第2章汽车行驶系教案.doc

第2章汽车行驶系 第一节 概述 一、行驶系的分类、组成和功用 汽车行驶系一般有轮式、履带式、车轮——履带式等几种。绝大多数的汽车经常在比较坚实的道路上行使，其行使系中直接与路面接触的部分是车轮，因此称之为轮式行驶系，如图2－1所示。 有的汽车行驶系中直接与路面接触部分是履带，则称之为履带式，如图2－2所示。 轮式行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等四部分组成，前、后车轮分别安装在前后车桥上，车桥又通过前、后悬架与车架相连接，车架是整个汽车的装配基体，这样，行驶系就联结成一个整体，构成汽车的装配基础。 行驶系的主要作用是将传动系传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力；将汽车构成一个整体；支承汽车的总质量；承受并传递路面作用于车轮上的力和力矩；减小振动、缓和冲击，保证汽车平顺行驶；与转向系配合，以正确控制汽车的行驶方向。 二、行驶系的受力分析 汽车行驶系支承汽车的总质量Ga及其在前后轮上引起的垂直反力Z1和Z2。即路面对汽车总质量的支撑反力，如图2－3所示。 当驱动桥中的半轴将扭矩Mt传到驱动轮上时，通过轮胎与路面的附着作用，产生路面作用于驱动轮边缘上的向前的纵向反力——驱动力Ft。 在等速行驶情况下，驱动力的一部分用以克服驱动轮本身所承受的滚动阻力，其余大部分则依次经驱动桥的桥壳后悬架传到车架，用来克服汽车上的空气阻力和上坡阻力，还有一部分驱动力再由车架经前悬梁传到从动桥、作用在自由支承在从动桥两端转向节上的从动轮的中心，使从动轮克服滚动阻力向前滚动。于是整个汽车便向前运动。 由于驱动力是作用在驱动轮边缘上的，此力对车轮中心产生的反力矩力图使驱动桥壳旋转，从而使得车架连同整个汽车前部都有向上抬起的趋势。具体表现为前轮上的垂直载荷减小，后轮上的垂直载荷增大。同理，汽车制动时产生的制动力，由车轮经车桥和悬架传给车架，迫使汽车减速或停车。由此力形成的反力矩传到车架后，也有使汽车后部向上抬起的趋势，其结果使后轮上的垂直载荷减小，前轮上的垂直载荷增大。 汽车在弯道上或横向坡上行驶时，车轮与路面之间产生侧向力，此力也是由行驶系传递和承受的。 第二节 车架 一、车架的作用 汽车车架俗称大梁，它是跨接在前后车桥上的桥梁式结构，是整个汽车的基础，其上装有发动机、变速器、传动轴、前后桥和车身等总成和部件。 车架的作用是使各总成固定在它的上面，使之保持正确的相对位置，并承受和传递力和力矩。 汽车静止时，车架承受着垂直载荷。 汽车行使时，车架会受到比静止载荷大3～4倍或更大的弯曲应力，若路面不平，还将受到扭矩的作用。因此，要求车架强度高、刚度合适；结构简单、质量轻，同时应尽可能降低汽车的重心和获得较大的前轮转向角，以保证汽车行使的稳定性和转向的灵活性。 二、车架的型式和构造 目前汽车车架的结构形式基本上可分成边梁式、中梁式、综合式和无梁式车架。 1.边梁式车架 边梁式车架由左、右两根纵梁和若干根横梁组成,并通过铆钉或焊接将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构架，被广泛应用在货车和特种汽车上。 纵梁用低碳合金钢板冲压而成，常见的纵梁断面形状多为槽形，也有做成工字形或箱形断面，横梁用来连接左、右两个纵梁，保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可支承发动机、散热器等主要部件，通常货车约有5～8根横梁。 边梁式车架根据汽车总体结构布置的需要，可制成前宽后窄，前窄后宽，前后等宽等形式（见图2－4）。载重汽车大多采用前后等宽式，这是为了简化制造工艺，避免纵梁宽度转折处应力集中，提高车架的使用寿命。 2.中梁式车架 中梁式车架又称脊梁式车架，它是由一根贯穿汽车纵向的中央纵梁和若干根横向悬伸托架构成（图2－5）。 中梁式车架的结构特点是中梁的断面可做成管形或箱形，中梁式车架有较大的扭转刚度并使车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，车架较轻，减小了整车质量，重心也较低，行驶稳定性好。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，总成安装比较困难，维修也不方便，故目前应用不多。 3.综台式车架 综合式车架是由边梁式和中梁式车架结合而成的，如图 2－6所示。车架前段或后段近似边梁结构，便于分别安装发动机或驱动桥，传动轴从中梁中间穿过，这种结构制造工艺复杂，目前应用也不多。 4.无梁式车架 无梁式车架是以车身兼代车架，所有的总成和零部件都安装在车身上，作用于车身的各种力和力矩均由车身承受。所以这种车身也称为承载式车身，如图2-7所示。上海桑塔纳轿车、一汽奥迪100型轿车均采用承载式车身。 1. 车架的检测 （1）用车体矫正机检测 最先进最科学的检测方法是用车体矫正机对车架进行检测。其方法是利用车体矫正机上的测量系统测出被检测车架的各种数据，然后与标准数据比较，找出误差值，并直接用牵引装置进行牵引矫正，最终达到标准。若车架损伤严重，可用矫证机工具库中的工具进行修理，然后