华南农业大学：《汽车构造》课程教学课件（讲稿）第21章 车桥与车轮

主要内容 第二十一章车桥与车轮 ,了解车轮的结构及轮铜的规格代号： 主讲：武涛 。了解轮胎的结构及标记 华南农业大学车辆工程系 ,了解子午线轮胎及无内胎轮胎的特点。 超品+m耗西 精势集流)本老之方响 本轮上的动力，动力，力，车桥 的分卖 的作用 动 佛成车桶 功 汽车塑动桥与悬架的关 1.1转向桥 1.1.1非断开式转向桥 格安于型翻责树尖酸中药精载黄一定的成去果地向】 白力及其力 侧向力及其力通， 物果物向下)轮领主师

1 第二十一章 车桥与车轮 主讲：武涛 华南农业大学车辆工程系 主要内容 „ 了解车桥的功用和类型； „ 掌握转向驱动桥的基本结构和转向轮定位； „ 掌握转向驱动桥的组成和结构特点； „ 了解车轮的结构及轮辋的规格代号； „ 了解轮胎的结构及标记； „ 了解子午线轮胎及无内胎轮胎的特点。 第1节车桥 车桥：又称车轴，是汽车中连接左右(前\中或后)车轮，并通过 悬架与车架连接的部件。 车桥的功用:传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的 作用力和力矩。 车轮上的驱动力，滚动阻力，制动力，车桥 车架 车桥的分类： 按车桥连接的车轮的作用： 按车桥的结构分为： 转向桥； 断开式车桥 驱动桥； 整体式车桥 转向驱动桥； 支持桥。 1.1 转向桥 转向桥利用车桥中的转向节使车轮偏转一定的角度，实现转向。 一般汽车的转向桥就是汽车的前桥。 汽车转向桥的受力： 垂直载荷； 纵向力及其力矩； 侧向力及其力矩。 1.1.1 非断开式转向桥 组成： 前梁； 转向节； 轮毂； 主销。 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

1.1.2断开式转向桥 鞋艺置完以永 然件清 情合使用。提高本锅的纵定性和平性 在货商里安烧群 有效的降低了汽本的非黄被质量： 泛应用于辆车政者轻型车辆的前桥： 盘 1.2转向轮的定位参数 主错后备 转向轮的定位李的作用 角主在入 使六车转求人有自动回正作用，并建免成城少轮的咖制 向弟定位◆的实现： 通过车轮、主前桥的安或整相时关系实现： 产生回正的定力城 对童定力矩的要求 主销后角、主销内、前轮外桶角、明轮前桌 定力不能太大，香则将得数转向沉 主销后领角的范：” 采用低压轮的汽的定力施增加，后额角较小运至为鱼 b.主销内倾角 c前轮外倾角 州 器 的内加工

2 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：为一叉形件，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。 1.1.2 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； 有效的降低了汽车的非簧载质量； 广泛应用于轿车或者轻型车辆的前桥； 1.2 转向轮的定位参数 转向轮的定位参数的作用： 使汽车转向轮具有自动回正作用，并避免或减少轮胎的磨损 转向轮定位参数的实现： 通过车轮、主销和前桥的安装或调整相对关系实现。 转向轮定位参数： 主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。 a.主销后倾角 主销后倾角：主销在汽 车的纵向平面具有的向 后的倾角。即主销轴线 与地面垂线在汽车纵平 面内的夹角。 主销后倾角的作用： 产生回正的稳定力矩。 对稳定力矩的要求： 稳定力矩不能太大，否则将导致转向沉重。 主销后倾角的范围：2。~3。 采用低压轮胎的汽车的稳定力矩增加，后倾角较小甚至为负 主销内倾角：主销在汽车横向平 面的倾角，即主销轴线与地面垂 线在汽车横向断面内的夹角 主销内倾角的作用：产生自动回 b.主销内倾角 正力矩；使转向操纵轻便；减小 转向盘上的冲击力。 主销内倾角的范围：小于8 。 主销偏置：40~60mm； 主销内倾角的存在有使转向费力和省力的双重效应。 主销内倾角靠机加工时前梁两端的主销孔倾斜来保证的。 前轮外倾角：车轮中心平面与 地面垂直平面在汽车横向断面内 的夹角。 前轮外倾角的作用： （1）防止车轮出现内倾，而引起 车轮的偏摩； c.前轮外倾角 车轮的偏摩； （2）减少轮毂外侧小轴承的受力， 并防止轮毂外端的轴承和紧固螺母 承受过大的载荷，防止轮胎向外滑 脱； （3）便于与拱形路面接触，并提 高车辆的安全性。 前轮外倾角的范围：1。 车轮外倾角靠机加工时转向节的轴颈与水平面成一定的角度实现

前轮外倾a动画 d.前轮前束 轮外用 的作用： 前轮前京的范国：八-小12mm 外恒可以保证汽车满时车轮与地面垂直 前轮前水通过调磁转向横拉杆来实现。 d.后轮外倾与前束 1.3转向驱动桥 的作用 F个 轮外领声和前束的 后轮外幅与前束不可调。 北京切诺基越野车转向驱动前桥

3 前轮外倾α动画 d. 前轮前束 从俯视图看，两侧前轮 最前端的距离B小于后 端的距离A，（A-B）称 为前轮前束。 前轮前束的作用：消除 前轮外倾造成的前轮向 外滚开趋势，减轻轮胎 磨损。 前轮前束的范围：(A-B)=0~12mm 前轮前束通过调整转向横拉杆来实现。 后轮前束的作用： 汽车行驶时后轮产生前 张，为消除此现象后轮 设置前束。 后轮一般采用负外倾。 d.后轮外倾与前束 后轮外倾角和前束的作 用： ¾后轮的负外倾角可增加车 轮接地点的跨度，增加汽车 的横向稳定性； ¾前束可抵消汽车高速行驶 且驱动力F较大时，车轮出现 的负前束（前张），减少轮 胎的磨损。 后轮外倾与前束不可调。 1.3 转向驱动桥 具有驱动和转向 功能的前桥称为 转向驱动桥。 转向驱动桥主要 由主减速器、差 速器、万向节、 转向节、主销等 组成

1.4支持桥 的35系列车型的后支持桥《绳旋 第2节车轮与轮胎 2.1车轮 和日正力 车轮与轮胎又称车轮总成。 2.1.1车轮的分类 通塔纳轿车摇板式车轮和轮

4 1.4 支持桥 既无转向功能又 无驱动功能的桥 称为支持桥，前 置前驱轿车的后 桥为典型的支持 桥。 第2节 车轮与轮胎 „ 车轮的作用 „ 支持整车； „ 缓冲地面的冲击； „ 产生驱动力、制动力； „ 转向时产生侧向抗力平衡离心力和自动回正力矩； „ 提高车辆的 性 通过 。 „ 车轮的组成： „ 轮辋； „ 轮胎； „ 平衡块； „ 气门芯等。 车轮与轮胎又称车轮总成。 2.1 车轮 车轮是介于 轮胎和车轴之 间承受负荷的 旋转组件，主 要由轮辋、轮 辐和轮毂组成 轮辋用于安 装轮胎，轮辐 是介于车轴和 轮辋之间的支 承部分 按轮辐的构造分为： 2.1.1  车轮的分类 辐板式 辐条式

被半极 短最式车轮 抛桥车的五幅轮 2.1.2轮辋 旋构可分为 车轮轮拥分类 额平货轮终对开武载、半深槽轮、果物克线 疑特性：大小道 见的轮形式是深物轮辆、平底轮钢。 平底轮铜 酒合于中驱线车，克原了深槽轮铜的缺点，适合安装软 时开式轮。 用于中量型越哥车

5 辐条式车轮：轮辐是钢丝辐条或是和轮毂铸成一体的铸造辐条。 前者仅用于赛车和高级轿车,后者应用于轿车和重型汽车 „ 现代汽车的 轮辐多种多 样，与汽车 造型融为一 个整体，对 整车起到了 很好的装饰 作用。采用 少辐板的轮 辐，也有利 于制动器的 散热。 2.1 车轮的分类 按车桥一端安装的轮胎的数目分为：单式和双式。 双式——采用同一轮毂安装两套轮辐和轮辋 单式车轮 双式车轮 2.1.2  轮辋 车轮轮辋分类 a.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 用于轿车及越野汽车，结构简单、刚度大、质量小、适 于安装小尺寸、弹性较大的轮胎。 平底轮辋 适合于中型货车，克服了深槽轮辋的缺点，适合安装较 硬的轮胎。 对开式轮辋 用于中重型越野车

