第8章車架與車輪

一、車橋的功用：在車架與車輪間傳遞各方向的作用及力矩。二、車橋的分類：

1、按懸架結(jié)構(gòu)不同分為：

整體式車橋——配用非獨(dú)立懸架

斷開式車橋——配用獨(dú)立懸架

2、按車輪的作用分：

轉(zhuǎn)向橋驅(qū)動(dòng)橋（前章已經(jīng)講過）轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋支持橋第八章車橋和車輪車橋通過懸架和車架相聯(lián)接，兩端安裝車輪。第一節(jié)車橋三、轉(zhuǎn)向橋：

（一）功用：利用車橋中的轉(zhuǎn)向節(jié)使車輪可以偏轉(zhuǎn)一定角度以實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向，且承受一定的載荷。常稱為前橋。（二）組成：前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷（三）整體式轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)及工作原理：前軸斷面為“工”字形，以提高軸的抗彎強(qiáng)度；兩端加粗的拳部有通孔。（四）斷開式轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（一）功用：驅(qū)動(dòng)汽車行駛，并在轉(zhuǎn)向時(shí)引導(dǎo)車輪偏轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)向。⑴滿足既轉(zhuǎn)向又驅(qū)動(dòng)的需要，半軸分成內(nèi)半軸、外半軸兩段，其間用等速或準(zhǔn)等速萬向節(jié)連接，主銷也分成上下兩段；（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：⑵轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸部分做成中空，以便外半軸穿過其中。四、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋：（三）應(yīng)用：轎車和全輪驅(qū)動(dòng)的越野汽車四、轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)：當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偶遇外力（如碰到石塊等），車輪會(huì)出現(xiàn)左右擺動(dòng)和上下跳動(dòng)，使車輪著地軌跡彎曲，嚴(yán)重影響汽車的行駛安全性，增加輪胎磨損，降低行駛系和轉(zhuǎn)動(dòng)系一些零部件的壽命。因此，要求轉(zhuǎn)向輪應(yīng)能經(jīng)常保持穩(wěn)定行駛。即要求：①轉(zhuǎn)向車輪偶遇受外力作用或轉(zhuǎn)向盤稍有轉(zhuǎn)動(dòng)而偏離直線行駛時(shí)，有自動(dòng)回復(fù)到直線行駛的能力；②當(dāng)車輪偏轉(zhuǎn)一定角度后，在放松轉(zhuǎn)向盤時(shí)有迅速回至直線行駛的能力。轉(zhuǎn)向輪越穩(wěn)定，汽車保持直線行駛的性能越好，操縱也越輕便。轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定，主要與轉(zhuǎn)向輪、主銷、前軸之間的安裝的相對(duì)位置有關(guān)。這些轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)有：主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角、前輪前束（3）分析：轉(zhuǎn)向主銷裝好后，上端略向后傾，主銷軸線的延長線與路面交點(diǎn)A落在輪胎與路面的接觸點(diǎn)B之前。當(dāng)汽車行駛時(shí)，若偶遇外力而偏轉(zhuǎn)，由于汽車本身的離心力F通過車輪對(duì)路面作用，在車輪與路面接觸點(diǎn)B處，就引起路面對(duì)車輪作用一個(gè)向心反作用力Y，由于Y力不通過主銷軸，故形成了使車輪繞主銷軸線旋轉(zhuǎn)的力矩Y×L，在此力矩作用下，車輪回復(fù)原來的中間位置，保證汽車穩(wěn)定直線行駛。

（2）作用：當(dāng)汽車直線行駛，因偶受外力而發(fā)生偏離時(shí)，即能產(chǎn)生相應(yīng)的穩(wěn)定力矩，使汽車轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正，保證汽車穩(wěn)定直線行駛。（一）主銷后傾角（γ=2o～3o）（4）結(jié)構(gòu)保證：在前橋連同鋼板彈簧一起裝到車架上時(shí)，使前橋略微向后傾斜而成。（1）定義：主銷軸線在縱向平面上的投影與地面垂線間的夾角稱主銷后傾角。（二）主銷內(nèi)傾角（β=5o～8o）

