情境一任務(wù)4車(chē)架與懸架ppt課件

1、一、車(chē)橋整體結(jié)構(gòu)認(rèn)知及拆裝一、車(chē)橋整體結(jié)構(gòu)認(rèn)知及拆裝 三、車(chē)輪與輪胎結(jié)構(gòu)認(rèn)知三、車(chē)輪與輪胎結(jié)構(gòu)認(rèn)知四、車(chē)架與懸架結(jié)構(gòu)認(rèn)知四、車(chē)架與懸架結(jié)構(gòu)認(rèn)知情境一、重型汽車(chē)前橋結(jié)構(gòu)認(rèn)知及拆裝情境一、重型汽車(chē)前橋結(jié)構(gòu)認(rèn)知及拆裝二、車(chē)輪定位認(rèn)知二、車(chē)輪定位認(rèn)知 五、轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)認(rèn)知五、轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)認(rèn)知六、重型汽車(chē)轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)認(rèn)知六、重型汽車(chē)轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)認(rèn)知七、制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)認(rèn)知及拆裝七、制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)認(rèn)知及拆裝任務(wù)四車(chē)架與懸架結(jié)構(gòu)認(rèn)知任務(wù)四車(chē)架與懸架結(jié)構(gòu)認(rèn)知 一、 車(chē)架 1、 概述 2、 車(chē)架的結(jié)構(gòu) 1、 概述 車(chē)架俗稱(chēng)“大梁”，它是跨接在前后車(chē)輪上的橋梁式結(jié)構(gòu)，是構(gòu)成整個(gè)汽車(chē)的骨架，是整個(gè)汽車(chē)的裝配基體，汽車(chē)絕大多數(shù)的零

2、部件、總成如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、車(chē)橋、車(chē)身等都要安裝在車(chē)架上。 汽車(chē)上采用的車(chē)架有4種類(lèi)型：邊梁式車(chē)架、中梁式車(chē)架、綜合式車(chē)架和無(wú)梁式車(chē)架。目前汽車(chē)上多采用邊梁式車(chē)架和無(wú)梁式車(chē)架。 2 、車(chē)架的結(jié)構(gòu) 一、邊梁式車(chē)架 二、中梁式車(chē)架 三、綜合式車(chē)架 四、無(wú)梁式車(chē)架 一、邊梁式車(chē)架 邊梁式車(chē)架由兩根位于兩邊的縱梁和若干橫梁組成，用鉚接法或焊接法將縱梁與橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架，如下圖。 邊梁式車(chē)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于整車(chē)的布置，在各種類(lèi)型的汽車(chē)上都得到廣泛應(yīng)用。 邊梁式車(chē)架 二、中梁式車(chē)架 中梁式車(chē)架又稱(chēng)脊梁式車(chē)架，由一根貫穿汽車(chē)縱向的中央縱梁和若干根橫向懸伸托架所組成，如下圖。中梁的斷

3、面一般是管形或箱形，其前端做出伸出支架，用以固定發(fā)動(dòng)機(jī)。傳動(dòng)軸在中梁內(nèi)穿過(guò)。主減速器殼通常固定在中梁的尾端，形成斷開(kāi)式后驅(qū)動(dòng)橋，中梁上的懸伸托架用以支承汽車(chē)車(chē)身和安裝其他機(jī)件。 中梁式車(chē)架 三、綜合式車(chē)架 綜合式車(chē)架是由邊梁式和中梁式車(chē)架結(jié)合而成的，如下圖。車(chē)架前段或后段近似邊梁式結(jié)構(gòu)，便于分別安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)橋。傳動(dòng)軸從中梁中間穿過(guò)。這種結(jié)構(gòu)制造工藝復(fù)雜，目前應(yīng)用得不多。 綜合式車(chē)架 四、無(wú)梁式車(chē)架 部分車(chē)型和客車(chē)為減輕自身質(zhì)量，以車(chē)身代替車(chē)架，這種車(chē)身又稱(chēng)為承載式車(chē)身或無(wú)梁式車(chē)架，圖所示為桑塔納2000型車(chē)型的車(chē)身組成件。采用承載式車(chē)身的特點(diǎn)是沒(méi)有車(chē)架大梁），車(chē)身就作為發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)各總成的

4、安裝基礎(chǔ)，各種載荷全部由車(chē)身承受。 車(chē)型車(chē)身總成結(jié)構(gòu)主要包括：車(chē)身殼體、車(chē)門(mén)、車(chē)窗、車(chē)前后鈑金件、車(chē)身內(nèi)外裝飾件、車(chē)身附件、座椅以及通風(fēng)裝置等。車(chē)身殼體是一切車(chē)身部件和零件的安裝基礎(chǔ)，由縱、橫梁支柱等主要承力元件，以及與它們相連接的鈑金件經(jīng)焊接而共同組成的剛性空間結(jié)構(gòu)。車(chē)前后鈑金件，包括散熱器框架前后圍板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前后翼子板、擋泥板等。這些鈑金件形成了容納發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)輪等部件的空間。二、 懸架 1 、概述 2 、懸架的結(jié)構(gòu) 3 、非獨(dú)立懸架 4 、獨(dú)立懸架 1 、概述 一、懸架的功用 二、懸架的種類(lèi) 一、懸架的功用 懸架是車(chē)架或車(chē)身與車(chē)橋或車(chē)輪之間一切傳力連接裝置的總稱(chēng)。懸架具有如下的功用：

5、（1連接車(chē)架或車(chē)身和車(chē)輪，把路面作用到車(chē)輪的各種力傳給車(chē)架或車(chē)身）。 （2緩和沖擊、衰減振動(dòng)，使乘坐舒適，具有良好的平順性。 （3保證汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性。 二、懸架的種類(lèi) 汽車(chē)懸架可分為兩大類(lèi)：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架，如下圖。 非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是左右車(chē)輪安裝在一根整體式車(chē)橋兩端，車(chē)橋則通過(guò)懸架與車(chē)架相連。當(dāng)一側(cè)車(chē)輪發(fā)生位置變化后會(huì)導(dǎo)致另一側(cè)車(chē)輪的位置也發(fā)生變化。 獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是車(chē)橋做成斷開(kāi)的，每一側(cè)車(chē)輪單獨(dú)通過(guò)懸架與車(chē)架或車(chē)身銜接。 與非獨(dú)立懸架相比較，汽車(chē)采用獨(dú)立懸架有以下優(yōu)點(diǎn)：（1兩側(cè)車(chē)輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)而互不影響，這樣在不平道路上可減少車(chē)架和車(chē)身的振動(dòng)，而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺

6、的不良現(xiàn)象。（2減少了汽車(chē)的非簧載質(zhì)量即不由彈簧支承的質(zhì)量）。在道路條件和車(chē)速相同時(shí)，非簧載質(zhì)量越小，懸架受到的沖擊載荷也就越小，因而采用獨(dú)立懸架可以提高汽車(chē)的平均行駛速度。（3由于采用斷開(kāi)式車(chē)橋，發(fā)動(dòng)機(jī)總成的位置可以降低和前移，使汽車(chē)重心下降，因而可提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性；同時(shí)由于賦予了車(chē)輪較大的上下運(yùn)動(dòng)的空間，故可以將懸架剛度設(shè)計(jì)得較小，以降低車(chē)身振動(dòng)頻率，改善行駛平順性。（4越野汽車(chē)全部車(chē)輪采用獨(dú)立懸架還可保證汽車(chē)在不平道路上行駛時(shí)，所有車(chē)輪和路面有良好的接觸，從而可增大牽引力；此外，可增大汽車(chē)的離地間隙，使汽車(chē)的通過(guò)性能大大提高。 2、 懸架的結(jié)構(gòu) 一、彈性元件 二、減振器 三、橫向穩(wěn)定

