第十章 輪式機械行駛系(詳)

第十章輪式工程機械行駛系

2/1/20231輪式機械行走系行駛系的功用把來自于傳動系的扭矩轉(zhuǎn)化為地面對車輛的牽引力；承受車輛所受外界力和力矩，保證工程車輛正常行駛。FtFb2/1/20232輪式機械行走系緩沖減振傳力傳遞車輪與車架之間的作用力支承及承受各種載荷車架邊梁式車架中梁式車架懸架驅(qū)動橋轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋支承橋獨立懸架非獨立懸架鉸接式車架車橋車輪剛性懸架§10-1

行走系的組成2/1/20233輪式機械行走系一、車架功用：固定并支承工程車輛部件。2/1/20234輪式機械行走系邊梁式車架2/1/20235輪式機械行走系中梁式車架1、連接橋2、中央脊梁3、分動器殼5、前懸架扭桿彈簧6、前脊梁8、前橋殼9、發(fā)動機前托架11、中橋殼13、后橋殼4、駕駛室后部及貨箱副梁前部托架7、發(fā)動機后部及駕駛室前托架10、連接貨箱副梁的托梁12、后懸架的鋼板彈簧14、連接貨箱副梁的托架2/1/20236輪式機械行走系鉸接式車架鉸鏈結(jié)構(gòu)常有：銷套式：結(jié)構(gòu)簡單，上下孔有同軸度要求，因此上下鉸點距離宜小，主要在中小型工程機械上采用。球鉸式：銷軸受力可改善，同軸要求低，距離可加大，主要用于大型機種。滾錐軸承式：變滑動為滾動，偏轉(zhuǎn)時更加靈活，潤滑方便，防塵性好，但結(jié)構(gòu)較為復雜。2/1/20237輪式機械行走系二、車橋功用：

傳遞車架與車輪之間的各個方向的作用力。分類：

整體式

根據(jù)懸架不同

斷開式

根據(jù)車輪作用：

轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、支承橋2/1/20238輪式機械行走系轉(zhuǎn)向橋功用：利用轉(zhuǎn)向節(jié)的擺動使車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度以實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向，且承受一定的載荷。性能要求：強度、剛度大；定位角、轉(zhuǎn)向角正確；質(zhì)量小。組成：前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、輪轂2/1/20239輪式機械行走系轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)：2/1/202310輪式機械行走系轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)（二）2/1/202311輪式機械行走系驅(qū)動橋驅(qū)動形式的表示方法：用車輛車輪數(shù)×驅(qū)動輪數(shù)如：4×2；4×4；6×6；6×4三輪車后軸驅(qū)動：3×22/1/202312輪式機械行走系轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋功用：驅(qū)動車輛行駛，并在轉(zhuǎn)向時，引導車輪偏轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)向。2/1/202313輪式機械行走系三、懸掛組成：是車架與車橋之間傳力，連接裝置的總稱。減震器—加快振動的衰弱。彈性元件—承受和傳遞垂直載荷，減小路面的沖擊導向裝置—傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩，并保證車輪相對于車身有正確的運動關(guān)系。作用：吸收沖擊和振動，改善在不平路面上行駛的平穩(wěn)性；傳力；連接橋和車架。2/1/202314輪式機械行走系在工程機械中，低壓寬基輪胎能起良好的吸振緩沖作用。所以有的工程機械不設(shè)懸掛。但是，行駛速度超過35km/h的工程機械，要有彈性懸掛。車橋與車架作剛性連接，懸架不能緩和吸收振動，只適宜用于低速車輛，一般不超過35Km/h1、剛性懸掛/懸掛分類2/1/202315輪式機械行走系剛性懸掛有兩種連接形式：（１）用螺栓直接將橋固定在車架上（２）車橋通過副車架和水平銷鉸接于主車架下面，使橋可以擺動，適應(yīng)不平路面，稱為平衡剛性懸架。輪式工程機械行駛速度低，采用為彈性較大的低壓寬基輪胎，一般采用剛性懸架或平衡剛性懸架。2/1/202316輪式機械行走系能吸收并緩和沖擊振動，為高速車輛使用。（１）鋼板彈簧；（２）油氣彈簧（３）螺旋彈簧加減振器2、彈性懸掛2/1/202317輪式機械行走系獨立懸架：每一側(cè)車輪單獨通過懸架與車架相連，每個車輪能獨立上下跳動而互不影響。

非獨立懸架：左右車輪安裝在一根整體車橋兩端，車橋則通過彈性元件與車架相連。車橋彈性元件車架斷開式車橋2/1/202318輪式機械行走系非獨立懸架特點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠應(yīng)用：貨車、客車的前后懸架，后懸架.工程用車輛。舉例：板簧非獨立懸架（單個板簧、雙板簧）螺旋彈簧非獨立懸架空氣彈簧非獨立懸架（可實現(xiàn)車身高度自動調(diào)節(jié)少用）油氣彈簧非獨立懸架（礦用自卸車）2/1/202319輪式機械行走系彈性元件/鋼板彈簧作用：

