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第十六章 车桥和车轮
第一节
车桥
一、功用和要求
1. 功用
安装车轮，在车架与车轮之间传力。
2. 类型
按结构分：
断开式：配独立悬架
整体式：配非独立悬架
按功用分：转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支承桥
二、转向桥
主销
（一）组成：
前梁
主销
轮毂
转向节
转向桥的支承：
通过悬架弹簧与
车架连接；
通过两侧车轮支
承车身。
转向节
轮毂
前梁
1、构造：
前梁、转向节、轮毂
（二）结构特点
前梁：断面常采用工字梁或空心圆管梁，以承受弯矩为主，（在
制动时承受弯矩和扭矩）
主销：为连接前轴和转向节的部件，主销固定在前轴的销孔内，
为静配合，与转向节的销孔为动配合。
轮毂：为一个旋转件，在轮毂上可安装轮盘。通过两个轮毂轴承
安装在转向节轴径上，内端为大轴承。
转向节：叉形件，在叉形件上有安装主销的两个轴孔，可安装轴
承的为转向节轴，在轴的根部安装有制动底板。
转向节臂
轮毂
其它部分：转向
节臂与转向杆系
共同运动，实现
汽车的转向。
润滑：一般采用
润滑脂润滑。
转向横拉杆
主销
（三）实例
1. EQ1090转向桥
前梁：工字型，
锻压，中部下弯。
调整垫片和推力轴承。
2. BJ1040转向桥
前梁横段为钢管，与主销座焊接。球推力轴承。
3. 黄河JN1150转向桥
主销为锥形，以螺母1调整。
4.解放CA1092转向桥
(四)断开式转向桥
特点：
与独立悬架结合使用，提高车辆的操纵稳定性和平顺性；
有效的降低汽车的非簧载质量；降低发动机的重心；
广泛应用于轿车或者轻型车辆的前桥。
悬
架
总
成
车
轮
纵拉杆
中臂
主转向臂
转
向
梯
形
臂
转向横拉杆
转
向
梯
形
臂
三、转向轮定位参数
功能：使转向轮能自动回正，以保证汽车直线行驶的稳定性。
1. 主销后倾角（γ）
作用：力图使转弯后的
前轮自动回正。
γ=2～3 °
原理：地面侧向力形成的力矩的方向与车轮偏转方向
相反——回正作用，回正力矩。
稳定力矩：YL
主销后倾拖距：Sab
2. 主销内倾角（ β ）
由重力产生回正作用，靠设计保证。
C叫主销偏置量：
它减小，操纵轻便，
地面冲击力小。
β<8°
3. 车轮外倾角（ α ）
由转向节设计决定。
作用：避免满载时形成
内倾，减小轮胎摩擦
减小轮毂外端轴向负荷
α=1°左右
4. 车轮前束（A-B=8～12mm）
消除因前轮外倾产生的滑动（滚锥）
前轮前束：前轮后端边缘距离与前端边缘距离的差值。
四、转向驱动桥
1.组成
转向桥+驱动桥，
全轮驱动车或前置前
驱车用。
2. 结构特点
主减速器、差速器半轴分段（内、外），同轴，加等速万
向节主销分上、
下段，转向节空
心，装半轴，主
销中心始终通
过等速万向节
中心。
3、实例
（1）EQ2080前桥
转向节由外壳和轴颈组成
内半轴外端加轴承
三销轴式等速万向节
主销分上下半
（2）SX2150
前桥：双联式
等速万向节；
主销支承：圆
柱滚子和推力
球轴承。
（3） Santana前桥
球笼式万向节；独立悬架
五、支持桥
第二节
车轮及轮胎
