,，其差值,A-B,称为,前轮前,束,值。,前轮前束的功用是,消除因,车轮外倾所造成的不良后果，保证车轮不向外滚动,，防止,车轮侧滑并减轻轮胎的磨损。,.,2.2,非转向轮定位,

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