汽车底盘机械系统检修第六章课件.ppt
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- 汽车底盘 机械 系统 检修 第六 课件
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1、汽车底盘机械系统检修汽车底盘机械系统检修项目六车桥检修车桥检修一、项目情境引入一、项目情境引入车辆使用较长时间后,如果用户发现转向盘转向沉重、发抖、跑偏、不正、不归位或者轮胎出现单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨、车感漂浮、颠簸、摇摆等现象时,就要考虑进行车轮定位,检查一下车轮定位值,如果偏差太多,则应及时进行修理。二、相关知识二、相关知识(一)汽车行驶系统的基本知识(一)汽车行驶系统的基本知识1汽车行驶系统的功用汽车行驶系统的功用汽车行驶系统的功用:将汽车构成一个整体,支撑汽车全部质量;将传动系统传来的转矩化为汽车行驶的驱动力;承受并传递路面作用于车轮上的各种反力和力矩;减少振动,缓和冲击,
2、保证汽车平稳行驶。2汽车行驶系统的组成汽车行驶系统的组成汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架组成,如图6-1所示。车架:全车装配的基体,将整车有机地连接为整体,并承受汽车的载荷。车桥:连接左右车轮,承受并传递由车轮传来的载荷。车轮:支撑整车,连接车身与地面;缓冲路面冲击载荷;产生驱动力和制动力;汽车转弯时产生侧向抗力,并回正车轮;提高车辆的通过性。悬架:将汽车行驶过程中车轮产生的力和力矩传递到车架,并通过弹性阻尼元件、导向杆系衰减汽车的振动,提高车辆的操纵稳定性和平顺性。图6-1 汽车行驶系统的组成1车架;2后悬架;3驱动桥;4后轮;5前轮;6从动桥;7前悬架3汽车行驶系统的种类汽车行驶系统
3、的种类汽车行驶系统主要有轮式行驶系统(见图6-2)、半履带式行驶系统(见图6-3)、全履带式行驶系统(见图6-4)、车轮履带式行驶系统(见图6-5)等几种。图6-2 轮式行驶系统 图6-3 半履带式行驶系统 图2-1 手动变速器 图2-2 自动变速器(二)车架(二)车架车架是汽车的基体。发动机、变速器、传动机构、操纵机构、车身等总成和部件都安装于车架上。汽车上装用的车架按其结构形式不同可分为边梁式车架(见图6-6)、中梁式车架、综合式车架(见图6-7)和无梁式车架。图6-6 边梁式车架图6-7 综合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,横梁和纵梁一般由16Mn合金钢板冲压而成
4、,两者之间采用铆接或焊接方式连接。边梁式车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成,有利于改装变型车和发展多品种汽车。因此,它被广泛应用于载货汽车和大多数的特种汽车上。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,使车架成鱼骨。中梁式车架重量轻,重心低,行驶稳定性好,其结构使车轮跳动空间比较大,便于采用独立悬架系统。中梁式车架刚度和强度大,中间梁还能对传动轴有防尘作用。但中梁式车架中间梁的断面尺寸大,会造成地板中部的凸起,结构不规则的构件增加了车架的制造难度。综合式车架是由边梁式车架和中梁式车架结合而成的。车架前段或后段近似边梁
5、式结构,便于分别安装发动机或驱动桥。车架中部采用中梁式结构,传动轴从中梁中间穿过。这种结构制造工艺复杂,现在应用不多。(三)车桥(三)车桥车桥通过悬架与车架连接,支撑着汽车的大部分重量,并将车轮的牵引力或制动力,以及侧向力经悬架传给车架。汽车的车桥按悬架结构的不同可分为整体式和断开式两种。按使用功能不同划分,车桥又可分为支持桥、转向桥、驱动桥和转向驱动桥。1支持桥支持桥支持桥既无转向功能又无驱动功能,主要用于支撑汽车车体重量,缓和由于路面不平引起的冲击力,接受和传递制动力和驱动力。有些单桥驱动的三轴汽车,往往将后桥设计成支持桥。挂车上的车桥也是支持桥。发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥。2
6、转向桥转向桥安装转向轮的车桥叫转向桥。现代汽车一般都是前桥转向,也有少数汽车是多桥转向。(1)转向桥的功能。它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;承受车轮与车架之间的垂直载荷,纵向的道路阻力,制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩。(2)转向桥的分类。转向桥分为与独立悬架匹配的转向桥和与非独立悬架匹配的转向桥。(3)转向桥的组成。转向桥由前轴、转向节、主销、轮毂等组成,如图6-8所示。图6-8 转向桥的组成 前轴。前轴的断面一般是工字形,为提高抗扭强度,在接近两端处各有一个成拳形的加粗部分,其中有通孔,主销即插入此孔内,中部向下弯曲成凹形,其目的是使发动机位置得以降低,从而降低
7、汽车质心;扩展驾驶员视野;减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。转向节。转向节是一个叉形件。上下两叉有安装主销的两个同轴孔,转向节轴颈用来安装车轮。转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连,使前轮可绕主销偏转一定角度而使汽车转向。主销。主销的作用是铰接前轴及转向节,使转向节绕着主销摆动以实现车轮的转向。主销的中部切有凹槽,安装时用主销固定螺栓与它上面的凹槽配合,将主销固定在前轴的拳形孔中。主销与转向节上的销孔是动配合,以便实现转向。轮毂。车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支撑在转向节外端的轴颈上。轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。3驱动桥驱动桥(1)驱动桥的功能。它将发动机传
8、出的驱动力传给驱动车轮,实现降速增扭的作用,同时改变动力传递的方向。(2)驱动桥的组成。它由主减速器、差速器、半轴、桥壳等组成。(3)发动机前置前轮驱动(FF)及发动机前置后轮驱动(FR)的驱动桥安装位置、结构的区别:对于发动机前置前轮驱动,其离合器、变速器、主减速器、差速器、驱动桥组件都安装在变速器壳体中,位于汽车前部,动力传递给前轮。对发动机前置后轮驱动,其主减速器、差速器、驱动桥组件安装在驱动桥壳体内,位于汽车后部,动力传递给后轮。4转向驱动桥转向驱动桥(1)转向驱动桥的功能。转向驱动桥具有转向和驱动两种功能。图6-9 转向驱动桥(2)转向驱动桥的结构组成。转向驱动桥结构如图6-9所示,
9、它既具有一般驱动桥所具有的主减速器、差速器及半轴,也具有一般转向桥所具有的转向节壳体、主销、轮毂等。(3)转向驱动桥的工作过程。如图6-10所示。图6-9 转向驱动桥图6-10 转向驱动桥结构示意图(四)车轮定位(四)车轮定位1前轮定位前轮定位汽车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置,这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位,也称前轮定位。前轮定位主要包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束4个参数。(1)主销后倾角。主销安装到前轴上,其上部略向后倾斜称为主销后倾。在汽车纵向平面内主销轴线与铅垂线之间的夹角 称为主销后倾角,如图6-11所示。主销后倾的作用是保持汽
10、车直线行驶的稳定性,并使车轮转向后能自动回正。主销后倾角的获得是在安装时,通过悬架元件相互位置来保证的,一般不能调整。(2)主销内倾角。主销安装到前轴上,其上部略向内倾斜称为主销内倾。在汽车的横向铅垂平面内,主销轴线与铅垂线之间的夹角 称为主销内倾角,如图6-12所示。主销内倾的作用是使车轮转向后能自动回正并使转向轻便。主销内倾角是通过前轴的设计来保证的,一般不能调整。(3)前轮外倾角。前轮旋转平面上方略向外倾斜一个角度,称为前轮外倾。前轮旋转平面与汽车纵向铅垂面之间的夹角,称为前轮外倾角,如图6-12所示。前轮外倾角的作用是为了增加汽车直线行驶的安全性和转向操纵轻便性。前轮外倾角是通过转向节
11、的设计来保证的,对非独立悬架的汽车一般不能调整,但对采用独立悬架的汽车大多可以调整。威驰轿车前轮外倾角可通过改变前减振器与转向节之间连接的相对位置进行调整,如图6-13所示。图6-11 主销后倾角 图6-12 主销内倾角和前轮外倾角 图6-13 威驰轿车前轮外倾角调整位置(4)前轮前束。汽车俯视平面内,两车轮旋转平面不平行而是形成一定角度,这种现象称为前轮前束。在通过两前轮中心的水平面内,两前轮的后边缘距离A与两前轮的前边缘距离B之间的差值称为前束值,如图6-14所示。前端距离大于后端距离为负前束,反之为正前束,相等为零前束。前轮前束的作用是消除车轮外倾造成的车轮向外的锥形滚动。前轮外倾使前轮
12、有向两侧张开的趋势,由于受车桥和转向横拉杆的约束,车轮不能向外滚动,导致车轮边滚边向内滑移,增加了轮胎的磨损,有了前束后可使车轮在每个瞬间的滚动方向都接近于正前方,减轻了轮毂轴承的压力和轮胎的磨损。对于采用非独立悬架的汽车,前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。对采用独立悬架的汽车,横拉杆为两截,应分别调整两侧的横拉杆长度改变前轮前束值,如图6-15所示。图6-14 前轮前束 图6-15 独立悬架汽车前轮前束调整2后轮定位后轮定位随着现代轿车行驶速度的提高,为了保证汽车行驶安全,许多轿车不仅要求前轮定位,还需要有后轮定位。汽车后轮具有一定程度的外倾角和前束可使后轮获得合适的侧偏角,提高高速行驶
13、的操纵稳定性。与前轮外倾角一样,后轮外倾角也影响轮胎磨损和操纵稳定性。车轮外倾角是随着悬架上下移动和载荷变化而变化的,理想状态是4个车轮的运动外倾角均为零,可使轮胎和路面接触良好,获得最佳的牵引性能和操纵性能。同样,后轮前束不当也会造成轮胎磨损、转向不稳定及制动效能降低等不良后果。对于前轮驱动的汽车,前轮适合正前束,后轮适合负前束;后轮驱动车辆则相反。三、项目实施三、项目实施新车出厂并行驶一段时间后,车轮定位角度会由于高速行驶时突然遇到不平路面造成的剧烈的颠簸,底盘零件磨损,更换底盘零件,更换轮胎等原因而产生变化。一旦车轮定位角度产生变化,就可能产生诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全性下降、油耗
14、增加、零件磨损加快、转向盘发沉、车辆发飘等症状,有些症状会使车辆在高速行驶时处于非常危险的境地。一般当车辆出现下列情况之一时,就应考虑做车轮定位检测了。车辆行驶10000km或6个月。当车辆直线行驶时需要握紧转向盘,否则车辆会往左或往右跑偏。感觉转向盘轻或车身漂浮、摇摆不定。前、后轮轮胎磨损严重或内、外单面磨损严重。更换新的悬架和转向系统的相关零件或更换新轮胎后。事故车辆大修后。(一)工具、设备(一)工具、设备 SUN红外线电脑四轮定位仪。转向盘锁一个。制动踏板锁一个。货架式工具车及常规工具。(二)实施步骤(二)实施步骤电脑四轮定位仪如图6-16所示,它由主机、显示器、打印机、前后车轮检测传感
15、器、传感器支架、转盘、转向盘锁、制动踏板锁及导线等零件组成。它配有专用软件和数据光盘,可读取近10年世界各地汽车四轮定位参数,并可升级更新。在使用电脑四轮定位仪时应注意以下问题。场地整洁无杂物。必须在专用的举升机上进行检测。车辆一定要停好并将车轮回正,使用三角木固定以防溜车。传感器驱动电池一定要充电12h以上,红外线发射接收窗口要注意防尘。传感器要轻拿轻放。传感器支架在不用时挂起放好,禁止摔打,并要注意尽量减少对3个硬塑定位螺栓的破坏。主机开关严禁短时间连续或重复开关。设定、维护、矫正程序仅作为用户选择中英文显示使用,程序的其他内容是制造厂标定等专用,请用户一定严加注意,不可使用。每次使用结束
16、时,应移动光标点“关机结束”,稍后再关闭显示器电源开关。图6-16 电脑四轮定位仪以下为以丰田威驰轿车为例,使用SUN红外线电脑四轮定位仪进行四轮定位检测的步骤。1测量前的检查测量前的检查(1)轮胎的检查。四轮轮胎大小、花纹要一致、轮胎气压在正常值范围内,如气压不足则要补充轮胎的气压达到规定值。威驰轿车轮胎气压为前轮230kPa,后轮210kPa。在做四轮定位前应先检查轮胎内有无液体补胎胶,检查轮辋有无变形,对轮胎进行动平衡检查。威驰轿车车轮不平衡量不大于8.0g。(2)轮毂轴承、悬架及各连接件的检查。轮毂轴承的间隙调整应符合规定值,减振器、减振弹簧、减振胶座无损坏、无松旷。迅速向左、右旋转转
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