电动汽车行驶系

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1、1电动汽车行驶系5.1 概 述 电动汽车作为一种地面交通运输工具，行驶系的主要功用是：1)承受汽车的总质量。2)接受传动系传来的动力，通过驱动轮与地面之间的附着作用，产生驱动力，从而克服外界阻力，保证汽车正常行驶。3)传递并承受路面作用于车轮上的各种反力及所形成的力矩。4)缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车平顺行驶。2 车辆(轮式汽车)行驶系一般由车架1、车桥6、3、车轮5、4和悬架7、2等组成，图5-1。车轮支承着车桥，车桥又通过弹性悬架和与车架相连接。车架是整个汽车的基体，它将汽车的各相关总成连接成一个整体，构成汽车的装配基础。图51 行驶系的组成及受力简图1-车架 2-后悬架

2、3-驱动桥 4-后轮 5-前轮 6-从动桥 7-前悬架 3 车辆行驶系的基本类型主要有轮式、履带式、半履带式、车轮-履带式和水陆两用汽车等几种形式。车辆行驶在比较坚实的道路上，其行驶系中直接与路面接触的部分是车轮，这种行驶系称为轮式行驶系。45.2 车 架 车架俗称“大粱”。其上装有电动机(发动机)、减速器(变速器)、传动轴、前后桥、车身等总成和部件。车架的功用是支承、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷。车架通过悬架装置坐落在车轮上。有的客车和轿车为了减小质量，取消了车架，制成了能够承受各种载荷的承载式车身，即无粱式车身。由于车架是整个汽车的基础，要承受汽车

3、内外的各种载荷，因此，要求车架具有足够的强度、合适的刚度，要求它具有结构简单重量轻等特点，同时，还应尽可能地降低汽车的重心和获得较大的前轮转向角，以保证汽车行驶时的稳定性和转向灵活性。5 目前，汽车车架的结构型式主要有两种：边梁式车架和中梁式车架(或称脊骨式车架)。一、边梁式车架 边粱式车架是由两根位于两边的纵梁和若干根横梁通过铆接或焊接而连成的坚固的刚性构架。由于边粱式车架便于安装车身和布置总成，有利于改装变形车和发展多品种车型的需要，所以被广泛采用。边梁式车架的纵梁通常用低合金钢板冲压而成，一般为16Mn。其断面形状有槽形断面、箱形断面、“Z”字形断面和“工”字形断面等几种(图5-2)。根

4、据汽车型式和结构布置的要求，纵粱可以在水平面内或纵向平面内做成弯曲的、等截面或非等截面的。纵粱的形式繁多，有前窄后宽结构、前宽后窄结构和前后等宽结构，还有平行式结构和弯曲式结构。此外，在纵粱上还钻有很多装置孔，用以安装脚踏板、车身、转向器和悬架总成及其支架。6 图5-2 车架纵(横)粱的剖面形状 a)槽形 b)工字形 c)z字形 d)箱形 e)管形7 边粱式车架的横粱不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷而且还用来支承汽车上的主要部件。通常载货汽车约有5，8根横梁，分别布置在安装散热器、发动机、驾驶室、传动轴中间支承、备胎架和钢板弹簧的前后支点处。图5-3，该车架由位于两边的两根纵梁与若干根

5、横梁组成，用铆接或焊接法将纵、横梁连接成刚性构架。车架平面形状在前、后车轮处较狭窄，以获得较大的前轮转向空间。车身中部较宽，车架中间部分的水平面较低，以使整体装配后，质心较低。8 图5-3 边粱式车架 9 纵粱由低碳合金钢板冲压而成。按使用要求，纵粱在车辆前、后方向的断面高度不等，横梁用一般槽钢制成，其布置与车架上主要总成部件的支承有关。大多数横粱为平行式，少数梁做成“X”形，如图5-4所示，其目的是为了提高车架的抗扭刚度。这对于短而宽的车架效果较好，因而小轿车多采用这种结构。10 边梁式车架结构简单，成本低，抗弯曲强度高，改型方便，故在小轿车及其他车辆上均有采用。将边粱式车架的纵粱向里弯曲跨

6、架在两纵梁之间，构成x形车架，如图5-5所示,为车架承受扭转力矩时，x形粱产生弯曲，以抵抗扭转作用，具有较高的刚度，尤其适合于短而宽的轿车车架。因是X形粱，导致车身中间拱起，车身底板宽度和高度尺寸增大，同时X形的交叉结构，给万向传动装置的安装带来不便。11 图5-6 东风EQl090E汽车车架 1)车架 2)拖钩 1-保险杠 2-挂钩 3-前横梁 4-发动机前悬置横梁 5-发动机后悬置支架和横梁 6-纵梁 7-驾驶室后悬置横梁 8-第四横梁 9-后钢板弹簧前支架横粱 10-后钢板弹簧后支架横梁 11-角撑横梁组件 12-后横梁 13-拖钩部件 14-蓄电池拖架 15-螺母 16、19-衬套 1

