1、汽车系列课堂之五底盘行驶系构造(上)一.行驶系概述 汽车的车架、车桥、车轮和悬架等组成了行驶系,行驶系的功用是: 1.接受传动系的动力,通过驱动轮与路面的作用产生牵引力,使汽车正常行驶; 2.承受汽车的总重量和地面的反力; 3.缓和不平路面对车身造成的冲击,衰减汽车行驶中的振动,保持行驶的平顺性; 4.与转向系配合,保证汽车操纵稳定性。 1-车架,2-后悬架 3-驱动桥 4-后轮 5-前轮 6-从动桥 7-前悬架二.车架 车架是汽车上各部件的安装基础。如发动机、变速器、车身或驾驶室通过弹性支承安装于车架上;前、后桥通过悬架连接在汽车车架上;而转向器则直接安装在车架上。通常车架由纵梁和横梁组成。
2、 在一些客车和轿车上,车身和车架制成一体,这样的车身称为“半承载式车身”,有的被加强了车身则能完全起到车架的作用,这样的车身称为“承载式车身”,不另设车架。随着节能技术的发展,为了减轻自重,越来越多的轿车都采用了承载式车身。 车架承受着全车的大部分重量,在汽车行驶时,它承受来自装配在其上的各部件传来的力及其相应的力矩的作用。当汽车行驶在崎岖不平的道路上时,车架在载荷作用下会产生扭转变形,使安装在其上的各部件相互位置发生变化。当车轮受到冲击时,车架也会想相应受到冲击载荷。因而要求车架具有足够的强度,合适的刚度,同时尽量减轻重量。在良好路面行驶的汽车,车架应布置得离地面近一些,使汽车重心降低,有利
3、于汽车稳定行驶,车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间。 目前,汽车车架按其结构型式主要可分为边梁式车架和中梁式车架两种。 1.边梁式车架 如图所示,边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁和若干横梁构成,横梁和纵梁一般由 16Mn 合金钢板冲压而成,两种者之间采用铆接或焊接连接。 纵梁多采用抗弯能力较强的槽型截面,也有采用 Z 字形或箱形等截面形状的,因纵梁中部受变曲力矩最大,中部断面宽,由中部至两端逐渐减少,构成等强度梁。因为生产工艺条件的限制,也有将纵梁做成等截面的。为了汽车结构布置的要求,纵梁可在上下及左右方向做成弯曲的。为了固定转向器、钢板弹簧、蓄电池等的需要,在纵梁上要打出相应的安装孔
4、。 在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件和总成,所以横梁形状以及在纵梁上的位置应满足安装上的需要。横、纵梁的断面形状、横梁的数量以及两者之间的连接方式,对车机架的扭转刚度有大的影响。边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架,因而在载重汽车和特种车上得到广泛用。 在车架的前后两端一般装有缓冲件-保险杠。载重汽车车架前端还装有挂钩,以便于在汽车发生故障时由别的汽车来拖带,其后横梁上装有拖带挂车用的拖钩,为了承受拖钩上传来的较大作用力,要以角支撑加强后横梁。 2.中梁式车架(脊梁式车架) 中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形,其上固定有横向的托架或连接梁,使车架成鱼骨状
5、。 1-连接桥 2-中央脊梁 3-分动器壳 4-驾驶室后部及货箱副梁前部托架 5-前悬架扭杆弹簧 6-前脊梁 7-发动机后部及驾驶室前托架 8-前桥壳 9-发动机前托架 10-连接货箱副梁的托梁、 11-中桥壳 12-后悬架的钢板弹簧 13-后桥壳 14-连接货箱副梁的托架 中梁式车架重量轻,重心低,行驶稳定性好,其结构使车轮跳动空间比较大,便于采用独立悬架系统。车架刚度和强度较大,中梁还能对传动轴有防尘作用。但这种车架制造工艺复杂,精度要求高,使维护保养不方便。另外横梁是悬臂梁,弯矩大,易在根部处损坏。 三.车桥 车桥通过悬架与车架连接,支承着汽车大部份重量,并将车轮的牵引力或制动力,以及侧
6、向力经悬架传给车架。为了便于与不同悬架相配合,汽车的车桥分为整体式和断开式两种。按使用功能划分,车桥又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。转向驱动桥和驱动桥的内容已放在传动系中,这里主要介绍从动的转向桥和支持桥。 1.转向桥 安装转向轮的车桥叫转向桥。现代汽车一般都是前桥转向,也有少数是多桥转向的。 1)与非独立悬架匹配的转向车桥 这类转向桥结构大体相同,主要由前梁,转向节,主销和轮毂等部分组成。车桥两端与转向节绞接。前梁的中部为实心或空心梁。 1、制动鼓 2、轮毂 3、4、轮毂轴承 5、转向节臂 6、油封 7、衬套 8、主销 9、滚子止椎轴承 10、前轴 轮毂外端的接合盘与车轮用螺栓连
7、接,其内端是制动鼓 1。轮毂轴承是通过润滑脂润滑。为防止润滑脂侵入制动鼓,影响制动功能,在内端轴承内侧装油封 6 和油封垫图。外轴承外端用轮毂盖加以防尘。以外轮毂轴承的预紧是需调整的,其方法是将高速螺母拧紧,使轮毂转动困难,再将螺母退回 1/61/4 圈,感到轮毂转动灵活即可。调好后用销止垫圈,锁圈与锁紧螺母锁紧即可。前梁工作时主要承受垂直弯矩,因而前梁采用工字形断面以提高梁的抗弯强度,同时减轻重量。另外制动时,前梁还要承受扭矩,因此从弹簧处向外逐渐由工字形断面过渡到方形(卵形成圆形)断面,以提高其扭转刚度,同时保持断面强度相等。转向节 5 有左右两个,其上两耳部有通孔,通过主销分别将前梁两端
8、连接起来。转向节通过滚锥轴承与轮毂连接,使车轮绕主销偏转,而实现汽车转向。转向节内端两耳部通孔内压入青铜衬套,销孔端部用盖加以封住,并通过转向节上的黄油沮注入黄油润滑。下耳与前梁拳部之间装有止推轴承,减少转向阻力。上耳与前梁拳部之间装有调整垫片,以调整转向节叉的轴向间隙,靠转向节拳耳部有一方形突缘,用以固定制动底板。左转向节两耳的上端的锥形孔是安装转向节上臂,下端的锥形孔分别是用以安装左右转向节臂的。为使转向灵活,转向节下拳耳与前梁拳部之间装的止推轴承。2)与独立悬架匹配的转向桥 断开式转向桥的作用与非断开式转向桥一样,所不同的是断开式转向桥与独立悬架匹配,断开式车桥为活动关节式结构 。2.支持桥 转向桥和支持桥都属于从动桥。有些单桥驱动的三轴汽车,往往将后桥设计成支持桥。挂车上的车桥也是支持桥。发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥。