汽車構(gòu)造-課件-第19章車橋和車輪

汽車構(gòu)造

AUTOMOBILESTRUCTURE機(jī)械與汽車工程學(xué)院汽車工程系主講人：孔勝利kongsl@第19章車橋和車輪車橋車輪與輪胎2023/2/52汽車構(gòu)造19.1車橋1、功用與分類（1）功用傳遞車架與車輪之間的各向作用力及其所產(chǎn)生的彎矩和轉(zhuǎn)矩。汽車驅(qū)動橋與懸架的連接2023/2/53汽車構(gòu)造車橋（2）分類按懸架結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式和斷開時兩種，斷開式車橋為活動關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。按車橋上車輪的運(yùn)動方式和所起作用的不同可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋4種類型。其中，轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動橋。越野汽車和一些轎車的前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動橋，故稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。掛車上的車橋都是支持橋。2023/2/54汽車構(gòu)造車橋2、轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋利用轉(zhuǎn)向節(jié)使車輪偏轉(zhuǎn)一定角度以實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向，同時還承受和傳遞車輪與車架之間的垂直載荷、縱向力和側(cè)向力以及這些力形成的力矩。轉(zhuǎn)向橋通常位于汽車的前部，常稱為前橋。（1）轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向節(jié)前軸主銷轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)2023/2/55汽車構(gòu)造車橋轉(zhuǎn)向節(jié)9主銷8前軸拳形件7限位螺釘6推力軸承5轉(zhuǎn)向橫拉桿4轉(zhuǎn)向節(jié)臂3前軸2鋼板彈簧座1北京BJ1040型汽車轉(zhuǎn)向橋（前橋）2023/2/56汽車構(gòu)造車橋汽車整體式轉(zhuǎn)向橋2023/2/57汽車構(gòu)造車橋（2）轉(zhuǎn)向輪定位為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向的輕便性，以及減小輪胎與機(jī)件間的磨損，轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間與車架必須保持一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝稱為轉(zhuǎn)向輪定位，也稱前輪定位。轉(zhuǎn)向輪定位包括主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾和前輪前束。(a)主銷后傾主銷裝在前軸上后，在縱向平面內(nèi)，其上端略向后傾斜。在縱向垂直平面內(nèi)，主銷軸線與垂線之間的夾角為主銷后傾角。主銷后傾的作用是保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性，并力圖使轉(zhuǎn)向后的前輪自動回正。2023/2/58汽車構(gòu)造車橋主銷后傾示意圖2023/2/59汽車構(gòu)造車橋(b)主銷內(nèi)傾主銷安裝到前軸上后，在橫向平面內(nèi)，其上端略向內(nèi)傾斜。在橫向垂直平面內(nèi)，主銷軸線與垂線之間的夾角β為主銷內(nèi)傾角。主銷內(nèi)傾的作用是使前輪自動回正，轉(zhuǎn)向輕便，減小轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。主銷內(nèi)傾示意圖2023/2/510汽車構(gòu)造車橋(c)前輪外傾前輪安裝在車橋上，其旋轉(zhuǎn)平面上方相對于縱向平面略向外傾斜。前輪旋轉(zhuǎn)平面與縱向平面垂直平面之間的夾角稱為前輪外傾角。前輪外傾角的作用在于提高了前輪工作的安全性和操縱輕便性。承載時前輪外傾角的工作過程2023/2/511汽車構(gòu)造車橋(d)前輪前束汽車兩個前輪安裝后，在通過車輪軸線而與地面平行的平面內(nèi)，兩車輪前端略向內(nèi)偏。左右兩車輪間距離之差（A-B）稱為前輪前束值。前輪前束的作用是消除汽車行駛過程中因前輪外傾而使兩前輪前端向外張開的不利影響。前輪前束（俯視圖）2023/2/512汽車構(gòu)造車橋3、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋能實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動的車橋稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。球形支座14主銷軸承13主銷12轉(zhuǎn)向節(jié)殼11輪轂軸承10輪轂9外半軸8轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸7萬向節(jié)6半軸套管5內(nèi)半軸4差速器3主減速器殼2主減速器1轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋示意圖2023/2/513汽車構(gòu)造車橋上海桑塔納轎車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋1-減震彈簧；2-齒輪齒條式轉(zhuǎn)向裝置；3-減振器支柱；4-驅(qū)動車輪；5-傳動軸2023/2/514汽車構(gòu)造車橋4、后輪定位后輪定位指的是后輪外傾與后輪前束，目的是使車輪在路面上作純滾動時前、后輪胎的行駛軌跡重合。驅(qū)動力作用在后軸上的示意圖(左)低速行駛時；(右)高速行駛時2023/2/515汽車構(gòu)造19.2車輪與輪胎1、車輪（1）功用支承汽車總質(zhì)量。吸收和緩和路面?zhèn)鱽淼臎_擊和振動。保證輪胎與路面的良好附著性能，以提高汽車的動力性、制動性和通過性。在保證汽車正常轉(zhuǎn)向行駛的同時，通過輪胎產(chǎn)生的自動回正力矩，使汽車保持直線行駛。（2）組成車輪是介于輪胎和車橋之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，由輪轂、輪輻（輪盤）和輪輞組成。2023/2/516汽車構(gòu)造車輪與輪胎桑塔納2000車輪及輪胎2023/2/517汽車構(gòu)造車輪與輪胎（3）車輪的類型車輪按輪輻的結(jié)構(gòu)分為輻板式和輻條式。目前，普通級轎車和輕、中型載貨汽車多采用輻板式車輪。(a)輻板式車輪轎車輻板式車輪載貨汽車輻板式車輪2023/2/518汽車構(gòu)造車輪與輪胎(b)輻條式車輪高級轎車、競賽汽車及重型載貨汽車多采用輻條式車輪。輻條式車輪結(jié)構(gòu)圖1-輪輞；2-襯塊；3-螺栓；4-輻條；5-輪轂；6-配合錐面2023/2/519汽車構(gòu)造車輪與輪胎（4）輪輞的類型輪輞可以分為深槽式、平底式和對開式3種。(a)深槽輪輞是一種整體式輪輞，代號是DC。主要用于轎車和輕型越野車。輪輻深槽輪輞結(jié)構(gòu)圖2023/2/520汽車構(gòu)造車輪與輪胎(b)平底輪輞代號是FB,其斷面中部為平直的，主要用于中型貨車。擋圈鎖圈輪輞平底輪輞結(jié)構(gòu)圖2023/2/521汽車構(gòu)造車輪與輪胎(c)對開式輪輞代號是DT,由內(nèi)、外兩部分組成，用螺栓連接成一體，主要用于中重型越野車。擋圈螺栓對開式輪輞結(jié)構(gòu)圖2023/2/522汽車構(gòu)造車輪與輪胎2、輪胎（1）作用支承汽車的總重量。與汽車懸架共同吸收和緩沖汽車行駛時所受到的沖擊和振動，以保證汽車具有良好的舒適性和平穩(wěn)性。保證車輪與路面的良好附著而不致打滑，使汽車行駛平穩(wěn)。（2）分類按胎體結(jié)構(gòu)不同可分為充氣輪胎和實心輪胎。充氣輪胎按組成結(jié)構(gòu)不同，又分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎兩種。充氣輪胎按胎體中簾線排列的方向不同，還可分為普通斜交胎和子午線胎。2023/2/523汽車構(gòu)造車輪與輪胎（3）有內(nèi)胎充氣輪胎有內(nèi)胎充氣輪胎結(jié)構(gòu)圖2023/2/524汽車構(gòu)造車輪與輪胎（3）有內(nèi)胎充氣輪胎目前，在汽車上廣泛應(yīng)用普通斜交胎和子午線輪胎。(a)普通斜交胎簾布層和緩沖層各相鄰層簾線交叉排列，各簾線層與胎冠中心線成35°~40°的充氣輪胎。普通斜交胎結(jié)構(gòu)2023/2/525汽車構(gòu)造車輪與輪胎外胎是用耐磨橡膠制成強(qiáng)度較高而又有彈性的外殼。胎側(cè)7胎肩6胎冠5簾布層4胎面3緩沖層2胎圈1外胎的構(gòu)造2023/2/526汽車構(gòu)造車輪與輪胎內(nèi)胎是一個環(huán)形橡膠管，具有良好的彈性，并能耐熱和不漏氣。根據(jù)氣壓的不同分為高壓胎、低壓胎和超低壓胎。內(nèi)胎充氣嘴結(jié)構(gòu)圖2023/2/527汽車構(gòu)造車輪與輪胎(b)子午線輪胎

