輪式車輛底盤

1、 輪式車輛底盤輪式底盤一般由傳動系、轉(zhuǎn)向系、制動系、行駛系組成。一、傳動系(一)概述機(jī)動車輛動力裝置和驅(qū)動輪之間的傳動部件總稱為傳動系。其作用是將動力裝置發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪，以驅(qū)動車輪運(yùn)行。任何型式的傳動系都必須具有如下功能：(1)實(shí)現(xiàn)變速；(2)實(shí)現(xiàn)車輛倒駛；(3)轉(zhuǎn)彎時，保證車輛兩側(cè)驅(qū)動輪實(shí)現(xiàn)差速作用。輪式車輛傳動方式常見的有機(jī)械式和液壓式。機(jī)械式傳動為傳統(tǒng)的傳動方式，傳動示意圖見圖2-10。工作時，發(fā)動機(jī)動力經(jīng)由離合器、變速器、萬向傳動軸傳入驅(qū)動橋，再經(jīng)裝于驅(qū)動橋殼內(nèi)的主減速器、差速器傳至半軸，驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)。某些車輛還在驅(qū)動輪中裝有輪邊減速裝置。圖2-10 機(jī)械式傳動系一般組成及布置

2、示意圖1-離合器；2-變速器；3-萬向節(jié)；4-驅(qū)動橋；5-差速器；6-半軸；7-主減速器；8-傳動軸液壓式傳動可分為液力機(jī)械式傳動(動壓傳動)和全液壓傳動(靜壓傳動)兩類。液力機(jī)械式傳動車輛，其動力是經(jīng)由液力變矩器、動力換檔變速箱、萬向傳動軸、主減速器、差速器、半軸、輪邊減速器后傳給驅(qū)動車輪的。傳動示意圖見圖2-11。靜壓傳動車輛，則由發(fā)動機(jī)直接帶動油泵，油泵輸出的壓力油驅(qū)動安裝在驅(qū)動輪上的液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而直接帶動車輪旋轉(zhuǎn)的。傳動示意圖見圖2-12。圖2-11 液力機(jī)械式傳動系統(tǒng)簡圖1-內(nèi)燃機(jī)；2-液力變矩器；3-變速器；4-萬向傳動軸；5-主減速器；6-輪邊減速器圖2-12 液壓式傳動系統(tǒng)原理

3、簡圖1-內(nèi)燃機(jī)；2-變量液壓泵；3-液壓管路；4-液壓馬達(dá)；5-驅(qū)動車輪上述各類傳動方式，總體而言，各有特點(diǎn)。機(jī)械式傳動，車輛性能可靠、造價較低且維修方便，但駕駛員勞動強(qiáng)度相對較大；液壓式傳動車輛可實(shí)現(xiàn)無級變速，操作輕便，駕駛員勞動強(qiáng)度小。但造價較高，對維修人員技術(shù)水平要求較高。(二)機(jī)械式傳動系結(jié)構(gòu)及作用原理1、離合器離合器是內(nèi)燃車輛傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相聯(lián)系的部件。其作用是在發(fā)動機(jī)起動或換檔時，使發(fā)動機(jī)和傳動裝置分離，保證車輛平穩(wěn)起步、平順地?fù)Q檔變速，并防止傳動機(jī)構(gòu)過載。因此，離合器應(yīng)是這樣一個傳動機(jī)構(gòu)：其主動部分與從動部分可以暫時分離，又可按需要逐漸接合，并且在傳動過程中還要有可能相對轉(zhuǎn)

4、動。所以離合器的主動件與從動件間不能剛性聯(lián)結(jié)，而是或借主動件、從動件間的摩擦作用(摩擦式離合器)，或利用液體作傳動介質(zhì)(液力偶合器)傳遞動力。機(jī)動車輛上的主離合器通常采用干式摩擦離合器。(1)干式摩擦離合器構(gòu)造圖2-13 單片式離合器構(gòu)造分解圖1-分離杠桿支承軸；2-從動盤轂；3-從動盤鋼片；4-飛輪；5-飛輪殼；6-壓盤；7-分離杠桿；8-軸銷；9-支座；10-離合器蓋；11-調(diào)整螺釘；12-分離軸承；13-分離軸承座；14-變速器軸承蓋；15-壓緊彈簧；16-飛輪底殼；17-隔熱墊圖2-13是一種干式摩擦離合器的典型結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)示意如圖2-14所示。飛輪1是離合器的主動件，帶有摩擦襯片的從動