（1）定義：主銷軸線在橫向垂直平面內(nèi)的投影與垂線間的夾角。（2）作用：使車輪轉(zhuǎn)向后能自動(dòng)回正，保證汽車直線行駛。（3）分析：當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在外力作用下由中間位置向外側(cè)傾一個(gè)角度時(shí)，轉(zhuǎn)向輪連同整個(gè)汽車前部向上抬起一個(gè)相應(yīng)的高度。這樣，在汽車本身的重力使轉(zhuǎn)向輪回到原來的中間位置。（4）結(jié)構(gòu)保證：使前梁兩端的主銷孔軸線上端向內(nèi)傾斜而成。（1）定義：通過車輪中心的汽車橫向平面與車輪平面的交線與地面垂直之間的夾角。（四）前輪前束（A-B=8～12㎜）（2）作用：使汽車滿載時(shí)車輪與路面接近垂直。車輪有了外傾角后，滾動(dòng)時(shí)就類似滾錐向外滾開，由于轉(zhuǎn)向橫拉桿及車橋的約束使車輪不向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。為了消除前輪外傾帶來的不良后果。在安置車輪時(shí)，使車輪兩輪前邊緣距離B小于后邊緣距離A，A-B之差稱前輪前束。此外，前束也可用角度即前束角δ來表示。（3）結(jié)構(gòu)保證：設(shè)計(jì)時(shí)使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線與水平面成一角度。（三）前輪外傾角（α＝１o）①由于外傾角是負(fù)值，可增加車輪接地點(diǎn)的跨度，增加汽車的橫向穩(wěn)定性。②負(fù)外傾角是用來抵消當(dāng)汽車高速行駛且驅(qū)動(dòng)力F較大時(shí)，車輪出現(xiàn)的負(fù)前束以減少輪胎的磨損。（五）后輪的外傾和前束：在有些發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)的轎車上，后輪是從動(dòng)輪。汽車的驅(qū)動(dòng)力F通過縱臂作用于后軸上，如果車輪沒有前束角，當(dāng)汽車行駛時(shí)，在驅(qū)動(dòng)力F作用下，后軸將產(chǎn)生一定彎曲，使車輪出現(xiàn)前轉(zhuǎn)現(xiàn)象，會(huì)使輪胎出現(xiàn)偏磨損。（1）后輪前束的作用：

（2）后輪外傾角(負(fù)值)的作用：

（一）車輪的類型：由輪轂、輪輞以及二者之間的連接部分組成。一、作用：支承整車；緩和由路面?zhèn)鱽淼臎_擊；通過輪胎與路面間存在的附著作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)產(chǎn)生平衡離心力的側(cè)抗力，在保證汽車正常轉(zhuǎn)向行駛的同時(shí)，通過車輪產(chǎn)生的自動(dòng)回正力矩使汽車保持直線行駛方向；承擔(dān)越障提高通過性的作用。第二節(jié)車輪與輪胎由擋圈、輻板、輪輞、氣門嘴孔組成。輻板大多由鋼板沖壓制成，與輪輞焊接。轎車的輻板所用鋼板較薄，常沖擊成起伏多變的形狀以提高抗扭剛度；為保證高速行駛的平衡性，還加有平衡塊。二、車輪：（1）深槽輪輞：結(jié)構(gòu)簡單，剛度大，質(zhì)量較小。適用于轎車上小尺寸大彈性的輪胎。

（2）平底輪輞：擋圈為整體的，外加鎖圈，用于貨車。

（3）對(duì)開式輪輞：內(nèi)外兩部分組成，兩者用螺栓聯(lián)成一體，有的有擋圈有的無擋圈（用與輪輞制成一體的輪緣代替擋圈）。用于貨車。（二）輪輞的類型：此外還有半深槽輪輞、深槽寬輪輞、平底寬輪輞、全斜底輪輞等。常見的1英寸=25.4毫米二、輪胎：（1）與汽車懸架共同來緩和汽車行駛時(shí)所受到的沖擊，并衰減由此而產(chǎn)生的振動(dòng)，以保證汽車有良好的乘坐舒適性和行駛平順性。（2）保證車輪和路面有良好的附著性以提高汽車的牽引性、制動(dòng)性和通過性。（3）承受汽車的重力，并傳動(dòng)其它方向的力和力矩。

因此輪胎必須有適宜的彈性和承受載荷的能力。同時(shí)在其與路面直接接觸的胎面部分，應(yīng)具有以增強(qiáng)附著作用的花紋。（一）作用：（二）充氣輪胎的類型簾布層（雙數(shù)）和緩沖層各相鄰層簾線交叉排列，各簾布層與午斷面達(dá)到交角為52o~54o，簾布層數(shù)越多強(qiáng)度越大，但彈性降低。（1）普通斜交胎（三）有內(nèi)胎充氣輪胎的組成簾線與子午斷面一致，其強(qiáng)度得到充分利用；簾布層數(shù)少，輪胎重量輕，胎體柔軟。子午線輪胎優(yōu)點(diǎn)：①附著性能好、滾動(dòng)阻力小，使用壽命長。②胎冠不易剌穿，行駛變形小，油耗低。③簾布層少，胎側(cè)薄，所以散熱好。④徑向彈性大，緩沖性能好，負(fù)荷能力較大。胎側(cè)薄，胎冠較厚，在胎冠與胎側(cè)的過渡區(qū)易產(chǎn)生裂口；側(cè)面變形大，側(cè)向穩(wěn)定性較差；技術(shù)要求高，成本也較高。（2）子午線胎子午線胎與斜交胎不能混裝于一輛車上。子午線輪胎缺點(diǎn)：普通花紋（a、b):花紋細(xì)而淺，花紋塊接地面積大，耐磨性、附著性較好。但抗滑能力差，適用于較好的硬路面。

