1、1第三篇第三篇 汽车行驶系统汽车行驶系统21)1)接受由发动机经传动系传来的转矩、并通过驱动轮与路面间的附接受由发动机经传动系传来的转矩、并通过驱动轮与路面间的附着作用，产生路面对驱动轮的牵引力，以保证汽车正常行驶。着作用，产生路面对驱动轮的牵引力，以保证汽车正常行驶。2)2)支持全车（承受汽车的总质量），承受汽车所受外界力和力矩，支持全车（承受汽车的总质量），承受汽车所受外界力和力矩，保证汽车正常行驶；保证汽车正常行驶； ( (主减速器驱动反力，使前部有向上抬起的趋势；制动时有向下俯主减速器驱动反力，使前部有向上抬起的趋势；制动时有向下俯倾的趋势；转弯、横坡侧向反力倾的趋势；转弯、横坡侧向反
2、力) )。3)3)应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击，并衰减其振动，保证应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击，并衰减其振动，保证汽车行驶平顺性。汽车行驶平顺性。4)4)与汽车转向系协调地配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，与汽车转向系协调地配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳定性。以保证汽车操纵稳定性。汽车行驶系统的功用是：支持全车并保证车辆正常行驶汽车行驶系统的功用是：支持全车并保证车辆正常行驶基本的功能：基本的功能：3汽车行驶系的基本组成和结构形式，汽车行驶系的基本组成和结构形式，在很大程度上取决于汽车经常在很大程度上取决于汽车经常行驶路面的性质行驶路面的性质。绝大多
3、数汽车行驶在比较坚实的道路上，其行驶系中直接与路面接绝大多数汽车行驶在比较坚实的道路上，其行驶系中直接与路面接触的部分是车轮，因而称这种行驶系为触的部分是车轮，因而称这种行驶系为轮式行驶系，这样的汽车便轮式行驶系，这样的汽车便是轮式汽车。是轮式汽车。汽车行驶系的结构形式汽车行驶系的结构形式除轮式以外，还有半履带式、全履带式、车除轮式以外，还有半履带式、全履带式、车轮履带式等几种。轮履带式等几种。本篇按上述组成阐述其构造和工作原理。本篇按上述组成阐述其构造和工作原理。 二、行驶系的组成二、行驶系的组成4 二、行驶系的组成二、行驶系的组成1-1-车架，车架，2-2-后悬架后悬架 3- 3-驱动桥驱
4、动桥 4- 4-后轮后轮 5-5-前轮前轮 6- 6-从动桥从动桥 7- 7-前悬架前悬架轮式汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架等组成。轮轮式式车车辆辆行行轮轮驶驶系系车架车架车桥车桥车轮车轮悬架悬架5三、行驶系的受力情况三、行驶系的受力情况6功用：功用： 支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件和总成。支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件和总成。如发动机、传动系、悬架、转向系、驾驶室、货箱和有关操纵机构。现代许多轿车和大客车上没有车架，其车架的功能由轿车车身或大客车车身骨架承担，称其为承载式车身。车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求；车架的结构形式首先应满足汽车总布置的要求；
5、车架还应具有足够的强度和适当的刚度。车架还应具有足够的强度和适当的刚度。为了提高整车的轻量化、要求车架质量尽可能小。为了提高整车的轻量化、要求车架质量尽可能小。车架应布置得离地面近些，以使汽车重心位置降低。有利于提高汽车架应布置得离地面近些，以使汽车重心位置降低。有利于提高汽车的行驶稳定性。车的行驶稳定性。种类：种类：综合式，边梁式、中梁式。综合式，边梁式、中梁式。720.1 20.1 边梁式车架：边梁式车架： 边梁式车架由位于左右两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁边梁式车架由位于左右两侧的两根纵梁和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由和纵梁一般由16Mn16Mn合金钢板冲压而成，两者之间采用铆接或
6、焊接连合金钢板冲压而成，两者之间采用铆接或焊接连接。接。左纵梁左纵梁右纵梁右纵梁保险杠保险杠发动机发动机后悬支架后悬支架发动机后悬发动机后悬支架横梁支架横梁后簧支架横梁后簧支架横梁1 1、边梁式车架的组成、边梁式车架的组成82 2、车架纵（横）梁的剖面形状、车架纵（横）梁的剖面形状车架车架A A：箱型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用焊接连接，扭转刚度最大。：箱型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用焊接连接，扭转刚度最大。车架车架B B：槽型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度适中。：槽型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度适中。车架车架C C：槽型纵梁、工字型横梁，横、纵梁间采
7、用铆接连接，扭转刚度最小。：槽型纵梁、工字型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度最小。当使用要求车架扭转刚度大时，可采用车架当使用要求车架扭转刚度大时，可采用车架A A，但相应要求悬架的弹性元件变形，但相应要求悬架的弹性元件变形大，可以考虑使用螺旋弹簧作为弹性元件；对于以拉散装货为主，采用变形能力大，可以考虑使用螺旋弹簧作为弹性元件；对于以拉散装货为主，采用变形能力较小的钢板弹簧作弹性元件的汽车，应该采用车架较小的钢板弹簧作弹性元件的汽车，应该采用车架C C。 920.2 20.2 中梁式车架中梁式车架1-1-连接桥连接桥 2- 2-中央脊梁中央脊梁 3- 3-分动器壳分动器壳 4- 4-驾
8、驶室后部及货箱副梁前部托架驾驶室后部及货箱副梁前部托架 5- 5-前悬架前悬架扭杆弹簧扭杆弹簧 6- 6-前脊梁前脊梁 7- 7-发动机后部及驾驶室前托架发动机后部及驾驶室前托架 8- 8-前桥壳前桥壳 9- 9-发动机前托架发动机前托架 10-10-连接货箱副梁的托梁、连接货箱副梁的托梁、 11- 11-中桥壳中桥壳 12- 12-后悬架的钢板弹簧后悬架的钢板弹簧 13- 13-后桥壳后桥壳 14- 14-连接连接货箱副梁的托架货箱副梁的托架 中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁。纵梁断面为圆形或矩形，其上固定有横向的托架或连接梁，使车
9、架成鱼骨状。形，其上固定有横向的托架或连接梁，使车架成鱼骨状。10采用这种脊骨式车架的优点是：能使车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，从而可提高汽车的越野性；与同吨位货车相比，其车架较轻，减少了整车质量；同时重心较低，因此行驶稳定性好；车架的强度和刚度较大；脊梁还能起封闭传动轴的防尘套作用。但这种车架的制造工艺复杂。精度要求高，为保养和修理造成诸多不便。20.2 20.2 中梁式车架中梁式车架1120.3 20.3 综合式车架和承载式车身综合式车架和承载式车身 如图所示车架的前部是边梁式，而后部是中梁式的。这种车架称为综合式车架，也称复合式车架它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。该车架的边
10、梁用以安装发动机，悬伸出来的支架可以固定车身。1220.3 综合式车架和承载式车身综合式车架和承载式车身 部分轿车和一些大型客车取消了车架，而以车身兼起车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式下身。目前，大多数轿车都是采用承载式车身轿车承载式车身轿车承载式车身13承载式车身由于无车架，可以减轻整车重量；可以使地板高度降低，使上、下车方便。但是。传动系和悬架的振动与噪声会直接传入车内，为此，应采取隔声和防振措施。20.3 综合式车架和承载式车身综合式车架和承载式车身 1421.1 21.1 车车 桥桥车桥(也称车轴)通过悬架和车架(或承载式车身)相连，它的
11、两端安装车轮15其中，转向桥和支持桥都属于从动桥。一般汽车多以前桥为转向桥而以后桥或中、后两桥为驱动桥。有些现代轿车和越野汽车的前桥则为转向驱动桥， 驱动桥已在第十八章中介绍过，支持桥除不能转向外，其它功能、结构与转向桥相同。因此，本节主要叙述整体式和断开式的转向桥、转向驱动桥及支持桥。21.1 21.1 车车 桥桥（2 2）根据车轮作用：转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥。）根据车轮作用：转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥。16 驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。. .由于转向时转向车轮需由于转向时转向车轮需要绕主销偏转一度要绕
12、主销偏转一度满足满足既转向又驱动的需要，半既转向又驱动的需要，半轴分成内半轴、外半轴两轴分成内半轴、外半轴两段，其间用等速或准等速段，其间用等速或准等速万向节连接，主销也分成万向节连接，主销也分成上下两段；上下两段；2 2、结构特点：、结构特点：. .转向节轴颈部分做成中转向节轴颈部分做成中空，以便外半轴穿过其中。空，以便外半轴穿过其中。内、外半轴内、外半轴主销主销在许多轿车和全轮驱动的越野汽车上，前桥除作为转向桥外、还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥同一般驱动桥一样，有主减速器和差速器。同一般驱动桥一样，有主减速器和差速器。173 3、结构：、结构：转向节转向节轴颈轴颈内半轴内半轴外半轴外
13、半轴主销主销万向节万向节转向节臂转向节臂东风EQ2080E型66汽车的前桥为与非独立悬架配合使用的转向驱动桥，其构造如图所示。内半轴1与外半轴9通过三销轴式等角速万向节3连接在起。当前桥驱动时。转矩由差速器、内半轴1、等角速万向节3、外半轴9以及凸缘盘10传到车轮轮毂14上。当通过转向节臂19推动转向节时，转向节便可绕主销转动而使前轮偏转。18转向桥在保证汽车转向功能的同时应使转向轮有自动回正作用，以保证汽车稳定的直线行驶功能。即当转向轮在偶遇外力作用发生偏转时，一旦作用的外力消失后应能立即自动回到原来直线行驶的位置。这种自动回正作用是由转向轮的定位参数保证的，也就是转向轮、主销和前轴之间的安
14、装应具有一定的相对位置。19这些转向轮的定位参数有主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。功用：功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。分类：分类：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。20主销后倾作用主销后倾作用：主销后倾主销后倾角角主销后倾角有主销后倾角有使车轮自动回使车轮自动回正的作用正的作用21 22主销内倾角有使车轮主销内倾角有使车轮自动回正的作用自动回正的作用车轮绕主销旋转车轮绕主销旋转180180后的状态后的状态主销内倾作用：主销内倾作用：汽车本身的重力就有使转向轮回复到原来中间
15、位置的效果。汽车本身的重力就有使转向轮回复到原来中间位置的效果。 当转向轮在外力作用下由中间位置偏转一个角度(为解释方便、图中画成180度即转到如双点划线所示位置)时，车轮的最低点将陷入路面以下，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度。这样，汽车本身的重力有使转向轮回到原来中间位置的效应。主销内倾角有使车轮自动回正的作用主销内倾角有使车轮自动回正的作用23此外，主销的内倾还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离c减小，从而可减少转向时驾驶员加在转向盘上的力，使转向操纵轻便同时也可减小从转向轮传到转向盘上的冲击力。但c值也不宜过小
16、，即内倾角不宜过大否则在转向时车轮绕主销偏转的过程中，轮胎与路面间将产生较大的滑动从而增加轮胎与路面间的摩擦阻力。这不仅使转向变得沉重，且加速轮胎的磨损。因此，一般内倾角不大于8度。主销内倾作用：主销内倾作用：2425如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时，车桥将因承载变形，而可能出现车轮内倾，这将加速汽车轮胎的偏磨损。另外路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承加重外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的使用寿命。因此，为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷，安装车轮时应预先使车轮有一定的外倾角，以防止车轮内倾。同时，车轮外倾角也可以与拱形路面相适应。外
17、倾角也不宜过大，否则会使轮胎产生偏磨损。当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车载货时，在车重的作用下车轮垂直于路面，载货时，在车重的作用下车轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。使轮胎能够均匀磨损。2627（A AB B）称为前束称为前束值值 一般前一般前束值为束值为0 012mm12mm调节横拉杆来调调节横拉杆来调节车轮前束节车轮前束28 1 1、功用：、功用： 利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，且承受一定的载荷。转向，且承受一定的载荷。 2 2、组成：、组成： 前轴、转向节、主销前轴、转向节、
18、主销 前轴断面为前轴断面为“工工”字形，以提高轴的抗字形，以提高轴的抗弯强度；两端加粗的弯强度；两端加粗的拳部有通孔（主销插拳部有通孔（主销插入此孔内）。入此孔内）。转向节转向节主销主销前轴前轴29 转向桥 123456789101112131415301 1、制动鼓、制动鼓 2 2、轮毂、轮毂 3 3、4 4、轮毂轴承、轮毂轴承 5 5、转向节臂、转向节臂 6 6、油封、油封 7 7、衬套、衬套 8 8、主销主销 9 9、滚子止椎轴承、滚子止椎轴承 10 10、前轴、前轴 与非独立悬架匹配的整体式转向车桥与非独立悬架匹配的整体式转向车桥 31与独立悬架匹配的断开式转向桥与独立悬架匹配的断开式
19、转向桥 32333421.2 21.2 车轮与轮胎车轮与轮胎作用作用 支承整车；缓和由路面传来的冲击；通过轮胎与路面间存在的支承整车；缓和由路面传来的冲击；通过轮胎与路面间存在的附着作用产生驱动力和制动力；使汽车保持直线行驶方向；承担越附着作用产生驱动力和制动力；使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。障提高通过性的作用等。一、车轮一、车轮轮毂轮辋轮辐轮毂轮辋轮辐351 1、车轮类型、车轮类型. .辐板式车轮辐板式车轮辐板辐板挡圈挡圈轮辋轮辋气门气门嘴孔嘴孔辐板将轮毂和轮辋连接成为一体。辐板将轮毂和轮辋连接成为一体。 辐板式由挡圈，轮辋，辐板和气门嘴伸出口组成。辐板式车轮是目前汽车
20、上使用最多的车轮36辐条式轮辐是钢丝辐条或是和轮辋铸造成一体的铸造辐条；用于赛车和高级轿车。 . .辐条式车轮辐条式车轮轮辋轮辋轮辋轮辋辐条辐条轮毂轮毂辐条辐条 辐条与轮毂铸成辐条与轮毂铸成一体，轮辋用螺栓和一体，轮辋用螺栓和特殊形状的衬块固定特殊形状的衬块固定在辐条上。在辐条上。372 2、轮辋类型、轮辋类型按其断面结构分：深槽、平底、对开式轮辋。按其断面结构分：深槽、平底、对开式轮辋。. .深槽轮辋深槽轮辋 结构简单、刚度大、重量较轻，对于小尺寸弹性较大的轮胎结构简单、刚度大、重量较轻，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。多用于小轿车及轻型越野车上最适宜。多用于小轿车及轻型越野车上 。用于轿车
21、和轻型越野汽车，易安装小尺寸、弹性较大的轮胎。38. .平底轮辋平底轮辋挡圈挡圈锁圈锁圈. .对开式轮辋对开式轮辋 轮辋由内外两部分组成，靠螺体固紧在一轮辋由内外两部分组成，靠螺体固紧在一起，内外两部分轮辋可以是等宽度，也可以是起，内外两部分轮辋可以是等宽度，也可以是不等宽度。多在重型车上采用不等宽度。多在重型车上采用 。 挡圈是整体的，用开口弹性锁圈防止挡圈挡圈是整体的，用开口弹性锁圈防止挡圈脱出。主要用于中、重型载货汽车，自卸汽车脱出。主要用于中、重型载货汽车，自卸汽车和大客车。和大客车。 近年来，为了适应提高轮胎负近年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要，开始采用宽轮辋。荷能力的需要，开始
22、采用宽轮辋。以提高轮胎的使用寿命，并改善汽以提高轮胎的使用寿命，并改善汽车的通过性和行驶稳定性。车的通过性和行驶稳定性。适用于较硬的轮胎，应用较多。39二、轮胎二、轮胎现代汽车几乎都采用充气轮胎。轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，它的作用是：1)和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性；2)保证车轮和路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。3)承受汽车的重力，并传递其它方向的力和力矩。因此，轮胎必须有适宜的弹性和承受载荷的能力。同时。在其与路面直接接触的胎面部分，应具有用以增强附着作用的花纹。40二、轮胎二、轮胎
23、1 1、轮胎类型与结构、轮胎类型与结构、轮胎类型、轮胎类型. .按结构分按结构分有内胎轮胎、无内胎轮胎。有内胎轮胎、无内胎轮胎。. .按用途分按用途分载荷汽车轮胎、轿车轮胎。载荷汽车轮胎、轿车轮胎。. .按帘线排列方向分按帘线排列方向分普通斜交胎、带束斜交胎、子午线胎。普通斜交胎、带束斜交胎、子午线胎。. .按充气压力分按充气压力分高压胎、低压胎、超低压胎。高压胎、低压胎、超低压胎。41、轮胎结构、轮胎结构. .充气轮胎的组成充气轮胎的组成垫带垫带内胎内胎外胎外胎这种轮胎由内胎2、外胎1和垫带3组成。内胎中充满着压缩空气；外胎是用以保护内胎使其不受外来损害的强度高而富有弹性的外壳；垫带放在内胎
24、与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤和磨损。42. .普通斜交轮胎普通斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎中心线呈小于90度角排列的充气轮胎，称为普通斜交轮胎43胎冠胎冠) . .普通斜交轮胎普通斜交轮胎帘布层帘布层胎肩胎肩胎侧胎侧缓冲层缓冲层胎冠胎冠胎圈胎圈垫带垫带内胎内胎44. .普通斜交轮胎普通斜交轮胎帘布层帘布层胎肩胎肩胎侧胎侧缓冲层缓冲层胎冠胎冠胎圈胎圈垫带垫带内胎内胎45. .普通斜交轮胎普通斜交轮胎优点：噪声小，价格低。优点：噪声小，价格低。缺点：胎冠滑移大，滚动阻力大，缺点：胎冠滑移大，滚动阻力大，油耗高，行驶稳定性差。油耗高，行驶稳定性差。帘布层帘布层胎肩胎肩
25、胎侧胎侧缓冲层缓冲层胎冠胎冠胎圈胎圈垫带垫带内胎内胎46. .子午线轮胎子午线轮胎子午线轮胎子午线轮胎47. .子午线轮胎子午线轮胎48子午线轮胎子午线轮胎斜线轮胎斜线轮胎49. .子午线轮胎子午线轮胎 帘线与子午断面一致，帘线与子午断面一致，其强度得到充分利用；其强度得到充分利用； 帘布层数少，轮胎重量帘布层数少，轮胎重量轻，胎体柔软。轻，胎体柔软。带束层带束层帘布层帘布层子午断面子午断面子午线轮胎优点：子午线轮胎优点：（1 1）接地面积大，附着性能好、胎面滑移小滚动阻力小，使用）接地面积大，附着性能好、胎面滑移小滚动阻力小，使用寿命长。寿命长。（2 2）胎冠胎冠较厚且有坚硬的带束层不易剌穿
26、，行驶变形小，）胎冠胎冠较厚且有坚硬的带束层不易剌穿，行驶变形小，降低油耗降低油耗3 38 8。（3 3）帘布层少，胎侧薄，所以散热好。）帘布层少，胎侧薄，所以散热好。（4 4）径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。）径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。（5 5）在承受侧向力时，接地面积基本不变，所以在转向行驶和高）在承受侧向力时，接地面积基本不变，所以在转向行驶和高速行驶时稳定性好。速行驶时稳定性好。50子午线轮胎缺点：子午线轮胎缺点：胎侧薄，胎冠较胎侧薄，胎冠较厚，在胎冠与胎侧的过渡区易产生厚，在胎冠与胎侧的过渡区易产生裂口；裂口；侧面变形大，侧向稳定性较差；侧面变形大，侧向稳定性较差；
27、吸振能力弱，胎面噪声大些；吸振能力弱，胎面噪声大些；制造技术要求高，成本也较高。制造技术要求高，成本也较高。. .子午线轮胎子午线轮胎带束层带束层帘布层帘布层子午断面子午断面由于子午线轮胎明显优越于普通斜交胎，因此在轿车上已普遍采用，货车上也越来越多地采用了子午线轮胎，如东风EQ1090E型、EQ2080E型、解放CAl091型、黄河JN1182型等载货汽车和越野汽车上的轮胎。均为子午线轮胎。51、轮胎花纹、轮胎花纹 轮胎花纹对轮胎的性能影响很大。轮胎花纹主要有普通花纹、混合花纹和越野花纹等 普通花纹的特点是花纹细而浅花纹块接地面积大因而耐磨性和附着性较好适用于较好的硬路面。纵向花纹轿车，货车
28、都可选用。纵向花纹轿车，货车都可选用。横向花纹仅用于货车。横向花纹仅用于货车。52越野花纹的特点是凹部深而宽，在软路面上与地面的附着性好、越野能力强，适用于矿山、建筑工地以及其它一些松软路面上使用的越野汽车轮胎。当安装人字形越野花纹轮胎时驱动轮胎面花纹的尖端与旋转方向一致，以免花纹之间被泥土所填塞。越野花纹轮胎不宜在较好硬路面上使用，否则行驶阻力加大并加速花纹的磨损。越野花纹在软路面上与地越野花纹在软路面上与地面附着性好，越野能力强，面附着性好，越野能力强，适用于矿山、建筑工地，适用于矿山、建筑工地，适于越野车轮胎。适于越野车轮胎。53混合花纹介于普通花纹和越野花纹之间，兼混合花纹介于普通花纹
29、和越野花纹之间，兼顾了两者的使用要求顾了两者的使用要求 、轮胎花纹、轮胎花纹 混合花纹的特点介于普通花纹与越野花纹之间，兼顾了两者的使用要求。中部为菱形、纵向为锯齿形或烟斗形花纹，两边为横向越野花纹适用在城市、乡村之间的路面行驶的汽车轮胎。现代货车驱动轮胎也多采用这种花纹。54拱形胎花纹和低压特种花纹有更宽的断面、更低的接地比压附着性好，主要为软地面行驶的特种车辆采用。552 2、轮胎规格标记、轮胎规格标记D D：轮胎外径；：轮胎外径；d d：轮胎内径；：轮胎内径；H H：轮胎断面高度；：轮胎断面高度；B B：轮胎断面宽度；：轮胎断面宽度；H/B:H/B:轮胎高宽百分比轮胎高宽百分比（又称轮胎
30、的扁平率）（又称轮胎的扁平率） 高压胎用高压胎用D DB B表示，表示，单位为英寸。单位为英寸。“”表示表示高压胎。低压胎用高压胎。低压胎用B-dB-d表表示，示，“- -”为低压胎。为低压胎。 如如10.00R-2010.00R-20，表示轮，表示轮胎断面宽度胎断面宽度10in10in，轮辋直，轮辋直径径20in20in的子午线轮胎。的子午线轮胎。 “R R”表示子午线胎。表示子午线胎。充气轮胎尺寸代号如图所示56 悬悬 架架悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。1、悬架的功用、悬架的功用1）连接车桥与车架；）连接车桥与车架；2）传递二者之间的相互作用力；）
31、传递二者之间的相互作用力；把路面作用于车轮上的垂直反力把路面作用于车轮上的垂直反力(支承力支承力)、纵向反力、纵向反力(牵引力和制动牵引力和制动力力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架(或承载或承载式车身式车身)上；上；3）减小振动，保证汽车的正常行驶。）减小振动，保证汽车的正常行驶。 572 2、悬架的组成、悬架的组成（1 1）弹性元件：）弹性元件：承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击; ;路面不平坦，作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，能引起汽路面不平坦，作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，能
32、引起汽车机件的早期损坏，使驾驶员感到极不舒适，或使货物受到损伤。车机件的早期损坏，使驾驶员感到极不舒适，或使货物受到损伤。为了缓和冲击，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装为了缓和冲击，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车架有弹性元件，使车架(或车身或车身)与车桥与车桥(或车轮或车轮)之间作弹性联接。之间作弹性联接。横向推力杆横向推力杆弹性元件弹性元件纵向推力杆纵向推力杆横向稳定器横向稳定器减振器减振器58（2）减振器：）减振器：加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动，持续的振动易使乘员感到
33、但弹性系统在受到冲击后，将产生振动，持续的振动易使乘员感到不舒适或疲劳，故悬架还应当具有减振作用使振动迅速衰减不舒适或疲劳，故悬架还应当具有减振作用使振动迅速衰减(振振幅迅速减小）。为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有幅迅速减小）。为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的专门的减振器减振器。横向推力杆横向推力杆弹性元件弹性元件纵向推力杆纵向推力杆横向稳定器横向稳定器减振器减振器59因此悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务因而这些传力构件还起导向作用、故称导向机构。（3）导向装置（纵向推力杆，横向推力杆）：）导向装置（纵向推力杆，横向推力杆）：传递纵向力
34、、侧向传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。横向推力杆横向推力杆弹性元件弹性元件纵向推力杆纵向推力杆横向稳定器横向稳定器减振器减振器车轮相对于车架和车身跳动时车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求否则对汽车的某些行驶性能有不利的影响。多数轿车和客车上：为了防止车身在转向行驶等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件横向稳定器横向稳定器。60车桥做成断开的，每一侧车桥做成断开的，每一侧车轮单独通过悬架与车架车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。下跳动而互
35、不影响。 左右车轮安装在一根整体车左右车轮安装在一根整体车桥两端，车轮连同车桥则通桥两端，车轮连同车桥则通过弹性悬架与车架相连。过弹性悬架与车架相连。当一侧车轮因道路不平而发当一侧车轮因道路不平而发生跳动时，必然引起另一侧生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内摆车轮在汽车横向平面内摆动故称为非独立悬架。动故称为非独立悬架。车车 桥桥弹性元件弹性元件车车 架架断开式车桥断开式车桥、独立悬架：、独立悬架：a.a.非独立悬架非独立悬架 b. b. 独立悬架独立悬架 61由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量(簧载质量)所决定的车身固有频率(亦称振动系统的自由振动频率)，是影响汽车行驶平顺性的悬架重要性
36、能指标之一。人体所习惯的垂直振动频率是步行时身体上下运动的频率，约为11.6Hz。车身固有频率应当尽可能地处于或接近这频率范围。根据力学分析，如果将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度振动的质量，则悬架系统的固有频率为4 4、悬架系统的自然振动频率、悬架系统的自然振动频率 fgMKn 2122 g g- -重力加速度；重力加速度；f f- -悬架垂直变形（挠度）悬架垂直变形（挠度） M M- -悬架簧载质量悬架簧载质量 K=Mg/f-悬架刚度悬架刚度 它指使车轮中心相对于车架和车身向上移动的单位距离(即使悬架产生单位垂直压缩变形)所需要加于悬架上的垂直载荷624 4、悬架系统的自然振动频率、悬架
37、系统的自然振动频率 一般货车固有频率是一般货车固有频率是1.51.52Hz2Hz，旅行客车，旅行客车1.21.21.8Hz1.8Hz，高，高级轿车级轿车1 11.3Hz1.3Hz。人体所习惯的垂直振动频率约为。人体所习惯的垂直振动频率约为1 11.6Hz1.6Hz。 悬架垂直载荷一定时，悬架刚度越小，悬架垂直变形就越悬架垂直载荷一定时，悬架刚度越小，悬架垂直变形就越大，固有频率就越低大，固有频率就越低 。 当悬架刚度一定时，簧载质量越大，悬架垂直变形也愈大，当悬架刚度一定时，簧载质量越大，悬架垂直变形也愈大，而固有频率越低。而固有频率越低。大货车空车时的固有频率要比满载时的高。为了使空载和满载
38、固大货车空车时的固有频率要比满载时的高。为了使空载和满载固有频率保持一定或很小变化，需要把悬架刚度做成可变或可调的有频率保持一定或很小变化，需要把悬架刚度做成可变或可调的fgMKn 2122 K=Mg/f-悬架刚度悬架刚度 g g- -重力加速度；重力加速度；f f- -悬架垂直变形（挠度）悬架垂直变形（挠度） M M- -悬架簧载质量悬架簧载质量 631 1、钢板弹簧、钢板弹簧钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等，也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，其一般构造如图所示。钢板弹簧3的第一片(最长的一片)称为主片；其两端弯成
39、卷耳1，内装青铜或塑料、橡胶、粉末冶金制成的衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中部用U形螺栓固定在车桥上。中心螺栓4用以联接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。64钢板弹簧钢板弹簧套套 管管螺螺 栓栓螺螺 母母中心螺栓中心螺栓卷卷 耳耳弹簧夹弹簧夹1 1、钢板弹簧、钢板弹簧6566钢板弹簧的安装非独立悬架非独立悬架在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。67 无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。 性能：性能：螺旋弹簧本身没有减振
40、作用，必须另加减振器；螺旋弹簧本身没有减振作用，必须另加减振器；螺旋弹簧只能承受垂直载荷故必须装设导向机螺旋弹簧只能承受垂直载荷故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。构以传递垂直力以外的各种力和力矩。特点：特点：螺旋弹簧广泛用于独立悬架。螺旋弹簧和钢板弹簧比较，具有以下优点：68螺旋弹簧悬架螺旋弹簧悬架弹簧套在减弹簧套在减振器外边，振器外边，节省了安装节省了安装空间，空余空间，空余的大量空间的大量空间便于安装发便于安装发动机。动机。69扭杆扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆l l，扭杆扭杆断面通断面通常为圆形，少数为矩形和管形，其两端形状可以做成花
41、键、常为圆形，少数为矩形和管形，其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上另一端固定在悬架的摆臂架上另一端固定在悬架的摆臂2 2上。摆臂则与车轮相连。上。摆臂则与车轮相连。70摆摆 臂臂 扭扭 杆杆71摆摆 臂臂扭扭 杆杆将扭杆的固将扭杆的固定端转过一定端转过一个角度，则个角度，则摆臂的初始摆臂的初始位置将改变，位置将改变，可借此调节可借此调节车身的高度。车身的高度。特点：特点： 质量小，质量小，不需润滑不需润滑72气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体(气压为0.5lMPa)，利用气体的可压缩性实现其弹簧
42、作用的。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时容器内的定量气体受压缩，气压升高，则弹簧的刚度增大；反之，当载荷减小时弹簧内的气压下降，刚度减小。故它具有比较理想的变刚度特性。气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧两种。空气弹簧又分囊式和膜式73囊式空气弹簧囊式空气弹簧膜式空气弹簧膜式空气弹簧74油气不分隔式油气不分隔式油气分隔式油气分隔式75弹性元件弹性元件减振器减振器车车 架架车桥车桥在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器，减振器和弹性元件是并联安装的。当车架与车桥作往复相对运动而活塞在缸筒内往复移动时，减振器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时孔壁与油液间的摩擦
43、及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。2、液力减振器的作用原理：、液力减振器的作用原理：76 4 4、分类、分类： 双向作用筒式减振器双向作用筒式减振器 单向作用筒式减振器（伸张行程）单向作用筒式减振器（伸张行程）减振器的阻尼力越大，振动消除得越快、但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还可能导致减振器连接零件及车架损坏。为解决弹性元件与减振器之间的矛盾，对减振器提出如下要求：77伸张阀伸张阀流通阀流通阀压缩阀压缩阀补偿阀补偿阀活塞杆活塞杆防尘罩防尘罩活活 塞塞储油钢
44、桶储油钢桶导向座导向座双向作用筒式减振器一般都具有四个阀，即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，完全不通液流；而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压升高到一定程度时，阀才能开启，而当油压降低到一定程度时，阀即自行关闭。78减振器受压缩，减振器活塞下减振器受压缩，减振器活塞下移。下腔容积减少，油压升高，移。下腔容积减少，油压升高，油液油液打开流通阀，打开流通阀，经过流通阀经过流通阀流入上腔流入上腔。由于上腔容积被活塞杆占去部由于上
45、腔容积被活塞杆占去部分空间，分空间，上下腔总容积减小上下腔总容积减小，所以有所以有一部分油液一部分油液打开压缩阀打开压缩阀流入储油缸流入储油缸。由于由于各阀门的各阀门的节流作用节流作用，便，便造成对悬架压造成对悬架压缩运动的缩运动的阻力，阻力，使振动能量衰使振动能量衰减减。79上腔容积减少，上腔容积减少，油压升高，油压升高，油液油液推开伸张阀，推开伸张阀，流流入下腔入下腔。由于活塞杆退由于活塞杆退出一定空间，出一定空间，上下腔总容积上下腔总容积增加增加，所以储，所以储油缸油缸中中油液推油液推开补偿阀流入开补偿阀流入下腔补充下腔补充。由于各阀门的由于各阀门的节节流作用流作用，便造成，便造成对悬架
46、伸张运动对悬架伸张运动的的阻力阻力，使振动使振动能量衰减能量衰减。8081 6 6、 新型减振器新型减振器 充气式减振器充气式减振器优点：优点： 1) 1) 采用浮动活塞而减少了一套采用浮动活塞而减少了一套阀门系统使结构大为减化，零件阀门系统使结构大为减化，零件数约减少数约减少1515。 2) 2) 内充有高压气体能有效地内充有高压气体能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的高减少车轮受到突然冲击时产生的高频振动，有助于消除噪声。频振动，有助于消除噪声。 3) 3)在防尘罩直径相同的情况下，在防尘罩直径相同的情况下，充气式减振器的工作缸筒和活塞直充气式减振器的工作缸筒和活塞直径比双筒式减振器大，能
47、更可靠地径比双筒式减振器大，能更可靠地保证产生足够的阻尼力。保证产生足够的阻尼力。 4) 4) 高压气体和油气被浮动活塞隔高压气体和油气被浮动活塞隔开，消除了油的乳化现象。开，消除了油的乳化现象。缺点：缺点：油封要求高；充气工艺复杂，油封要求高；充气工艺复杂，不能修理。不能修理。 高压氮气高压氮气浮动活塞浮动活塞8222.422.4、非独立、非独立悬架悬架 非独立悬架结构简单，被广泛用于非独立悬架结构简单，被广泛用于货车和客车货车和客车的前后悬的前后悬架。有的轿车的后悬架也采用非独立悬架。架。有的轿车的后悬架也采用非独立悬架。1 1、纵置板簧式非独立悬架、纵置板簧式非独立悬架 钢板弹簧被用做非
48、独立悬架的弹性元件，由于它兼起钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向导向机构机构的作用，使得悬架系统大为简化。的作用，使得悬架系统大为简化。应用：货车的前、后悬架中应用：货车的前、后悬架中832 2、螺旋弹簧非独立悬架、螺旋弹簧非独立悬架 因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷, ,所以所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。其悬架系统要加设导向机构和减振器。应用：一般用于轿车应用：一般用于轿车横向推力杆横向推力杆弹性元件弹性元件纵向推力杆纵向推力杆横向稳定器横向稳定器减振器减振器843 3、空气弹簧非独立悬架、空气弹簧非独立悬架应用特点
49、：应用特点：汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随着变化。着变化。采用空气弹簧悬架时，容易实现车身高度的自动调节。在装有压气采用空气弹簧悬架时，容易实现车身高度的自动调节。在装有压气机的汽车上，一般用随载荷的不同而改变空气弹簧内的空气压力的机的汽车上，一般用随载荷的不同而改变空气弹簧内的空气压力的方法来达到这个目的。方法来达到这个目的。比如：当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞比如：当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求，矿山及击缓冲块的情况。因而对于不同类
50、型汽车提出不同的要求，矿山及大型客车要求大型客车要求 其空车与满载时的车身高度变化不大；对于轿车要其空车与满载时的车身高度变化不大；对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。以增大通过能力。压气机；压气机；2 2、7. 7. 空气滤清器；空气滤清器；3. 3. 车身高度控制阀；车身高度控制阀；4. 4. 控制杆；控制杆；5. 5. 空气弹簧；空气弹簧；6. 6. 储气罐；储气罐；8. 8. 贮气筒；贮气筒；9. 9. 压力调节器；压力调节器；10. 10. 油水分离器油水分离器 8522.5 2
