汽車構造

AUTOMOBILESTRUCTURE機械與汽車工程學院汽車工程系主講人：孔勝利kongsl@第19章車橋和車輪車橋車輪與輪胎2023/2/52汽車構造19.1車橋1、功用與分類（1）功用傳遞車架與車輪之間的各向作用力及其所產生的彎矩和轉矩。汽車驅動橋與懸架的連接2023/2/53汽車構造車橋（2）分類按懸架結構的不同可分為整體式和斷開時兩種，斷開式車橋為活動關節式結構，與獨立懸架配用。按車橋上車輪的運動方式和所起作用的不同可分為轉向橋、驅動橋、轉向驅動橋和支持橋4種類型。其中，轉向橋和支持橋都屬于從動橋。越野汽車和一些轎車的前橋既是轉向橋又是驅動橋，故稱為轉向驅動橋。掛車上的車橋都是支持橋。2023/2/54汽車構造車橋2、轉向橋轉向橋利用轉向節使車輪偏轉一定角度以實現汽車的轉向，同時還承受和傳遞車輪與車架之間的垂直載荷、縱向力和側向力以及這些力形成的力矩。轉向橋通常位于汽車的前部，常稱為前橋。（1）轉向橋的結構轉向節前軸主銷轉向橋結構2023/2/55汽車構造車橋轉向節9主銷8前軸拳形件7限位螺釘6推力軸承5轉向橫拉桿4轉向節臂3前軸2鋼板彈簧座1北京BJ1040型汽車轉向橋（前橋）2023/2/56汽車構造車橋汽車整體式轉向橋2023/2/57汽車構造車橋（2）轉向輪定位為了保持汽車直線行駛的穩定性和轉向的輕便性，以及減小輪胎與機件間的磨損，轉向輪、轉向節和前軸三者之間與車架必須保持一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝稱為轉向輪定位，也稱前輪定位。轉向輪定位包括主銷后傾、主銷內傾、前輪外傾和前輪前束。(a)主銷后傾主銷裝在前軸上后，在縱向平面內，其上端略向后傾斜。在縱向垂直平面內，主銷軸線與垂線之間的夾角為主銷后傾角。主銷后傾的作用是保持汽車直線行駛的穩定性，并力圖使轉向后的前輪自動回正。2023/2/58汽車構造車橋主銷后傾示意圖2023/2/59汽車構造車橋(b)主銷內傾主銷安裝到前軸上后，在橫向平面內，其上端略向內傾斜。在橫向垂直平面內，主銷軸線與垂線之間的夾角β為主銷內傾角。主銷內傾的作用是使前輪自動回正，轉向輕便，減小轉向盤上的沖擊力。主銷內傾示意圖2023/2/510汽車構造車橋(c)前輪外傾前輪安裝在車橋上，其旋轉平面上方相對于縱向平面略向外傾斜。前輪旋轉平面與縱向平面垂直平面之間的夾角稱為前輪外傾角。前輪外傾角的作用在于提高了前輪工作的安全性和操縱輕便性。承載時前輪外傾角的工作過程2023/2/511汽車構造車橋(d)前輪前束汽車兩個前輪安裝后，在通過車輪軸線而與地面平行的平面內，兩車輪前端略向內偏。左右兩車輪間距離之差（A-B）稱為前輪前束值。前輪前束的作用是消除汽車行駛過程中因前輪外傾而使兩前輪前端向外張開的不利影響。前輪前束（俯視圖）2023/2/512汽車構造車橋3、轉向驅動橋能實現車輪轉向和驅動的車橋稱為轉向驅動橋。球形支座14主銷軸承13主銷12轉向節殼11輪轂軸承10輪轂9外半軸8轉向節軸頸7萬向節6半軸套管5內半軸4差速器3主減速器殼2主減速器1轉向驅動橋示意圖2023/2/513汽車構造車橋上海桑塔納轎車轉向驅動橋1-減震彈簧；2-齒輪齒條式轉向裝置；3-減振器支柱；4-驅動車輪；5-傳動軸2023/2/514汽車構造車橋4、后輪定位后輪定位指的是后輪外傾與后輪前束，目的是使車輪在路面上作純滾動時前、后輪胎的行駛軌跡重合。驅動力作用在后軸上的示意圖(左)低速行駛時；(右)高速行駛時2023/2/515汽車構造19.2車輪與輪胎1、車輪（1）功用支承汽車總質量。吸收和緩和路面傳來的沖擊和振動。保證輪胎與路面的良好附著性能，以提高汽車的動力性、制動性和通過性。在保證汽車正常轉向行駛的同時，通過輪胎產生的自動回正力矩，使汽車保持直線行駛。（2）組成車輪是介于輪胎和車橋之間承受負荷的旋轉組件，由輪轂、輪輻（輪盤）和輪輞組成。2023/2/516汽車構造車輪與輪胎桑塔納2000車輪及輪胎2023/2/517汽車構造車輪與輪胎（3）車輪的類型車輪按輪輻的結構分為輻板式和輻條式。目前，普通級轎車和輕、中型載貨汽車多采用輻板式車輪。(a)輻板式車輪轎車輻板式車輪載貨汽車輻板式車輪2023/2/518汽車構造車輪與輪胎(b)輻條式車輪高級轎車、競賽汽車及重型載貨汽車多采用輻條式車輪。輻條式車輪結構圖1-輪輞；2-襯塊；3-螺栓；4-輻條；5-輪轂；6-配合錐面2023/2/519汽車構造車輪與輪胎（4）輪輞的類型輪輞可以分為深槽式、平底式和對開式3種。(a)深槽輪輞是一種整體式輪輞，代號是DC。主要用于轎車和輕型越野車。輪輻深槽輪輞結構圖2023/2/520汽車構造車輪與輪胎(b)平底輪輞代號是FB,其斷面中部為平直的，主要用于中型貨車。擋圈鎖圈輪輞平底輪輞結構圖2023/2/521汽車構造車輪與輪胎(c)對開式輪輞代號是DT,由內、外兩部分組成，用螺栓連接成一體，主要用于中重型越野車。擋圈螺栓對開式輪輞結構圖2023/2/522汽車構造車輪與輪胎2、輪胎（1）作用支承汽車的總重量。與汽車懸架共同吸收和緩沖汽車行駛時所受到的沖擊和振動，以保證汽車具有良好的舒適性和平穩性。保證車輪與路面的良好附著而不致打滑，使汽車行駛平穩。（2）分類按胎體結構不同可分為充氣輪胎和實心輪胎。充氣輪胎按組成結構不同，又分為有內胎輪胎和無內胎輪胎兩種。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。2023/2/523汽車構造車輪與輪胎（3）有內胎充氣輪胎有內胎充氣輪胎結構圖2023/2/524汽車構造車輪與輪胎（3）有內胎充氣輪胎目前，在汽車上廣泛應用普通斜交胎和子午線輪胎。(a)普通斜交胎簾布層和緩沖層各相鄰層簾線交叉排列，各簾線層與胎冠中心線成35°~40°的充氣輪胎。普通斜交胎結構2023/2/525汽車構造車輪與輪胎外胎是用耐磨橡膠制成強度較高而又有彈性的外殼。胎側7胎肩6胎冠5簾布層4胎面3緩沖層2胎圈1外胎的構造2023/2/526汽車構造車輪與輪胎內胎是一個環形橡膠管，具有良好的彈性，并能耐熱和不漏氣。根據氣壓的不同分為高壓胎、低壓胎和超低壓胎。內胎充氣嘴結構圖2023/2/527汽車構造車輪與輪胎(b)子午線輪胎

簾布層的簾線與胎面中心線成或接近90°排列。子午線輪胎結構組成2023/2/528汽車構造車輪與輪胎（4）無內胎充氣輪胎無內胎充氣輪胎沒有內胎和墊帶，空氣直接壓入外胎中，密封性是由外胎和輪輞來保證。無內胎充氣輪胎結構2023/2/529汽車構造車輪與輪胎無內胎充氣輪胎的優點：輪胎穿孔時，壓力不會急劇下降，能安全地繼續行駛。無內胎輪胎中不存在因內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，工作溫度低，使用壽命長。結構簡單，質量較小。無內胎充氣輪胎的缺點：密封層和自粘層易漏氣，途中修理困難。自粘層只有在穿孔尺寸不大時方能粘合。天氣炎熱時自粘層可能軟化而向下流動從而破壞車輪平衡。2023/2/530汽車構造車輪與輪胎桑塔納轎車無內胎充氣輪胎2023/2/531汽車構造車輪與輪胎（5）輪胎規格標記方法輪胎的尺寸標注2023/2/532汽車構造車輪與輪胎高壓胎用兩個數字中間加一乘號來表示，即低壓胎用兩個數字和中間加一橫線來表示，即超低壓胎的表示方法與低壓胎相同。2023/2/533汽車構造車輪與輪胎國產轎車輪胎種類輪胎結構斷面形狀型號示例斜交輪胎96系列普通斷面6.10-1388系列低壓斷面7.00-1382系列超低壓斷面6.95-14子午線輪胎60系列175/60QR1365系列175/65SR1370系列165/70QR1475系列175/75SR1480系列185/80RR152023/2/534汽車構造車輪與輪胎輪胎的基本尺寸參數2023/2/535汽車構造車輪與輪胎輪胎側面標識圖2023/2/536汽車構造車輪與輪胎輪胎斷面高度