文档介绍：课题7车架与车桥
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车架是汽车上各部件的安装基础。如发动机、变速器、车身或驾驶室通过弹性支撑安装于车架上;前、后桥通过悬架连接在汽车车架上;而转向器则直接安装在车架上。车架承受着全车的大部分质量,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。当汽车行驶在崎岖不平的道路上时,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,合适的刚度,同时尽量减轻质量。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。
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车架的类型主要有边梁式车架、中梁式车架(也称脊骨式车架)和综合式车架3种。
(1)边梁式车架。
边梁式车架由比较明显的纵梁和横梁组成,结构较方正。这种车架结构简单、便于整车的布置,所以在各种类型的汽车上都广泛应用。如图7 -4所示。边梁式车架的结构要点是具有纵梁、横梁的结构、作用,前窄后宽和前宽后窄等形式的特点。
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(2)中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁,因此亦称为脊梁式车架,如图7一5所示。这种车架可以有很强的扭转刚度和较大的前轮转向角,允许车轮有较大的跳动空间,适合越野车使用,但制造工艺复杂、制造精度要求高,总成安装困难,目前应用不多。
(3)综合式车架前部是边梁式,而后部是中梁式,前部的边梁用以安装发动机,后部悬伸出来的支架可以固定车身。它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。如图7一6所示。
另外,大多数轿车取消了车架,如图7 -7,图7一8(桑塔纳轿车车身总成)所示,而以车身兼代车架的作用,这种车身称为承载式车身,即将所有部件固定在车身上,所有的力也由车身来承受,这种车身称为承载式车身。承载式车身,可以减轻整车质量;可以使地板高度降低,使上、下车方便,重心低,空间大。
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车架在使用过程中往往会出现变形、裂纹、锈蚀、螺栓和铆钉松动等失效形式。车架承受各种载荷的作用,车架的变形会导致汽车各总成之间的装配、连接位置发生变化,可能引起轮胎的异常磨损、汽车操纵性变差、制动性能下降等。
为了汽车整体布局、安装的需要,车架常要制成各种形状,在形状急剧变化的地方往往会由于应力集中而易导致裂纹、断裂,所以早期发现车架的裂纹对于汽车的安全非常重要。
恶劣的使用环境往往会使汽车车架锈蚀,降低车价的抗疲劳强度。路面不平产生的冲击振动会使螺栓、铆钉等连接松动等。这些情况都会影响汽车的正常使用。因此对车架的维护和检修十分重要。
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1)外观检查
从外观上检查车架是否有严重的变形、裂纹、锈蚀、螺栓或铆钉松动等现象。
2)车架变形的检修
车架弯曲的检查可以通过拉线、直尺等来测量、检查。一般要检查车架上平面和侧平面的直线度误差。车架纵梁直线度允许误差为1 000 mm,长度上不大于3 mm
车架扭转通常采用对角线法进行测量。如图7一9所示,分段测量车架各段对角线1一1,2 -2, 3一3, 4 -4长度差,不应超过5mm。如果车架的各项形位误差超过标准值,则应进行校正。
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3)裂纹的检修
车架出现裂纹,应根据裂纹的长短及所在部位的不同,采取不同的修复方法。微小的裂纹可以采用焊修的方法。裂纹较长但未扩展至整个断面,且受力不大的部位,应先进行焊修,再用三角形腹板进行加强,如图7一10所示。
如果裂纹已扩展到整个断面,或虽未扩展到整个断面但在受力较大的部位时,应先对裂纹进行焊修,然后用角形或槽形腹板进行加强,如图7一11所示。加强腹板在车架上的固定可以铆接、焊接或铆焊结合。采用铆接方法时,铆钉孔应上下交错排列。采用铆焊结合的方法时,应先铆后焊,以免降低铆接质量。采用焊接方法时,应尽量减少焊接部位的应力集中。
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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(或承载式车身)与车轮之间各方向的作用力及其力矩。
根据车辆悬架类型以及传动系不同,车桥的类型可分为以下几种。
(1)按悬架的结构不同,车桥分为整体式、断开式。整体式车桥的中部是刚性实心或空心梁,与非独立悬架配用;断开式车桥为活动关节式结构,与独立悬架配用。
(2)按车桥上车轮的作用不同,分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥四种类型。所有车桥都有承载的作用,转向桥还有转向作用,驱动桥还有驱