第10章 車架與車橋

1、 汽車底盤構(gòu)造與維修 第第10章章 車架與車橋車架與車橋10.1 車架的功用、要求和結(jié)構(gòu)形式車架的功用、要求和結(jié)構(gòu)形式 車架是跨接在各車橋之間的橋梁式結(jié)構(gòu)，車架是跨接在各車橋之間的橋梁式結(jié)構(gòu)，是整個汽車的安裝基礎(chǔ)。是整個汽車的安裝基礎(chǔ)。一、功用一、功用 1、安裝汽車的各總成和部件，并使它們保持、安裝汽車的各總成和部件，并使它們保持正確的相對位置；正確的相對位置； 2、承受來自車上和地面的各種靜、動載荷。、承受來自車上和地面的各種靜、動載荷。 汽車底盤構(gòu)造與維修 二、要求：二、要求： 1、應(yīng)滿足汽車總體布置的要求，無干涉、應(yīng)滿足汽車總體布置的要求，無干涉 ； 2、應(yīng)具有足夠的強度和適合的剛度，同

2、時其、應(yīng)具有足夠的強度和適合的剛度，同時其質(zhì)量應(yīng)盡可能??；質(zhì)量應(yīng)盡可能??；3、要求結(jié)構(gòu)簡單，并有利于降低汽車質(zhì)心和獲、要求結(jié)構(gòu)簡單，并有利于降低汽車質(zhì)心和獲得大的轉(zhuǎn)向角，以提高汽車行駛的穩(wěn)定性和機得大的轉(zhuǎn)向角，以提高汽車行駛的穩(wěn)定性和機動性。動性。 汽車底盤構(gòu)造與維修 三、分類：三、分類： 汽車車架的結(jié)構(gòu)形式常見的有：汽車車架的結(jié)構(gòu)形式常見的有： 邊梁式、中梁式、承載式車身等。邊梁式、中梁式、承載式車身等。 汽車底盤構(gòu)造與維修 1邊梁式車架邊梁式車架 邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成，如圖根橫梁組成，如圖10.1所示。通常用鉚接或所示。通常用鉚

3、接或焊接將縱梁和橫梁連接成堅固的剛件構(gòu)架。焊接將縱梁和橫梁連接成堅固的剛件構(gòu)架。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.1 東風(fēng)EQ1090E型汽車車架 汽車底盤構(gòu)造與維修 H型：型： 兩根兩根縱梁不縱梁不等距且等距且縱向彎縱向彎曲。曲。 汽車底盤構(gòu)造與維修 X型型: 兩根縱梁呈兩根縱梁呈X型。型。 汽車底盤構(gòu)造與維修 2中梁式車架中梁式車架 邊梁式車架有結(jié)構(gòu)簡單、部件的安裝固定邊梁式車架有結(jié)構(gòu)簡單、部件的安裝固定方便等優(yōu)點，但其最大的缺點是扭轉(zhuǎn)剛度小。方便等優(yōu)點，但其最大的缺點是扭轉(zhuǎn)剛度小。為提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度，在一些轎車和載貨為提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度，在一些轎車和載貨汽車中采用了中粱式車架汽車中采用了中

4、粱式車架(也稱脊梁式車架也稱脊梁式車架)的結(jié)構(gòu)形式，如圖的結(jié)構(gòu)形式，如圖10.4所示。所示。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.4 中梁式車架 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.5 中梁式車架 汽車底盤構(gòu)造與維修 3綜合式車架綜合式車架 綜合式車架是由中梁式車架的一種變形。綜合式車架是由中梁式車架的一種變形。縱梁前段是邊梁式的，用以安裝發(fā)動機；中縱梁前段是邊梁式的，用以安裝發(fā)動機；中后部是中梁，懸伸出來的支架可以固定車身，后部是中梁，懸伸出來的支架可以固定車身，如圖如圖10.6所示。所示。 汽車底盤構(gòu)造與維修 綜合式車架綜合式車架 圖10.6 綜合式車架 汽車底盤構(gòu)造與維修 承載式車身承載式車身-兼代車架