既有彈性元件的作用，又可起到導向和減振作用。結(jié)構(gòu)：鋼板彈簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳彈簧夾2/1/202320輪式機械行走系單片彈簧和少片彈簧特點：斷面尺寸延長度方向變化；減輕重量，節(jié)約材料。2/1/202321輪式機械行走系鋼板彈簧的安裝在彈簧片之間涂上較稠的潤滑劑，可以減少磨損在彈簧片之間夾入塑料墊片，可減少噪聲。彈簧片之間的摩擦力可起到衰減振動和導向的作用。2/1/202322輪式機械行走系板簧與車架的連接2/1/202323輪式機械行走系螺旋彈簧制造：用彈簧鋼棒料卷制而成。特點：無需潤滑、抗污染、安裝所需空間小、質(zhì)量輕。性能：沒有減振作用，必須另加減振器。用途：常用于獨立懸架2/1/202324輪式機械行走系應(yīng)用：彈簧套在減振器外邊，節(jié)省了安裝空間，空余的大量空間便于安裝發(fā)動機2/1/202325輪式機械行走系油氣彈簧特點：以空氣和油液作為工作介質(zhì)。具有可變剛度特性，需加裝導向裝置和減振器油氣不分割式油氣分隔式2/1/202326輪式機械行走系減振器功用：加速車架與車身振動的衰減，改善車輛行駛的平順性。原理：當車輛振動時，減振器殼體內(nèi)的油液反復從一個內(nèi)腔通過一些窄小的空隙流入另一內(nèi)腔，同時，摩擦力便把振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，被油液、減振器吸收后散失到大氣中。彈性元件減振器車架車橋2/1/202327輪式機械行走系性能要求在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)較小，以便充分利用彈性元件的彈性，緩和沖擊。在懸架伸張行程，減振器阻尼力應(yīng)大，以求迅速減振。在車橋與車架相對速度過大時，減振器應(yīng)當能自動加大液流通道截面積，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，避免過大的沖擊載荷。2/1/202328輪式機械行走系減振器分類雙向作用筒式減振器單向作用筒式減振器（伸張行程）2/1/202329輪式機械行走系雙向作用筒式減振器結(jié)構(gòu)：伸張閥流通閥壓縮閥補償閥活塞桿防塵罩活塞儲油鋼桶導向座2/1/202330輪式機械行走系雙向筒式工作原理壓縮行程：車輪靠近車架容積減少，油壓升高，油液打開流通閥，經(jīng)過流通閥流入上腔。由于上腔容積被活塞桿用去部分空間，所以油液一部分油液打開壓縮閥流入儲油缸由于各閥門的節(jié)流作用，便造成對懸架壓縮運動的阻力，使振動能量衰減。2/1/202331輪式機械行走系伸張行程