5、盤6通過花鍵與從動軸11(即變速器的主動軸)相連。壓緊彈簧4將從動盤6壓緊在飛輪端面上。扭矩是靠主、從動盤的摩擦作用傳遞給從動盤的，彈簧4的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的扭矩也越大。根據(jù)從動盤數(shù)目(即摩擦片的數(shù)量)分為單片離合器和雙片離合器兩種。(2)摩擦式離合器工作原理離合器接合與分離狀態(tài)示意圖見圖2-14。離合器在接合狀態(tài)時，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩由曲軸傳出，帶動飛輪旋轉(zhuǎn)。由于壓緊彈簧4的作用，表面由摩擦材料組成的離合器片5緊緊地壓在飛輪1的端面上。所以飛輪轉(zhuǎn)動時離合器片兩面的摩擦力就帶動通過花鍵與離合器片聯(lián)成一體的變速器軸旋轉(zhuǎn)，這樣就將發(fā)動機(jī)的動力傳到了變速器軸上。圖2-14 離合器工作原理圖1-

6、飛輪；2-離合器蓋；3-壓盤；4-壓緊彈簧；5-離合器片；6-從動盤轂；7-分離杠桿；8-分離軸承；9-分離撥叉；10-離合器踏板；11-變速器第一軸當(dāng)車輛行駛阻力突然增大，超過離合器片摩擦力總和時，離合器片與飛輪及壓盤之間就會產(chǎn)生相對滑動，摩擦片可能會迅速升溫磨損甚至燒壞，發(fā)動機(jī)動力就無法傳向變速器，從而避免傳動系其他零部件的破壞。當(dāng)踩下離合器踏板，通過拉桿拉動分離撥叉9的端部，分離撥叉繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，其另一端撥動端部裝有分離軸承8的分離軸承座向左移動并推動分離杠桿7的內(nèi)端同時向左。由于分離杠桿外端與壓盤鉸接在一起，而中部支點(diǎn)與離合器蓋2鉸接，所以當(dāng)分離杠桿7內(nèi)端向左移動時，外端就帶著壓盤3克服

7、彈簧4的彈力一起向右運(yùn)動。這樣，從動盤兩邊的壓緊力消失了，摩擦力也不復(fù)存在，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩不能傳入變速器，離合器就處于分離狀態(tài)。當(dāng)松開踏板，踏板返回原處，壓盤在壓緊彈簧作用下又緊緊地將從動盤壓緊在飛輪端面上，離合器又恢復(fù)接合狀態(tài)。圖2-15 主離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)1-腳踏板；2-主油缸(總泵)；3-工作油缸(分泵)；4-分離叉；5-分離套筒及軸承；6-分離杠桿(3)離合器操縱機(jī)構(gòu)離合器操縱機(jī)構(gòu)有液壓式和機(jī)械式兩種形式。液壓式操縱機(jī)構(gòu)見圖2-15。由踏板1、總泵2、分泵3及一套管路組成。當(dāng)踩下踏板，總泵推桿推動總泵活塞，使油路里油壓升高，推動分泵活塞而使分離叉4下端右移、上端左移撥動分離軸承5，使離合

8、器分離。如果去除總泵、分泵及管路系統(tǒng)，用一拉桿直接將踏板1下端和分離叉4相連，則成為機(jī)械式操縱系統(tǒng)。由于機(jī)械式操縱系統(tǒng)所需操作力較大，故一般只在小型車輛上使用較多。(4)離合器的調(diào)整離合器在使用過程中，由于零件(特別是摩擦片)的不斷磨損，改變了分離杠桿與分離軸承端面之間的間隙。此間隙過大，會造成踏板踩到底也不能使主、從動盤徹底分離，還有，當(dāng)更換摩擦片后，分離杠桿和分離軸承原有相對位置會發(fā)生改變；此外，由于使用過程中分離杠桿的變形、磨損造成三個分離杠桿端部可能不在變速器輸入軸(軸)的同一垂直平面內(nèi)。這些都會造成離合器分離不徹底，使車輛運(yùn)行中無法換檔，甚至引起變速器換檔齒輪打壞。為此，使用中需要對

