第九章車橋與車架

第九章車橋與車架第1頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)車架的構(gòu)造與檢修

（一）車架的功用和要求

功用：1.安裝汽車各種總成部件，并使他們保持正確的相對位置。2.承受來自車上和地面的各種靜、動載荷。

要求：1.滿足汽車總體布置的要求。2.具有足夠的強度和剛度，且其質(zhì)量應(yīng)盡可能小。3.要求車架結(jié)構(gòu)盡可能簡單，并有利于降低汽車質(zhì)心和大的轉(zhuǎn)向角。第2頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三（二）車架的類型和構(gòu)造

車架總體上可分為：1.獨立車架（如圖）

獨立車架按其結(jié)構(gòu)形式可分為：邊梁式Xb-P184-9、邊梁式2、X轎車車架、箱型斷面的車架、梯形車架、平臺式、中梁式P291-4-8、中梁式2、綜合式等幾種?？v梁斷面形狀第3頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三2.承載式車身（即其車身兼作車架作用）如圖

現(xiàn)代轎車絕大多數(shù)采用承載式車身，這種車身也稱為無梁式車架。第4頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三（三）車架常見的損傷及其原因

1.車架側(cè)向彎曲（側(cè)擺）2.車架向下彎曲（下陷）3.車架縱彎曲4.車架菱形變形5.車架扭曲目前，對汽車車架檢修廣泛采用的設(shè)備是汽車大梁校正儀。第5頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三汽車大梁校正儀：第6頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)轉(zhuǎn)向橋與轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋車橋可以分成轉(zhuǎn)向橋1091、驅(qū)動橋212、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋7等類型（一）轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋可以與非獨立懸架相配，也可以與獨立懸架相配1.與非獨立懸架匹配的轉(zhuǎn)向橋圖9-12、9-13汽車非獨立懸架轉(zhuǎn)向橋主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向主銷等幾部分組成第7頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承的結(jié)構(gòu)形式qc293-4-12第8頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三2.與獨立懸架匹配的轉(zhuǎn)向橋圖9-15獨立懸架采用的斷開式轉(zhuǎn)向橋，如圖為紅旗CA7560型轎車的轉(zhuǎn)向橋與前懸架：減振器加速振動的衰減，提高行駛平順性；上擺臂和上球頭銷不可拆，靠彈簧自動調(diào)整間隙；下擺臂和下球頭銷可拆，靠墊片調(diào)整間隙；屬于無主銷式轉(zhuǎn)向節(jié)。第9頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三（二）轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋圖9-17主要用于一些轎車與全輪驅(qū)動的汽車的前橋上，它既作為轉(zhuǎn)向橋，也作為驅(qū)動橋使用，如圖第10頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)轉(zhuǎn)向輪定位要想保證汽車在行駛中的安全與舒適，汽車的四個車輪并不是垂直于地面的，必須考慮許多因素來確定車輪與地面的角度，即車輪定位。

所謂轉(zhuǎn)向輪定位，就是汽車的每個轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和車橋與車架的安裝應(yīng)保持一定的相對位置。通常車輪定位主要指前輪定位，但現(xiàn)代大多數(shù)轎車，由于速度快，對行駛穩(wěn)定性有更高的要求，除前輪定位外，還需要后輪定位，即四輪定位。第11頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三1.前輪定位參數(shù)：前輪定位參數(shù)有四個：主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾、前輪前束

第12頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三A.主銷后傾

定義：當(dāng)汽車水平停放時，在汽車的縱向垂面內(nèi)，主銷上部向后傾斜一個角度r,稱為主銷后傾角。d-zx-24作用：

保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。（即在動態(tài)下車輪有自動回正作用，且車速越高，回正作用越大）。第13頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三分析：d-zx-24當(dāng)汽車直線行駛時，若轉(zhuǎn)向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)（例如向右偏轉(zhuǎn)，如圖中箭頭所示），將使汽車行駛方向向右偏離。這時由于汽車本身離心力的作用，在車輪與路面接觸點B處，路面對車輪作用著一個側(cè)向反作用力Y。

反力Y對車輪形成饒主銷軸線作用的力矩Yl，其方向正好與車輪偏轉(zhuǎn)方向相反。在此力矩作用下，將使車輪回復(fù)到原來中間位置，從而保證汽車能穩(wěn)定地直線行駛，故此力矩稱為穩(wěn)定力矩（回正力矩）。第14頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三但此力矩也不宜過大，否則在轉(zhuǎn)向時為了克服此穩(wěn)定力矩，駕駛員須在轉(zhuǎn)向盤上施加較大的力（即所謂轉(zhuǎn)向盤沉重）。因穩(wěn)定力矩的大小取決于力臂l的數(shù)值，而力臂又取決于后傾角r的大小，因此，為了不使轉(zhuǎn)向盤沉重，主銷后傾角r不宜過大?，F(xiàn)在γ一般采用不超過2-3°的后傾角。現(xiàn)代高速汽車由于輪胎氣壓降低、彈性增加（因采用扁平低壓胎，輪胎變形增加），而引起穩(wěn)定力矩增加，因此r可以減小至或接近于零，甚至為負(fù)。γ安裝時予以保證，一般不可調(diào)。