7、7-弹簧 18-拖钩 20-帧块 21-锁扣12 中梁式车架只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵粱，亦称为脊骨式车架，如图5-9所示中梁的断面可做成管形、槽形或箱形。中粱的前端做成伸出支架，用以固定发动机(电动机)，而主减速器壳通常固定在中梁的尾端，形成断开式后驱动桥。中粱上的悬伸托架用以支承汽车车身和安装其他机件。若中梁是管形的，传动轴可在管内穿过。图5-9 中梁式车架结构13 中梁式车架的优点：有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角，在结构上容许车轮有较大的跳动空间，便于装用独立悬架，从而提高了汽车的越野性；与同吨位的载货汽车相比，其车架轻，整车质量小，同时质心也较低，故行驶稳定性好，车架的强

8、度和刚度较大：脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用。中粱式车架的缺点：制造工艺复杂，精度要求高，总成安装困难，维护修理也不方便，故目前应用较少。14图5-10所示，是一种用焊接法形成的立体架式结构，以适用底盘零件和车身安装的需要。这种车架选材轻，刚度好，适用于运动型汽车或赛车的单个或小批量生产。图5-10 桁架式车架 15 由边梁式和中梁式车架联合构成的，称为综合式车架，如图5-13所示。车架的前段或后段是边粱式结构，用以安装发动机或后驱动桥；而车架的另一段是中粱式结构，其悬伸出来的支架可以固定车身。传动轴从中梁的中间穿过，使之密封防尘。图5-13 综合式车架 16 部分轿车和大型客车取消了车架，

9、而以车身兼代车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车架称为无梁式车架，也可称为承载式车身，图5-11为一汽红旗CA7220轿车车体结构图。公共汽车及长途大客车，多数采用全金属承载式车身。图5-11 一汽红旗CA7220轿车车架 175.3 车 桥 车桥(也称车轴)通过悬架与车架(或承载式车身)相连接，两端安装汽车车轮。车架所受的垂直载荷通过车桥传到车轮；车轮上的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩、转矩又通过车桥传递给悬架和车架，故车桥的作用是传递车架与车轮之间的各向作用力及其所产生的弯矩和转矩。根据悬架的结构型式，车桥可分为整体式和断开式两种，断开式车桥为活动

10、关节式结构，与独立悬架配用。大部分现代轿车左右车轮之间实际上没有车桥，而是通过各自的悬架与车架相连接，然而习惯上仍将它们称为断开式车桥。18 按照车桥上车轮的运动方式和作用，车桥可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。转向桥和支持桥都属于从动桥。一般汽车的前桥多为转向桥，后桥或中、后两桥多为驱动桥。越野汽车和一些轿车的前桥既是转向桥又是驱动桥，故称为转向驱动桥。某些单桥驱动的三轴汽车(6 x 2)的中桥或后桥为支持桥。挂上的车桥都是支持桥。19一、转向桥 转向桥是利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，同时还承受和传递车轮与车架之间的垂直载荷、纵向力和侧向力以及这些力形成的力

11、矩。转向桥通常位于汽车的前部，因此也常称为前桥。各种类型汽车的转向桥结构基本相同，主要由前轴(梁)、转向节、主销和轮毂等四部分组成，如图5-12所示。前轴是转向桥的主体，其断面形状采用工字型和管形两种。20 图5-12 转向桥 1-转向节 2-转向节固定螺栓 3-转向节固定器 4-前轴 5-主销固定螺栓 6-螺塞 7-主销 8-衬套 9-轴承211前轴 作为主体零件的前轴4(图5-12)是用中碳钢经模锻和热处理而制成的。其断面是工字形，为提高抗扭强度，在接近两端各有一个加粗部分成拳形，其中有通孔，主销7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，从而降低汽车质心；扩展驾驶员

12、视野；减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。2转向节转向节1(图5-12)是车轮转向的铰链，它是一个叉形件。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，使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。为了减小磨损，转向节销孔内压入青铜衬套8，衬套的润滑用装在转向节上的油嘴注入润滑脂润滑。为使转向灵活，在转向节下耳与前轴拳形部分之间装有轴承9。在转向节上耳与拳形部分之间还装有调整垫片，以调整其间的间隙。223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7(图5-12)的中部切有凹槽，安装时用主销固定螺栓5与

13、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。主销的常见型式如图5-13所示。图5-13 主销的型式a)实心圆柱形 b)空心圆柱形 c)圆锥形 d)阶梯形 234轮毂 车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节1(图5-12)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。轮毂外端用冲压的金属罩盖住，内端装有油封。制动底板与防尘罩一起都固定在转向节上。图5-14北京BJ1040汽车转向桥(前桥)1-钢板弹簧座 2-前轴 3-转向节臂 4-转向横拉杆 5-推力轴承 6-车轮转角限位螺钉 7-前轴拳形件 8-主销 9-转向节 24二、转向轮