9、離合器加以調(diào)整。以叉車上常用的NJ130汽車離合器而言，離合器三分離杠桿端部要在變速器軸同一垂直平面內(nèi)，誤差要控制在0.2毫米范圍內(nèi)，而分離杠桿端部距分離軸承端面以24毫米為宜。調(diào)整分離杠桿端部平面度，可擰動位于離合器蓋上的分離杠桿支點(diǎn)調(diào)節(jié)螺母，而調(diào)節(jié)間隙，則可通過調(diào)整拉桿端部球面螺母(機(jī)械式)或分泵推桿長度(液壓式)來實(shí)現(xiàn)。2.變速器機(jī)動車在行駛中、作業(yè)時，由于路面情況和載荷不同，車輛所受行駛阻力經(jīng)常在變化，而且變化范圍相當(dāng)大，這就要求驅(qū)動輪的扭力也作相應(yīng)改變。設(shè)置變速器的目的就是力求擴(kuò)大車輪輪周牽引力變化范圍，以適應(yīng)各種道路和載荷情況下的起步、爬坡和高、低速度的要求。其功用有以下四種：(1

10、)適應(yīng)車輛行駛阻力變化，使車輛得到所需速度；(2)在不改變發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向(一般是難以做到的)的情況下，使車輛倒駛；(3)在發(fā)動機(jī)怠速情況下臨時停車；(4)必要時通過取力裝置，將動力傳給其他裝置(例如油泵)。機(jī)械式變速器的變速方式，主要是利用滑動齒輪、嚙合套或同步器等結(jié)構(gòu)來改變輸出軸轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)方向的。圖2-16是NJ131汽車各檔位齒輪嚙合情況及運(yùn)動傳遞路線。由圖可見在某一確定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下，檔速度最低，、檔速度依次提高。其中檔為直接傳動檔，車速最高，而R檔由于中間多了一對嚙合齒輪，所以為倒車檔。圖2-16 變速器工作示意圖3.萬向傳動軸裝置萬向傳動軸的功用是將變速器傳來的動力傳給主減速器主

11、動齒輪，經(jīng)差速器和半軸使車輪旋轉(zhuǎn)。在車輛行駛中，由于減速器會隨輪胎上下跳動，彈性懸掛裝置的彈性元件也在不斷變形，這造成變速器輸出軸與主減速器主動齒輪軸線相對位置不斷改變。兩者如果剛性聯(lián)結(jié)，則必然會造成傳動元件損壞。而萬向傳動軸由于帶有萬向節(jié)和伸縮節(jié)，故在傳動中不會受變速器輸出軸與主減速器主動齒輪相對位置變化的影響。應(yīng)當(dāng)指出，對于象叉車之類車橋與車體完全剛性聯(lián)結(jié)的車輛，使用萬向傳動裝置與否是由車輛結(jié)構(gòu)決定的，一般中、小型叉車因位置局限，常常不使用萬向傳動裝置。4.驅(qū)動橋驅(qū)動橋由主減速器、差速器、半軸、輪邊減速裝置及橋體等構(gòu)件組成。圖2-17為某內(nèi)燃叉車驅(qū)動橋構(gòu)造圖。圖2-17 驅(qū)動橋1-輪胎總成

12、；2-輪殼；3-制動總成；4-半軸套管；5-半軸；6-差速器總成；7-橋殼；8-主減速器圖2-18 QL-16轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋總成1-輪胎；2-輪輞；3-輪轂；4-行星輪；5-行星輪軸；6-太陽輪；7-行星輪架；8-內(nèi)齒圈；9-內(nèi)齒圈支承；10-支承軸；11-轉(zhuǎn)向節(jié)架；12-球半軸；13-轉(zhuǎn)向油缸；14-橋殼；15-大螺旋錐齒輪；16-差速器；17-主傳動殼體；18-輸入法蘭盤；19-主動螺旋錐齒輪；20-橫拉桿；21-球形支座；22-上銷軸；23-止推軸承；24-下銷軸從變速器經(jīng)萬向傳動軸輸入驅(qū)動橋的轉(zhuǎn)矩首先傳到主減速器8上，在此降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)增大轉(zhuǎn)矩后，經(jīng)差速器6分配給左右半軸，并由半軸端部凸緣

13、盤將運(yùn)動傳至驅(qū)動車輪。(1)主減速器主減速器的功用是把傳動軸傳遞來的扭矩傳給差速器，由一對螺旋傘齒輪或一對螺旋傘齒輪和一對圓柱齒輪組成。由于組成主減速器的被動齒輪和主動齒輪齒數(shù)比較大，所以變速器傳來的回轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過主減速器傳遞后轉(zhuǎn)速能大幅下降，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大很多。與此同時，通過螺旋傘齒輪，還能改變旋轉(zhuǎn)方向，使車輪旋轉(zhuǎn)方向正好滿足車輛前進(jìn)、后退之需。(2)差速器差速器主要由兩個半軸齒輪、四個行星齒輪、十字軸和左、右差速器半殼構(gòu)成。結(jié)構(gòu)見圖2-17。當(dāng)機(jī)動車在不平路面上或彎道上行駛時，它會自動調(diào)整兩根半軸的轉(zhuǎn)速，使左、右半軸以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。其工作原理是：當(dāng)兩邊車輪阻力相同時，四個行星齒輪只有隨十字軸

14、繞半軸軸線的轉(zhuǎn)動公轉(zhuǎn)；當(dāng)兩邊車輪阻力不同或車輛轉(zhuǎn)彎時(實(shí)際上也是左右車輪阻力不等)，則行星齒輪在作上述公轉(zhuǎn)的同時，還有繞自身軸線(十字軸兩軸線)的轉(zhuǎn)動自轉(zhuǎn)，從而使兩邊驅(qū)動輪以不同轉(zhuǎn)速前進(jìn)或后退。(3)輪邊減速裝置在大型工程機(jī)械上，為使車輛有更大的牽引力，往往需進(jìn)一步降低車輪轉(zhuǎn)速，采用輪邊減速裝置是常用的有效措施。在圖2-18所示的QL-16輪式起重機(jī)轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋圖中，C-C剖面圖即表達(dá)了輪邊減速裝置的構(gòu)造。由圖可見，它由通過花鍵固定在半軸端部的太陽輪6、與輪轂3用螺栓聯(lián)為一體的行星輪架7、用花鍵固定在橋體上的內(nèi)齒圈8，行星架上均布著三個既與內(nèi)齒圈、又與太陽輪嚙合的行星輪4。當(dāng)太陽輪隨半軸旋轉(zhuǎn)時，

15、就迫使行星輪一邊沿內(nèi)齒圈滾動，一邊繞固定在行星架上的行星輪軸自轉(zhuǎn)，行星架也隨之繞半軸軸線旋轉(zhuǎn)并帶動車輪隨行星架一起轉(zhuǎn)動。由于有行星輪的自轉(zhuǎn)，所以車輪轉(zhuǎn)速就相應(yīng)地低于半軸轉(zhuǎn)速。輪邊減速裝置的傳動比i= +1式中：Z齒圈內(nèi)齒圈齒數(shù)；Z太太陽輪齒數(shù)。由于Z齒圈遠(yuǎn)大于太陽輪齒數(shù)，因此輪邊減速裝置的減速比是很大的，也即降速和增大轉(zhuǎn)矩的作用是很顯著的。二、行駛系行駛系的功用是將車輛各部件組合成一個整體，承擔(dān)車輛重量，并且通過車輪與路面間的附著作用，使車輛產(chǎn)生牽引，以保證車輛正常行駛。輪式車輛行駛系一般由車架、駕駛室(或護(hù)頂架)、車輪、懸掛裝置等組成。1.車架、駕駛室車架是全車的裝配基體，它將車輛各相關(guān)總成

16、聯(lián)接成一個整體。工廠企業(yè)常用的起重運(yùn)輸車輛和各類工程機(jī)械的車架，一般都由型鋼和板材經(jīng)鉚焊而成，有些車輛還裝有鑄鐵等組成的平衡重塊。應(yīng)當(dāng)指出，象叉車這種高起升的起重運(yùn)輸車輛，其護(hù)頂架通常不允許拆除。因?yàn)樗鼘︸{駛員起重要的安全保護(hù)作用。2.車輪車輪是輪式車輛行駛系中的重要部件，其功用是支承整車重量，緩和路面?zhèn)鱽淼臎_擊力并通過它與路面的附著力來產(chǎn)生驅(qū)動力和制動力。車輪由輪轂、輪輞和輪胎構(gòu)成。輪轂常用鑄鋼、鍛鋼或球墨鑄鐵等材料制成，用以安裝輪輞并通過半軸將輪胎與傳動系聯(lián)系起來。輪輞俗稱鋼圈，起輪胎支承架的作用。機(jī)動車輛輪胎由橡膠制成，橡膠中間夾有棉線、尼龍線或鋼絲編織成的簾布以增加強(qiáng)度。輪胎從構(gòu)造上可

17、分為充氣輪胎、實(shí)心輪胎和半實(shí)心輪胎三類。充氣輪胎按充氣壓力大小可分為高壓胎(充氣壓力5070N/cm2)、低壓胎(充氣壓力1545N/cm2)及超低壓胎(充氣壓力15N/cm2以下)。充氣輪胎由于緩沖性能好，在機(jī)動車輛上得到廣泛應(yīng)用。半實(shí)心輪胎內(nèi)部充填有海綿狀橡膠，由于有較高的承載能力，不怕扎且有相當(dāng)彈性，因而在某些特殊的作業(yè)場所工作的工程機(jī)械上得到相當(dāng)廣的應(yīng)用。至于實(shí)心輪胎，由于緩沖性能較差，一般應(yīng)用在速度較低的機(jī)動車輛或人力車輛上。3.懸掛裝置車架與車橋之間傳力的聯(lián)結(jié)裝置總稱為懸掛裝置。它的功用是把路面作用于車輪上的力傳到車架上，以保證車輛正常行駛。機(jī)動車輛懸掛裝置有剛性和彈性兩類。對叉車

18、、裝載機(jī)等低速作業(yè)車輛，一般都采用剛性聯(lián)結(jié)的懸掛結(jié)構(gòu)，而對于以運(yùn)輸作業(yè)為主的汽車等速度較高的車輛，一般都采用彈性懸掛裝置。 三、轉(zhuǎn)向系1.概述機(jī)動車在行駛過程中，經(jīng)常需要改變行駛方向，因而機(jī)動車輛均設(shè)置有一套為改變車輛行駛方向并便于駕駛員操縱的機(jī)構(gòu)，這就是車輛的轉(zhuǎn)向系。轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)組成。輪式車輛轉(zhuǎn)向方式大致有以下幾種：(1)偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動一個角度，依靠轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)達(dá)到車輛轉(zhuǎn)向目的(例如汽車、叉車)的轉(zhuǎn)向方式稱為偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向。(2)折腰轉(zhuǎn)向。有些車輛車架分前后兩段，中間鉸接，使前后兩段車架產(chǎn)生角位移而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向方式稱為折腰轉(zhuǎn)向。裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向方式即

19、為折腰轉(zhuǎn)向。(3)差速轉(zhuǎn)向。有些小型工程機(jī)械依靠改變左、右側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)動方向來改變行駛方向，其轉(zhuǎn)向原理與履帶車輛相似。隨著控制技術(shù)的進(jìn)步，一些左、右驅(qū)動輪單獨(dú)驅(qū)動的車輛，使用這樣的轉(zhuǎn)向方式可以簡化底盤并獲得較小的轉(zhuǎn)彎半徑。2.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)車輛轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和動力轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)兩大類。機(jī)械式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由方向盤、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向器垂臂和縱向拉桿等組成，結(jié)構(gòu)見圖2-19。由于機(jī)械式轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)全靠駕駛員體力操作，故駕駛員勞動強(qiáng)度較大，在重型車輛上，更是如此。機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有球面蝸桿滾輪式、蝸桿曲柄銷式、循環(huán)球式、蝸桿蝸輪式等。結(jié)構(gòu)分別見圖2-20圖2

20、-22。圖2-19 解放CA10B型汽車的球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器1-方向盤；2-轉(zhuǎn)向柱管；3-圓錐滾子軸承；4-殼體；5-球面蝸桿；6-止推墊圈；7-調(diào)整墊片；8-滾輪；9-滾輪軸；10-轉(zhuǎn)向垂臂軸；11-轉(zhuǎn)向垂臂；12-轉(zhuǎn)向器支架；13-車架左縱梁；14-螺母；15-U形墊圈；16-調(diào)整墊片；17-轉(zhuǎn)向軸；18-球軸承；19-轉(zhuǎn)向直拉桿；20、21-襯套圖2-20 解放EQ240型汽車的蝸桿曲柄雙銷式轉(zhuǎn)向器1-球軸承；2-蝸桿；3、8、9-螺母；4-調(diào)整螺塞；5-銷；6-雙列圓錐滾子軸承；7-曲柄；10-調(diào)整螺釘；11-襯套圖2-21 北京BJ130型汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器1-下蓋；2、6-墊片；

21、3-外殼；4-螺桿；5-加油螺塞；7-上蓋；8-導(dǎo)管；9-鋼球；10-轉(zhuǎn)向垂臂；11-轉(zhuǎn)向垂臂軸；12-方形螺母；13-側(cè)蓋；14-螺母；15-調(diào)整螺釘圖2-22 黃河JN150型汽車蝸桿蝸輪式轉(zhuǎn)向器動力轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)與機(jī)械轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)不同之處在于推動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或車架折腰的元件不是機(jī)械式轉(zhuǎn)向器和一套杠桿傳力系統(tǒng)，而是液壓油缸；轉(zhuǎn)向動力源不是駕駛員的體力，而是由發(fā)動機(jī)或其他動力帶動的油泵輸出的壓力油；而液壓轉(zhuǎn)向器只起液壓閥的作用，因而結(jié)構(gòu)上兩者之間有較大差別。動力轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向器，目前常用的如圖2-23、2-24所示的轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器。它實(shí)際上是一只帶有擺線針輪油馬達(dá)的轉(zhuǎn)閥。圖2-23 轉(zhuǎn)閥式液壓轉(zhuǎn)

22、向器1-單向閥；2-閥芯；3-閥套；4-萬向軸；5-定子；6-轉(zhuǎn)子圖2-24 行星擺線針齒輪馬達(dá)作用原理圖2-25圖2-26 轉(zhuǎn)向單梯形機(jī)構(gòu)圖2-27 轉(zhuǎn)向雙梯形機(jī)構(gòu)a)內(nèi)置式；b)外置式；c)八字式在發(fā)動機(jī)正常工作時，擺線馬達(dá)起計量作用(控制轉(zhuǎn)向缸供油量)；在發(fā)動機(jī)熄火轉(zhuǎn)向時，它又成了起計量作用的手動泵，轉(zhuǎn)動方向盤，能將工作油按一定規(guī)律泵入轉(zhuǎn)向油缸，推動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。 3.轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)我們知道，車輪在地面上滾動時要比在地面上滑動時磨損小，為此，車輛轉(zhuǎn)彎時各車輪應(yīng)盡量接近純滾動而不出現(xiàn)滑移。為達(dá)到此目的，所有過車輪中心線的作用力垂線必須交于一點(diǎn)，并且使內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的角度符合如下幾何關(guān)系(見圖2

23、-25)。ctg-ctg=車輛上，在輪距和前后軸矩確定以后，能始終保證轉(zhuǎn)向時內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角符合上述幾何關(guān)系的結(jié)構(gòu)，我們稱之為轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)。車輛的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)，一般分為單梯形機(jī)構(gòu)和雙梯形機(jī)構(gòu)兩種。梯形機(jī)構(gòu)示意圖，如圖2-26和圖2-27所示。單梯形機(jī)構(gòu)是以轉(zhuǎn)向橋體作固定桿件，加上兩個轉(zhuǎn)向節(jié)臂(梯形臂)和橫拉桿構(gòu)成的。常見的汽車轉(zhuǎn)向梯形即為單梯形機(jī)構(gòu)。單梯形機(jī)構(gòu)允許轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角一般不大于45°，故使用單梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車輛，轉(zhuǎn)彎半徑較大。對于叉車這類需很小轉(zhuǎn)彎半徑的車輛，轉(zhuǎn)向輪有時需偏轉(zhuǎn)80°左右，單梯形機(jī)構(gòu)無法滿足，故常采用雙梯形機(jī)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，為使梯形機(jī)構(gòu)元件在轉(zhuǎn)動時能靈

24、活無卡滯，因而拉桿頭部常裝有如圖2-28所示的球頭銷。圖2-28 轉(zhuǎn)向橫拉桿1-接頭；2-夾緊螺栓；3-彈簧；4-螺塞；5-球頭座；6-防塵墊；7-彈簧；8-球頭銷；9-限位銷4.轉(zhuǎn)向輪定位為保證機(jī)動車輛穩(wěn)定地直線行駛，應(yīng)使轉(zhuǎn)向輪具有自動回正的作用。就是當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偶然遇到外力作用發(fā)生編轉(zhuǎn)時，在外力消失后能自動回到直線行駛位置。為達(dá)到這個要求，對象汽車這樣前輪轉(zhuǎn)向的車輛，通常采用使轉(zhuǎn)向主銷既有小小的后傾角，又帶一點(diǎn)內(nèi)傾；而轉(zhuǎn)向輪胎則有一點(diǎn)外傾和前束。這些措施統(tǒng)稱為前輪定位。5.方向盤自由行程從轉(zhuǎn)向操縱靈敏性考慮，當(dāng)然最好是只要方向盤剛一轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)就立即響應(yīng)，轉(zhuǎn)向輪馬上能夠偏轉(zhuǎn)。但實(shí)際上由于

25、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中各傳力零件間存在著裝配間隙，并且隨著零件的磨損，該間隙會逐漸增大。另一方面，轉(zhuǎn)向系各零件因受力而產(chǎn)生彈性變形，也將使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)稍滯后于方向盤轉(zhuǎn)動。事實(shí)上，如果方向盤一動，轉(zhuǎn)向輪立即響應(yīng)的話也易引起駕駛員精神高度緊張，故“立即響應(yīng)”也未必是最好的。為此，一般輪式車輛方向盤都會有一定的空行程。方向盤的這一空轉(zhuǎn)角度，稱之為自由行程。方向盤適當(dāng)?shù)淖杂尚谐?，對緩和反沖，使操縱柔和，避免駕駛員過度緊是有利的。一般規(guī)定方向盤從相當(dāng)于車輛直線行駛時的中間位置，向任一方向的自由行程應(yīng)不超過10°15°。當(dāng)磨損嚴(yán)重，方向盤自由行程超過25°30°時，則

26、必須進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整方向盤自由行程，主要是調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動副的嚙合間隙。此外，還必須檢查轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)各結(jié)點(diǎn)磨損情況。如發(fā)現(xiàn)球頭銷有損壞，必須及時更換。四、制動系1.概念盡可能提高機(jī)動車行駛速度，是提高運(yùn)輸作業(yè)生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一，但必須以保證行駛安全為前提。因此，機(jī)動車輛必須具有靈敏、可靠的制動系統(tǒng)。強(qiáng)制使行駛中的機(jī)動車減速甚至停車，使下坡行駛的機(jī)動車的速度保持穩(wěn)定，以及使已停駛的機(jī)動車保持穩(wěn)定不動，這些作用統(tǒng)稱為制動。車輛的制動方法很多，比較常見的辦法是利用機(jī)械摩擦來消耗車輛行駛中的動能而產(chǎn)生制動。而使機(jī)動車輛產(chǎn)生制動作用的一系列裝置稱為制動系。制動系按組成部分的作用分成兩大部分，即用來直接

27、產(chǎn)生制動作用的制動器和供駕駛員操縱制動器的操縱機(jī)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，一般機(jī)動車輛均具有兩套制動裝置：行車制動器和駐車制動器。行車制動器用于行車過程中減速及緊急情況下安全制動，由腳操縱；駐車制動器主要用于停車時防止車輛遛坡，俗稱手剎。在有些車輛上，行車制動與駐車制動使用同一套制動器，只是采用兩套操縱機(jī)構(gòu)而已。2.制動器構(gòu)造目前車輛上所用的機(jī)械摩擦式制動器大致可分為鼓式和盤式兩類。鼓式制動器又有帶式和蹄式之分。帶式制動器結(jié)構(gòu)較為簡單，在機(jī)動車輛上一般較少用于行車制動。目前主要用作某些機(jī)動車輛停車制動器，在此不作介紹。蹄式制動器是輪式機(jī)動車輛最常用的制動器。常見的有：(1)簡單非平衡式蹄式制動器；(2)自

28、動增力式制動器，結(jié)構(gòu)見圖2-29。圖2-29 自動增力式制動器1-制動底板；2-夾板；3-制動輪缸；4、6-回位彈簧；5-支承銷；7-拉緊彈簧；8-可調(diào)頂桿；9-調(diào)整螺釘；10-可調(diào)頂桿套圖2-30 濕式多片式制動器1-固定盤；2-旋轉(zhuǎn)盤；3-輪轂；4-支承套筒；5-半軸；6-冷卻油室；7-驅(qū)動橋殼；8-活塞；9-油缸與簡單非平衡式制動器不同，自動增力式制動器的左、右制動蹄片端部并不鉸接在支承銷5上，而僅以半圓面靠在支承銷5的圓柱面上，也即蹄片是浮動的，當(dāng)在前進(jìn)中制動時(如b圖所示)，旋轉(zhuǎn)的制動鼓對兩蹄作用的摩擦力，使圖中左蹄上端圓弧面緊靠在支承銷5上，而右蹄則離開銷5隨制動鼓旋轉(zhuǎn)一個不大的角

