汽车结构原理行驶系详解
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汽车结构原理行驶系详 解
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2020/11/23
汽车结构原理行驶系详解
16.1汽车行驶系功用
1、接受由传动系传来的转矩，并通过驱动 轮与地面之间的附着作用，产生路面对 汽车的牵引力；
2、传递并承受路面作用于车轮上的各种反 力及其所形成的力矩；
3、尽可能的缓和行驶时由于不平路面对车 身造成的冲击和振动，并且与转向系很 好地配合，实现汽车行驶方向的正确控 制，从而保证汽车行驶平顺性和操纵稳 定性。
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汽车结构原理行驶系详解
2）边梁式车架的特点：
边梁式车架便于安装车身（包括驾驶室、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。因而在载重汽车和 特种车上得到广泛用。
在车架的前后两端一般装有缓冲件-保险杠。 载重汽车车架前端还装有挂钩，以便于在汽车发 生故障时由别的汽车来拖带，其后横梁上装有拖 带挂车用的拖钩，为了承受拖钩上传来的较大作 用力，要以角支撑加强后横梁。
组成： 前轴、转向节、主销、轮毂
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汽车结构原理行驶系详解
1、与非独立悬架匹配的转向桥
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汽车结构原理行驶系详解
1、前轴
前轴是转向桥的主体，一般用中碳钢模 煅成型后，经热处理制成。其断面为“工” 型，为提高抗扭强度，在两端各有一个加 粗部分，成为拳型，其中有通孔。
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汽车结构原理行驶系详解
前轮前束
安装前轮时，在同一轴上的两端车轮旋 转平面不平行，前端略向内束的现象。
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汽车结构原理行驶系详解
车轮前束的作用
消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两 前轮前端向外张开的影响。 •（A—B）
称为前束 值 一般前 束值为 0~12mm
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但这种车架制造工艺复杂，精度要求高， 使维护保养不方便。另外横梁是悬臂梁， 弯矩大，易在根部处损坏。
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17.2.3 综合式车架
综合式车架是中梁式车架的一种变形。 纵梁前段是边梁式的，用以安装发动机； 中后段是中梁式的，用伸出来的支架可以 固定车身。
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汽车结构原理行驶系详解
4、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，轴承的松紧度可以 用调节螺母进行调节。轮毂的外端用冲压 的金属罩盖住，内端装有油封。制动底板 与金属罩一起固定在转向节上。
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2、与独立悬架匹配的转向桥
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正确的前轮定位应做到：汽车直线形式 稳定不摆；转向时转向盘作用力不大；转 向后具有自动回正的作用；轮胎与地面间 不打滑以减少油耗；延长轮胎的使用寿命。
前轮定位包括主销后倾、主销内倾、前 轮外倾和前轮前束。
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汽车结构原理行驶系详解
1、主销后倾角
主销安装在前轴上后，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γ叫做主销后倾角。
轮辐：将轮毂和轮辋连接起来，轮辋和 轮辐可以是整体的也可以是可拆卸的。
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2、车轮的类型
• 1）按轮辐的构造分：辐板式、辐条式。 普通轿车和轻、中型载货汽车多采用辐板 式，而高级轿车、竞赛汽车及重型载货汽 车多采用辐条式车轮。
• 2）按车轴一端安装轮胎数分：单式车轮、 双式车轮。
•调节横拉杆来 调节车轮前束
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3、前轮外倾
前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略 向外倾，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α称为前 轮外倾角。
4、前轮前束
汽车两车轮安装后，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。
（3）车轮—履带式—车轮和履带可以互换 使用。
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第17章 车架
17.1 车架的功用和要求 汽车车架俗称“大梁”。其上装有发动机、 变速器、传动轴、前后车桥以及车身等总成 和部件。因而，车架的主要功用是： 支撑、连接汽车各零部件和总成，并使它 们保持正确的相对位置，承受来自车上和地 面上的各种静、动载荷。
为了减小磨损，转向节销孔内压入青铜 衬套，需润滑脂润滑。
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3、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。
主销中部切有凹槽，安装时主销固定螺 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。
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第18章 车桥
18.1 概述