5、作用兼代車架作用.圖10.7 承載式轎車車身殼體零件分解圖 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.1.3 車架的維修車架的維修車架的檢修可按車架的檢修可按汽車車架修理技術(shù)條件汽車車架修理技術(shù)條件GB380083進行。進行。1車架常見的損傷及其原因車架常見的損傷及其原因（1）車架側(cè)向彎曲。）車架側(cè)向彎曲。（2）車架向下彎曲（下陷）。）車架向下彎曲（下陷）。（3）車架縱彎曲。）車架縱彎曲。（4）車架扭曲。）車架扭曲。 汽車底盤構(gòu)造與維修 2車架的檢修車架的檢修（1）變形的檢修。）變形的檢修。（2）車架裂紋的焊修。）車架裂紋的焊修。（3）車架補塊的應(yīng)用。）車架補塊的應(yīng)用。（4）覆板的應(yīng)用。）覆板的應(yīng)用。（5）車

6、架的重鉚。）車架的重鉚。 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.1.4 GOA車身技術(shù)簡介車身技術(shù)簡介GOA(Global Outstanding Assessment)車身車身技術(shù)是豐田汽車公司獨有的，是根據(jù)世界多數(shù)技術(shù)是豐田汽車公司獨有的，是根據(jù)世界多數(shù)國家汽車的安全基準(zhǔn)，結(jié)合汽車實際事故的發(fā)國家汽車的安全基準(zhǔn)，結(jié)合汽車實際事故的發(fā)生狀況，并在多年反復(fù)進行的碰撞實驗后，研生狀況，并在多年反復(fù)進行的碰撞實驗后，研究開發(fā)出的一種被動安全技術(shù)。究開發(fā)出的一種被動安全技術(shù)。GOA：一是高強度的座艙；二是高效吸收動能車：一是高強度的座艙；二是高效吸收動能車身；三是合適的乘員約束系統(tǒng)，如廣汽豐田凱身；三是合適的乘

7、員約束系統(tǒng)，如廣汽豐田凱美瑞的預(yù)緊三點式美瑞的預(yù)緊三點式ELR（Emergency Locking Retractor）安全帶、）安全帶、WIL（ Whiplash Injury Lessening）概念座椅）概念座椅等。等。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.12 可潰縮車體 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.13 車體撞擊力的分散 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.2 車橋概述車橋概述一、車橋的功用一、車橋的功用 車橋通過懸架與車架相連，兩端安裝車車橋通過懸架與車架相連，兩端安裝車輪，其功用是傳遞車架與車輪之間的各種力輪，其功用是傳遞車架與車輪之間的各種力和力矩。和力矩。 汽車底盤構(gòu)造與維修 二、車橋的類型二

8、、車橋的類型1、按配用懸架結(jié)構(gòu)分：、按配用懸架結(jié)構(gòu)分：整體式、斷開式整體式、斷開式2、按車橋上車輪的作用分：、按車橋上車輪的作用分：轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、支持橋。轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、支持橋。 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.3 轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋 轉(zhuǎn)向橋能使裝在前端的左右車輪偏轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)向橋能使裝在前端的左右車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，還應(yīng)該能承受垂直載荷的角度來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，還應(yīng)該能承受垂直載荷和由道路、制動等力產(chǎn)生的縱向力和側(cè)向力和由道路、制動等力產(chǎn)生的縱向力和側(cè)向力以及這些力所形成的力矩。以及這些力所形成的力矩。 汽車的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)大致相同，其主要由前汽車的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)大致相同，其主要由前軸

9、、轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷等部分組成。按前軸的斷軸、轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷等部分組成。按前軸的斷面形狀分為工字梁式和管式兩種。面形狀分為工字梁式和管式兩種。 汽車底盤構(gòu)造與維修 1工字梁式轉(zhuǎn)向橋工字梁式轉(zhuǎn)向橋如圖如圖10.14所示，為解放所示，為解放CAl092貨車的轉(zhuǎn)貨車的轉(zhuǎn)向橋，其前軸的斷面形狀是工字形向橋，其前軸的斷面形狀是工字形。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.14 工字梁式轉(zhuǎn)向橋 汽車底盤構(gòu)造與維修 前橋前橋(軸軸)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)主銷主銷 汽車底盤構(gòu)造與維修 轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)前前軸軸主銷主銷 汽車底盤構(gòu)造與維修 2管式轉(zhuǎn)向橋管式轉(zhuǎn)向橋 一些輕型和中型貨車的前軸采用鋼管一些輕型和中型貨車的前軸采用鋼管組焊式的結(jié)構(gòu)，

10、如圖組焊式的結(jié)構(gòu)，如圖10.16所示的北京所示的北京BJ1040型汽車轉(zhuǎn)向橋。型汽車轉(zhuǎn)向橋。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.16 BJ1040型汽車轉(zhuǎn)向橋 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.4 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 發(fā)動機前置前輪驅(qū)動以及全輪驅(qū)動的汽發(fā)動機前置前輪驅(qū)動以及全輪驅(qū)動的汽車，其前橋既作為轉(zhuǎn)向橋，還兼起驅(qū)動橋的車，其前橋既作為轉(zhuǎn)向橋，還兼起驅(qū)動橋的作用，故稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。作用，故稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋其示意圖，如圖轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋其示意圖，如圖11.17所示。一所示。一般具有主減速器般具有主減速器1、差速器、差速器3和半軸，也具有和半軸，也具有一般轉(zhuǎn)向橋所具有的轉(zhuǎn)向節(jié)一般轉(zhuǎn)向橋所具有的轉(zhuǎn)向節(jié)7

11、、輪轂、輪轂9和主銷和主銷12等。等。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.17 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋示意圖 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.18 上海桑塔納轎車前橋（轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋） 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.5 轉(zhuǎn)向車輪定位轉(zhuǎn)向車輪定位轉(zhuǎn)向車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間的安裝應(yīng)保轉(zhuǎn)向車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間的安裝應(yīng)保持一定的相對位置關(guān)系，這種相對位置關(guān)系持一定的相對位置關(guān)系，這種相對位置關(guān)系稱為稱為轉(zhuǎn)向車輪定位轉(zhuǎn)向車輪定位。車輪定位參數(shù)有：車輪定位參數(shù)有：主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾和前輪前束外傾和前輪前束四個參數(shù)。通常車輪定位主四個參數(shù)。通常車輪定位主要是指前輪定位，現(xiàn)在也有許多車輛需要除要

12、是指前輪定位，現(xiàn)在也有許多車輛需要除前輪定位外的后輪定位即四輪定位。前輪定位外的后輪定位即四輪定位。 汽車底盤構(gòu)造與維修 轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪繞上、下球頭轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪繞上、下球頭轉(zhuǎn)動 汽車底盤構(gòu)造與維修 1主銷后傾主銷后傾在汽車的縱向平面內(nèi)在汽車的縱向平面內(nèi)(汽車的側(cè)面汽車的側(cè)面)，主，主銷上部向后傾一個角度銷上部向后傾一個角度，稱為主銷，稱為主銷后傾角，如圖后傾角，如圖10.19所示。所示。 汽車底盤構(gòu)造與維修 圖10.19 主銷后傾角作用示意圖 汽車底盤構(gòu)造與維修 主銷安裝在前軸上，其主銷安裝在前軸上，其上端略向后傾斜。上端略向后傾斜。 ：主銷后傾角主銷后傾角安裝前軸時將其

13、安裝前軸時將其向后傾斜形成向后傾斜形成 汽車底盤構(gòu)造與維修 作用：作用：形成回正形成回正力矩，保證汽車力矩，保證汽車直線行駛的穩(wěn)定直線行駛的穩(wěn)定性，并使汽車轉(zhuǎn)性，并使汽車轉(zhuǎn)向后回正操縱輕向后回正操縱輕便。便。偶遇外力偏轉(zhuǎn)：偶遇外力偏轉(zhuǎn)：車輪中心的離心車輪中心的離心力，使地面產(chǎn)生力，使地面產(chǎn)生側(cè)向力側(cè)向力y，yL使使車輪回正。車輪回正。 汽車底盤構(gòu)造與維修 2主銷內(nèi)傾主銷內(nèi)傾在汽車的橫向平面內(nèi)，主銷上部向內(nèi)傾在汽車的橫向平面內(nèi)，主銷上部向內(nèi)傾斜一個角度，主銷軸線與路面垂線之斜一個角度，主銷軸線與路面垂線之間的夾角間的夾角稱為主銷內(nèi)傾角，如圖稱為主銷內(nèi)傾角，如圖10.20)所示。所示。 汽車底盤構(gòu)

14、造與維修 圖10.20 主銷內(nèi)傾角作用示意圖及前輪外傾角 汽車底盤構(gòu)造與維修 在汽車的橫向平面內(nèi)，在汽車的橫向平面內(nèi)，主銷上部向內(nèi)傾斜一個主銷上部向內(nèi)傾斜一個角度角度 ：主銷內(nèi)傾角主銷內(nèi)傾角 制造前軸時將其銷制造前軸時將其銷孔軸線向內(nèi)傾斜形成孔軸線向內(nèi)傾斜形成 汽車底盤構(gòu)造與維修 作用：作用：使轉(zhuǎn)向使轉(zhuǎn)向車輪自動回正；車輪自動回正；使轉(zhuǎn)向操縱輕使轉(zhuǎn)向操縱輕便便 繞主銷偏轉(zhuǎn)：繞主銷偏轉(zhuǎn)：車輪應(yīng)下陷，車輪應(yīng)下陷，但不能，故汽但不能，故汽車前部抬起，車前部抬起，重力作用使其重力作用使其回正回正。主銷軸線與車輪中心線距離主銷軸線與車輪中心線距離c減小減小，轉(zhuǎn)向阻力對軸線的力矩減小轉(zhuǎn)向阻力對軸線的力矩減

15、小 汽車底盤構(gòu)造與維修 3前輪外傾前輪外傾前輪外傾角是通過車輪中心的輪胎中心前輪外傾角是通過車輪中心的輪胎中心線與地面垂線之間的夾角線與地面垂線之間的夾角，如圖，如圖10.20a，它也有回正作用。，它也有回正作用。 汽車底盤構(gòu)造與維修 在汽車的橫向平面內(nèi)，在汽車的橫向平面內(nèi)，前輪中心平面向外傾斜一前輪中心平面向外傾斜一個角度。個角度。 輪胎呈輪胎呈“八八”字形張開字形張開時稱負外傾，呈時稱負外傾，呈“V”字字形張開時稱正外傾。形張開時稱正外傾。 ：前輪外傾角：前輪外傾角 在設(shè)計轉(zhuǎn)向節(jié)時使轉(zhuǎn)在設(shè)計轉(zhuǎn)向節(jié)時使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線與水平向節(jié)軸頸的軸線與水平面成一角度面成一角度 汽車底盤構(gòu)造與維修 前輪不

16、傾斜的狀況前輪不傾斜的狀況 汽車底盤構(gòu)造與維修 前輪傾斜前輪傾斜作用：作用：提高車輪工作安全性；提高車輪工作安全性； 轉(zhuǎn)向操縱的輕便性轉(zhuǎn)向操縱的輕便性 主銷與車輪中心主銷與車輪中心線距離線距離c c減小減小 汽車底盤構(gòu)造與維修 4前輪前束前輪前束 為消除車輪外傾后帶來的不良后果，在安裝為消除車輪外傾后帶來的不良后果，在安裝車輪時使汽車兩前輪的中心平面不平行，兩車輪時使汽車兩前輪的中心平面不平行，兩輪前邊緣距離小于后邊緣距離，俯視車輪，輪前邊緣距離小于后邊緣距離，俯視車輪，汽車的兩個前輪的旋轉(zhuǎn)平面并不完全平行，汽車的兩個前輪的旋轉(zhuǎn)平面并不完全平行，而是稍微帶一些角度，這種現(xiàn)象稱為前輪前而是稍微帶

17、一些角度，這種現(xiàn)象稱為前輪前束。束。AB之差稱為前輪前束，如圖之差稱為前輪前束，如圖10.21所所示。示。 汽車底盤構(gòu)造與維修 在通過兩前輪中心的水平面內(nèi)，兩前輪的在通過兩前輪中心的水平面內(nèi)，兩前輪的前邊緣距離前邊緣距離B小于兩前輪后邊緣距離小于兩前輪后邊緣距離 A，A-B之差。之差。 內(nèi)八字內(nèi)八字樣前端小后端大的稱為前束，而樣前端小后端大的稱為前束，而像像外八字外八字一樣后端小前端大的稱為后束或負一樣后端小前端大的稱為后束或負前束。前束。 汽車底盤構(gòu)造與維修 汽車底盤構(gòu)造與維修 前輪前束可前輪前束可通過通過改變橫改變橫拉桿的長度拉桿的長度來調(diào)整來調(diào)整 橫拉桿橫拉桿 汽車底盤構(gòu)造與維修 作用：

18、作用：消除由于前輪外傾引起的消除由于前輪外傾引起的“滾錐效應(yīng)滾錐效應(yīng)”。 汽車底盤構(gòu)造與維修 5.后輪定位后輪定位 后輪定位不當(dāng)，即使前輪定位良好，仍然會后輪定位不當(dāng)，即使前輪定位良好，仍然會有不良的操縱性和輪胎早期磨損。有不良的操縱性和輪胎早期磨損。1后輪外傾角后輪外傾角 像前輪外傾角一樣，后輪外傾角也對輪胎像前輪外傾角一樣，后輪外傾角也對輪胎磨損和操縱性有影響。較小的正后輪外傾角磨損和操縱性有影響。較小的正后輪外傾角 2后輪前束后輪前束 同前輪前束一樣，后輪前束也是后輪定位同前輪前束一樣，后輪前束也是后輪定位的一個重要項目。如果前束不當(dāng)，后輪輪胎的一個重要項目。如果前束不當(dāng)，后輪輪胎也會被

19、擦傷，另外還會引起轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定及降也會被擦傷，另外還會引起轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定及降低制動效能。低制動效能。 汽車底盤構(gòu)造與維修 10.6 車橋的檢修車橋的檢修 汽車的車橋包括驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動汽車的車橋包括驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋四種形式。橋和支持橋四種形式。 轉(zhuǎn)向橋直接關(guān)系到汽車行駛穩(wěn)定性和安全轉(zhuǎn)向橋直接關(guān)系到汽車行駛穩(wěn)定性和安全性，在長期的運行中轉(zhuǎn)向橋因承性，在長期的運行中轉(zhuǎn)向橋因承 受路面?zhèn)鱽硎苈访鎮(zhèn)鱽淼母鞣N力和力矩以及沖擊載荷，轉(zhuǎn)向橋的各零的各種力和力矩以及沖擊載荷，轉(zhuǎn)向橋的各零件會發(fā)生各種損耗，如：磨損、變形、裂紋和件會發(fā)生各種損耗，如：磨損、變形、裂紋和車輪定位參數(shù)改變等。這些

20、都會影響汽車的正車輪定位參數(shù)改變等。這些都會影響汽車的正常運行，使汽車在行駛中，發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)常運行，使汽車在行駛中，發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)向沉重、方向不穩(wěn)、行駛跑偏、前輪搖擺等故向沉重、方向不穩(wěn)、行駛跑偏、前輪搖擺等故障，增加了駕駛員的勞動強度，甚至影響到行障，增加了駕駛員的勞動強度，甚至影響到行駛的安全性。駛的安全性。 汽車底盤構(gòu)造與維修 1前軸的檢修前軸的檢修 前軸的耗損形式主要是主銷孔、鋼前軸的耗損形式主要是主銷孔、鋼板彈簧座與定位孔的磨損以及前軸的板彈簧座與定位孔的磨損以及前軸的變形與裂紋。變形與裂紋。 （1）前軸的磨損）前軸的磨損 （2）前軸變形的檢修）前軸變形的檢修 汽車底盤構(gòu)造與維修 2轉(zhuǎn)向節(jié)的檢修轉(zhuǎn)向節(jié)的檢修 轉(zhuǎn)向節(jié)的重點檢修內(nèi)容是磨損與隱傷。轉(zhuǎn)向節(jié)的重點檢修內(nèi)容是磨損與隱傷。（1)隱傷的檢驗隱傷的檢驗（2)磨損的檢修磨損的檢修（3)主銷襯套的加工主銷襯套的加工 汽車底盤構(gòu)造與維修 3輪轂的檢修輪轂的檢修 （1）輪轂軸承承孔磨損的檢修）輪轂軸承承孔磨損的檢修（2）輪轂變形的檢修）輪轂變形的檢修 汽車底盤構(gòu)造與維修 4前輪定位參數(shù)的調(diào)整前輪定位參數(shù)的調(diào)整（1)整體式車橋前束值的調(diào)整整體式車橋前束值的調(diào)整（2）斷開