车轮轮的轮类型与代号 2.1.3国产轮辆规格的表示方法 :车轮轮钢的轮*类型与代号 。的规格代号 本轮轮铜的 C丰 青轮体内调：上碳国：4体周：生米鲜 D本轮规格 28 安奖性孔节直经山 中心安

6 2.1.3 国产轮辋规格的表示方法 „ a. 车轮轮辋的轮廓类型与代号 „ b. 车轮轮辋的结构类型 „ c. 车轮轮辋的规格代号 „ d. 车轮规格 a.车轮轮辋的轮廓类型与代号 ¾深槽轮辋——DC ¾深槽宽轮辋——WDC ¾半深槽轮辋——SDC ¾平底轮辋——FB ¾平底宽轮辋——WFB ¾全斜底轮辋——TB ¾对开式轮辋——DT b.车轮轮辋的结构类型 ¾一件式轮辋 ¾二件式轮辋 ¾三件式轮辋 ¾四件式轮辋 ¾五件式轮辋 C 车轮轮辋的规格代号 轮辋规格代号（GB/T 2933-1995）： 名义宽度（英寸）轮缘代号 轮辋结构形式（一件×、其它-） 轮辋名义直径（英寸） 轮辋轮廓类型 其它表示方法： ISO标准 14×5.5 JJ JIS标准 5.5 - JJ 14 D 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。 2.2 轮胎 功能一.承载功能： 承受车 辆负荷 功能二.牵引/制动功能： 向路面传递驱 动、制动力 功能四.行驶舒适性： 吸收来自 地面的震 动 改 变 和 保 持 车 辆 行 驶 方 功能三.机动稳定性：

a.轮胎的类型和各类轮胎的特点 有内充气轮的成： 由外垂、内脑、整语三部分组成， 充气轮前 娇车轮的 。按胎体结构分为： "东气轮典作车贷 。实心轮陷 完大小分为 有内胎的车轮和轮胎 外胎各组成部分的作用 外胎各部分的名称结构 分，有横蚊 C.普通斜交轮胎与子午线轮胎 ·普通斜交轮胎 ”的解餐空保单务州各具与 子午线轮胎

7 a.轮胎的类型和各类轮胎的特点 „ 按用途分为： „ 载货汽车轮胎 „ 轿车轮胎 „ 按胎体结构分为： „ 充气轮胎（汽车上使 „ 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： „ 充气轮胎（汽车上使 用的主要轮胎形式） „ 实心轮胎 „ 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（0.15MPa以下）。 b.有内胎充气轮胎的组成： 由外胎、内胎、垫带三部分组成。 外 胎 各 部 分 外胎由胎面、胎 肩、胎侧、缓冲 层 帘布层 胎 的 名 称 结 构 层、帘布层、胎 圈等组成。 帘布层：是外胎的骨架，用双数层的挂胶布组成，保持轮胎 的形状和尺寸，层数越多，轮胎强度越大但弹性降低。在外 胎表面上注有帘布层数； 胎面：由胎冠、胎肩、胎侧三部分组成，胎冠由耐磨橡胶构 成 直接承受摩擦和全部载荷 为提高附着性胎冠上各种形 外胎各组成部分的作用 ，直接承受摩擦和全部载荷，为提高附着性胎冠上各种形 状的花纹；胎肩是胎冠与胎侧之间的过渡部分，也有横纹利 于散热；胎侧为薄且软的橡胶层，用来保护帘布层。 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、帘布层包边、胎圈包布组成起到安装轮胎 的作用，刚度和强度较大。 c.普通斜交轮胎与子午线轮胎 „ 普通斜交轮胎 „ 帘布层和缓冲层的各相邻层帘线交叉，且与 胎面中心线呈小于90º角排列的充气轮胎。 „ 子午线轮胎 „ 帘布层线与胎面中心线呈90º角或约90º角排 列的充气轮胎