簾布層的簾線與胎面中心線成或接近90°排列。子午線輪胎結(jié)構(gòu)組成2023/2/528汽車構(gòu)造車輪與輪胎（4）無內(nèi)胎充氣輪胎無內(nèi)胎充氣輪胎沒有內(nèi)胎和墊帶，空氣直接壓入外胎中，密封性是由外胎和輪輞來保證。無內(nèi)胎充氣輪胎結(jié)構(gòu)2023/2/529汽車構(gòu)造車輪與輪胎無內(nèi)胎充氣輪胎的優(yōu)點：輪胎穿孔時，壓力不會急劇下降，能安全地繼續(xù)行駛。無內(nèi)胎輪胎中不存在因內(nèi)外胎之間摩擦和卡住而引起損壞。氣密性較好，可以直接通過輪輞散熱，工作溫度低，使用壽命長。結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量較小。無內(nèi)胎充氣輪胎的缺點：密封層和自粘層易漏氣，途中修理困難。自粘層只有在穿孔尺寸不大時方能粘合。天氣炎熱時自粘層可能軟化而向下流動從而破壞車輪平衡。2023/2/530汽車構(gòu)造車輪與輪胎桑塔納轎車無內(nèi)胎充氣輪胎2023/2/531汽車構(gòu)造車輪與輪胎（5）輪胎規(guī)格標(biāo)記方法輪胎的尺寸標(biāo)注2023/2/532汽車構(gòu)造車輪與輪胎高壓胎用兩個數(shù)字中間加一乘號來表示，即低壓胎用兩個數(shù)字和中間加一橫線來表示，即超低壓胎的表示方法與低壓胎相同。2023/2/533汽車構(gòu)造車輪與輪胎國產(chǎn)轎車輪胎種類輪胎結(jié)構(gòu)斷面形狀型號示例斜交輪胎96系列普通斷面6.10-1388系列低壓斷面7.00-1382系列超低壓斷面6.95-14子午線輪胎60系列175/60QR1365系列175/65SR1370系列165/70QR1475系列175/75SR1480系列185/80RR152023/2/534汽車構(gòu)造車輪與輪胎輪胎的基本尺寸參數(shù)2023/2/535汽車構(gòu)造車輪與輪胎輪胎側(cè)面標(biāo)識圖2023/2/536汽車構(gòu)造車輪與輪胎輪胎斷面高度