7、器 現(xiàn)代汽車(chē)的懸架雖有不同的結(jié)構(gòu)形式，但一般都由彈性元件、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成，車(chē)型一般還有橫向穩(wěn)定器。懸架的組成如圖所示。 懸架的組成 彈性元件使車(chē)架或車(chē)身與車(chē)橋或車(chē)輪之間做彈性連接，可以緩和由于不平路面帶來(lái)的沖擊，并承受和傳遞垂直載荷。減振器可以衰減由于路面沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)，使振動(dòng)的振幅迅速減小。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括縱向推力桿和橫向推力桿，用于傳遞縱向載荷和橫向載荷，并保證車(chē)輪相對(duì)于車(chē)架或車(chē)身的運(yùn)動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)。 橫向穩(wěn)定器可以防止車(chē)身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜。 一、彈性元件 汽車(chē)上常用的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧和氣體彈簧等。 1.鋼板彈簧 2.螺旋彈簧 3.扭桿彈簧1.鋼板

8、彈簧鋼板彈簧也稱(chēng)葉片彈簧，其結(jié)構(gòu)如圖所示，在車(chē)橋靠近車(chē)架或車(chē)身時(shí)靠鋼板彈簧的彈性形變來(lái)起緩沖作用，并在車(chē)橋靠近和離開(kāi)車(chē)架或車(chē)身的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)各片相互之間的滑動(dòng)摩擦，部分衰減路面的沖擊作用。2.螺旋彈簧螺旋彈簧廣泛應(yīng)用于獨(dú)立懸架，有些車(chē)型的后輪非獨(dú)立懸架也采用螺旋彈簧做彈性元件。螺旋彈簧如圖所示，由特殊的彈簧鋼棒卷制而成，可以制成圓柱形或圓錐形，也可以制成等螺距或不等螺距式。圓柱形等螺距螺旋彈簧的剛度是不變的，圓錐形或不等螺距螺旋彈簧的剛度是可變的。 螺旋彈簧 螺旋彈簧與鋼板彈簧相比，無(wú)需潤(rùn)滑，防污能力強(qiáng)，質(zhì)量小，單位質(zhì)量的能量吸收率較高。但是，螺旋彈簧本身減振作用很差，因此在螺旋彈簧懸架中

9、，必須另裝減振器；螺旋彈簧只能承受垂直載荷，故必須加裝導(dǎo)向裝置，以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。3.扭桿彈簧扭桿彈簧是一根由鉻釩彈簧鋼制成的扭桿，如下圖。扭桿一端固定在車(chē)架上，另一端固定在懸架的擺臂上，擺臂則與車(chē)輪相連。當(dāng)車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，擺臂便繞著扭桿軸線(xiàn)而擺動(dòng)，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致彈性變形，以保證車(chē)輪與車(chē)架的彈性聯(lián)系。 扭桿彈簧示意圖 扭桿彈簧在制造時(shí)，經(jīng)熱處理后預(yù)先施加一定的扭轉(zhuǎn)力矩，使之產(chǎn)生一個(gè)永久的扭轉(zhuǎn)變形，從而使其具有一定的預(yù)應(yīng)力。左、右扭桿的預(yù)加扭轉(zhuǎn)的方向都與扭桿安裝在車(chē)上后承受工作載荷時(shí)扭轉(zhuǎn)的方向相同，目的是減少工作時(shí)的實(shí)際應(yīng)力，以延長(zhǎng)使用壽命。如果左、右扭桿換位安裝，則將導(dǎo)致扭桿彈簧

10、的實(shí)際工作應(yīng)力加大，使用壽命縮短。因此，左右扭桿彈簧刻有不同的標(biāo)記，不可互換。 二、減振器 （1減振器的功用及原理。 減振器在汽車(chē)中的作用是迅速衰減由車(chē)輪通過(guò)懸架彈簧傳給車(chē)身的沖擊和振動(dòng)，提高汽車(chē)行駛的平順性能。減振器在汽車(chē)懸架中是與彈性元件并聯(lián)安裝的，如下圖。 減振器和彈性元件的安裝示意圖 目前，汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用液壓減振器，其基本原理如圖所示。當(dāng)車(chē)架與車(chē)橋作往復(fù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使活塞在缸筒內(nèi)往復(fù)移動(dòng)時(shí)，減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從內(nèi)腔通過(guò)一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔，此時(shí)孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)的摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車(chē)身和車(chē)架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能被油液和減振器殼體所吸收，然后擴(kuò)

