第一节 车桥
一、车桥的功用:在车架与车轮间传递各方向的作用及力矩。
二、车桥的分类:
1、按悬架结构不同分为:
整体式车桥——配用非独立悬架
断开式车桥——配用独立悬架
2、按车轮的作用分:
转向桥
驱动桥(前章已经讲过)
转向驱动桥
支持桥(挂车上的车桥属支持桥)
本章主要讨论整体式转向桥和转向驱动桥。
第二十章 车桥和车轮
前梁、转向节、轮毂
1、构造:
三、转向桥:利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定角度,以实现汽车
的转向。常称为前桥。
2、整体式转向桥的结构及工作原理
转向轮的稳定,主要与转向轮、主销、前轴之间的安装
的相对位置有关。 这些转向轮的定位参数有:
主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束
4、转向轮定位参数:
主销轴线在纵向垂直平面上的投影与垂线间的夹角称主销后倾角。
作用:当汽车直线行驶,因偶受外力而发生偏离时,即能产生相应的稳定 力矩,使汽车转向轮自动回正,保证汽车稳定直线行驶。
结构保证:前桥连同钢板弹簧一起装到车架上时,使前桥略微向后倾斜而成。
(1)、主销后倾角(γ = 2º~3º)
离心力的反作用力
F
现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹性增加,引起稳定力矩增大。因此,γ 角可以减小到接近于零,甚至为负值。
主销后倾角
c
(2)主销内倾角(β=5º~8º)
定义:主销轴线在横向垂直平面内的投影与垂线间的夹角。
作用:1、使车轮转向后能自动回正,保证汽车直线行驶。
使转向操纵轻便,省力。
结构保证:使前梁两端的主销孔轴线上端向内倾斜而成,由结构保证,不需调整。
注意:若主销内倾角过大,即c 值过小,会使轮胎与路面之间的摩擦阻力
增大,使转向变得沉重,加速轮胎磨损。所以,C=40~60㎜。
作用:使汽车满载时,车轮与路面接近垂直。
结构保证:设计时使转向节轴颈的轴线与水平面成一角度。
(3)、前轮外倾角:(α=1º)
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直
之间的夹角。
α
a
主销
主销偏移距
车轮有了外倾角后,滚动时,就类似滚锥向外滚开,由于转向横拉杆及车桥的约束使车轮不向外滚开,车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。
作用:为了消除前轮外倾而增加轮胎磨损的不良后果。
结构保证:在安置车轮时,使车轮两轮前边缘距离B小于后边缘
(俯视图)
前轮前束
B
(4)、前轮前束:(A-B = 8~12 ㎜)
距离A。
前轮前束:A-B之差。
(5)、后轮的前束
在有些发动机前置,前驱动的轿车上,后轮是从动轮。汽车的驱动力F通过纵臂作用于后轴上,如果车轮没有前束角,当汽车行驶时,在驱动力F作用下,后轴将产生一定弯曲,使车轮出现前转现象,轮胎出现偏磨损。
四、转向驱动桥:
主要用于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。
第二节 车轮与轮胎
支承整车;缓和由路面传来的冲击力,通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生驱动力和制动力;汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力,在保证汽车正常转向行驶的同时,通过车轮产生的自动回正力矩,使汽车保持直线行驶方向;承担越障提高通过性的作用。
车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件,
其功用是:
辐板式车轮
辐条式车轮