14、定位 为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向的轻便性和减小轮胎与机件间的磨损，转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对位置，这种具有定相对位置的安装称为转向轮定位，也称前轮定位。正确的前轮定位应做到：可使汽车直线行驶稳定而不摆动；转向时转向盘上的作用力不大；转向后转向盘具有自动回正作用；轮胎与地面间不打滑以减少油耗；延长轮胎使用寿命。前轮定位包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束。25 1主销后倾 主销装在前轴上后，在纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销后倾角，如图5-15所示。26主销后倾后，它的轴线与路面的交点a

15、位于车轮与路面接触前进方向点b之前，这样b点到a点之间就有一段垂直距离l。若汽车转弯时(图中所示向右转弯)，则汽车产生的离心力将引起路面对车轮的侧向反作用力F，F通过b点作用于轮胎上，形成了绕主销的稳定力矩M=Fl，其作用方向正好与车轮偏转方向相反，使车轮有恢复到原来中间位置的趋势。即使在汽车直线行驶偶尔遇到阻力使车轮偏转时，也有此种作用。由此可见，主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的前轮自动回正。后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性愈强，但后倾角过大会造成转向盘沉重，一般采用 3。有些轿车和客车的轮胎气压较低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动，引起稳定力

16、矩增加，故后倾角可以减小到接近于零，甚至为负值(即主销前倾)。主销后倾角的获得一般是由前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，使前轴断面向后倾斜而形成的。272主销内倾主销安装到前轴上后，在横向平面内，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。在横向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角主销内倾角，如图5-16所示。28 主销内倾后，主销轴线的延长线与地面交点到车轮中心平面与地面交线的距离c减小(图5-16a)，从而可减小转向时驾驶员加在转向盘上的力，使转向操纵轻便，也可减少从转向轮传到转向盘上的冲击力；与此同时，当车轮转向或偏转时，车轮有向下陷入地平面的倾向(图5-16b)，但事实上这是不可能的，

17、而只能使转向轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度，这样在汽车本身重力的作用下，迫使车轮自动回到原来的中间位置。由此可见，主销内倾的作用是使前轮自动回正，转向轻便。主销内倾角愈大或前轮转角愈大，则汽车前部抬起就愈高，前轮的自动回正作用就愈明显，但转向时转动方向盘费力，转向轮的轮胎磨损增加，一般主销内倾角控制在58之间为宜。销内倾角是由前轴制造时使主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。29 主销后倾和主销内倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶位置的作用。但主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。因此，高速时主销后倾的回正作用起主导地位，而低速时则主要靠主销内倾起回正作用

18、。此外，直行时前轮偶尔遇到冲击而偏转时，也主要依靠主销内倾起回正作用。303前轮外倾 前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称为前轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角称为前轮外倾角，如图5-16a所示。前轮外倾的作用在于提高了前轮工作的安全性和操纵轻便性。由于主销与衬套之间，轮毂与轴承等处都存在有间隙，若空车时车轮垂直地面，则满载后，车桥将因承载变形，可能会出现车轮内倾，这样将会加速汽车轮胎的磨损。另外，路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，严重时使车轮脱出。因此，为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负

19、荷，安装车轮时预先使车轮有一定的外倾角，以防止车轮出现内倾。同时，车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。前轮外倾角大虽然对安全和操纵有利，但是过大的外倾角将使轮胎横向偏磨增加，油耗增多，一般前轮外倾角为1左右。31 前轮外倾角是由转向节的结构确定的。当转向节安装到前轴上后，其转向节轴颈相对于水平面向下倾斜，从而使前轮安装后出现前轮外倾。32 4前轮前束 汽车两个前轮安装后，在通过车轮轴线而与地面平行的平面内，两车轮前端略向内束，这种现象称为前轮前束。左右两车轮间后方距离A与前方距离B之差(A-B)称为前轮前束值，如图5-17所示。图5-17 前轮前束(俯视图)33 前轮前束的作用是消除汽车行驶

20、过程中因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的不利影响。由于前轮外倾，当车轮在地面纯滚动时，车轮将向外侧方向运动，实际上装在汽车上的两个前轮只能向正前方滚动，因当两车轮具有前束时，两车轮在向前滚动时会产生向内侧的滑动。这样，由外倾和前束使两前轮产生的滑动方向相反，可以互相抵消从而使两前轮基本上是纯滚动而无滑动地向前运动，此外，前轮前束还可以抵消滚动阻力造成的使两前轮前部向外张开的作用，使两前轮基本上是平行地向前滚动。前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。调整时，可根据各厂家规定的测量位置，使两轮前后距离差(A-B)符合规定的前束值。测量位置除图示的位置外，还可取两车轮钢圈内侧面处的前后差值，也可以取