1、车桥的功用
车桥通过悬架与车架(或承载式车身)相连，两 端安装车轮,其功用是传递车架与车轮之间的各方 向作用力及其所产生的弯矩和扭矩。
2、车桥的类型
为了便于与不同悬架相配合，汽车的车桥分 为整体式和断开式两种。按使用性质划分，车桥 又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥, 其中转向桥和支持桥属于从动桥。
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19.1.1 辐板式车轮
辐板式车轮是目前汽车上使用最多的车轮。
组成:挡圈、轮辋、辐板和气门嘴伸出口。 辐板用以连接轮辋和轮毂的圆盘，它将轮 毂和轮辋连接为一体，大多是冲压制成的， 少数是与轮毂铸成一体。后者多用于重型 汽车上。辐板与轮辋是铆接或焊接在一起 的，对于采用无内胎轮胎的车轮，宜采用 焊接法可提高轮辋的密闭性。
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•19.1 车轮
1、车轮的组成
•轮毂
•轮辋
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、轮辐和轮
辋组成。
•轮辐
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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，用以安装轮胎，承受 作用在车轮上的负荷，散热并保证车轮有 合适的断面宽度和横向刚度。
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第19章 车轮与轮胎
车轮和轮胎的功用: 1、支承整车的质量，使汽车能够承载； 2、缓和由路面传来的冲击力，改善承载条件； 3、传递驱动力、制动力和转向力，改善承载条 件； 4、减小行驶阻力和能量的消耗，提高运输效率； 5、有效提高通过性。
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和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由低合 金钢板(16Mn)冲压而成，两种者之间采用 铆接或焊接连接。
纵梁多采用抗弯能力较强的槽型截面， 也有采用Z字形或箱形等截面形状的，因纵 梁中部受变曲力矩最大，中部断面宽，由
中部至两端逐渐减少，构成等强度梁。为
了汽车结构布置的要求，纵梁可在上下及
左右方向做成弯曲的。为了固定转向器、
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16.2汽车行驶系的分类
根据结构形式的不同分为两种： 轮式 （应用最广泛） 履带式 1、轮式 a 、组成：由车架、车桥、车轮和悬架等部
分组成。 b、各部分作用：
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汽车结构原理行驶系详解
车架：全车的装配和支承的基础，将汽车的各相关总成连接成 一整体。 车轮：将汽车发出的作用力传给地面，同时将地面的反作用力 传回汽车。 车桥：传递车架与车轮之间的各方向作用力及其所产生的弯矩 和扭矩。 悬架：减少车辆在不平路面上行驶时车身所受到的冲击和振动； 传递力及力矩；保证车轮和车身之间的确定运动关系。
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•主销后倾作用
•主销后倾角
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•主销后倾角 有使车轮自动 回正的作用
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2、主销内倾角 主销安装在前轴上后，在横向 平面内，其上端略向内倾，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 的夹角β叫主销内倾角。 作用： 1、保持汽车直线行驶的稳定性。 2、使驾驶员转向轻便。
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汽车结构原理行驶系详解
轿车的辐板采用材料较薄，常冲压成起 伏各样形状，以提高刚度。辐板上开有若 干孔，用以减轻质量，同时有利于制动器 散热，安装时可作把手。
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汽车结构原理行驶系详解
不同材料车轮对比
1）钢制车轮：钢制车轮采用的最多， 可以大批量生产，价格低廉，重量和散热 方面不如铝制车轮，它的造型受到限制， 很难实现新颖的造型；
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汽车结构原理行驶系详解
c、受力情况
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2、履带式 类型： （1）半履带式---前桥装滑橇或车轮，用来
实现转向，后桥装履带，主要用于雪地 或沼泽地带行驶。 （2）全履带式---前后桥上都装有履带，适 用无路或草地或沼泽地。通过使两侧履 带上产生不同的驱动力来实现转向的。
钢板弹簧、蓄电池等的需要，在纵梁上要 打出相应的安装孔。
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汽车结构原理行驶系详解
在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件 和总成，所以横梁形状以及在纵梁上的位置应满 足安装上的需要。横、纵梁的断面形状、横梁的 数量以及两者之间的连接方式，对车机架的扭转 刚度有大的影响。通常货车约有5~6根横梁。
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18.2 转向桥和转向驱动桥
转向桥通常位于汽车的前部，因此也叫前桥。 有些汽车也采用多轴转向。
18.2.1 转向桥
功用：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，且承受一定的载荷。
性能要求：强度、刚度大；定位角、转向角 正确；质量小,内部摩擦小。
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•使转向节与 主销轴线距
