定位仪培训(基础理论)合集课件.ppt
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1、四轮定位仪讲座四轮定位仪讲座n引言引言n基础理论基础理论 n四轮定位概述四轮定位概述n车轮各定位角度定义及功能车轮各定位角度定义及功能 n四轮定位仪产品介绍四轮定位仪产品介绍nHunterHunter四轮定位仪的优势四轮定位仪的优势 引言引言 随着汽车技术的高度发展,汽车车速不断提高,急加速、急减速、急转向、急制动等动作的出现,汽车车轮在行驶过程中受到的冲击和汽车的载荷,这些都将影响到汽车车轮的运行轨迹。为了保证汽车直线行驶的稳定性、转向的轻便、转向轮回正性能良好,以及减少轮胎和机件的磨损、增加汽车行驶的安全性,汽车四轮定位的技术参数逐步受到驾驶人员的重视。基础理论基础理论n车辆操纵性n汽车转
2、向系统n汽车悬架系统n轮胎知识车辆操纵性 车辆几何学,悬架设计和转向设计全部影响车辆的“操纵”。为了要理解操纵条件,我们例举了有助益于操纵性的基本原理:n 路面离析n 轮胎磨损n 方向稳定性n 中线操纵n 转弯性n 回正n路面离析是车辆通过驾驶员和乘客来区分路面不规则性的能力。n轮胎磨损是车辆提供适当的胎面寿命的车辆能力。n方向稳定性是车辆在一个给定的路径上维持的方向能力。n中线操纵是当车辆直线行驶时保持一个方向盘水平的能力。n转弯性是车辆在弯道行驶的能力。n 回正是前轮在转弯后回到直线行驶的能力。汽车转向系统n机械转向系统n转向操纵机构n机械转向器n转向传动机构n液压助力转向系统机械转向系统
3、n右图是一种机械式转向系统。驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6,再传给固定于转向节3上的转向节臂5,使转向节和它所支承的转向轮偏转,从而改变了汽车的行驶方向。这里,转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。转向操纵机构n转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。机械转向器 齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间(或单端)输出式两种。循环球式转向器 循环球式转向器是目
4、前国内外应用最广泛的结构型式之一,一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。蜗杆曲柄指销式转向器 蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗杆为主动件,其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。转向蜗杆转动时,与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动,并带动摇臂轴转动。两端输出的齿轮齿条式转向器 如图d-zx-5所示,作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中,其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置,两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上,保证无间隙啮合。1.转向横拉杆 2.防尘套 3
5、.球头座 4.转向齿条 5.转向器壳体 6.调整螺塞 7.压紧弹簧 8.锁紧螺母 9.压块 10.万向节 11.转向齿轮轴 12.向心球轴承 13.滚针轴承中间输出的齿轮齿条式转向器 如图d-zx-6所示,其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同,不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上,齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。(d-zx-6)1.万向节叉 2.转向齿轮轴 3.调整螺母 4.向心球轴承 5.滚针轴承 6.固定螺栓 7.转向横拉杆 8.转向器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.锁紧螺母 13.压紧
6、弹簧 14.压块 转向传动机构 汽车转向时,要使各车轮都只滚动不滑动,各车轮必须围绕一个中心点O转动,如图d-zx-07所示。显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上,并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。为了满足上述要求,左、右前轮的偏转角应满足如右关系:1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆1.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.摇杆 8.悬架左摆臂 9.悬架右摆臂 10.齿轮齿条式转向器 转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、
7、也有压力,因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的,以保证工作可靠。直拉杆的典型结构如图十所示。在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时,转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动,为了不发生运动干涉,上述三者间的连接都采用球销。1.螺母 2.球头销 3.橡胶防尘垫 4.螺塞 5.球头座 6.压缩弹簧 7.弹簧座 8.油嘴 9.直拉杆体 10.转向摇臂球头销 随着车速的提高,现代汽车的转向轮有时会产生摆振(转向轮绕主销轴线往复摆动,甚至引起整车车身的振动),这不仅影响汽车的稳定性,而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。在转向传动机构中设置转向减振器是克服转向轮摆振的有效措施。
8、转向减振器的一端与车身(或前桥)铰接,另一端与转向直拉杆(或转向器)铰接。1.连接环衬套 2.连接环橡胶套 3.油缸4.压缩阀总成 5.活塞及活塞杆总成 6.导向座 7.油封 8.挡圈 9.轴套及连接环总成10.橡胶储液缸液压助力转向系统 n动力转向系统 兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力为转向能源的转向系统,它是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。其中属于转向加力装置的部件是:转向油泵5、转向油管4、转向油罐6以及位于整体式转向器10内部的转向控制阀及转向动力缸等。当驾驶员转动转向盘1时,转向摇臂9摆动,通过转向直拉杆11、横拉杆8、转向节臂7,使转向轮偏转,从而改变汽车
9、的行驶方向。1.方向盘 2.转向轴 3.转向中间轴 4.转向油管 5.转向油泵 6.转向油罐 7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器汽车悬架系统 舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。悬架系统 悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传
10、力连接装置的总称。一般由弹性元件、减震器和导向机构三部分组成。这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。弹性元件n弹性元件的种类 (1)钢板弹簧:由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外,还有一定的减震作用,纵向布置时还具有导向传力的作用,非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件,可省去导向装置和减震器,结构简单。(2)螺旋弹簧:只承受垂直载荷,缓和及抑制不平路面对车体的冲击,具有占用空间小,质量小,无需润滑的优点,但由于本身没有摩擦而没有减振作用,多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减震和传力的功能,还必须设有专门的减震器和导向装置。(3)油气弹簧:以气
11、体作为弹性介质,液体作为传力介质,它不但具有良好的缓冲能力,还具有减震作用,同时还可调节车架的高度,适用于重型车辆和大客车使用。(4)扭杆弹簧;将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架,另一端通过摆臂与车轮相连,利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用,适合于独立悬挂使用。减震器n多采用筒式减震器,利用油液在小孔内的节流作用来消耗振动能量。减震器的上端与车身或者车架相连,下端与车桥相连。多数为压缩和伸张行程都能起作用的双作用减震器。n现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶,车身会发生振动,减振器能迅速衰减车身的振动,利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。当车架与车轴相对运动时,减振
12、器内的油液会通过一些窄小的孔、缝等通道反复地从一个腔室流向另一个腔室,这时孔壁与油液间的摩擦和油液内的分子间的摩擦形成了对车身振动的阻力,这种阻力工程上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能,并被油液和壳体所吸收。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性,将阻尼系数不固定在某一数值上,而是能随轿车运行的状态而变化,使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此,有些轿车的减振器是可调式的,将阻尼分成两级或三级,根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。导向机构n独立悬挂上的弹性元件,大多只能传递垂直载荷而不能传递纵向力和横向力,必须另设导向装置。如上、下摆臂和纵向、横向稳定器等。n为了提高轿车的舒
13、适性,现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低,用通俗话来讲就是很软,这样虽然乘坐舒适了,但轿车在转弯时,由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角,直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态,许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆,当车身倾斜时,两侧悬架变形不等,横向稳定杆就会起到类似杠杆作用,使左右两边的弹簧变形接近一致,以减少车身的倾斜和振动,提高轿车行驶的稳定性。汽车悬架的形式n非独立悬架n独立悬架两种非独立悬架n非独立式悬挂:两侧车轮安装于一根整体式车桥上,车桥通过悬挂与车架相连。这种悬挂结构简单,传力可靠,承载力大,但两轮受冲击震动时互相影响,使整个车身振动或倾斜,汽车的平稳性和舒适性较差。而且由于
14、非悬挂质量较重,悬挂的缓冲性能较差,行驶时汽车振动,冲击较大。该悬挂一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。独立悬架n独立式悬挂:每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上,车桥采用断开式,中间一段固定于车架或者车身上;此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响,而且由于非悬挂质量较轻;缓冲与减震能力很强,乘坐舒适。各项指标都优于非独立式悬挂,但该悬挂结构复杂,而且还会使驱动桥、转向系变得复杂起来。采用此种悬挂的有下面两大类车辆:轿车、客车及载人车辆。可明显提高乘坐舒适性,并且在高速行驶时提高汽车的行驶稳定性。越野车辆、军用车辆和矿山车辆。在坏路和无路的情说下,可保证全部车轮与地面的接触,提高汽
15、车的行驶稳定性和附着性,发挥汽车的行驶速度。独立悬架的种类n根据导向机构不同的结构特点 独立悬架可分为:双横臂,单横臂,纵臂式,单斜臂,多杆式及滑柱(杆)连杆(摆臂)式等等。目前采用较多的有以下三种形式:(1)双横臂式,(2)滑柱连杆式,(3)斜置单臂式。n根据弹性元件采用不同 独立悬架可分为:螺旋弹簧式,钢板弹簧式,扭杆弹簧式,气体弹簧式。采用更多的是螺旋弹簧。双横臂式(双叉式)独立悬架 n如图1所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长,选择长度比例合适,可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架 被广泛应用在轿车前轮上。图1:双横臂式独立悬架 n双横臂的臂有做成A字形或V字形,如图2
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