第八章汽車懸架系統(tǒng)之車架與車橋

第八章車架與車橋§8.1車架的構(gòu)造§8.2轉(zhuǎn)向橋與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋

§8.3轉(zhuǎn)向輪定位

§8.1

車架的構(gòu)造一、車架的功用和要求：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(dòng)載荷。要求：1.滿足汽車總體布置的要求。2.具有足夠的強(qiáng)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。二、車架的類型和構(gòu)造1.獨(dú)立車架獨(dú)立車架按其結(jié)構(gòu)形式可分為：邊梁式、X轎車車架箱型斷面的車架、梯形車架平臺(tái)式、中梁式綜合式等幾種。2.承載式車身（即其車身兼作車架作用）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。

§8.2轉(zhuǎn)向橋與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋車橋可以分成轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋等類型一、轉(zhuǎn)向橋

轉(zhuǎn)向橋可以與非獨(dú)立懸架相配，也可以與獨(dú)立懸架相配

1.與非獨(dú)立懸架匹配的轉(zhuǎn)向橋

汽車非獨(dú)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。2.與獨(dú)立懸架匹配的轉(zhuǎn)向橋

獨(dú)立懸架采用的斷開式轉(zhuǎn)向橋，如圖轎車的轉(zhuǎn)向橋與前懸架：減振器加速振動(dòng)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(dòng)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)。二、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋主要用于一些轎車與全輪驅(qū)動(dòng)的汽車的前橋上，它既作為轉(zhuǎn)向橋，也作為驅(qū)動(dòng)橋使用，如圖所式：§8.3轉(zhuǎn)向輪定位一、概述：要想保證汽車在行駛中的安全與舒適，汽車的四個(gè)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(gè)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。二、前輪定位參數(shù)：

前輪定位參數(shù)有四個(gè)：主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾、前輪前束主銷后傾定義：當(dāng)汽車水平停放時(shí)，在汽車的縱向垂面內(nèi)，主銷上部向后傾斜一個(gè)角度r,稱為主銷后傾角。作用：保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性。（即在動(dòng)態(tài)下車輪有自動(dòng)回正作用，且車速越高，回正作用越大）。

分析：當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，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(shí)由于汽車本身離心力的作用，在車輪與路面接觸點(diǎn)b處，路面對車輪作用著一個(gè)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M〓F×L，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）。但此力矩也不宜過大，否則在轉(zhuǎn)向時(shí)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?，F(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(shí)予以保證，一般不可調(diào)。主銷內(nèi)傾定義：當(dāng)汽車水平停放時(shí)，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。作用：①自動(dòng)回正作用（尤其是在靜態(tài)下）②轉(zhuǎn)向輕便分析：如圖汽車在直線位置，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)過一個(gè)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。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。由于主銷內(nèi)傾，使得主銷軸線與地面的交點(diǎn)到車胎中心線的距離減小，從而減小了轉(zhuǎn)向阻力矩使轉(zhuǎn)向輕便。但距離值也不宜過?。处逻^大），否則轉(zhuǎn)向時(shí)，車路繞主銷偏轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的滑動(dòng)，增加了車輪與路面的摩擦阻力，反而造成轉(zhuǎn)向沉重。β角一般不大于8°，但有些車為了提高行駛穩(wěn)定性和制動(dòng)穩(wěn)定性，其主銷內(nèi)傾角均較大，如奧迪100型轎車14.2°；天津夏利7100型轎車12°±30ˊ。C為40-60mm設(shè)計(jì)上予以保證，平時(shí)不可調(diào)。前輪外傾定義：在汽車的橫向平面內(nèi)，前輪中心平面向外傾斜一個(gè)角度α，稱為前輪外傾角。前輪外傾角的作用是：（1）防止車輪出現(xiàn)內(nèi)傾；（2）減少輪轂外側(cè)小軸承的受力，防止輪胎向外滑脫；前輪外傾α（3）便于與拱形路面接觸；分析：1）（A）若輪胎內(nèi)傾，路面垂直反力F產(chǎn)生的分力F2向外，增加了輪胎脫出的可能性。（說明汽車超載是很危險(xiǎn)的，它會(huì)大大增加輪胎內(nèi)傾的可能性，造成輪胎甩出）（B）輪胎垂直于地面，路面垂直反力F，不產(chǎn)生分力。（說明：汽車要按規(guī)定裝載，因?yàn)橛辛饲拜喭鈨A，汽車滿載后，輪胎基本上垂直于地面。）（C）只有輪胎外傾，路面垂直反力F產(chǎn)生的分力F2向內(nèi)，使得輪胎緊緊靠在轉(zhuǎn)向節(jié)上，提高了輪胎的工作安全性。（說明：主要針對于普通斜交胎）2）有了前輪外傾，使距離進(jìn)一步減小，利于轉(zhuǎn)向輕便。3）在公路上行車，一般開車愛走中間，前輪外傾能適應(yīng)路拱需要。α角一般1°左右。（不宜過大，否則，輪胎偏磨損嚴(yán)重）設(shè)計(jì)上予以保證，平時(shí)不可調(diào)。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，減輕輪胎磨損。分析：

車輪有了外傾角后，在滾動(dòng)時(shí)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(dòng)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。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）。三、后輪定位參數(shù)為了防止高速行車出現(xiàn)“激轉(zhuǎn)”及自動(dòng)轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。后輪外傾角為了對載荷進(jìn)行補(bǔ)償，采用獨(dú)立后懸架-的大多數(shù)車輛常帶有一個(gè)較小的正后輪外傾角。后輪前束前驅(qū)汽車：前驅(qū)動(dòng)輪宜前束，后從動(dòng)輪宜負(fù)前束后驅(qū)汽車：前輪宜負(fù)前束，后驅(qū)動(dòng)輪宜前束。作業(yè)：1、獨(dú)立車架按結(jié)構(gòu)形式分哪幾種？2、車橋可分為哪些類型？3、前輪定位的內(nèi)容有哪些？它們分別起什么作用？4、前輪前束靠什么調(diào)整？9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。2月-252月-25Saturday,February8,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。17:31:2317:31:2317:312/8/20255:31:23PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。2月-2517:31:2317:31Feb-2508-Feb-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。17:31:2317:31:2317:31Saturday,February8,202513、志不立，天下無可成之事。2月-252月-2517:31:2317:31:23February8,202514、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。08二月20255:31:23下午17:31:232月-2515、會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小。二月255:31下午2月-2