1.平衡块；2.轮毂及轮幅；
3.气门芯；4.轮辋；5.轮胎。
一、功用
承重；缓冲，减振
产生驱动力和制动力
产生侧向力
产生回正力矩
保证良好的附着
二、车轮
1. 组成
轮毂、轮辋、轮辐
2. 车轮形式（分类）
（1）按轮辐结构：
a 辐板式：
结构特点：
钢制圆盘车辐挡圈
按轮辐的构造分：
按车轴一端安装轮胎数分：
辐板式车轮
辐条式车轮
单式车轮
双式车轮
挡圈
衬块
气门嘴伸出口
螺栓
辐板
轮辋
辐条
轮
辋
b 辐条式
钢丝辐条：价高，赛车、高级轿车用。
铸造辐条：重型车用。
•（3）按车轴一
端轮胎数量：
•a 单式车轮
•b
双式车轮：
双后轮采用两套
辐板和轮辋
（4）按车轮的材质分类
a 钢制
辐板是用薄钢板冲压制成。 价格低，应用广。
b 铝合金
辐板与轮辋铸成一体。车轮轻，散热性好。
c 镁合金
更轻，耐腐蚀差。
3. 轮辋
轮辋按结构可分为：
深槽轮辋、平底轮辋、对开式轮辋、半深槽轮辋、深
槽宽轮辋、平底宽轮辋、全斜底轮辋等。
常见的轮辋形式是：深槽轮辋、平底轮辋。
深槽轮辋
平底轮辋
对开式轮辋
用于轿车、
轻型越野车
货车用
货车用
4、轮毂结构与车轮的按装
（1）轮毂结构：位于车轮中心
独立成件；与轮辐制成一体；与制动鼓制成一体
（2）车轮的按装
从动桥上的轮毂结构和车轮安装：轮毂与制动鼓制成一体，靠
轴承支承在轮毂半轴上。驱动桥上的轮毂结构和车轮安装靠轴承支
承在轮毂半轴上，独立成件，靠内花键或半轴缘与半轴相连。转向
驱动桥上的轮毂则独立成件，靠内花键与半轴相连。支承在转向节
上。
5.车轮规格
轮辋宽度B；
轮辋直径d；
安装螺栓孔节圆直径d1；
偏置距E：轮辋中心到车轮安
装面的距离；
轮毂直径d2；
安装螺栓直径d3。
安装螺栓的数目和分布角度。
三、轮胎
1. 作用：和汽车悬架系统一起缓冲轮面的冲击，并衰减其
振动，保证车辆具有良好的舒适性和平顺性；保证车轮和
地面之间有良好的附着性，提高车辆的动力性、制动性；
承受汽车的重量、动载荷和来自各方向的力和力矩，提高
车辆的操纵稳定性；
2.要求：轮胎必须具有适宜的弹性、阻尼和承载能力；胎
面部分具有增强附着能力的花纹：具有热稳定性、耐磨等
3.轮胎的类型
按用途分为：载货汽车轮胎（重、中、轻型）；轿车轮胎
按轮胎胎体结构分为：充气轮胎（汽车上使用的主要轮胎
形式）； 实心轮胎
充气轮胎按组成结构分为：有内胎轮胎；无内胎轮胎。
按帘线排列方向分为：普通斜交轮胎；子午线轮胎。
按充气大小分为：高压（0.5~0.7Mpa）：刚度大，较硬，
承载容量大，摩擦系数小。低压（0.15~0.45Mpa）弹性好、
断面宽、接触面积大、薄壁。超低压（0.15以下）。
4、有内胎的充气轮胎
（1）组成：内胎，外胎，垫带
外胎由胎面（胎冠、胎肩、胎侧）、缓冲层、帘布层、胎圈组成。
5、无内胎的充气轮胎
有气密层、与轮辋接触部位有气密层可保证气压，有的
有自粘层可粘合穿孔。摩擦生热少、气密性好。
6、普通斜交胎外胎：
胎面层、
帘布层、
缓冲层、
胎圈
胎面层：由胎冠、胎肩、胎侧组成。胎冠由耐磨橡胶构成，直接承
受摩擦和全部载荷；胎肩是胎冠与胎侧之间的过渡部分，也有横纹
利于散热；胎侧薄且软的橡胶层，用来保护帘布层。负荷、磨擦