离扩大，从 而增大转矩。
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主销内倾的作用
•主销 内倾角有使车 轮自动回正的作用
•车轮绕主销旋转 180°后的状态
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前轮外倾
作用：当车空载时，
轮胎外缘与路面接 触，当车载货时， 在车重的作用下车 轮垂直于路面，使 轮胎能够均匀磨损。
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17.2车架的类型和构造
目前汽车车架按其结构型式主要可分为边梁 式车架和中梁式车架和综合式。有些轿车没有车 架，采用承载式车身(也称无梁式车架)
17.2.1、边梁式车架
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1）边梁式车架的结构
边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁
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二、车架的要求 1、满足汽车总布置的要求； 2、车架承受着全车的大部分重量，在汽车行 驶时，它承受来自装配在其上的各部件传来的力 及其相应的力矩的作用。汽车行驶中，车架在载 荷作用下会产生扭转变形，使安装在其上的各部 件相互位置发生变化。当车轮受到冲击时，车架 也会相应受到冲击载荷。因而要求车架具有足够 的强度与适当的刚度； 3、同时尽量减轻重量，结构简单； 4、在良好路面行驶的汽车，车架应布置得离 地面近一些，使汽车重心降低，有利于汽车稳定 行驶，车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的 空间，以获得较大的转向角，以使汽车的机动性 好。
主销插入通孔中，中部向下成凹形，目 的使发动机重心降低，从而降低汽车重心， 扩展驾驶员视野，减小传动轴与变速器输 出轴之间的夹角。
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2、转向节
转向节是车轮转向的铰链，是一个叉形 件。上下两叉有安装主销的两个轴孔，转 向节用来安装车轮。
转向节上销孔的两耳通过主销与前轮两 端的拳形部分相连，使前轮可以绕主销偏 转一定的角度而使车轮转向。
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18.2.2 转向驱动桥
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18.3 转向轮定位
为了保持汽车直线行驶的稳定性、轻便 性和减小轮胎与地面间的摩擦，转向节和 前轴三者之间必须保证一定的相对位置， 这种具有一定相对位置的安装称为转向轮 定位，也称前轮定位。
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17.2.2、中梁式车架
中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁,因 此亦称为脊梁式车架。纵梁断面为圆形或矩形(管 形或箱形)，其上固定有横向的托架或连接梁，使 车架成鱼骨状。
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汽车结构原理行驶系详解
1）中梁式车架的特点：
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。车架刚度和强度较 大，中梁内装有传动轴,还能对传动轴有防 尘作用。
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16.1汽车行驶系功用
1、接受由传动系传来的转矩，并通过驱动 轮与地面之间的附着作用，产生路面对 汽车的牵引力；
2、传递并承受路面作用于车轮上的各种反 力及其所形成的力矩；
3、尽可能的缓和行驶时由于不平路面对车 身造成的冲击和振动，并且与转向系很 好地配合，实现汽车行驶方向的正确控 制，从而保证汽车行驶平顺性和操纵稳 定性。
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汽车结构原理行驶系详解
2）边梁式车架的特点：
边梁式车架便于安装车身（包括驾驶室、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。因而在载重汽车和 特种车上得到广泛用。
在车架的前后两端一般装有缓冲件-保险杠。 载重汽车车架前端还装有挂钩，以便于在汽车发 生故障时由别的汽车来拖带，其后横梁上装有拖 带挂车用的拖钩，为了承受拖钩上传来的较大作 用力，要以角支撑加强后横梁。
组成： 前轴、转向节、主销、轮毂
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1、与非独立悬架匹配的转向桥
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1、前轴
前轴是转向桥的主体，一般用中碳钢模 煅成型后，经热处理制成。其断面为“工” 型，为提高抗扭强度，在两端各有一个加 粗部分，成为拳型，其中有通孔。
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汽车结构原理行驶系详解
前轮前束
安装前轮时，在同一轴上的两端车轮旋 转平面不平行，前端略向内束的现象。
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汽车结构原理行驶系详解
车轮前束的作用
消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两 前轮前端向外张开的影响。 •（A—B）
称为前束 值 一般前 束值为 0~12mm
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但这种车架制造工艺复杂，精度要求高， 使维护保养不方便。另外横梁是悬臂梁， 弯矩大，易在根部处损坏。
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17.2.3 综合式车架
综合式车架是中梁式车架的一种变形。 纵梁前段是边梁式的，用以安装发动机； 中后段是中梁式的，用伸出来的支架可以 固定车身。