11、散到大氣中。減振器阻尼力的大小隨車(chē)架與車(chē)橋或車(chē)輪間相對(duì)速度的變化而增減，并且與油液的黏度有關(guān)。 液壓減振器的基本原理（2雙向作用筒式減振器。液力減振器按作用方式可分為雙向作用式減振器和單向作用式減振器。雙向作用式減振器在伸張行程和壓縮行程都具有阻尼減振作用，目前在汽車(chē)上應(yīng)用最廣泛。雙向作用筒式減振器如圖所示。雙向作用筒式減振器在內(nèi)筒和外筒之間設(shè)計(jì)了補(bǔ)償孔，它可以調(diào)整油液量以適應(yīng)活塞桿的移動(dòng)體積。 雙向作用筒式減振器的結(jié)構(gòu)及工作原理 如圖a所示：在節(jié)流孔上設(shè)置閥門(mén)，節(jié)流孔沒(méi)有閥門(mén)。壓縮時(shí)，閥門(mén)翻開(kāi)，下腔的油液通過(guò)節(jié)流孔和流到上腔，使活塞容易下行。伸張時(shí)，閥門(mén)封鎖，上腔的油液只能通過(guò)節(jié)流孔流回下腔

12、，使活塞上行阻尼增大。這樣就實(shí)現(xiàn)了減振效果，它可以很快地吸收路面的沖擊，但汽車(chē)在壞路面上行駛時(shí)的行駛平順性較差。 如圖b所示：在節(jié)流孔上設(shè)計(jì)閥門(mén)，伸張時(shí)油液通過(guò)節(jié)流孔，壓縮時(shí)油液通過(guò)節(jié)流孔，因此在壓縮和伸張時(shí)都受到阻尼力。對(duì)于激烈的車(chē)身振動(dòng)，下腔的油液在伸張時(shí)通過(guò)補(bǔ)償閥上的節(jié)流孔流入補(bǔ)償腔，產(chǎn)生阻尼力；壓縮時(shí)補(bǔ)償閥打開(kāi)，油液無(wú)阻尼地通過(guò)補(bǔ)償閥。補(bǔ)償腔的上部有氮?dú)?，可以被油液壓縮。 三、橫向穩(wěn)定器 橫向穩(wěn)定器如圖所示。橫向穩(wěn)定器利用扭桿彈簧原理，將左右車(chē)輪通過(guò)橫向穩(wěn)定桿連接起來(lái)。在車(chē)身傾斜時(shí)，穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是橫向穩(wěn)定桿便被扭轉(zhuǎn)。彈性的穩(wěn)定桿產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻礙了懸架彈簧

13、的變形，從而減少車(chē)身的橫向傾斜。 橫向穩(wěn)定器 橫向穩(wěn)定器的作用 3、非獨(dú)立懸架 一、鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架 二、螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架 一、鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架 如圖所示為鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架。鋼板彈簧中部通過(guò)U形螺栓騎馬螺栓固定在前橋上。鋼板彈簧的前端卷耳用彈簧銷(xiāo)與前支架相連，形成固定式鉸鏈支點(diǎn)，起傳力和導(dǎo)向作用；而后端卷耳則用吊耳銷(xiāo)與可在車(chē)架上擺動(dòng)的吊耳相連，形成擺動(dòng)式鉸鏈支點(diǎn)，從而保證了彈簧變形時(shí)兩卷耳中心線(xiàn)間的距離有改變的可能。 減振器的上、下兩個(gè)吊環(huán)通過(guò)橡膠襯套和連接銷(xiāo)分別與車(chē)架上的上支架和車(chē)橋上的下支架相連接。蓋板上裝有橡膠緩沖塊，以限制彈簧的最大變形，并防止彈簧直接碰撞車(chē)架。 鋼板彈

