车轮与轮胎悬架认识.docx

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车轮与轮胎悬架认识

广州市华风汽车工业技工学校

教案

编号：

版本：

流水号：

科目

汽车认识

班级

授课日期

课题

车轮与轮胎、悬架认识

课时

授课方式

讲授

辅助教具

教学目的

车轮与轮胎、悬架认识

作业布置

拟用时间

重点

车轮与轮胎、悬架参数认识

难点

悬架原理及组成部分

教学回顾

对学生初步的车轮与轮胎、悬架讲解，学生基本掌握车轮与轮胎、悬架的结构，基本达到教学目的。

说明

授课教师：

王彦戈审阅签名：

提交日期：

审阅日期：

课题

讲授新课

（板书课题）

（15分钟）

重点、难点

（5分钟）

讲授

（15分钟）

讲授

（10分钟）

（10分钟）

（板书课题）

重点、难点

讲授

（5分钟）

讲授

（15分钟）

重点、难点

大脑风暴

汽车悬架的类型

讲授

（10分钟）

小结

（5分钟）

布置作业

第十六章车轮与轮胎

车轮与轮胎的功用是：

支承整车；缓和来自路面的冲击力；产生驱动力、制动力和侧向力；产生回正力矩；承担越障提高通过性的作用等。

　　车轮与轮胎又称车轮总成，主要由车轮和轮胎两部分组成。

一、车轮

　　车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件，主要由轮辋、轮辐和轮毂组成。

　　轮辋用于安装轮胎，轮辐是介于车轴和轮辋之间的支承部分

　　1．车轮的类型

　　按轮辐的构造，车轮可分为辐板式和辐条式两种。

　　按车轴一端安装的轮胎数目，车轮可分为单式车轮和双式车轮。

（1）辐板式车轮

（2）辐条式车轮

　　辐条式车轮的特点是以钢丝辐条或铸造辐条为轮辐。

　　现代汽车的轮辐多种多样，与汽车造型融为一个整体，对整车起到了很好的装饰作用。

采用少辐板的轮辐，也有利于制动器的散热。

2．轮辋

（1）深槽轮辋　用于轿车和轻型越野车；

（2）平底轮辋　用于中型货车；

（3）对开式轮辋　用于中重型越野车。

车轮与轮胎

二、轮胎

1．轮胎的作用

（1）缓冲减振；

（2）与路面相互作用产生驱动力、制动力和侧向力；

（3）保证汽车通过性；

（4）承受汽车重力；

2．轮胎的类型和结构

汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。

现代汽车绝大多数采用充气轮胎。

充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。

充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同，还可分为普通斜交胎和子午线胎。

1）有内胎的充气轮胎

（2）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°角排列的充气轮胎，称为普通斜交轮胎。

　　帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸，通常由成双数的多层帘布用橡胶贴合而成。

帘布的帘线与轮胎子午断面的交角（胎冠角）一般为52°～54°，相邻层帘线相交排列。

帘布层数愈多，强度愈大，但弹性降低。

在外胎表面上注有帘布层数。

斜交轮胎的优点是：

轮胎噪声小，外胎面柔软、制造容易，价格也较子午线轮胎便宜。

　　斜交轮胎的缺点是：

转向行驶时，接地面积小，胎冠滑移大，抗侧向力能力差，高速行驶时稳定性差，滚动阻力较大，油耗偏高，承载能力也不如子午线轮胎。

　　（3）子午线轮胎

　　帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致。

帘线的这种排列方式，使帘线的强度能得到充分利用，子午线轮胎的帘布层数一般比普通斜交胎可减少约40％～50％；胎体较柔软，弹性好。

　　子午线轮胎的优点如下：

　　①接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地面单位压力也小，因而滚动阻力小，使用寿命长。

　　②胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗3％～8％。

　　③因帘布层数少，胎侧薄，所以散热性能好。

　　④径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。

　　⑤在承受侧向力时，接地面积基本不变，故在转向行驶和高速行驶时稳定性好。

　　子午线轮胎的缺点是：

因胎侧较薄柔软，胎冠较厚在其与胎侧过渡区易产生裂口；吸振能力弱，胎面噪声大些；制造技术要求高，成本也高。

第十七章悬架认识

悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的所有传力连接装置的总称。

　　1．悬架的功用和组成

　　1）悬架的功用

（1）把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；

（2）利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；

　　（3）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，即起导向作用；

　　（4）利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。

　　2）悬架的组成

（1）弹性元件——起缓冲作用；

（2）减振元件——起减振作用；

　　（3）传力机构或称导向机构——起传力和导向作用；

　　（4）横向稳定器——防止车身产生过大侧倾。

　　2．悬架系统的自然振动频率

　　悬架系统的频率与汽车的平顺性（也称舒适性）有直接关系。

　　n——悬架的频率；

　　M——簧载质量；

　　K——悬架刚度；

悬架频率n随簧载质量的变化而变化，人体最舒适的频率范围为1～1.6Hz，如果要将汽车行驶过程中的频率保持在1～1.6Hz内，最好采用变刚度悬架。

3．汽车悬架的类型

　　1）非独立悬架

　　非独立悬架的特点是：

两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。

如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。

　　2）独立悬架

　　独立悬架的特点是：

车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身）相连，每一侧车轮可以独立跳动。

钢板弹簧

　　钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，多数情况下由多片弹簧组成。

钢板弹簧的第一片也是最长的一片为主片，其两端弯成卷耳，内装衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。

中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。

除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹夹）将各片弹簧连接在一起，以保证当钢板弹簧反向变形（反跳）时，各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外，还可防止各片横向错动。

　　中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。

　　多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。

螺旋弹簧

　　螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立悬架。

其特点是没有减振和导向功能，只能承受垂直载荷。

在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构，前者起减振作用，后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩，并起导向作用。

扭杆弹簧

　　扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆。

扭杆断面通常为圆形，少数为矩形或管形。

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，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上。

摆臂还与车轮相连。

当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。

气体弹簧

　　气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。

气体弹簧的特点是，作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。

气体弹簧具有理想的变刚度特性。

　　1．空气弹簧

　　1）囊式空气弹簧

　　囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。

气囊有单节和多节式，节数越多，弹性越好，但密封性越差。

　　2）膜式空气弹簧

　　膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。

与囊式相比，其刚度较小，车身自然振动频率较低；尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上。

2．油气弹簧

　　油气弹簧一般以惰性气体氮为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。

　　1）单气室油气弹簧

　　单气室油气弹簧分油气分隔式和油气不分隔式两种，前者可防止油液乳化，且便于充气。

（1）单气室油气分隔式油气弹簧

　　上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构成了油气分隔式弹簧，工作缸、活塞和阻尼阀等构成了减振器。

（2）单气室油气不分隔式油气弹簧

　　工作缸固定在车架上，管形活塞的下端与转向节相连。

该油气弹簧不仅是前悬架的弹性元件和减振元件，而且还兼作转向主销。

管形活塞内腔以及活塞与工作缸壁间形成的环形腔内都充满着工作油液。

在管形活塞头的上面有一油层，既可以润滑活塞又可以作为气室的密封。

油层上方的空间即为高压气室，其中充满高压氮气，气体和油液之间没有任何隔离装置。

液力减振器的作用原理是：

当车架与车桥作往复相对运动时，减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。

孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的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，并散到大气中。

1纵置板簧式非独立悬架

　板簧式非独立悬架主要由钢板弹簧和减振器组成。

钢板弹簧的中部用两个U形螺栓固定在车桥上。

弹簧前端卷耳用钢板弹簧销与前支架相连，形成固定铰链支点；后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与吊耳相连接。

由于吊耳可以前后摆动，保证了弹簧变形时两卷耳中心线间的距离可以改变。

2螺旋弹簧非独立悬架

　螺旋弹簧非独立悬架由螺旋弹簧、减振器、纵向推力杆和横向推力杆组成。

常用于轿车的后悬架。

3空气弹簧非独立悬架

空气弹簧非独立悬架主要由囊式空气弹簧、压气机、车身高度调节控制阀、控制杆等组成。

　采用空气弹簧悬架容易实现车身高度的自动调节。

独立悬架具有以下优点：

1）两侧车轮可以单独运动互不影响；

2）减小了非簧载质量，有利于汽车的平顺性；

3）采用断开式车桥，可以降低发动机位置，降低整车重心；

4）车轮运动空间较大，可以降低悬架刚度，改善平顺性。

独立悬架的类型如下：

1）横臂式独立悬架车轮在汽车横向平面内摆动的悬架；2）纵臂式独立悬架车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架；3）烛式悬架和麦弗逊式悬架（也称滑柱连杆式悬架）车轮沿主销移动的悬架；

4）单斜臂式独立悬架车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架。

车轮与轮胎、悬架参数认识

1．子午线轮胎有什么好处？

2．悬挂有哪几部分组成？

各有什么作用？