21、两轮胎中心平面处的前后差值。一般前束值为0-12mm。34 现代轿车转向系中，广泛采用齿轮齿条式转向器，系统中球关节少，车轮向外张开的因素少，加之不少轿车采用负外倾，因此前束值也因此减小或为负值。几种车型前轮定位数据见表5-1所示。表5-1 几种车型前轮定位数据35三、转向驱动桥 能实现车轮转向和驱动的车桥称为转向驱动桥，如图5-18所示。在结构上，转向驱动桥既具有一般驱动桥所具有的主减速器1、差速器3及半轴4和8；也具有一般转向桥所具有的转向节壳体11、主销12和轮毂9等。它与单独的驱动桥、转向桥相比，其不同之处是，由于转向的需要半轴被分为两段，分别叫内半轴4(与差速器相连接)和外半轴8(与

22、轮毂连接)，二者用等角速万向节6连接起来。同时，主销也因此分成上下两段，分别固定在万向节的球形支座14上。转向节轴颈7做成空心的，以便外半轴从中穿过。转向节的连接又是球状转向节壳体11，既满足了转向的需要，又适应了转向节的传力。转向驱动桥广泛地应用到全轮驱动的越野汽车上。36图5-18 转向驱动桥示意图1-主减速器 2-主减速器壳 3-差速器 4-内半轴 5-半轴套管 6-等角速万向节 7-转向节轴颈 8-外半轴 9-轮毂 10-轮毂轴承 11-转向节壳体 12-主梢 13-主销轴承 14-球形支座37 图5-19所示为北京BJ2020N越野汽车转向驱动桥的结构 1-半轴套管 2-内半轴 3-

23、球形支座 4-主销座孔 5、16-调整垫片 6-主销 7-锥形衬套 8-转向节臂 9-转向节外壳 10-螺栓 11-转向节轴颈 12-半轴凸缘 13-轮毂 14-止动销 15-下盖 17-主销衬套 18-密封圈 19止动垫圈381驱动部分 桥的中部装有主减速器(未画出)和差速器。内半轴2和外半轴通过等角速万向节连接在一起，外半轴的端部制有花键，它和半轴凸缘12相啮合。当前桥驱动时，转矩由主减速器、差速器传给内半轴、万向节、外半轴和半轴凸缘，最后传递到轮毂13，驱使车轮旋转。392转向部分 转向节由转向节轴颈11和转向节外壳9用螺栓连接成整体。转向节轴颈上装有两个轮毂轴承，以支承轮毂13；转向节

24、轴颈的内孔壁内压装有衬套，以支承外半轴。在转向节外壳9的上下两端分别装有上下两段主销6的加粗部分，并用止动销14止动；在转向节外壳上端还装有转向节臂8，在转向节外壳下端装有下盖15。转向节臂和下盖分别通过螺栓和锥形衬套7与转向节外壳9相连，以便上、下主销密封定位。主销配用带有翻边的青铜主销衬套17，该衬套分别压入上下两个主销座孔4内，主销座孔又压装在球形支座3的上下两端，衬套的翻边起止推作用。润滑脂由上、下油嘴注入后，分别进入主销中心油道，再从两个侧孔出来进入主销与衬套之间，实现润滑。汽车转向时，转向直拉杆拉动转向节臂8带动转向节绕主销摆动，这时转向轮即可随之偏转，从而实现汽车的转向。40 图

25、5-20 上海桑塔纳轿车转向驱动桥 1-传动轴 2-制动钳 3-车轮 4-外半轴凸缘 5-减振器支柱 6、11-减振器弹簧 7-悬架臂前端橡胶金属支架 8-齿轮齿条式转向装置 9-转向减振器 10-可调横拉杆 12-外等角速万向节 13-车轮与下悬臂连接螺栓 14-悬挂臂 15-悬挂臂后端橡胶金属轴衬 16-稳定杆 17-发动机悬置 18-内等角速万向节 19-安全转向柱41四、后轮定位 随着汽车车速的不断提高，轿车的后轮也有了定位的内容。后轮定位的内容主要包括后轮外倾与后轮前束。其作用原理同前轮定位，目的是为了车轮与路面间的纯滚动，使前后轮胎行驶轨迹重合，如一汽红旗CA7220、奥迪100、

26、上海桑塔纳2000、一汽奥迪200、凌志LS400等轿车上均采用了后轮定位。425.4 车轮与轮胎 车轮与轮胎是汽车行驶系中的主要部件，汽车通过车轮由轮胎直接与地面接触在道路上行驶，其主要功用是：支承汽车总质量；吸收和缓和汽车行驶时所受到的路面冲击和振动；保证轮胎与路面的良好附着性能，以提高汽车的动力性、制动性和通过性；产生平衡汽车转向行驶时离心力的侧向力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动正力矩，使汽车保持直线行驶。43一、车轮 车轮是介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转组件，一般由轮毂、轮辐(轮盘)和轮辋所组成。轮毂通过圆锥滚柱轴承套装在车桥或转向节轴颈上。轮辋也叫钢圈，用以安装