14、簧式非獨(dú)立懸架 二、螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架 螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架由螺旋彈簧、減振器、縱向推力桿和橫向推力桿組成。一般只用于車(chē)型的后懸架，如下圖。 螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架 4、獨(dú)立懸架 一、橫臂式獨(dú)立懸架 二、縱臂式獨(dú)立懸架 三、燭式獨(dú)立懸架 四、麥弗遜式獨(dú)立懸架 五、多連桿式獨(dú)立懸架 一、橫臂式獨(dú)立懸架 橫臂式獨(dú)立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種，目前單橫臂式獨(dú)立懸架應(yīng)用較少。 雙橫臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)橫擺臂有等長(zhǎng)的和不等長(zhǎng)的，如下圖。擺臂等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，雖然車(chē)輪平面不傾斜、主銷(xiāo)軸線(xiàn)的方向也不發(fā)生變化，但輪距發(fā)生較大的變化，這將引起車(chē)輪的側(cè)滑和輪胎的磨損。而擺臂不等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架當(dāng)車(chē)輪上

15、下跳動(dòng)時(shí)，雖然車(chē)輪平面、主銷(xiāo)軸線(xiàn)、輪距都發(fā)生變化，但如果選擇長(zhǎng)度比例合適，可使車(chē)輪和主銷(xiāo)的角度及輪距變化不大，這種獨(dú)立懸架被廣泛用在車(chē)型前輪上。 雙橫臂式獨(dú)立懸架示意圖 圖所示為奧迪車(chē)型不等長(zhǎng)雙橫臂式螺旋彈簧獨(dú)立懸架。 二、縱臂式獨(dú)立懸架 縱臂式獨(dú)立懸架也分為單縱臂式和雙縱臂式兩種。 單縱臂式獨(dú)立懸架如果用于前輪，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)會(huì)使主銷(xiāo)后傾角變化很大，所以單縱臂式獨(dú)立懸架都用于后輪。 雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩縱擺臂一般長(zhǎng)度相等，形成平行四連桿機(jī)構(gòu)，如下圖。這種懸架當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪外傾角、輪距和主銷(xiāo)后傾角都不發(fā)生變化，所以適用于前輪。 雙縱臂式獨(dú)立懸架 三、燭式獨(dú)立懸架 如圖所示為燭式獨(dú)立懸架

16、，主銷(xiāo)的上下兩端剛性地固定在車(chē)架上。套在主銷(xiāo)上的套管固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上。套管的中部固定裝著螺旋彈簧的下支座。筒式減振器的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連，上端與車(chē)架相連。懸架的摩擦部分套著防塵罩。通氣管與防塵罩內(nèi)腔相通，以免罩中空氣被密封而影響懸架的彈性。燭式獨(dú)立懸架 其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)懸架變形時(shí)，主銷(xiāo)的定位角不會(huì)發(fā)生變化，僅輪距、軸距稍有改變；有利于汽車(chē)的轉(zhuǎn)向操縱性和行駛穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是側(cè)向力全部由套筒和主銷(xiāo)承受，二者間的摩擦阻力大，磨損嚴(yán)重。因此，這種結(jié)構(gòu)形式目前很少采用。 四、麥弗遜式獨(dú)立懸架 麥弗遜式懸架是目前前置前驅(qū)動(dòng)車(chē)型和某些輕型客車(chē)應(yīng)用比較普遍的懸架結(jié)構(gòu)形式。如下圖，筒式減振器為滑動(dòng)立柱，橫擺臂的內(nèi)端通過(guò)鉸鏈與車(chē)身相連，外端通過(guò)球鉸鏈與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。減振器的上端與車(chē)身相連，減振器的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連，車(chē)輪所受的側(cè)向力大部分由橫擺臂承受，其余部分由減振器活塞和活塞桿承受。筒式減振器上鉸鏈的中心與橫擺臂外端球鉸鏈中心的連線(xiàn)為主銷(xiāo)軸線(xiàn)，此結(jié)構(gòu)也為無(wú)主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，減振器下支點(diǎn)隨前懸架搖臂擺動(dòng)，故主銷(xiāo)軸線(xiàn)角度是變化的，這說(shuō)明車(chē)輪是沿著擺動(dòng)的主銷(xiāo)軸線(xiàn)而運(yùn)動(dòng)。 麥弗遜式獨(dú)立懸架 五、多連桿式獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對(duì)于側(cè)向力、垂直力