单式车轮
双式车轮
按轮辐的构造分:
按车轴一端安装轮胎数分:
挡圈
轮辋
辐板
气门嘴伸出口
轮辋
衬块
螺栓
辐条
1、车轮的类型:
一、车轮:
由轮毂、轮辋以及二者之间的连接部分组成。
(1)、辐板式车轮
由挡圈、辐板、轮辋、气门嘴孔组成。辐板大多是钢板冲压制成的,与轮辋焊接。轿车的辐板所用钢板较薄,常冲击成起伏多变的形状,以提高抗扭刚度。为保证高速行驶的平衡性,还加有平衡块。
平衡块
挡圈
轮辋
辐板
气门嘴伸出口
辐板式车轮
轮辋
衬块
螺栓
辐条
辐条式车轮
(2)、辐条式车轮:
(减轻重量)
铸造辐条:(与轮毂铸为一体,与轮辋用螺栓连接)
钢丝辐条:价高,仅用于某些赛车及高级轿车。
一般用于装载质量较大的重型车。
(3)、载货汽车双式车轮:
2、轮辋的类型:
深槽轮辋(一件式)
平底轮辋(两件式)
对开式轮辋(三件式)
(1)深槽轮辋:结构简单,刚度大,质量较小。适用于轿车上小尺寸大弹
性的轮胎。
(2)平底轮辋:一边的凸缘与轮辋制成一体,另一边安装挡圈及锁圈。
用于货车。
(3)对开式轮辋:内外两部分组成,两者用螺栓联成一体。用于货车。
常见的有:
二件式
挡圈
四件式
一件式
四件式
轮辋体
圈座
三件式
五件式
锁圈
圈座
密封环
轮辋的结构形式:
圈座
无内胎轮辋
3 、国产轮辋规格的表示方法:
轮辋名义 轮缘高度 轮辋结构 轮辋名义 轮辋轮廓
宽度代号(in) 代号 型式代号 直径代号(in) 类型代号
(×:一件式。—:多件式) (或轮缘高度代号)
(1)、轮辋轮辋轮廓类型及其代号
DC WDC SDC FB WFB TB DT
(2)、轮辋轮缘高度代号(mm)
B C D E F JJ ……
(3)、国产轮辋的规格代号
例: E × 16 (DC)
15— F(SDC)
数值
字母
× 或 --
数值
字母
深槽
深槽宽
半深槽
平底
平底宽
全斜底
对开式
(新设计轮胎)
DC
WDC
SDC
FB
WFB
TB
DT
二、轮胎 : 1、 轮胎的作用:
(1)与汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击,并衰减由此而产生的振动,以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。
(2)保证车轮和路面有良好的附着性,以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。
(3)承受汽车的重力,并传递其它方向的力和力矩。
因此,轮胎必须有适宜的弹性和承受载荷的能力。同时,在其与路面直接接触的胎面部分,应具有以增强附着作用的花纹。
胎面
2、轮胎的组成
胎冠
胎肩
胎侧
胎内圈
胎面
缓冲层(带束层)
帘布层
胎圈(胎缘钢丝圈)
内胎
垫带
外胎
(1)按组成结构不同分 :
(2)按胎内气压大小分:
有内胎轮胎
无内胎轮胎
3、 轮胎的分类:
有内胎轮胎
无内胎轮胎
高气压胎 ~
低气压胎 ~ Mpa
超低压胎 以下
普通斜交胎:帘布层帘线与子午断面达到交角为52º ~54º
子午线胎:帘布层帘线与子午断面达到交角为 0º
普通斜交胎
帘布层帘线
子午断面
(3)、按胎体中帘线排列的方向不同分:
普通斜交轮胎、子午线轮胎
子午线轮胎
普通斜交轮胎
优点:由于帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致,使胎体很柔软,而紧箍其外的带束层刚度则很大(带束层通常采用强度较高、拉伸变形很小的玻璃纤维或钢丝帘布制造)。这样,在保证轮胎有足够刚度的同时,接地面积也大,附着性能好,对地面单位压力也小,因而滚动阻力小(比普通斜交胎滚动阻力小30%左右),可降低油耗3% ~ 8%。使用寿命长。由于带束层刚度很大,所以帘布层的层数可以减少(比普通斜交胎少40%左右),使得胎侧薄,散热性能好。由于胎体柔软,径向弹性大,缓冲性能好,从而提高了汽车的舒适性。