27、轮胎，与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷，并散发高速行驶时轮胎上产生的热量及保证车轮具有合适的断面宽度和横向刚度。轮辐将轮辋与轮毂连接起来。轮辋与轮辐可以是整体的(不可拆式)，也可以是可拆式的。图5-21为红旗CA7220轿车的车轮及轮胎总成。轮胎1安装在轮辋上，轮辋上还装有平衡块4和平衡块夹3，轮辋与辐板连在一起，并通过辐板上的螺栓孔用车轮螺栓将其安装在车轮轮毂上，再通过轮毂轴承装在车轴上，在辐板的外侧装上车轮装饰罩。44 图5-21 一汽红旗CA7220轿车车轮及轮胎 1-轮胎 2-轮辋 3-平衡块夹 4-平衡块 5-气门嘴 6-车轮螺栓 7-车轮装饰罩451车轮的类型 按轮辐的构造车轮可分

28、为辐板式和辐条式两种。目前，普通级轿车和轻、中型载货汽车多采用辐板式车轮，而高级轿车、竞赛汽车及重型载货汽车多采用辐条式车轮。(1)辐板式车轮 图5-21为轿车车轮，车轮的轮辋1与轮辐2可以用钢钉连接，也可以制成一体。轮辐的中心有一中心孔，用来将轮辐安装在轮毂3上，螺栓内端呈锥形，与轮辐孔的锥面相适应。轮辐靠近中心孔部分略向外鼓起，使得轮辐有些弹性而有助于螺栓的紧固防松。46 图5-22为载货汽车的辐板式车轮。轮辐2压成深凹形，以便与轮毂轴承位置相适应，保持车轮平面的适当位置。需要安装双轮胎时，可把两个相同的轮辐并列安装在一个轮毂上。轮辐中心制有中心孔，以便安装轮毂7。中心孔四周制有几个大孔，

29、通过螺栓与轮毂固定。这些圆孔边缘和螺栓头部均制成锥形，以便正确地对中。轮辋3焊在轮辐上，轮辋上的椭圆孔为气门嘴伸出孔4。47 图5-22 载货汽车辐板式车轮 1-挡圈 2-轮辐 3-轮辋 4-气门嘴伸出孔 5-螺栓 6-凸缘 7-轮毂48 载货汽车后桥负荷较前桥大得多，为使后轮轮胎不致超载，一般后桥装用双式车轮(图5-23)，即把两个相同的车轮并排安装在同一个轮毂上，用特殊的螺栓、螺母套固定，如图5-30所示。图5-23 载货汽车双式车轮1-调整螺母 2-锁止垫片3-锁紧螺母 4-销钉 49图5-24 双排车轮的安装1、2-轮辐 3-螺母 4-螺母套 5-圆柱螺栓这种用特殊的螺栓和螺母套的固定

30、方法，保证了车轮的正确位置，同时在拆卸外车轮时不致引起内车轮的松脱。载货汽车左，右两轮的固定螺栓(母)采用不同的旋紧方向，左侧车轮采用左旋螺纹，右侧车轮采用右旋螺纹。这种安装形式，可以防止车轮在行驶或制动时轮胎螺母自动松脱。轿车可不采用这种安装形式，因为轮辐较薄，轮胎螺母旋紧后，轮辐在压出的凸起部分弹性边缘会将轮胎螺母卡住。50(2)辐条式车轮 用于重型载货汽车的辐条式车轮多采用铸造辐条，如图5-25所示。其特点是辐条4与轮毂5铸成一体，与轮辋1用衬块2及螺栓3固定在一起。配合锥面6用来保证轮辋1与辐条对中。也有采用类似于自行车钢丝作辐条的车轮，这种车轮质量小，但价格高，维修安装不便，故常在某

31、些高级轿车及竞赛汽车上使用。图5-25辐条式车轮1-轮辋 2-衬块 3-螺栓4-辐条 5-轮毂 6-配合锥面 512轮辋的类型 按照轮辋结构特点的不同，轮辋可分为深槽式、平底式和对开式(可拆式)等三种型式。(1)深槽轮辋 深槽轮辋(图5-26a)是一种整体轮辋，其结构特点是断面中部有一深凹槽，可使轮胎拆装方便。两侧有带肩的凸缘用来固定轮胎，并与胎圈接触。肩部一般以51的倾斜度向中央倾斜。倾斜部分的最大直径是轮胎胎圈与轮辋的着合直径。这种轮辋结构简单、刚度大、质量小，对于尺寸小而弹性大的轮胎最适宜，故适用于轿车或轻型、微型汽车的车轮上，如一汽红旗CA7560、天津夏利TJ7100轿车及北京BJ2

32、020N越野汽车均装用这种类型的轮辋。52图5-26 轮辋断面型式a)深槽轮辋 b)平底轮辋 c)对开式轮辋1-轮辐 2、5-挡圈 3-锁圈 4-轮辋 6-螺栓 53(2)平底轮辋 平底轮辋(图5-26b)的结构特点是轮辋断面中部为平直的，一侧有凸缘，另一侧以可拆的挡圈2作凸缘。开口的锁圈3用来将挡圈2固定在乾辋上。安装轮胎时，先将轮胎套在轮辋上，再套上挡圈，并将它向内推，直至越过轮辋上的环形槽，再将开口的弹性锁圈嵌入环形槽中。由于载货汽车多采用较大较硬的外胎，为使其拆装方便，一般多采用平底轮辋，解放CA1091和东风EQ1090E载货汽车采用这种轮辋。(3)对开式轮辋 对开式轮辋(图5-26

33、c)的结构特点是轮辋由内、外两部分组成，用螺栓6将两部分连成一体。内、外两部分中，有一部分(往往是内轮辋)与轮辐固联。这种轮辋在拆装轮胎时，只需拆下螺栓6即可。如东风EQ2080汽车及延安SX2150越野汽车采用对开式轮辋。54 轮辋是轮胎的装配基础，原则上每种轮胎只配用一种标准轮辋，必要时也可用与标准轮辋相接近的容许轮辋。如果轮辋与轮胎配合不当，会造成轮胎早期损坏，特别是使用在过窄的轮辋上的轮胎。3国产轮辋规格的表示方法 轮辋规格用轮辋名义宽度代号、轮缘高度代号、轮辋结构型式代号、轮辋名义直径代号和轮辋轮廓类型代号来表示，其表示方法为：数值-轮辋名义宽度代号 字母-轮缘高度代号 X或 -轮辋

34、结构型式代号 数值-轮辋名义直 径 代 号 字 母-轮 辋 轮 廓 类 型 代 号 GB/T2988-1982-国标号55(1)轮辋名义宽度和轮辋名义直径 它们均以英寸表示，一般取两位小数(当新设计轮胎以mm表示时，轮辋也以mm数值表示)。(2)轮缘高度代号 用一个或几个拉丁字母表示，如表5-2所示。有些类型的轮辋(平底宽轮辋)，其名义宽度代号也代表了轮缘高度，不再用字母表示。表5-2 轮辋轮缘宽度代号 (mm)56(3)轮辋结构型式代号 轮辋的结构型式，根据其主要由几个零件而组成分为：一件式轮辋、二件式轮辋、三件式轮辋、四件式轮辋和五件式轮辋。符号“x”表示一件式轮辋，符号“”表示两件或两件

35、以上的多件式轮辋。(4)轮辋轮廓类型代号 其表示方法由表5-3所示。表5-3 轮辋轮廓类型及代号5758新设计的轮辋表示方法：轿车：10 x 350C、15 x 6JJ；轻型载货汽车：15 x 55JJ、16.5 x 600、15550F、SDC)；中、重型载货汽车：2075、22800V、225x825。4.轮毂 轮毂是连接制动鼓、轮辐和半轴凸缘的重要零件，一般由圆锥滚子轴承套装在轴管或转向节轴颈上。按轮辐的结构型式可分为辐板式车轮轮毂和辐条式车轮轮毂两种。辐板式车轮轮毂拆装方便，一般用于轻型和中型汽车车轮；辐条式车轮轮毂常常将辐条与轮毂铸造成一体，多用于重型车轮。轮毂内装有轮毂轴承，为使其

36、润滑，可在毂内加少量润滑脂。59二、轮胎1轮胎的作用 轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，其作用是：支承汽车的总质量；与汽车悬架共同吸收和缓和汽车行驶时所受到的冲击和振动，以保证汽车具有良好的乘坐舒适性和行驶平顾性；保证车轮与路面的良好附着而不致打滑，使汽车行驶平稳。2轮胎的类型 汽车轮胎按其用途可分为轿车轮胎和载货汽车轮胎两种。轿车轮胎主要用于轿车的充气轮胎；载货汽车轮胎主要用于载货汽车、客车及挂车上的充气轮胎。汽车轮胎按胎体结构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；而实心轮胎目前仅应用在沥青混凝土路面的干线道路上行驶的低速汽车或重型挂车上。60就充气轮胎而言，按组成结构不同

37、，可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种；按胎内的工作压力大小，可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种；按胎体中帘线排列的方向不同，又可以分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线胎，按胎面花纹的不同，还可以分为普通花纹胎、混合花纹胎和越野花纹胎。(1)有内胎式轮胎 这种轮胎由外胎1、内胎2和垫带3组成(图5-27)。1)外胎 外胎是用耐磨橡胶制成强度较高而又有弹性的外壳，直接与地面接触，保护着内胎使其不受损伤。它由胎圈1、缓冲层2、胎面3和帘布层4等组成(见图5-28)。61 图5-27 有内胎式充气 图5-28 外胎的构造 轮胎组成 1-胎圈 2-缓冲层 3-胎面 1-外胎 2-内胎 3-垫带 4-帘布层

