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电子讲稿 汽 车 构 造 主 讲：马 天 飞 汽 车 构 第七章 造 车 马 天 飞 架 汽车行驶系统的功用 汽 车 构 造 功用： 1)产生路面对驱动轮的牵引力。 2)传递并承受路面反力及其力矩。 3)缓和冲击，衰减振动，保证汽车行驶平顺性。 4)与转向系统协调配合，保证汽车操纵稳定性。 结构形式： 马 天 飞 轮式、半履带式、全履带式、车轮履带式等 轮式汽车行驶系统的组成 汽 车 构 造 马 天 飞 车架、车桥、车轮、悬架等 车架的功用和设计要求 汽 车 构 造 功用： 支承连接各零部件，承受各种载荷。 设计要求： 满足汽车总布置的要求，各总成之间不应发生干涉。 应具有足够的强度和刚度。 车架质量尽可能小。 布置得离地面近一些，降低汽车重心位置。 马 天 飞 结构形式： 边梁式车架、中梁式车架、综合式车架 边梁式车架 汽 车 两根纵梁 构 断面形状 造 八根横梁 支承部件 增加刚度 马 天 飞 广泛用于 载货汽车 EQl090E型汽车车架 中梁式车架 汽 车 构 造 结构： 只有一根位于中央贯穿 前后的纵梁，也称为脊 骨式车架。中梁断面形 状——管形或箱形。 优点： 马 天 飞 具有较大的扭转刚度， 车轮有较大的运动空间， 因此被采用在某些轿车 和货车上。 综合式车架和承载式车身 汽 车 综合式车架：前部是边梁式，后部是中梁式。 构 桁架式车架：由钢管组合焊接而成，主要用于竞赛汽车。 造 平台式车架：将车身底板分出来，与车架组成整体。 ISR型车架：前、后部车架用活动铰链连接，提高了整车 行驶平顺性，用于一些高级轿车。 半车架(短车架)：减轻了车架重量，使车身局部得到加强。 马 天 飞 承载式车身：部分轿车和一些大型客车取消了车架，而以 车身兼起车架的作用。减少整车重量，降低 地板高度，振动和噪声容易直接传入车内。 汽 车 构 第八章 造 车 桥 与 车 轮 马 天 飞 车桥 汽 车 构 造 连接： 两端安装车轮，通过悬架和车架(或承载式车身)相连。 功用： 传递车架与车轮之间的作用力及其力矩。 分类： 整体式车桥（非独立悬架）——断开式车桥（独立悬架） 马 天 飞 转向桥——驱动桥——转向驱动桥——支持桥 整体式转向桥 汽 车 构 造 前梁：工字型断面、中部 下弯、两端方形加粗、有 通孔 转向节：两耳有销孔，矩 形键、转向节臂（梯形臂） 凸缘 主销：楔形锁销固定 马 天 飞 青铜衬套、润滑油槽、推 力滚子轴承、调整垫片 车轮轮毂、圆锥滚子轴承 EQl090E型汽车前桥 断开式转向桥 汽 车 功用： 构 承载、传力、转向 造 组成与工作原理 优点： 马 天 飞 减少了非簧载质量， 降低了发动机的质心 高度，提高了汽车的 行驶平顺性和操纵稳 定性，在轿车和微型 客车上得到广泛采用。 JL6360型微型客车转向桥 转向轮定位参数 汽 车 构 造 自动回正作用： 当转向轮在偶遇外力作用发生偏转时，一旦作用的外 力消失后，应能立即自动回到原来直线行驶的位置。 它可以保证汽车稳定直线行驶。 自动回正作用是由转向轮的定位参数来保证的。 转向轮的定位参数： 马 天 飞 转向轮、主销和前轴之间的安装应具有一定的相对位 置。 主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束 主销后倾角 汽 车 构 造 定义： 在纵向平面内 主销上部向后 的倾角。 作用： 形成回正的稳 定力矩。 马 天 飞 工作原理：a点位于b点前面；直行时车轮向右偏转…； 一般不超过2~3∘。低压胎可以减小到零，甚至为负值。 主销内倾角 汽 车 构 造 定义： 在横向平面内主销 上部向内的倾角。 作用： 使车轮自动回正， 使转向操纵轻便。 马 天 飞 工作原理：汽车自重阻碍车轮偏摆…；转向力臂c减小…。 一般不超过8∘，c<40~60mm。 车轮外倾角 汽 车 构 造 定义： 通过车轮中心的汽车横 向平 面 与 车 轮 平面的交 线与 地 面 垂 线 之间的夹 角。 作用： 马 天 飞 防止 车 轮 满 载 时内倾 。 保证 轮 胎 磨 损 均匀 ，减 轻轮毂外轴承的负荷， 并与拱形路面相适应。 一般在1∘左右 车轮前束 汽 车 构 造 定义： 两前轮前边缘距离 B小于后边缘距离A， A-B 之 差 称 为 前 轮 前束。 作用： 消除车轮外倾带来 的不良后果。 马 天 飞 车轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。一般0～12mm。 前束也可用角度——前束角表示。 转向驱动桥 汽 车 组成： 构 主减速器、差速器 造 半轴（分段）、等 速万向节 车轮、转向节（中 空）、桥壳、主销 （分段） 马 天 飞 应用： 轿车（断开式）、越野汽车（整体式） 车轮和轮胎 汽 车 构 造 马 天 飞 功用：支承整车；缓和冲击；产生驱动力和侧抗力； 自动回正力矩；承担越障任务。 车轮的组成：轮辋、轮辐、轮毂 轮辐的构造 汽 车 构 造 马 天 飞 辐板式车轮 辐条式车轮 轮辋焊在辐板上，再用螺 栓固定在轮毂上。 辐条与轮毂铸成一体 ， 轮辋用螺栓和衬块固定在 辐条上。 轮辋的类型 汽 车 构 造 分类：深槽轮辋、平底轮辋、对开式轮辋等 马 天 飞 国产轮辋规格的表示方法： 4.50 E ╳ 16（DC） 轿车：10 ╳ 3.50C 轮胎 汽 车 构 造 功用： 1)承受汽车的重力，并传递各方向的力和力矩。 2)缓和冲击，衰减振动，保证乘坐舒适性和平顺性。 3)保证良好的附着性能，提高汽车的牵引性、制动 性和通过性。 充气轮胎的分类： 马 天 飞 普通斜交轮胎、带束斜交胎、子午线轮胎 子午线轮胎 汽 车 结构特点： 构 1)帘布层帘线排列的方向与轮 胎的子午断面一致。 造 2)帘线在圆周方向上只靠橡胶 来联系。 优点： 1)接地面积大，附着性能好，滚动阻力小，寿命长。 马 天 飞 2)弹性大，缓冲性能好，负荷能力大。 3)胎冠硬厚，不易刺穿；散热性能好。 轮胎花纹 汽 车 构 造 普通花纹：花纹细而浅， 耐磨性和附着性较好。 越野花纹：凹部深而宽， 越野能力强。 混合花纹：兼顾两者的使 用要求。 拱形胎花纹： 马 天 飞 低压特种花纹：有更宽的 断面，附着性好，主要用于 软地面行驶的特种车辆。 有内胎的轮胎和无内胎的轮胎 汽 车 构 造 有内胎的轮胎 组成：内胎、外胎、垫带 无内胎的轮胎 ①质量小，结构简单； ②不存在内、外胎之间的摩擦及卡滞等； ③壁薄且可直接通过轮辋散热，散热性能好，工作温度低，适合 应用于高速汽车; ④气密性好，使用过程中胎压稳定； 马 天 飞 ⑤轮胎穿孔时，压力下降缓慢，能安全继续行驶，使用方便。 因此在轿在上得到较广泛的应用。 轮胎规格标记方法 汽 车 示例： 构 9.00R20： 造 轮胎名义断面宽度9in、轮 辋名义直径20in的子午线胎。 185／60 R13 80H： 马 天 飞 轮胎名义断面宽度185mm， 名义高宽比为60％，R为子 午线轮胎，轮辋名义直径 13in,负荷指数80，速度级 别H。 D：轮胎外径； d：轮辋直径 H：轮胎断向高度；B：轮胎断面宽度 轮胎磨损形式 汽 车 构 造 气压常常太高或遭遇恶 劣的行驶条件 气压常常太低 车轮运转不平稳 悬架失效或定位参数不 对 马 天 飞 车轮发卡后的强制动 汽 车 构 第九章 造 悬 马 天 飞 架 悬架的组成和功用 汽 车 构 造 悬架 是 车 架 (或车身 ) 与车桥(或车轮)之间的一 切传力连接装置的总称。 组成： 弹性元件、减振器、导向 机构 功用： 马 天 飞 传力、缓冲、导向、减振 悬架与汽车平顺性 汽 车 构 造 悬架系统的固有频率是影响汽车行驶平顺 性的重要性能指标。它是由悬架刚度和簧载质 量决定的。 固有频率 马 天 飞 n 1 2 C 1 M 2 g f 可见：悬架刚度越小，簧载质量越大，则悬架 系统固有频率越低，垂直变形越大。 悬架的分类 汽 车 构 造 非独立悬架： 两侧车轮由一根整体式车 桥相连。 独立悬架： 马 天 飞 车桥做成断开的，两侧车 轮可以单独跳动。 