第15頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三B.主銷內(nèi)傾定義：當(dāng)汽車水平停放時，在汽車的橫向垂面內(nèi)，主銷軸線與地面垂線的夾角β為主銷內(nèi)傾角。d-zx-26.作用：①自動回正作用（尤其是在靜態(tài)下）②轉(zhuǎn)向輕便第16頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三分析：圖d-zx-26如圖d-zx-27汽車在直線位置，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)過一個角度，車輪軸線就離開水平面往下傾斜，致使車身上抬，勢能增加。這樣汽車本身的重力就有使轉(zhuǎn)向輪回復(fù)到原來中間位置的效果。讓我們看一看極限情況,即轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)到相反一面，車輪軸線下傾最多時。圖中車輪陷入了路面以下，而車輪是不可能陷入路面以下，所以只能是車身抬高一些。如圖d-zx-28第17頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三β角一般不大于8°C為40-60mm設(shè)計上予以保證，平時不可調(diào)。第18頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三C.前輪外傾在汽車的橫向平面內(nèi)，前輪中心平面向外傾斜一個角度α，稱為前輪外傾角。作用：①提高前輪工作安全性。（即前輪不易向外甩出）②轉(zhuǎn)向輕便。③適應(yīng)路拱。α角一般1°左右。（不宜過大，否則，輪胎偏磨損嚴(yán)重）設(shè)計上予以保證，平時不可調(diào)。第19頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三

如圖d-zx-33所示，當(dāng)汽車水平停放時，在汽車的橫向垂面內(nèi)，車輪平面與地面垂線的夾角為前輪外傾角。如果空車時車輪的安裝正好垂直于路面，則滿載時車橋因承載變形而可能出現(xiàn)車輪內(nèi)傾，這樣將加速車輪胎的磨損。另外，路面對車輪的垂直反力沿輪轂的軸向分力將使輪轂壓向外端的小軸承，加重了外端小軸承及輪轂緊固螺母的負(fù)荷，降低它們的壽命。因此，為了前輪有一個外傾角。但是外傾角也不宜過大，否則也會使輪胎產(chǎn)生偏磨損。第20頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三D.前輪前束俯視車輪，汽車的兩個前輪旋轉(zhuǎn)平面并不完全平行，而是稍微帶一點角度，前端距離小于后端距離，這種現(xiàn)象稱為前輪前束。A-B的差值為前束值。如圖作用：

抵消由于前輪外傾車輪向外滾動的趨勢，保證車輪沿直線方向純滾動。

第21頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三前束值是靠人工調(diào)整的，通過檢查A和B的距離相減，對照不同車型的前束值，不符應(yīng)調(diào)整（通過橫拉桿調(diào)整）。第22頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三圖d-zx-34.車輪有了外傾角后，在滾動時就類似于滾錐，從而導(dǎo)致兩側(cè)車輪向外滾開。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束車輪不致向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊向內(nèi)滑的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。為了避免這種由于圓錐滾動效應(yīng)帶來的不良后果，將兩前輪適當(dāng)向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，即形成前輪前束。第23頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三2.后輪定位參數(shù)為了防止高速行車出現(xiàn)“激轉(zhuǎn)”及自動轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)確保汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性。汽車后輪具有一定程度的外傾角和前束，可提高行駛的穩(wěn)定性。A.后輪外傾角為了對載荷進行補償，采用獨立后懸架-的大多數(shù)車輛常帶有一個較小的正后輪外傾角。B.后輪前束前驅(qū)汽車：前驅(qū)動輪宜前束，后從動輪宜負(fù)前束后驅(qū)汽車：前輪宜負(fù)前束，后驅(qū)動輪宜前束。

第24頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三C.驅(qū)動力作用線第25頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)車橋的檢查與調(diào)整

一.車橋各部分的檢查與調(diào)整（1）轉(zhuǎn)向節(jié)、前軸的檢查與調(diào)整（2）前輪最大轉(zhuǎn)向角的檢查與調(diào)整（3）前輪輪轂軸承的調(diào)整（4）前輪前束的檢查與調(diào)整第26頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三

現(xiàn)代四輪定位檢測技術(shù)簡介（1）車輛進行四輪定位檢測的原因與目的車輛在出廠時，其懸掛系統(tǒng)的定位角度（基本定位角度有7個）都是根據(jù)設(shè)計要求預(yù)先設(shè)定好的。這些定位角度共同用來保證車輛駕駛的舒適性和安全性。