29、度，并將制動鼓對它的作用力通過浮動的頂桿8完全傳到左蹄，于是左蹄產(chǎn)生了比右蹄更大的制動力矩。因而在同樣尺寸情況下，自動增力式制動器的制動效果要比簡單非平衡式制動器要好得多。盤式制動器有全盤式和鉗盤式之分，它們的旋轉(zhuǎn)元件都是以端面為工作表面的圓盤，稱為制動盤。圖2-30為全盤式制動器結(jié)構(gòu)圖，為濕式結(jié)構(gòu)。由圖可見，帶內(nèi)花鍵的摩擦材料組成的旋轉(zhuǎn)盤2與輪轂3一同旋轉(zhuǎn)。環(huán)狀低碳鋼環(huán)1為固定盤，在車輛未制動時，與旋轉(zhuǎn)盤2間存在間隙，并通過外花鍵與殼體聯(lián)成一體。而殼體用螺栓與驅(qū)動橋體7固定在一起。制動時，制動油液推動活塞8，將固定盤1帶動旋轉(zhuǎn)盤2緊緊壓在固定在橋體上的制動器殼體內(nèi)平面上。各旋轉(zhuǎn)盤片和固定盤片

30、間的摩擦力隨著制動油壓的增高而迅速增大，迫使輪轂帶著輪胎停止轉(zhuǎn)動。圖2-31 固定夾鉗制動器1-螺釘；2-外鉗殼；3-活塞；4-密封圈；5-襯塊底板；6-摩擦襯塊；7-導(dǎo)向銷；8-內(nèi)鉗殼；9-螺釘圖2-31為一種液壓控制的鉗盤式制動器結(jié)構(gòu)圖。制動盤用螺釘固定在輪轂上，為旋轉(zhuǎn)元件。內(nèi)制動鉗8和外制動鉗2對稱地安裝在制動盤外緣外，并固定于不旋轉(zhuǎn)的橋體上。制動鉗內(nèi)側(cè)安裝有摩擦材料制成的摩擦襯塊，其內(nèi)表面在不制動時與制動盤平面留有適當(dāng)間隙。制動時，制動油液推動聯(lián)結(jié)在活塞上的制動襯塊壓向制動盤，兩者間的摩擦力迫使制動盤連帶車輪停止旋轉(zhuǎn)。3.制動操縱機(jī)構(gòu)制動操縱機(jī)構(gòu)是將駕駛員的操縱力或其他力源(壓力油或壓

31、縮空氣)傳給制動器，并用來控制制動器力矩大小及作用時間的一套機(jī)構(gòu)。只靠駕駛員施于踏板或手柄上的力，通過一系列杠桿機(jī)構(gòu)或簡單液壓裝置，使制動器產(chǎn)生制動力矩的稱為人力操縱機(jī)構(gòu)。而利用車輛動力作為制動力源，駕駛員通過踏板或手柄，只控制傳至制動器力源大小的一類制動操縱機(jī)構(gòu)稱為動力制動操縱機(jī)構(gòu)，有液壓式、氣壓式和油氣綜合式(空氣增力、真空增力、真空助力)等多種形式。下面介紹兩種機(jī)動工業(yè)車輛常用的制動操縱機(jī)構(gòu)：(1)人力液壓式制動操縱機(jī)構(gòu)人力液壓式制動操縱機(jī)構(gòu)如圖2-32所示。圖2-32 人力液壓制動操縱機(jī)構(gòu)1-腳踏板；2-推桿；3-總泵活塞；4-液壓總泵；5-回油閥；6-出油閥；7-油管；8、10-輪缸活塞；9-制動分泵；11-蹄片；12-支承銷；13-制動鼓；14-蹄片；15-制動底板；16-回位彈簧該機(jī)構(gòu)由踏板1、液壓總泵4、油管7以及制動分泵9等組成，總泵、分泵及油管內(nèi)充滿制動液。當(dāng)駕駛員踩下踏板，總泵推桿2即推動總泵活塞3，油液推開總泵出油閥6，經(jīng)油管7進(jìn)入分泵9，在油液作用下向兩邊推開活塞8和10，使蹄片11和14繞支承銷12轉(zhuǎn)動，直至蹄片11和14緊壓制動鼓13，靠兩者摩擦產(chǎn)生制動作用。當(dāng)松開制動踏板時，管路中油壓迅速下降，蹄片在回位彈簧16作用下被拉回原位，分泵中多余的制動液經(jīng)回油閥5迅速流回總泵。此時制動解除。(2)真空增壓式制動