帘布层：是外胎的骨架，由成双数层的挂胶布组成，层数越多，轮
胎强度越大，保持轮胎的形状和尺寸。
缓冲层：位于胎面与帘布层之间的胶片，弹性较大，缓和路面的冲
击；
胎圈：由钢丝圈、帘布层边、胎圈包布组成起到安装轮胎的作用，
刚度和强度较大。
为提高附着性，胎冠上各种形
状的花纹
7、子午线胎
子午线轮胎的结构特点：帘布层线排列的方向与轮胎的子午
断面一致，帘布层数可减少40%~50%。胎体较软、弹性好。
帘线在圆周方向上只靠橡
胶来连接，因此缓冲层采
用高强度、不易拉伸的周
向环层的带束层。带束层
采用玻璃纤维、加强纤维
或钢丝帘布制造；
性能特点：耐磨，里程长
50%滚阻小，省油8%承载能
力大胎侧易裂。
6. 轮胎规格
英制标准：
B-d 胎面宽度-轮辋
直径。
例，EQ1090：9.00-20
欧洲标准（米制）：
B×d （毫米）
例，185 ×400
我国执行的轮胎标准为：
轿车轮胎：GB—9743-1997；GB/T—2978-1997；
载重汽车轮胎： GB—9744-1997；GB/T—2977-1997；
例：某汽车轮胎上标有的“205/55R16，94H”是什么意思？
205：轮胎宽205mm；
55:扁平率，轮胎子午断面高宽比55%；
R(Radial)：轮胎结构，子午线轮胎；
16：适合的轮辋直径16英寸；
94：代表载重指数 ；
H：H（T、S、V、W ）代表速度级别。
小资料
2011年世界著名轮胎品牌排名：
1：法国米其林 2：日本普利斯通 3：美国固特异
4：德国大陆 5：意大利倍耐力 6：日本住友
7：日本横滨 8：美国库珀 9：韩国韩泰 10：日本东洋
11:韩国锦湖 12:佳通 13:莫斯科Sibur-RusskieShiny
14:中国三角集团
第三节 轮胎动力学
本节应掌握的内容
1.轮胎对附着力,滚动阻力的影响
2. 轮胎的侧偏特性
3. 回正力矩
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为轮胎附着力。
附着力=垂直载荷乘以附着系数，大小与车重、轮胎的材质、花
纹、胎压、地面种类、干燥情况、温度，还和车速有关。
一、轮胎与附着力的关系
1. 附着系数（K）
2. 轮胎材料、尺寸、结构形状对附着系数的影响
３.轮胎与地面接触面对附着系数的影响
４.轮胎气压对附着系数的影响
５.轮胎磨损程度对附着系数的影响
轮胎与滚动阻力的关系
1．滚动阻力系数（ｆ）
2．轮胎材料、尺寸、结构形状对滚动阻力系数的影响
３．轮胎与地面接触面对滚动阻力系数的影响
４．轮胎气压对滚动阻力系数的影响
５．轮胎磨损程度对滚动阻力系数的影响
轮胎的侧偏特性
一、基本物理量
二、轮胎坐标系
三、侧向力/侧偏力
1．侧向力—FY
车轮中心 沿Y轴方
向作用有侧向力
２. 侧偏力 —FY
地面对车轮侧向反
作用力
2．侧偏现象：
车轮行驶方向偏离
车轮平面的方向
3．侧偏力—侧偏角曲线
四、侧偏特性的影响因素
五、回正力矩
Tz  F y  e
六、有外倾角时轮胎的滚动
１、外倾角
２、侧向力和外侧向力
二、车辆坐标系
1．车辆坐标系
作业：
1、独立车架按结构形式分哪几种？
2、车桥可分为哪些类型？
3、前轮定位的内容有哪些？它们分别起什么作用？