38、5-胎冠 6-胎肩 7-胎侧 62a)胎面：胎面是外胎的外表面，包括胎冠5、胎肩6和胎侧7三部分。胎冠5也称行驶面，它与路面直接接触，承受冲击和磨损，并保护胎体不受机械损伤。为了增加轮胎与路面之间的附着力，防止纵横向滑移，在胎冠1上制有各种形式的花纹(图5-29)。胎肩6是较厚的胎冠5和较薄的胎侧7间的过渡部分，一般也有各种花纹以防滑和散热。胎侧7是贴在帘布层侧壁的薄橡胶层，其作用是保护胎侧部分的帘布层免受机械损伤及水份侵蚀。胎侧不与地面接触，一般不磨损，但此处承受较大的挠曲变形。63 图5-29 轮胎的花纹 a)普通花纹 b)混合花线 ，)越野花纹64b)帘布层：帘布层4是外胎的骨架，也称胎

39、体，其主要作用是承受负荷(汽车重力、路面冲击力和内部气压)，保持轮胎外缘尺寸和形状。帘布层通常由多层胶化的棉线或其他纤维编织物所迭成，并按一定的角度交叉排列。为使其负荷均匀分布，帘布层数多采用偶数。帘布层数的多少要根据轮胎承受的负荷、内压以及轮胎的类别和用途来确定，一般在外胎表面上注有帘布层数。c)缓冲层：缓冲层2位于胎面和帘布层之间，质软而弹性大。其作用是加强胎面与帘布层的结合，以缓和汽车在行驶时所受到的不平路面的冲击，以及防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。d)胎圈：胎圈1是帘布层的根基。它靠胎圈固装在轮辋上。胎圈由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成。652)内胎 内胎是一个环形的橡胶管，

40、上面装有气门嘴，以便充入或排出空气。内胎里充满了一定压力的压缩空气。一般气压在0.5-0.7MPa的轮胎称为高压胎，0.150.45MPa的轮胎称为低压胎，0.15MPa以下的轮胎称为超低压胎。目前，轿车、货车几乎全都采用低压胎，因为低压胎弹性好、断面宽，与道路接触面大，壁薄而散热性好，所以提高了汽车的行驶平顺性、转向操纵的稳定性，同时，道路和轮胎本身的寿命也得以延长。但由于橡胶性质的改善，已使轮胎负荷能力大为提高，虽然轮胎气压已在高压胎范围，但轮胎的缓冲性能仍保持原来同规格的低压胎性能，这类轮胎国内外仍将其归于低压胎之列。663)垫带 垫带是一个环形的橡胶带，它垫在内胎与轮辋之间，保护内胎不

41、被轮辋和胎圈磨坏，并防止尘土及水汽浸入胎内。4)子午线轮胎 目前，子午线轮胎得到了越来越广泛的应用。子午线轮胎(图5-30)帘布层2的帘线与轮胎子午断面接近一致(即与胎面中心线成90或接近90)排列，以带束层3箍紧胎体。其特点是帘线的这种排列能使其强度被充分利用，故它的帘布层数比普通轮胎可减少将近一半，且没有偶数限制，所以胎体柔软；帘线在圆周方向上只靠橡胶来联系。为了承受汽车行驶时产生的较大切向力，子午线轮胎具有若干层帘线与子午断面呈大角度(交角7075)、高强度、不易拉伸的周向环形的类似缓冲层的带束层，同时带束层采用强度高、伸缩率小的帘线材料制成，故带束层像一条刚性环带似地箍在胎体上，极大地

42、提高了胎面的刚度和强度。67 图5-30 于午线轮胎 1-胎圈 2-帘布层 3-带束层 4-胎冠 68 子午线轮胎与普通斜交胎相比，具有耐磨性好、弹性大、行驶里程长(比普通胎长50以上)；滚动阻力小、节约燃料(滚动阻力可减小25-30，油耗降低8左右)；承载能力大、减振性能和附着性能好，胎面耐刺穿和自重轻等优点。但其胎侧易裂口，胎圈易损坏，且侧向稳定性差，成本高。于午线轮胎使用的轮辋与普通轮胎相同，在使用中，子午线轮胎与普通轮胎不能并装，也不可同轴混装。充气时，一般载货汽车子午线轮胎的内压应比相应的普通轮胎高0.2MPa左右。国内外轿车及一些中型载货汽车广泛装用于午线轮胎。69(2)无内胎轮胎

43、 无内胎轮胎(图5-31)在外观和结构上与有内胎轮胎相似，所不同的是它没有内胎和垫带，空气直接压入外胎中，其密封性是由外胎和轮辋来保证的，无内胎轮胎的内壁上附加了一层厚约23mm的专门用来封气的橡胶密封层1，有的还在该层下面贴着一层特殊混合物制成的自粘层。当轮胎穿孔时，自粘层能自行将刺穿的孔粘合，故这种轮胎也称为有自粘层的无内胎轮胎。在胎圈外侧也有一层胎圈橡胶密封层2，用以增加胎圈与轮辋着合的气密性。轮辋底部是倾斜的，并涂有均匀的漆层。气门嘴3直接固定在轮辋6的一侧，其间垫的密封用橡胶密封垫4，并用螺母旋紧密封。铆接轮辋和辐板的铆钉7自内侧塞入，并涂上一层橡胶。70 图5-31 无内胎轮胎 1

