第二十一章車橋和車輪

第二十一章車橋和車輪第一節(jié)車橋車橋特點(diǎn)車橋通過懸架與車架（或承載式車身）相連，兩端安裝車輪。車橋功用傳遞車架（或承載式車身）與車輪之間各方向的作用力及其力矩。車橋類型按懸架結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式和斷開式兩種；按車輪所起作用的不同可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋。驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向橋桑塔納汽車桑塔納汽車前橋：轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋后橋：支持橋桑塔納汽車車橋的應(yīng)用兩軸汽車前置前驅(qū)：轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、支持橋四輪驅(qū)動(dòng)：轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)橋前置后驅(qū)：轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋后置后驅(qū)：轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋斷開式車橋：一般與獨(dú)立懸架配合，左右車輪可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)整體式車橋：一般與非獨(dú)立懸架配合，車橋?yàn)橐粋€(gè)整體；一、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋許多轎車和全輪驅(qū)動(dòng)越野車的前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動(dòng)橋，稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋主要由主減速器、差速器、萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷等組成。一、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋前輪輪轂固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，汽車轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)繞主銷旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)前輪繞主銷旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋?yàn)榱藢?dòng)力傳給前輪，又能使前輪偏轉(zhuǎn)，必須在轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)加裝萬向節(jié)，且主銷的軸線必須通過萬向節(jié)中心，以確保不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。一、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋二、轉(zhuǎn)向輪定位轉(zhuǎn)向輪定位的功用和定位參數(shù)轉(zhuǎn)向輪定位的功用：保證轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪（前）輪可以自動(dòng)回正。轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)：主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角、前輪前束。主銷后傾角γ主銷有一定的后傾角，使主銷延長(zhǎng)線與地面的交點(diǎn)a向前偏移了一段距離l，轉(zhuǎn)向后地面作用在車輪上的側(cè)向力FY對(duì)主銷形成一個(gè)轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩具有使前輪回正的作用。二、轉(zhuǎn)向輪定位主銷內(nèi)傾角β主銷內(nèi)傾角的作用是：使前輪自動(dòng)回正；使轉(zhuǎn)向操縱輕便；減小轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力；二、轉(zhuǎn)向輪定位前輪外傾α前輪外傾角的作用是：防止車輪出現(xiàn)內(nèi)傾；減少輪轂外側(cè)小軸承的受力，防止輪胎向外滑脫；便于與拱形路面接觸；二、轉(zhuǎn)向輪定位前輪前束從俯視圖看，兩側(cè)前輪最前端的距離B小于后端的距離A，（A-B）稱為前輪前束。前輪前束的作用是消除前輪外傾造成的前輪向外滾開趨勢(shì)，減輕輪胎磨損。前輪定位參數(shù)小結(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回正功能：主銷后傾：自動(dòng)回正作用和車速有關(guān)，在安裝時(shí)可調(diào)整的主銷內(nèi)傾：自動(dòng)回正作用和車速無關(guān)，大小在設(shè)計(jì)前梁時(shí)予以保證，不可調(diào)實(shí)現(xiàn)直線行駛功能：車輪外傾：轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)確定（轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸與水平面夾角），不可調(diào)前輪前束：通過調(diào)整轉(zhuǎn)向橫拉桿來實(shí)現(xiàn)第一節(jié)車橋后輪的外傾角和前束后輪的負(fù)外傾角可增加車輪接地點(diǎn)的跨度，增加汽車的橫向穩(wěn)定性；前束可抵消汽車高速行駛且驅(qū)動(dòng)力F較大時(shí)，車輪出現(xiàn)的負(fù)前束（前張），減少輪胎的磨損；三、轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)比轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋簡(jiǎn)單，非斷開式轉(zhuǎn)向橋主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷組成。三、轉(zhuǎn)向橋組成：前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷。轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向梯形臂斷開式轉(zhuǎn)向橋斷開式轉(zhuǎn)向橋與獨(dú)立懸架相匹配，其組成與非斷開式相比有比較大的不同，主要由轉(zhuǎn)向節(jié)、懸臂等組成。斷開式轉(zhuǎn)向橋：特點(diǎn)：與獨(dú)立懸架配合，提高操縱穩(wěn)定性、平順性。廣泛應(yīng)用于轎車或輕型車輛的前橋車輪懸架總成轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形臂中臂主轉(zhuǎn)向臂縱拉桿球鉸鏈四、支持橋既無轉(zhuǎn)向功能又無驅(qū)動(dòng)功能的橋稱為支持橋，前置前驅(qū)轎車的后橋?yàn)榈湫偷闹С謽?。第二?jié)車輪與輪胎車輪與輪胎的功用是：支承整車；緩和來自路面的沖擊力；產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和側(cè)向力；產(chǎn)生回正力矩；承擔(dān)越障提高通過性的作用等。車輪與輪胎又稱車輪總成，主要由車輪和輪胎兩部分組成。一、車輪車輪是介于輪胎和車軸之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，主要由輪輞、輪輻和輪轂組成。輪輞用于安裝輪胎，輪輻是介于車軸和輪輞之間的支承部分車輪的類型按輪輻的構(gòu)造，車輪可分為輻板式和輻條式兩種。按車軸一端安裝的輪胎數(shù)目，車輪可分為單式車輪和雙式車輪。輻板式車輪輻條式車輪輪輞深槽輪輞：用于轎車和輕型越野車；平底輪輞：用于中型貨車；對(duì)開式輪輞：用于中重型越野車。二、輪胎輪胎的作用緩沖減振；與路面相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和側(cè)向力；保證汽車通過性；承受汽車重力；輪胎的類型和結(jié)構(gòu)汽車輪胎按胎體結(jié)構(gòu)不同可分為充氣輪胎和實(shí)心輪胎?，F(xiàn)代汽車絕大多數(shù)采用充氣輪胎。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。有內(nèi)胎的充氣輪胎輪胎（外胎）各部分的名稱結(jié)構(gòu)（2）普通斜交輪胎簾布層和緩沖層各相鄰層簾線交叉，且與胎中心線呈小于90°角排列的充氣輪胎，稱為普通斜交輪胎。簾布層是外胎的骨架，用以保持外胎的形狀和尺寸，通常由成雙數(shù)的多層簾布用橡膠貼合而成。簾布的簾線與輪胎子午斷面的交角（胎冠角）一般為52°～54°，相鄰層簾線相交排列。簾布層數(shù)愈多，強(qiáng)度愈大，但彈性降低。在外胎表面上注有簾布層數(shù)。斜交輪胎的優(yōu)點(diǎn)是：輪胎噪聲小，外胎面柔軟、制造容易，價(jià)格也較子午線輪胎便宜。斜交輪胎的缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，接地面積小，胎冠滑移大，抗側(cè)向力能力差，高速行駛時(shí)穩(wěn)定性差，滾動(dòng)阻力較大，油耗偏高，承載能力也不如子午線輪胎。（3）子午線輪胎簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一致。簾線的這種排列方式，使簾線的強(qiáng)度能得到充分利用，子午線輪胎的簾布層數(shù)一般比普通斜交胎可減少約40％～50％；胎體較柔軟，彈性好。子午線輪胎的優(yōu)點(diǎn)如下：接地面積大，附著性能好，胎面滑移小，對(duì)地面單位壓力也小，因而滾動(dòng)阻力小，使用壽命長(zhǎng)。胎冠較厚且有堅(jiān)硬的帶束層，不易刺穿，行駛時(shí)變形小，可降低油耗3％～8％。因簾布層數(shù)少，胎側(cè)薄，所以散熱性能好。徑向彈性大，緩沖性能好，負(fù)荷能力較大。在承受側(cè)向力時(shí)，接地面積基本不變，故在轉(zhuǎn)向行駛和高速行駛時(shí)穩(wěn)定性好。子午線輪胎的缺點(diǎn)是：因胎側(cè)較薄柔軟，胎冠較厚在其與胎側(cè)過渡區(qū)易產(chǎn)生裂口；吸振能力弱，胎面噪聲大些；制造技術(shù)要求高，成本也高。（3）子午線輪胎（4）輪胎花紋（4）輪胎花紋2）無內(nèi)胎的充氣輪胎無內(nèi)胎輪胎的優(yōu)點(diǎn)是：輪胎穿孔時(shí)，壓力不會(huì)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，所以工作溫度低，使用壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小。

2）無內(nèi)胎的充氣輪胎3）活胎面輪胎活胎面輪胎的胎面是可更換的，其最大優(yōu)點(diǎn)是在花紋嚴(yán)重磨損或磨光后，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的胎面。其缺點(diǎn)是質(zhì)量較大，使用中可能出現(xiàn)胎體和胎面環(huán)之間磨損，胎面環(huán)橡膠與鋼絲體脫層。3．輪胎規(guī)格標(biāo)記方法輪胎斷面高度H與寬度B之比以百分比表示稱為輪胎的扁平率。輪胎磨損與換位