液力减振器 汽 车 功用： 构 加速车架与车身振动的衰减， 以改善汽车的行驶平顺性。 造 对减振器的要求： 1) 压缩行程阻尼力应较小。 2) 伸张行程阻尼力应较大。 马 天 飞 3) 防止出现过大的冲击载荷。 减振器和弹性元件并联安装 双向作用筒式减振器 汽 车 构 组成：工作缸、贮油缸、防 尘罩、活塞、阀 造 活塞 缸筒 马 天 飞 压缩行程 伸张行程 流通阀 伸张阀 （卸载阀） 压缩阀 补偿阀 （卸载阀） 工作过程、 防过载、拉压 双向作用筒式减振器 汽 车 构 造 实际结构： 工作缸——贮油缸 卸荷阀——普通单向阀 连接 马 天 飞 弹性元件 汽 车 构 造 马 天 飞 钢板弹簧 汽 车 构 造 组成： 马 天 飞 弹簧片、卷耳、包耳——连接 中心螺栓、弹簧夹 少片簧 汽 车 构 造 马 天 飞 1~3片弹簧片，等长等宽不等厚。 质量轻、省钢材，刚度小、平顺性好。 扭杆弹簧 汽 车 构 造 断面形状：圆形、管 形、扭片组合 工艺：同向预扭 扭杆弹簧悬架刚度是 可变的 马 天 飞 优点： 单位质量储能量高，结构简单、质量轻，不需润 滑，布置方便，并可实现车身高度的调节。 非独立悬架 汽 车 构 造 马 天 飞 结构简单，工作可靠，广泛用于货车的前、 后悬架以及少数轿车的后悬架。 多采用钢板弹簧。 钢板弹簧前悬架 汽 车 构 造 马 天 飞 钢板弹簧、减振器的连接、运动 缓冲块 钢板弹簧后悬架 汽 车 构 造 马 天 飞 可变刚度悬架的意义 副簧的安装和工作原理——刚度突变和渐变 螺旋弹簧非独立悬架 汽 车 构 造 后轴 螺旋弹簧 减振器 纵向推力杆 横向推力杆 马 天 飞 独立悬架的优缺点 汽 车 构 造 1）两侧车轮单独运动，可减少车身振动。 2）减少了非簧载质量，悬架冲击载荷小， 提高了汽车平均行驶速度。 3）采用断开式车桥，使汽车质心下降，提 高了汽车行驶稳定性。 马 天 飞 4）结构复杂，成本高，维修保养不便；一 般轮胎磨损较严重。 独立悬架的类型 汽 车 构 造 1)横臂式独立 悬架 2)纵臂式独立 悬架 马 天 飞 3)车轮沿主销移动的悬架—— 烛式悬架、麦弗逊式悬架 横臂式独立悬架 汽 车 构 1)单横臂式 造 2)双横臂式 马 天 飞 轮距、主销内倾角、车轮外倾角的变化 不等长双横臂式独立悬架 汽 车 车架、车轮、转向节 构 上、下摆臂的连接 造 弹簧、减振器的连接 路面反力的传递 主销轴线 定位参数的调整 马 天 飞 缓冲块 红旗CA7560型轿车的前悬架 纵臂式独立悬架 汽 车 构 造 马 天 飞 单纵臂式： 轴距、主销后倾 角的变化 双纵臂式： 车架横梁、车轮（转向节）、纵臂、 摆臂轴、扭杆弹簧 烛式悬架 汽 车 车架、车轮、转向节 构 弹簧、减振器 造 主销——车架 套筒——转向节 车轮的跳动 主销定位角、轮距、轴距 马 天 飞 摩擦力大，磨损严重 麦弗逊式悬架 汽 车 转向节 构 减振器 造 螺旋弹簧 摆臂 球铰链 主销的轴线 马 天 飞 传力过程——主销定位参数、轮距的变化 增大了前轮内侧空间，便于布置发动机 横向稳定器 汽 车 组成： 构 车架——转向节 造 上、下摆臂 弹簧——减振器 横向稳定杆 支杆、套筒 马 天 飞 工作原理： 平衡悬架 汽 车 构 造 三轴汽车在不平道路上的行驶情况 马 天 飞 平衡悬架：能保证中、后桥车轮垂直载荷相等。 主动悬架和半主动悬架 汽 车 构 造 主动悬架： 在悬架系统中附加一个可控制作用力装置，通常由执行机 构、测量系统、反馈控制系统和能源系统四部分组成。 它可以根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架 的刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态。 尽管性能优越，但结构复杂，造价昂贵，应用较少。 半主动悬架： 不考虑改变悬架的刚度，而只考虑改变悬架的阻尼。 马 天 飞 其性能接近主动悬架，又不消耗车辆动力，结构较简单， 应用前景较好。