越野花紋(d、e):凹部深而寬，在軟路面上與地面的附著性好，越野能力強(qiáng)，抗滑能力好，適用于礦山、建筑工地以及一些軟路面。

混合花紋(c):介于上述兩種花紋之間，兼顧兩者的使用要求，中部為菱形、鋸齒形或煙斗形花紋，兩邊為橫向越野花紋，適用與在城市、鄉(xiāng)村之間的路面上行駛的汽車輪胎。（四）輪胎花紋若驅(qū)動(dòng)輪胎面采用人字形花紋，則應(yīng)使人字尖端與旋轉(zhuǎn)方向一致。（五）輪胎選用原則

輪胎是汽車主要部件之一，它的選用正確對(duì)汽車性能影響直接，因而應(yīng)按如下原則選擇輪胎以利提高汽車行駛性能和延長其壽命。（1）輪胎類型的選擇

輪胎類型主要根據(jù)汽車類型和行駛條件來選擇，貨車普遍采用高強(qiáng)度尼龍簾布輪胎，使輪胎承載能力提高；越野車選用胎面寬，直徑較大的超低壓胎，以提高附著性；轎車易采用直徑較小的寬輪輞低壓胎，以提高行駛穩(wěn)定性；由于子午線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其有很多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)為優(yōu)先選擇之列。（2）輪胎花紋的選擇

輪胎花紋主要是據(jù)道路條件，行車速度，道路遠(yuǎn)近來進(jìn)行選擇。高速行駛汽車不宜采用加深花紋和橫向花紋的輪胎。在低速行駛汽車使用輪胎應(yīng)采用加深花紋或超深花紋。（3）輪胎尺寸和氣壓的選擇

輪胎尺寸和氣壓主要是根據(jù)汽車承受載荷情況和行駛速度來選擇，所選輪胎在承受靜負(fù)荷值應(yīng)等于或接近于輪胎的額定負(fù)荷。這些可通過查閱國家標(biāo)準(zhǔn)獲得。值得注意的是在設(shè)定輪胎的實(shí)際使用氣壓時(shí)，應(yīng)綜合考慮汽車的運(yùn)動(dòng)性能，燃油經(jīng)濟(jì)性能，振動(dòng)和噪聲等，才能延長輪胎的使用壽命。（2）優(yōu)點(diǎn)：輪胎穿孔時(shí)，壓力不會(huì)急劇下降，能安全地繼續(xù)行使，不存在因內(nèi)、外胎之間的摩擦和卡住而引起的損壞；可直接通過輪輞散熱，所以工作溫度低，使用壽命較長；結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量較小。（4）缺點(diǎn)：途中修理較困難，且自粘層只有在穿孔尺寸不大時(shí)方能粘合；天氣炎熱時(shí)自粘層可能軟化流動(dòng)，從而破壞車輪平衡。（5）應(yīng)用：無內(nèi)胎充氣輪胎近年來在轎車和一些貨車上的使用日益廣泛。（六）無內(nèi)胎的充氣輪胎：

（1）特點(diǎn)：無內(nèi)胎，空氣直接壓入外胎中，要求外胎和輪輞之間有很好的密封性。（七）活胎面輪胎：胎面嵌入胎體上的槽內(nèi)，并依靠胎體充氣后產(chǎn)生徑向伸張而固著于胎體上。優(yōu)點(diǎn)：花紋磨損嚴(yán)重或磨光后，可以單獨(dú)更換胎面，也可以根據(jù)不同使用條件更換不同花紋胎面。缺點(diǎn)：重量較大，使用中可能出現(xiàn)胎體和胎面環(huán)之間的磨損而導(dǎo)致胎面環(huán)脫層。（1）高壓輪：D×

B（單位：in）①D：輪胎名義外徑；②×

：高壓胎；③B：輪胎的斷面寬度（2）低壓輪：

B—（R）d（單位：in）①若中間有（R）代表子午線胎②B：輪胎斷面寬度；③—：