車輪下跳，減振器受拉伸活塞上移上腔容積減少，油壓升高，油液推開伸張閥，流入下腔。由于活塞桿占去一定空間，所以自上腔流入的油液不足以充滿下腔容積的增加。儲油缸中油液推開補償閥流入下腔補充。由于各閥門的節(jié)流作用，便造成對懸架伸張運動的阻力，使振動能量衰減。2/1/202332輪式機械行走系減振器工作過程伸張閥彈簧的剛度和預緊力比壓縮閥的大，在同樣油壓作用下，伸張行程產(chǎn)生阻尼力遠大于壓縮行程的阻尼力。2/1/202333輪式機械行走系四、車輪與輪胎車輪和輪胎的功用車輪與輪胎的種類輪胎的表示方法2/1/202334輪式機械行走系車輪的功用承受車輛的重量和負荷傳遞各種力和力矩，保證車輪和路面間有足夠的附著力。輪胎和懸掛一起，共同緩和與吸收沖擊和振動。2/1/202335輪式機械行走系車輪的組成輪轂：是車輪的中心，通過內(nèi)外軸承安裝在車橋端部或轉(zhuǎn)向節(jié)上。輪盤：連接輪轂與輪輞，有盤式和輻式。盤式輪盤與輪輞焊接或鉚接成一本，少數(shù)與輪輞直接鑄造成一體。輻式輪盤通常與輪轂鑄成一體。輪輞：用來固定輪胎，有多種斷面形式。如深式、半深式、平式、斜底平式等。輪胎：輪轂輪輞輪輻2/1/202336輪式機械行走系輪胎結(jié)構(gòu)不同充氣輪胎實心輪胎結(jié)構(gòu)不同氣壓不同斷面寬度不同有內(nèi)胎式無內(nèi)胎式高壓胎（0.5~0.7MPa）低壓胎0.15~0.45MPa超底壓胎0.05~0.15MPa標準輪胎H/B=0.95~1.15寬基輪胎H/B=0.5~0.7超寬基輪胎胎面花紋縱向花紋橫向花紋混合花紋塊狀花紋2/1/202337輪式機械行走系輪胎規(guī)格的表示方法高壓胎D×B；D-輪胎外徑，B-輪胎的斷面寬度，×表示高壓胎。單位：英寸低壓胎的表示方法B-d,超低壓胎表示方法與此相同.B-輪胎斷面寬度，d-輪胎內(nèi)徑，—表示低壓胎B記為小數(shù)點后兩位以00表示，如10.00－20寬基或超寬基輪胎B-dB記為小數(shù)點后一位，且以5表示，如12.5-20輪胎的尺寸標記方法目前通用的有英制和公制兩種，我國采用英制標記。2/1/202338輪式機械行走系內(nèi)容有：轉(zhuǎn)向輪外傾轉(zhuǎn)向輪前束主銷后傾主銷內(nèi)傾對前輪轉(zhuǎn)向的整體式車架的工程機械及工程汽車：轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和橋梁三者之間的位置關(guān)系，通過定位參數(shù)來保證，合理的定位才能保證車輛轉(zhuǎn)向輕便、行駛穩(wěn)定、減少輪胎和機件的磨損等。轉(zhuǎn)向輪定位§10-2整體車架的轉(zhuǎn)向輪定位2/1/202339輪式機械行走系當機械水平停放時，在其橫向垂面內(nèi)，車輪向外傾斜的現(xiàn)象。外傾角（1°左右）。轉(zhuǎn)向輪外傾2/1/202340輪式機械行走系轉(zhuǎn)向輪外傾假設(shè)空車正好垂直路面，則滿載時：車橋變形而內(nèi)傾主銷與襯套，軸承與輪轂處的間隙，內(nèi)傾。內(nèi)傾后，路面反力的軸向分力使輪轂壓向外端小軸承，磨損間隙增大后，內(nèi)傾更厲害，可能車輪松脫。采取措施：在制造有關(guān)零件時預先使前輪有一定的外傾角，一般為1°左右。2/1/202341輪式機械行走系轉(zhuǎn)向輪外傾作用1、使輪胎能夠均勻磨損。當車空載時，輪胎外緣與路面接觸，當車載貨時，在車重的作用下車輪垂直于路面。2、減輕輪轂外軸承的負荷3、轉(zhuǎn)向輕便2/1/202342輪式機械行走系轉(zhuǎn)向輪前束安裝前輪時，在同一軸上的兩端車輪旋轉(zhuǎn)平面不平行，前端略向內(nèi)束的現(xiàn)象。2/1/202343輪式機械行走系轉(zhuǎn)向輪前束

前輪外傾后，滾動類似滾錐現(xiàn)象，向外拉開，有外滾趨勢，邊滾邊滑，加速了輪胎的磨損。措施：在制造時，使兩個轉(zhuǎn)向輪前緣之間的距離B小于后緣距離A來保證。使車有內(nèi)滾趨勢，與外滾趨勢互相抵消，從而保證車輪的正向行駛。2/1/202344輪式機械行走系轉(zhuǎn)向輪前束的作用能消除前輪外傾所產(chǎn)生的邊滾邊滑現(xiàn)象，減小輪胎磨損，保證車輪直線行駛。（A—B）稱為前束值一般前束值為0~12mm調(diào)節(jié)橫拉桿來調(diào)節(jié)車輪前束2/1/202345輪式機械行走系主銷內(nèi)傾主銷的上部在橫向平面內(nèi)向內(nèi)傾斜一個角度β，一般不大于8°。制造時，將前軸梁端部的主銷孔上端向內(nèi)傾斜形成。2/1/202346輪式機械行走系主銷內(nèi)傾作用

1、使駕駛員轉(zhuǎn)向輕便。主銷軸線與地面交點及車輪與地面交點間距離C變小，轉(zhuǎn)向阻力矩則減小了。2/1/202347輪式機械行走系主銷內(nèi)傾的作用主銷內(nèi)傾角有使車輪自動回正的作用車輪繞主銷旋轉(zhuǎn)180°后的狀態(tài)2、保持車輛直線行駛的穩(wěn)定性。自動回正作用機身上抬，機械本身的重力使轉(zhuǎn)向輪回復到原來中間位置

使車輪自動回正2/1/202348輪式機械行走系主銷后傾裝在前軸上的主銷，上端向后傾斜的現(xiàn)象。主銷軸線與垂線間的夾角γ，即為主銷后傾角，一般為1～5°。采用寬基的低壓輪胎可減小后傾角。2/1/202349輪式機械行走系主銷后傾作用：主銷后傾角主銷后傾角有使車輪自動回正的作用車輛直線行駛時，當轉(zhuǎn)向輪的偶然受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生回正作用。使轉(zhuǎn)彎后易回正。2/1/202350輪式機械行走系