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4、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，轴承的松紧度可以 用调节螺母进行调节。轮毂的外端用冲压 的金属罩盖住，内端装有油封。制动底板 与金属罩一起固定在转向节上。
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2、与独立悬架匹配的转向桥
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正确的前轮定位应做到：汽车直线形式 稳定不摆；转向时转向盘作用力不大；转 向后具有自动回正的作用；轮胎与地面间 不打滑以减少油耗；延长轮胎的使用寿命。
前轮定位包括主销后倾、主销内倾、前 轮外倾和前轮前束。
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1、主销后倾角
主销安装在前轴上后，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γ叫做主销后倾角。
轮辐：将轮毂和轮辋连接起来，轮辋和 轮辐可以是整体的也可以是可拆卸的。
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2、车轮的类型
• 1）按轮辐的构造分：辐板式、辐条式。 普通轿车和轻、中型载货汽车多采用辐板 式，而高级轿车、竞赛汽车及重型载货汽 车多采用辐条式车轮。
• 2）按车轴一端安装轮胎数分：单式车轮、 双式车轮。
•调节横拉杆来 调节车轮前束
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3、前轮外倾
前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略 向外倾，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α称为前 轮外倾角。
4、前轮前束
汽车两车轮安装后，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。
（3）车轮—履带式—车轮和履带可以互换 使用。
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第17章 车架
17.1 车架的功用和要求 汽车车架俗称“大梁”。其上装有发动机、 变速器、传动轴、前后车桥以及车身等总成 和部件。因而，车架的主要功用是： 支撑、连接汽车各零部件和总成，并使它 们保持正确的相对位置，承受来自车上和地 面上的各种静、动载荷。
为了减小磨损，转向节销孔内压入青铜 衬套，需润滑脂润滑。
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3、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。
主销中部切有凹槽，安装时主销固定螺 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。
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第18章 车桥
18.1 概述
1、车桥的功用
车桥通过悬架与车架(或承载式车身)相连，两 端安装车轮,其功用是传递车架与车轮之间的各方 向作用力及其所产生的弯矩和扭矩。
2、车桥的类型
为了便于与不同悬架相配合，汽车的车桥分 为整体式和断开式两种。按使用性质划分，车桥 又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥, 其中转向桥和支持桥属于从动桥。
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19.1.1 辐板式车轮
辐板式车轮是目前汽车上使用最多的车轮。
组成:挡圈、轮辋、辐板和气门嘴伸出口。 辐板用以连接轮辋和轮毂的圆盘，它将轮 毂和轮辋连接为一体，大多是冲压制成的， 少数是与轮毂铸成一体。后者多用于重型 汽车上。辐板与轮辋是铆接或焊接在一起 的，对于采用无内胎轮胎的车轮，宜采用 焊接法可提高轮辋的密闭性。
汽车结构原理行驶系详解
•19.1 车轮
1、车轮的组成
•轮毂
•轮辋
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、轮辐和轮
辋组成。
•轮辐
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2020/11/23
汽车结构原理行驶系详解
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，用以安装轮胎，承受 作用在车轮上的负荷，散热并保证车轮有 合适的断面宽度和横向刚度。
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第19章 车轮与轮胎
车轮和轮胎的功用: 1、支承整车的质量，使汽车能够承载； 2、缓和由路面传来的冲击力，改善承载条件； 3、传递驱动力、制动力和转向力，改善承载条 件； 4、减小行驶阻力和能量的消耗，提高运输效率； 5、有效提高通过性。
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2020/11/23
和若干横梁构成，横梁和纵梁一般由低合 金钢板(16Mn)冲压而成，两种者之间采用 铆接或焊接连接。
纵梁多采用抗弯能力较强的槽型截面， 也有采用Z字形或箱形等截面形状的，因纵 梁中部受变曲力矩最大，中部断面宽，由
中部至两端逐渐减少，构成等强度梁。为
了汽车结构布置的要求，纵梁可在上下及
左右方向做成弯曲的。为了固定转向器、
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16.2汽车行驶系的分类
根据结构形式的不同分为两种： 轮式 （应用最广泛） 履带式 1、轮式 a 、组成：由车架、车桥、车轮和悬架等部
分组成。 b、各部分作用：
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车架：全车的装配和支承的基础，将汽车的各相关总成连接成 一整体。 车轮：将汽车发出的作用力传给地面，同时将地面的反作用力 传回汽车。 车桥：传递车架与车轮之间的各方向作用力及其所产生的弯矩 和扭矩。 悬架：减少车辆在不平路面上行驶时车身所受到的冲击和振动； 传递力及力矩；保证车轮和车身之间的确定运动关系。