第27頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三但是，由于車輛在售出并行駛一段時間后，這些定位角度會由于交通事故、道路坑洼不平造成的劇烈的顛簸（特別是高速行駛時突然遇到不平路面）、底盤零件磨損、更換底盤零件、更換輪胎等原因而產(chǎn)生變化。一旦定位角度由于任何一種原因產(chǎn)生變化，就可能產(chǎn)生諸如輪胎異常磨損、車輛跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨損加快、方向盤發(fā)沉、車輛發(fā)飄等不適癥狀。有些癥狀使車輛在高速行駛時非常危險。第28頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三四輪定位維修保養(yǎng)服務(wù)的目的，就是通過定位角度測量診斷車輛的上述不適病因并予以治療。

一般新車在駕駛3個月后就應(yīng)做四輪定位，以后每行駛1萬公里，更換輪胎或減震器，以及發(fā)生碰撞后都應(yīng)及時做四輪定位。

車輪正確的定位可以保證轉(zhuǎn)向靈活、乘座舒適，維持直線行車，延長輪胎壽命，減少路面引起的震動等。

第29頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三（2）現(xiàn)代車輛四輪定位的檢測儀器與原理現(xiàn)今對車輛進行四輪定位檢測，常用的儀器設(shè)備是電腦四輪定位儀。如下圖：第30頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第31頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第32頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三四輪定位儀主要由兩大部分組成：一部分是計算機軟硬件，計算機是我們常見的PC機，這部分的關(guān)鍵是車規(guī)數(shù)據(jù)庫；另一部分就是傳感頭，傳感頭主要由兩種傳感元件組成：1、角度計，2、電位計（拉線式）或紅外成像傳感器（紅外線式）。電位計或紅外成像傳感器用來測量束角、退縮角、推進角、輪距角，角度計用來測量外傾角。在打方向盤測量時，角度計和電位計或紅外成像傳感器結(jié)合起來，由計算機對結(jié)果進行計算，可以測量主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角以及轉(zhuǎn)向角。而前束角、退縮角、推進角、輪距差以及外傾角是不打方向就可以直接進行測量的角度，主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角以及轉(zhuǎn)向角是必須打方向盤間接進行測量的角度。第33頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三（3）使用四輪定位儀測量的基本方法在使用定位儀做測量時，一般使用四點式補償測量法，即在做測量中，按定位儀電腦上的提示將車輪旋轉(zhuǎn)1/4周，提取一個點參數(shù)，再旋轉(zhuǎn)1/4周，再提取一個點參數(shù)，一個車輪共提取四個點。這樣做的好處是比一般定位儀只提取一個點的參數(shù)要準(zhǔn)確得多。第34頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)車橋的檢查與調(diào)整一、轉(zhuǎn)向節(jié)、前軸的檢查與調(diào)整1.轉(zhuǎn)向節(jié)：裂紋檢查、軸徑檢查（＜40mm,磨損≯0.040mm；＞40mm,磨損≯0.050mm）、鎖止螺紋檢查（≯2牙）、主銷襯套更換（＞0.15mm)2.前軸：

鋼板彈簧座平面檢查（平面＞2mm，定位孔＞1mm，堆焊加工或更換）

主銷承孔檢查（轎車≯0.1mm，貨車≯0.2mm，否則，可用鑲套法或修理尺寸法或更換）前軸變形檢查根據(jù)GB8823-88檢查彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形（需用光把式液壓檢驗校正機）。第35頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三二、前輪最大轉(zhuǎn)向角的檢查和調(diào)整1.檢查方法2.調(diào)整方法旋進或旋出轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向角限位螺栓第36頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三三、前輪輪轂軸承的調(diào)整第37頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三四、后輪輪轂軸承的調(diào)整第38頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三五、前輪前束的檢查與調(diào)整1.前束測量方法第39頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三2.前束調(diào)整方法表9-1第40頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三采用邊梁式車架有利于汽車的改裝變形和發(fā)展多品種，因而廣泛用于載貨汽車、改裝客車和特種車輛上。第41頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三橫梁采用X型，以提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度。前窄利于轉(zhuǎn)向，中低降低重心，后寬上彎，適用轎車。第42頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三前后窄，中部寬且下凹，中部采用箱型斷面提高抗扭性。也適用于轎車。第43頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三中部較高，適用于中型貨車。第44頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三a槽型，抗彎強度較高，兩頭窄中間寬近似等強度梁。bcde箱型、f圓形抗彎強度、抗扭強度都較高。p-290-4-6第45頁，共59頁，2023年，2月20日，星期三