【正文】 汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與維修課件第2章 汽車(chē)行駛系第一節(jié) 概述一、行駛系的分類(lèi)、組成和功用汽車(chē)行駛系一般有輪式、履帶式、車(chē)輪——履帶式等幾種。絕大多數(shù)的汽車(chē)經(jīng)常在比較堅(jiān)實(shí)的道路上行使，其行使系中直接與路面接觸的部分是車(chē)輪，因此稱(chēng)之為輪式行駛系，如圖2－1所示。有的汽車(chē)行駛系中直接與路面接觸部分是履帶，則稱(chēng)之為履帶式，如圖2－2所示。 輪式行駛系一般由車(chē)架、車(chē)橋、車(chē)輪和懸架等四部分組成，前、后車(chē)輪分別安裝在前后車(chē)橋上，車(chē)橋又通過(guò)前、后懸架與車(chē)架相連接，車(chē)架是整個(gè)汽車(chē)的裝配基體，這樣，行駛系就聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，構(gòu)成汽車(chē)的裝配基礎(chǔ)。行駛系的主要作用是將傳動(dòng)系傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為汽車(chē)行駛的驅(qū)動(dòng)力；將汽車(chē)構(gòu)成一個(gè)整體；支承汽車(chē)的總質(zhì)量；承受并傳遞路面作用于車(chē)輪上的力和力矩；減小振動(dòng)、緩和沖擊，保證汽車(chē)平順行駛；與轉(zhuǎn)向系配合，以正確控制汽車(chē)的行駛方向。二、行駛系的受力分析汽車(chē)行駛系支承汽車(chē)的總質(zhì)量Ga及其在前后輪上引起的垂直反力Z1和Z2。即路面對(duì)汽車(chē)總質(zhì)量的支撐反力，如圖2－3所示。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋中的半軸將扭矩Mt傳到驅(qū)動(dòng)輪上時(shí)，通過(guò)輪胎與路面的附著作用，產(chǎn)生路面作用于驅(qū)動(dòng)輪邊緣上的向前的縱向反力——驅(qū)動(dòng)力Ft。 在等速行駛情況下，驅(qū)動(dòng)力的一部分用以克服驅(qū)動(dòng)輪本身所承受的滾動(dòng)阻力，其余大部分則依次經(jīng)驅(qū)動(dòng)橋的橋殼后懸架傳到車(chē)架，用來(lái)克服汽車(chē)上的空氣阻力和上坡阻力，還有一部分驅(qū)動(dòng)力再由車(chē)架經(jīng)前懸梁傳到從動(dòng)橋、作用在自由支承在從動(dòng)橋兩端轉(zhuǎn)向節(jié)上的從動(dòng)輪的中心，使從動(dòng)輪克服滾動(dòng)阻力向前滾動(dòng)。于是整個(gè)汽車(chē)便向前運(yùn)動(dòng)。由于驅(qū)動(dòng)力是作用在驅(qū)動(dòng)輪邊緣上的，此力對(duì)車(chē)輪中心產(chǎn)生的反力矩力圖使驅(qū)動(dòng)橋殼旋轉(zhuǎn)，從而使得車(chē)架連同整個(gè)汽車(chē)前部都有向上抬起的趨勢(shì)。具體表現(xiàn)為前輪上的垂直載荷減小，后輪上的垂直載荷增大。同理，汽車(chē)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)力，由車(chē)輪經(jīng)車(chē)橋和懸架傳給車(chē)架，迫使汽車(chē)減速或停車(chē)。由此力形成的反力矩傳到車(chē)架后，也有使汽車(chē)后部向上抬起的趨勢(shì)，其結(jié)果使后輪上的垂直載荷減小，前輪上的垂直載荷增大。 汽車(chē)在彎道上或橫向坡上行駛時(shí)，車(chē)輪與路面之間產(chǎn)生側(cè)向力，此力也是由行駛系傳遞和承受的。第二節(jié) 車(chē)架一、車(chē)架的作用汽車(chē)車(chē)架俗稱(chēng)大梁，它是跨接在前后車(chē)橋上的橋梁式結(jié)構(gòu)，是整個(gè)汽車(chē)的基礎(chǔ)，其上裝有發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、前后橋和車(chē)身等總成和部件。 車(chē)架的作用是使各總成固定在它的上面，使之保持正確的相對(duì)位置，并承受和傳遞力和力矩。 汽車(chē)靜止時(shí)，車(chē)架承受著垂直載荷。 汽車(chē)行使時(shí)，車(chē)架會(huì)受到比靜止載荷大3～4倍或更大的彎曲應(yīng)力，若路面不平，還將受到扭矩的作用。因此，要求車(chē)架強(qiáng)度高、剛度合適；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，同時(shí)應(yīng)盡可能降低汽車(chē)的重心和獲得較大的前輪轉(zhuǎn)向角，以保證汽車(chē)行使的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向的靈活性。二、車(chē)架的型式和構(gòu)造目前汽車(chē)車(chē)架的結(jié)構(gòu)形式基本上可分成邊梁式、中梁式、綜合式和無(wú)梁式車(chē)架。 邊梁式車(chē)架由左、右兩根縱梁和若干根橫梁組成,并通過(guò)鉚釘或焊接將縱梁和橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架，被廣泛應(yīng)用在貨車(chē)和特種汽車(chē)上。 縱梁用低碳合金鋼板沖壓而成，常見(jiàn)的縱梁斷面形狀多為槽形，也有做成工字形或箱形斷面，橫梁用來(lái)連接左、右兩個(gè)縱梁，保證車(chē)架的扭轉(zhuǎn)剛度和承受縱向載荷，而且還可支承發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器等主要部件，通常貨車(chē)約有5～8根橫梁。邊梁式車(chē)架根據(jù)汽車(chē)總體結(jié)構(gòu)布置的需要，可制成前寬后窄，前窄后寬，前后等寬等形式（見(jiàn)圖2－4）。載重汽車(chē)大多采用前后等寬式，這是為了簡(jiǎn)化制造工藝，避免縱梁寬度轉(zhuǎn)折處應(yīng)力集中，提高車(chē)架的使用壽命。 中梁式車(chē)架又稱(chēng)脊梁式車(chē)架，它是由一根貫穿汽車(chē)縱向的中央縱梁和若干根橫向懸伸托架構(gòu)成（圖2－5）。中梁式車(chē)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是中梁的斷面可做成管形或箱形，中梁式車(chē)架有較大的扭轉(zhuǎn)剛度并使車(chē)輪有較大的運(yùn)動(dòng)空間，便于采用獨(dú)立懸架，車(chē)架較輕，減小了整車(chē)質(zhì)量，重心也較低，行駛穩(wěn)定性好。但這種車(chē)架制造工藝復(fù)雜，精度要求高，總成安裝比較困難，維修也不方便，故目前應(yīng)用不多。 綜合式車(chē)架是由邊梁式和中梁式車(chē)架結(jié)合而成的，如圖 2－6所示。車(chē)架前段或后段近似邊梁結(jié)構(gòu)，便于分別安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)橋，傳動(dòng)軸從中梁中間穿過(guò)，這種結(jié)構(gòu)制造工藝復(fù)雜，目前應(yīng)用也不多。 無(wú)梁式車(chē)架是以車(chē)身兼代車(chē)架，所有的總成和零部件都安裝在車(chē)身上，作用于車(chē)身的各種力和力矩均由車(chē)身承受。所以這種車(chē)身也稱(chēng)為承載式車(chē)身，如圖27所示。上海桑塔納轎車(chē)、一汽奧迪100型轎車(chē)均采用承載式車(chē)身。 1. 車(chē)架的檢測(cè) （1）用車(chē)體矯正機(jī)檢測(cè) 最先進(jìn)最科學(xué)的檢測(cè)方法是用車(chē)體矯正機(jī)對(duì)車(chē)架進(jìn)行檢測(cè)。其方法是利用車(chē)體矯正機(jī)上的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出被檢測(cè)車(chē)架的各種數(shù)據(jù)，然后與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，找出誤差值，并直接用牽引裝置進(jìn)行牽引矯正，最終達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。若車(chē)架損傷嚴(yán)重，可用矯證機(jī)工具庫(kù)中的工具進(jìn)行修理，然后再用矯正機(jī)檢測(cè)，直到符合標(biāo)準(zhǔn)為止。若沒(méi)有車(chē)體矯正機(jī)，只能用普通方法檢測(cè)了。 （2）車(chē)架變形的檢測(cè) ①車(chē)架寬度的檢測(cè) 用卷尺或?qū)Ｓ糜螛?biāo)卡尺測(cè)量，車(chē)架寬度應(yīng)不超過(guò)基本尺寸的177。3mm。三、車(chē)架的檢修 ②縱梁直線(xiàn)度檢測(cè)用拉線(xiàn)法或直尺檢查車(chē)架縱梁上平面及側(cè)面縱向的直線(xiàn)度，在任意1000mm長(zhǎng)度上的直線(xiàn)度誤差應(yīng)不大于3mm，在全長(zhǎng)上的直線(xiàn)度誤差應(yīng)不大于車(chē)架長(zhǎng)度的 ，如圖2－8所示。 ③縱、橫梁垂直度的檢測(cè)用專(zhuān)用角尺進(jìn)行測(cè)量，；，如圖2－9所示。④鋼板彈簧支架銷(xiāo)孔中心距及對(duì)角線(xiàn)的檢測(cè)檢測(cè)車(chē)架是否歪斜，可測(cè)量對(duì)角線(xiàn)加以判斷。為保證前后橋軸線(xiàn)平行，必須使鉚裝在車(chē)架上的鋼板座銷(xiāo)孔中心前后左右距離相適應(yīng),如圖210所示。圖中Ⅰ－車(chē)架左右距離相差不大于1mm；Ⅱ、Ⅲ －前后固定支架銷(xiāo)孔軸線(xiàn)間距離，當(dāng)汽車(chē)軸距在4000mm以下時(shí)，左右距離差不得大于2mm；軸距在4000mm以上時(shí)，左右距離相差不大于3mm。 測(cè)1與2，3與4，5與6各段對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度，其差值均不大于5mm；車(chē)架對(duì)角線(xiàn)交點(diǎn)距車(chē)架中心線(xiàn)的距離不得大于2mm；沿車(chē)架測(cè)量?jī)煽v梁對(duì)中心線(xiàn)的距離不得大于2mm。 ⑤左、右鋼板彈簧固定支架銷(xiāo)孔同軸度的檢測(cè)為使前、后橋安裝后，確保兩軸心線(xiàn)平行，進(jìn)一步減小汽車(chē)行駛阻力和配合件的早期磨損，必須對(duì)左、右鋼板支架銷(xiāo)孔同軸度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法如圖211所示，其同軸度誤差不超過(guò)1mm。（3）車(chē)架裂紋及鉚接質(zhì)量的檢測(cè) 可用直觀檢視法和敲擊法進(jìn)行檢測(cè)。車(chē)架應(yīng)無(wú)裂紋，各鉚接部位的鉚釘應(yīng)無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。 （4）車(chē)架附件的檢測(cè) 后牽引鉤不得有裂損，最大磨損量不應(yīng)大于5mm，牽引鉤與襯套的配合間隙應(yīng)不大于2mm，緩沖彈簧應(yīng)無(wú)斷裂現(xiàn)象且調(diào)整得當(dāng)（用手能轉(zhuǎn)動(dòng)牽引鉤且無(wú)軸向松曠感），鎖扣應(yīng)開(kāi)啟靈活，閉合時(shí)應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)入鎖止位置。車(chē)架上各支架、托架應(yīng)連接可靠，無(wú)明顯變形及裂紋。 2. 車(chē)架的修理 （1）車(chē)架變形的修理 車(chē)架彎曲、扭曲或歪斜變形超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行矯正：若變形不大，可用專(zhuān)用液壓機(jī)具（車(chē)體矯正機(jī)）進(jìn)行整體冷壓矯正。變形嚴(yán)重時(shí)，可將車(chē)架拆散，對(duì)縱、橫梁分別進(jìn)行矯正，然后重新鉚合，必要時(shí)可采用中性氧化焰或木炭火將變形部位局部加熱至暗紅色進(jìn)行熱矯正（加熱溫度不得超過(guò) 700℃ ，以免影響車(chē)架的性能）。 （2）車(chē)架裂紋的修理 采取手工電弧焊進(jìn)行焊修。 ① 焊前準(zhǔn)備 用砂布或鋼絲刷等將裂紋附近清洗干凈:在裂紋端頭前方10mm處鉆一直徑為3～6mm的止裂孔，以防裂紋斷續(xù)擴(kuò)展。用手砂輪在裂紋處開(kāi)V形坡口，如圖212所示（圖中虛線(xiàn)指用砂紙打磨的范圍）。②施焊 用反極直流焊接法焊接:焊接電流為100～140A，焊接電弧應(yīng)盡量短些，采用直徑為4mm的J526焊條，焊條與其運(yùn)動(dòng)方向成20186?！?0186。傾角，堆焊高度不大于基體平面1～2mm，焊后要挫平焊縫，修磨光滑。 ③用腹板加強(qiáng) 裂紋較長(zhǎng)或在受力較大部位時(shí)，焊后應(yīng)用腹板進(jìn)行加強(qiáng)，腹板可用焊接或鉚接結(jié)合的方法固定到車(chē)架上。采用焊鉚結(jié)合的方法時(shí)，應(yīng)先焊后鉚。鉚釘排列如圖213所示。焊接腹板時(shí)，陰影區(qū)禁施焊，如圖214所示。長(zhǎng)焊縫應(yīng)斷續(xù)焊接，如圖215所示。冷天施焊時(shí)，焊接部位應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱（100～ 150 ℃），焊后應(yīng)將焊渣清除干凈，焊縫應(yīng)光滑、平整，無(wú)焊瘤、弧坑、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊長(zhǎng)度不大于焊縫長(zhǎng)度的15%。 （3）車(chē)架的重鉚 車(chē)架上的鉚釘出現(xiàn)松動(dòng)或被剪斷時(shí)，用直徑略小于鉚釘?shù)你@頭鉆除鉚釘，并重新進(jìn)行鉚合。鉚合可采用冷鉚或熱鉚。冷鉚質(zhì)量較高，但需要大功率鉚合設(shè)備，其鉚合力較大。熱鉚的方法是先將鉚釘放入爐中加熱到櫻紅色（1000~1100 ℃），然后用氣動(dòng)鉚槍或手錘鉚合。因其鉚合力較小，故應(yīng)用較廣。鉚合后，鉚釘與鉚接面應(yīng)緊密貼合，鉚釘頭應(yīng)無(wú)裂紋、歪斜、殘缺等現(xiàn)象，原設(shè)計(jì)用鉚釘連接部位不得用螺栓代替。 （4）車(chē)架附件的修理 車(chē)架上各支架、托架出現(xiàn)明顯變形及裂紋時(shí)，應(yīng)更換新件。出現(xiàn)連接松動(dòng)時(shí)，應(yīng)重新鉚接或緊固，后拖鉤磨損嚴(yán)重、出現(xiàn)裂損或緩沖彈簧斷裂時(shí)，應(yīng)換用新件。牽引鉤軸向松曠時(shí)，應(yīng)對(duì)緩沖彈簧進(jìn)行調(diào)整。后拖鉤與襯套配合間隙過(guò)大時(shí)，更換新襯套。鎖扣開(kāi)閉不靈活或不能可靠鎖止時(shí)，應(yīng)更換新件。第三節(jié) 車(chē) 橋一、車(chē)橋的作用與分類(lèi)車(chē)橋兩端安裝車(chē)輪，它通過(guò)懸架與車(chē)架相連。當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，車(chē)輪受到的滾動(dòng)阻力、驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和側(cè)向力及其彎矩和扭矩均通過(guò)車(chē)橋傳遞給懸架和車(chē)架，同時(shí)，車(chē)架上的載荷也通過(guò)車(chē)橋傳遞給車(chē)輪。故車(chē)橋的作用是安裝車(chē)輪，傳遞車(chē)架與車(chē)輪之間的各個(gè)方向的作用力及其產(chǎn)生的彎矩和扭矩。 車(chē)橋根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)形式分為非斷開(kāi)式和斷開(kāi)式兩種。 根據(jù)車(chē)橋作用可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類(lèi)型。 斷開(kāi)式與非獨(dú)立懸架配合使用；斷開(kāi)式與獨(dú)立懸架配合使用。 轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋，一般貨車(chē)前橋多為轉(zhuǎn)向橋，后橋或中、后兩橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋，越野汽車(chē)的前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，掛車(chē)的車(chē)橋?yàn)橹С謽颉? 是利用鉸接裝置，使裝在其兩端的車(chē)輪偏轉(zhuǎn)一定角度來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)轉(zhuǎn)向，同時(shí)，還承受和傳遞汽車(chē)的部分載荷和汽車(chē)制動(dòng)、車(chē)輪側(cè)滑等產(chǎn)生的作用力及力矩。二、轉(zhuǎn)向橋 由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)和輪毅等四部分組成,如圖216所示。 （1）前軸 前軸是由鋼材鍛造而成，一般采用工字形斷面，兩端略成方形，前軸中部向下凹，兩端向上翹起呈拳形，其中有通孔，主銷(xiāo)插入孔內(nèi)可將前軸與轉(zhuǎn)向節(jié)鉸接。前軸上平面有兩處用以支承鋼板彈簧的加寬面，其上鉆有安裝U形螺栓的通孔和鋼板彈簧定位坑。 （2）轉(zhuǎn)向節(jié) 轉(zhuǎn)向節(jié)是由上、下兩叉和支承輪轂的軸構(gòu)成(見(jiàn)圖2－19)，兩叉制有安裝主銷(xiāo)的同軸孔，孔內(nèi)壓入青銅套或尼龍襯套，在襯套上開(kāi)有潤(rùn)滑油槽。轉(zhuǎn)向節(jié)軸上存兩道軸頸，內(nèi)大外小，用來(lái)安裝內(nèi)外輪轂軸承?？拷鼉刹娓坑谐史叫蔚耐咕墸渖系耐子脕?lái)固定制動(dòng)底板。一般在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)的下叉上各有一個(gè)帶鍵槽的錐孔，分別安裝左右梯形臂，在左轉(zhuǎn)向節(jié)的上叉上也有一個(gè)帶鍵槽的錐孔，用以安裝轉(zhuǎn)向節(jié)臂。（3）主銷(xiāo) 主銷(xiāo)的作用是鉸接前軸與轉(zhuǎn)向節(jié)，使轉(zhuǎn)向節(jié)繞著主銷(xiāo)擺動(dòng)以實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。常見(jiàn)的主銷(xiāo)形式有實(shí)心圓柱形，空心圓柱形，圓錐形和階梯形四種，主銷(xiāo)中部一般都切有四槽，通過(guò)帶螺紋的楔形銷(xiāo)將主銷(xiāo)固定在前軸拳部孔內(nèi)，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）輪轂 輪轂用于連接制動(dòng)鼓，輪盤(pán)和半軸凸緣，它通過(guò)內(nèi)外兩個(gè)圓錐滾柱軸承裝在轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上。軸承的松緊度可通過(guò)調(diào)整螺母加以調(diào)整，調(diào)整后用鎖緊墊圈鎖緊。在輪載外端裝有端蓋，以防止泥水和塵土浸人；內(nèi)側(cè)裝有油封、擋油盤(pán)，以防止?jié)櫥捅湃胫苿?dòng)器。三、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)兩種功能的車(chē)橋，一般應(yīng)用于全輪驅(qū)動(dòng)的越野汽車(chē)上。其結(jié)構(gòu)如圖2－17所示。它具有一般驅(qū)動(dòng)橋所具有的主減速器、差速器和半軸，也具有一般轉(zhuǎn)向橋所具有的轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)和輪轂等。由于轉(zhuǎn)向的需要，半軸被分成兩段，即：內(nèi)半軸（與差速器相連）和外半軸（與輪轂相連），二者用等角速萬(wàn)向節(jié)連接起來(lái)。同時(shí)主銷(xiāo)也因此分成上、下兩段，分別固定在萬(wàn)向節(jié)的球形支座上，轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸部分做成空心的，外半軸從中穿過(guò)。轉(zhuǎn)向節(jié)的連接叉是球狀殼體，既能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)向的需要，又適應(yīng)了轉(zhuǎn)向節(jié)的傳力需求。四、車(chē)橋的檢修 （1）轉(zhuǎn)向橋的拆卸與裝配 ① 拆卸：先掩好后輪，舉升汽車(chē)前端，架好保險(xiǎn)凳，拆下輪胎后進(jìn)行分解。 ②裝配： ，必須對(duì)零部件進(jìn)行清洗，檢驗(yàn)，無(wú)誤后方可裝配；