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•主销后倾作用
•主销后倾角
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•主销后倾角 有使车轮自动 回正的作用
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2、主销内倾角 主销安装在前轴上后，在横向 平面内，其上端略向内倾，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 的夹角β叫主销内倾角。 作用： 1、保持汽车直线行驶的稳定性。 2、使驾驶员转向轻便。
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轿车的辐板采用材料较薄，常冲压成起 伏各样形状，以提高刚度。辐板上开有若 干孔，用以减轻质量，同时有利于制动器 散热，安装时可作把手。
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不同材料车轮对比
1）钢制车轮：钢制车轮采用的最多， 可以大批量生产，价格低廉，重量和散热 方面不如铝制车轮，它的造型受到限制， 很难实现新颖的造型；
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2、履带式 类型： （1）半履带式---前桥装滑橇或车轮，用来
实现转向，后桥装履带，主要用于雪地 或沼泽地带行驶。 （2）全履带式---前后桥上都装有履带，适 用无路或草地或沼泽地。通过使两侧履 带上产生不同的驱动力来实现转向的。
钢板弹簧、蓄电池等的需要，在纵梁上要 打出相应的安装孔。
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在横梁上往往要安装汽车上的一些主要部件 和总成，所以横梁形状以及在纵梁上的位置应满 足安装上的需要。横、纵梁的断面形状、横梁的 数量以及两者之间的连接方式，对车机架的扭转 刚度有大的影响。通常货车约有5~6根横梁。
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18.2 转向桥和转向驱动桥
转向桥通常位于汽车的前部，因此也叫前桥。 有些汽车也采用多轴转向。
18.2.1 转向桥
功用：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，且承受一定的载荷。
性能要求：强度、刚度大；定位角、转向角 正确；质量小,内部摩擦小。
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•使转向节与 主销轴线距
离扩大，从 而增大转矩。
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主销内倾的作用
•主销 内倾角有使车 轮自动回正的作用
•车轮绕主销旋转 180°后的状态
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前轮外倾
作用：当车空载时，
轮胎外缘与路面接 触，当车载货时， 在车重的作用下车 轮垂直于路面，使 轮胎能够均匀磨损。
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17.2车架的类型和构造
目前汽车车架按其结构型式主要可分为边梁 式车架和中梁式车架和综合式。有些轿车没有车 架，采用承载式车身(也称无梁式车架)
17.2.1、边梁式车架
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1）边梁式车架的结构
边梁式车架由位于右左两侧的两根纵梁
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二、车架的要求 1、满足汽车总布置的要求； 2、车架承受着全车的大部分重量，在汽车行 驶时，它承受来自装配在其上的各部件传来的力 及其相应的力矩的作用。汽车行驶中，车架在载 荷作用下会产生扭转变形，使安装在其上的各部 件相互位置发生变化。当车轮受到冲击时，车架 也会相应受到冲击载荷。因而要求车架具有足够 的强度与适当的刚度； 3、同时尽量减轻重量，结构简单； 4、在良好路面行驶的汽车，车架应布置得离 地面近一些，使汽车重心降低，有利于汽车稳定 行驶，车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的 空间，以获得较大的转向角，以使汽车的机动性 好。
主销插入通孔中，中部向下成凹形，目 的使发动机重心降低，从而降低汽车重心， 扩展驾驶员视野，减小传动轴与变速器输 出轴之间的夹角。
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2、转向节
转向节是车轮转向的铰链，是一个叉形 件。上下两叉有安装主销的两个轴孔，转 向节用来安装车轮。
转向节上销孔的两耳通过主销与前轮两 端的拳形部分相连，使前轮可以绕主销偏 转一定的角度而使车轮转向。
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18.2.2 转向驱动桥
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汽车结构原理行驶系详解
18.3 转向轮定位
为了保持汽车直线行驶的稳定性、轻便 性和减小轮胎与地面间的摩擦，转向节和 前轴三者之间必须保证一定的相对位置， 这种具有一定相对位置的安装称为转向轮 定位，也称前轮定位。
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17.2.2、中梁式车架
中梁式车架只有一根位于汽车中央的纵梁,因 此亦称为脊梁式车架。纵梁断面为圆形或矩形(管 形或箱形)，其上固定有横向的托架或连接梁，使 车架成鱼骨状。
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1）中梁式车架的特点：
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。车架刚度和强度较 大，中梁内装有传动轴,还能对传动轴有防 尘作用。