44、-橡胶密封层 2-胎圈橡胶密封层 3-气门嘴 4-橡胶密封垫 5-气门嘴帽 6-轮辋71 无内胎轮胎的优点是：只在爆破时才会失效，而穿孔时漏气缓慢，胎压不会急剧下降仍能继续行驶；同时因无内胎，故摩擦生热少，散热快，适于高速行驶；此外，它结构简单，质量较小。无内胎轮胎的缺点是：密封层和自粘层易漏气，途中修理较为困难。此外，自粘层只有在穿孔尺寸不大时方能粘合。天气炎热时自粘层可能软化而向下流动从而破坏车轮平衡，因此，一般多采用无自粘层的无内胎轮胎。它的外胎内壁只有一层密封层，当轮胎穿孔后，由于其本身处于压缩状态而紧裹着穿刺物，故能长期不漏气，即使将穿刺物拔出，亦能暂时保持胎内气压。无内胎轮胎一般配

45、用深式轮辋，目前在轿车上应用较多，如一汽红旗CA7220，奥迪100、捷达高尔夫、上海桑塔纳2000等轿车均采用了无内胎于午线充气轮胎。图5-32为上海桑塔纳2000轿车装用的无内胎子午线轮胎示意图。72图5-32 上海桑塔纳2000轿车车轮总成构造1-车轮螺栓 2-气门嘴 3-车轮饰板 4-轮辐板 5-轮辋 6-子午线轮胎 7-平衡块及夹子73轮胎规格的表示方法基本上有公制和英制两大系统，目前大多数国家包括我国在内均采用英制表示法。充气轮胎的尺寸标注如图5-33所示。高压胎用二个数字之间加一乘号来表示，即D轮胎的名义外径(英寸)表示高压胎B轮胎断面高度(英寸)高压胎在汽车上应用较少，汽车上广

46、泛应用的是低压胎。低压胎亦用两个数字和中间一个对开线分开，即B-dB轮胎断面宽度(英寸)-表示低压胎d轮辋直径(英寸)超低压胎的表示方法与低压胎相同。74图5-33 轮胎的尺寸标注D-外直径 d-内直径(即轮辋直径)B-断面宽度 H-断面高度 75 我国国家规定，外胎两侧除标有轮胎规格外，还应标出制造厂商标、层级、最大负荷及相应气压、生产编号等。为便于识别胎体帘线，胎侧还标有汉语拼音字母。如M(或无字)表示棉帘线胎、R表示人造丝帘线胎、N表示尼龙胎、Z表示子午线胎、C表示钢丝胎、ZC表示钢丝子午线胎国产轿车轮胎分类见表5-4。表5-4 国产轿车轮胎种类 76 由表5-4可知，轮胎断面系列有超低

47、压(82系列)、低压(88系列)和普通(96系列)三类。轮胎的尺寸参数如图5-34所示。轮胎速度符号与最高行驶速度见表5-5。表5-5 轮胎速度符号与最高行驶速度(摘自GBT29781989)77图5-34 轮胎的尺寸参数D0-外直径 D-轮辋的名义直径 (轮胎的内直径)S-断面宽度 H-断面高度 W-总宽度78当今轿车轮胎进一步向扁平方向发展，其扁平率为高宽比(HB)x100由60-80趋向于50-70，多用50、55、60、65、70几种，少数轿车已用40、45规格。而在法拉利F40车上已采用35规格的超扁平轮胎。美国最新的轮胎系列表示方法，即采用以“扁平率”为基础的“字母-数字”标志例如

48、某一轮胎标记为F78-14，其中F表示轮胎的承载能力；第一个数字指“扁平率”为HB x100，数字78表示轮胎的高度是宽度的78，此数值愈低，轮胎断面愈趋扁平；第二个数字14，表示轮辋直径是14in。承载能力的单位为kg，表示承载能力的字母及承受的载荷如下：A410、B445、C480、D510、E540、F580、G620、H685、I715、K735、L760、M810、N850、V295、W320、Y350、Z375。79 由于子午线轮胎与“扁平形轮胎”的问世，便出现了新的轮胎尺寸参数符号。美、日等国家现采用最新轮胎尺寸系列就是以高宽比(HB)作为轮胎分类基础的，称为“扁平率”。子午线轮胎规格的表示方法是把标志子午胎字样的“R”置于断面宽与轮辋直径之间。一汽捷达王轿车装用的子午线扁平轮胎的型号为18560R14，其含义自左至右；数字185表示轮胎宽度185mm，符号“”后面的数字60，即扁平率为60，字母“R”表示该轮胎为子午线轮胎，最后一个数字表示轮辋的直径为14in(356mm)。