子午线轮胎的优、缺点:
缺点: 因胎侧较薄,胎冠较厚,在其与胎侧的过 渡区易产生裂口。制造工艺要求高,成本也高。
子午线胎与普通斜交胎不能混装于一辆车上。
4、轮胎花纹
普通花纹(a、b): 花纹细而浅,花纹块接地面积大,耐磨性、 附着性较好。
但抗滑能力差, 适用于较好的硬路面。
普通花纹(a、b)
a
b
混合花纹(c)
c
越野花纹(d、e)
越野花纹(d、e): 凹部深而宽,在软路面上与地面的附着性好,越野能力强,
抗滑能力好,适用于矿山、建筑工地以及一些软路面。
乡村之间的路面上行驶的 汽车轮胎。
混合花纹(c): 介于上述两种花纹之间,兼顾两者的使用要求,中部为菱形、
锯齿形的细花纹,两边为横向越野深、宽花纹,适用与在城市、
拱形胎花纹
低压特种花纹
此外,还有更宽的断面、更低的接地比压,附着性好,用于软路面行驶的特种车辆的。
轮胎是汽车主要部件之一,它的选用正确对汽车性能影响直接,因而应按如下原则选择轮胎以利提高汽车行驶性能和延长其寿命。
5、轮胎选用原则
(1)轮胎类型的选择
轮胎类型主要据汽车类型和行驶条件来选择,货车普遍采用高强度尼龙帘布层的高压胎,使轮胎承载能力提高;越野车选用胎面宽,直径较大的超低压胎,以提高附着性;轿车应采用直径较小的宽轮辋低压胎,以提高行驶稳定性;由于子午线的结构特点使其有很多优点,应为优先选择之列。
(2)轮胎花纹的选择
轮胎花纹主要是据道路条件,行车速度,道路远近来进行选择。高速行驶汽车不宜采用加深花纹和横向花纹的轮胎,不然会因过分生热引起早期损坏。在低速行驶汽车使用轮胎应采用加深花纹或超深花纹,可提高轮胎使用寿命。
(3)轮胎尺寸和气压的选择
轮胎尺寸和气压主要是根据汽车承受载荷情况和行驶速度来选择,所选轮胎在承受静负荷值应等于或接近于轮胎的额定负荷。这些可通过查阅国家标准获得。
6、无内胎的充气轮胎:
它没有内胎,空气直接压入外胎中,因此要求外胎和轮辋之间有很好的密封性。近年来在轿车和一些货车上的使用日益广泛。
无内胎轮胎
外胎 + 橡胶密封层 + 自粘层(未硫化橡胶)
无内胎的优点:轮胎穿孔时,压力不会急剧下降,能安全地继续行驶,不存在因内、外胎之间的摩擦和卡住而引起的损坏;气密性好,可以直接通过轮辋散热,所以工作温度低,使用寿命较长;结构简单,质量较小。
无内胎的缺点:途中修理较困难,此外,自粘层只有在穿孔尺寸不大时方能粘合;天气炎热时自粘层可能软化而向下流动,从而破坏车轮平衡。
7、活胎面轮胎:
钢丝纤维
胎面环
凸缘
胎体
胎面嵌入胎体上的槽内,并依靠胎体充气后产生径向伸张而固着于胎体上。
优点:花纹磨损严重或磨光后,可以单独更换胎面,也可以根据不同使
用条件更换不同花纹胎面。
缺点:重量较大,使用中可能出现胎体和胎面环之间的磨损,胎面环橡
胶与钢丝体脱层。
由钢丝纤维、胎面环、凸缘、胎体组成。
8、轮胎规格标记方法:(中国)
充气轮胎的表示法:
1)英制表示法;2)英制和米制混合表示法
参看书P192-196
气压常常太高
气压常常太低
车轮运转不平稳
悬架失效或
定位参数不对
车轮发卡后的强制动
9、常见的轮胎磨损形式及原因:
10、为使轮胎均匀磨损,汽车每行驶6000 ~ 8000km,应进行轮胎换位,换位要包括备胎。轮胎换位路线
备胎
1、汽车车桥可以分成哪几类?各自应用在什么地方?
2、汽车转向桥由哪几部分组成?
3、整体式车桥和断开式车桥分别应该配备哪种悬架,为什么要这样搭配?
4、车轮定位角包括哪几部分?它们各自的作用是什么?
5、轮辋的几种常见结构形式是什么?
6、子午线轮胎和斜交轮胎相比,有何优点?
7、轮胎编号10R22 中各字母和数值分别代表什么意思?
8、轮胎的选用原则是什么?
通过本章的学习,
您应该能够解答如下几个问题: