上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修(4)

1970-01-01 08:00

胎抓地力从而提高整车的操控极限。

多连杆悬架结构想对复杂,材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬架、而且其占用空间大,中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬架。

但多连杆式悬架舒适性能是所有悬架中最好的,操控性能也和双叉臂式悬架难分伯仲,高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能何操控稳定性,所以大多使用多连杆悬,可以说多连杆悬架是高档轿车的绝佳搭档。

(5)纵臂式悬架系统

纵臂式独立悬架系统是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架系统结构,又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬架系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化,因此单纵臂式悬架系统不用在转向轮上。双纵臂式悬架系统的两个摆臂一般做成等长的,形成一个平行四杆结构,这样,当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬架系统多应用在转向轮上。 (6)烛式悬架系统

图4、烛式独立悬架

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烛式悬架系统的结构特点是车轮沿着刚性地固定在车架上的主销轴线上下移动。烛式悬架系统的优点是:当悬架系统变形时,主销的定位角不会发生变化,仅是轮距、轴距稍有变化,因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。但烛式悬架系统有一个大缺点:就是汽车行驶时的侧向力会全部由套在主销套筒的主销承受,致使套筒与主销间的摩擦阻力加大,磨损也较严重。烛式悬架系统现已应用不多。 (7)麦弗逊式悬架系统

麦弗逊式悬架系统的车轮也是沿着主销滑动的悬架系统,但与烛式悬架系统不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬架系统是摆臂式与烛式悬架系统的结合。与双横臂式悬架系统相比,麦弗逊式悬架系统的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬架系统相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬架系统多应用在中小型轿车的前悬架系统上,保时捷911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬架系统均为麦弗逊式独立悬架系统。虽然麦弗逊式悬架系统并不是技术含量最高的悬架系统结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬架系统,具有很强的道路适应能力。

麦弗逊式悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬架之一。麦弗逊式悬架由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬架的软硬及性能。

麦弗逊式悬架结构简单所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角,让其能在过弯时自适应路面,让轮胎的接地面积最大化,虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的悬架结构,但麦弗逊式悬架在行车舒适性上的表现还是令人满意,不过由于其构造为直筒式,对左右方向的冲击缺乏阻挡力,抗刹车点头作用较差,悬架刚度较弱,稳定性差,转弯侧倾明显。

(8)主动悬架系统

主动悬架系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬架系统。它

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汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬架系统的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统系统的中枢是一个微电脑,悬架系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架系统状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架系统运动。因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架系统状态,以求最好的舒适性能。 主动悬架系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架系统会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000款Cl型跑车,当车辆拐弯时悬架系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度。电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架系统上,使车身的倾斜减到最小。

二、汽车车桥的介绍

(一)汽车车桥的定义

车桥(也称车轴)通过悬架和车架(或承载式车身)相连,两端安装汽车车轮。它也是汽车传动系最后一个总成。 (二)汽车车桥的作用

它的作用的将发动机发出的扭矩增大并改变方向后传到驱动车轮。 (三)汽车车桥的分类

车桥分非断开式与断开式两大类。 (1)非断开式

非断开式车桥也称为整体式车桥,其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁,因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动,通过弹性元件与车架相

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连。它由车桥壳1,主减速器,差速器和半轴组成。

断开式

车桥采用独立悬架,即主减速器壳固定在车架上,两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动的则称为断开式车桥。

为了与独立悬架相配合,将主减速器壳固定在车架(或车身)上,车桥壳分段并通过铰链连接,或除主减速器壳外不再有车桥壳的其它部分。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要,差速器与车轮之间的半轴各段之间用万向节连接。 (四)汽车车桥的组成

车桥主要由主减速器、差速器、半轴和车桥壳等组成。 (1)主减速器

主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说,主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。通过主减速器将传动速度降下来以后,能获得比较高的输出扭矩,从而得到较大的驱动力。它是在传动系中起降低转速,增大转矩作用的主要部件,当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的,采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。

主减速器按结构分为螺旋锥齿轮式、准双曲面齿轮式、圆柱齿轮式和蜗轮蜗杆式;按传动形式分为单级主减速器和双级主减速器两种。轿车主减速器多采用准双曲面齿轮式传动。锥齿轮传动是主动小齿轮和齿圈轴线重合,双曲面齿轮传动是主动小齿轮轴线在齿圈轴线的下方。

(2)差速器

差速器用以连接左右半轴,可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮的正常滚动。有的多桥驱动的汽车,在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器,称为桥间差速器。其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时,使前后驱动车轮之间产生差速作用。

目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴(十字轴或一根直销轴)和差速器壳等组成。

目前大多数汽车采用行星齿轮式差速器,普通锥齿轮差速器由两个或四个圆

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锥行星齿轮、行星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮和左右差速器壳等组成。

(3)半轴

半轴是将差速器传来的扭矩再传给车轮,驱动车轮旋转,推动汽车行驶的实心轴。由于轮毂的安装结构不同,而半轴的受力情况也不同。所以,半轴分为全浮式、半浮式、3/4浮式三种型式。

1、全浮式半轴

一般大、中型汽车均采用全浮式结构。 半轴的内端用花键与差速器的半轴齿轮相连接,半轴的外端锻出凸缘,用螺栓和轮毂连接。轮毂通过两个相距较远的圆锥滚子轴承支承在半轴套管上。半轴套管与后桥壳压配成一体,组成驱动桥壳。用这样的支承形式,半轴与桥壳没有直接联系,使半轴只承受驱动扭矩而不承受任何弯矩,这种半轴称为“全浮式”半轴。所谓“浮”意即半轴不受弯曲载荷。

全浮式半轴,外端为凸缘盘与轴制成一体。但也有一些载重汽车把凸缘制成单独零件,并借花键套合在半轴外端。因而,半轴的两端都是花键,可以换头使用。

2、半浮式半轴

半浮式半轴的内端与全浮式的一样,不承受弯扭。其外端通过一个轴承直接支承在半轴外壳的内侧。这种支承方式将使半轴外端承受弯矩。因此,这种半袖除传递扭矩外,还局部地承受弯矩,故称为半浮式半轴。这种结构型式主要用于小客车。

3、3/4浮式半轴 、3/4浮式半轴是受弯矩的程度介于半浮式和全浮式之间。此式半轴目前应用不多,只在个别小卧车上应用。

(4)桥壳

桥壳,是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件,主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时,桥壳又是行驶系的主要组成件之一。 驱动桥壳应有足够的强度和刚度,质量小,并便于主减速器的拆装和调整。驱动桥壳从结构上可分为整体式桥壳和分段式桥壳两类。

桥壳具体有以下三点功用:使左右驱动车轮的轴向相对位置固定;同前桥一起支撑车架以上的重量;在汽车行驶时,承受由车轮传来的路面反作用力和力矩,

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