子午线轮胎的结构 子午线轮胎的特点 益带天准、红珍物型市布性温 黑少。侧薄，数热性好： 向弹性大，冲性好、负清能力大 向力时，地面积善本不变，行德定性好 图2226了午线胎和普通斜交胎在承受侧向 且器，在二者的过区客容制产生 眼能力丝，胎面项音大，制技术求高，成本高 普通制交轮幽的优点： d轮胎花纹 通拉童品道 060g0 更侧向力时接地面积变小，必冠清移大。抗测向力能力装 定性塘 承能力被子午城轮小 抗形花 轮胎花纹

8 子午线轮胎的结构 帘布层帘线排列的方向与轮胎的子午断面一致，帘线的这种排 列方式，使帘线的强度能得到充分利用，帘布层数可减少 40%～50%，胎体较软、弹性好。 子午线轮胎的特点 ¾帘线在圆周方向上只靠橡胶来连接，因此缓冲层采用具有若 干层帘线与子午断面呈大角度（70。~75。）、高强度、不易拉 伸的周向环层的带束层。 ¾带束层采用玻璃纤维、加强纤维或钢丝帘布制造，强度高、 拉伸变形小 子午线轮胎的优点： ¾接地面积大，附着性能好，对地面的单位压力小，磨损少，寿 命长； ¾胎冠较厚，且有坚硬带束层不易刺穿，行驶时变形小，可降低 油耗； ¾帘布层少，胎侧薄，散热性好； ¾径向弹性大，缓冲性好、负荷能力大； ¾承受侧向力时，接地面积基本不变，行驶稳定性好。 子午线轮胎的缺点： ¾胎侧薄且软，胎冠厚，在二者的过渡区容易产生裂纹； ¾吸振能力差，胎面噪音大；制造技术要求高，成本高。 普通斜交轮胎的优点： ¾轮胎的噪音小； ¾外胎面柔软；制造容易； ¾价格低； 普通斜交轮胎的缺点： ¾受侧向力时接地面积变小 受侧向力时接地面积变小，胎冠滑移大。抗侧向力能力差 抗侧向力能力差； ¾高速行驶的稳定性差； ¾轮胎易磨损； ¾承载能力较子午线轮胎小。 d 轮胎花纹

车用混合花封 (5)轮胎内胎 L无内胎的充气轮胎

9 （5）轮胎内胎 „ 内胎是一个环形橡胶管， 应具有良好的弹性，并能 耐热和不漏气。 „ 内胎 装有充放气的气门 上装有充放气的气门 嘴，其构造如下图所示。 f.无内胎的充气轮胎 没有内胎，空气直接压入外胎，具有轮胎穿孔时压力不会 急剧下降，仍可以安全行驶；不存在内外胎卡住而损坏的现象； 气密好性、可以直接靠轮辋散热，使用寿命长；结构简单，质 量小等特点。 缺点： ¾途中修理困 难； ¾有自粘层的 轮胎，天气炎 热时自粘层脱 落，影响车轮 动平衡

9.活胎面轮胎 轮胎规格标记方法 轮老的扁平率： 之 6035 二、轮胎标识含义 我国执行的轮胎标准为 A一胎面发 轿车轮：GB-973-197 轿车轮龄系列：GB/T一2978-197 货汽车轮胎：GB一97441997 数货汽车轮胎系列：GB/T一2977-1997： F-轮胎外径 G-扁平比HW 鬓餐桌本、主尺时 570R13887 分为正损和使用不当损 直 绣车轮始规格标记表示 10

10 优点： 可以在胎面磨损或者不 同的使用条件下更换胎面 g. 活胎面轮胎 缺点： 质量大；胎面环与胎体 之间有磨损；胎面环橡胶 与钢丝体脱层。 轮胎规格标记方法 轮胎的扁平率： 轮胎断面高度H与宽度B之比以百分比表示称为轮 胎的扁平率（高宽比） 。常用的有80、75、70、65、 60、55。 二、轮胎标识含义 • A – 胎 面 宽 度 • W – 轮 胎 断 宽 • H – 轮 胎 断 高 A H W H 轮 胎 断 高 • E – 轮 辋 外 径 • F – 轮 胎 外 径 • G – 扁 平 比 H / W F E 轿车轮胎：GB—9743-1997； 轿车轮胎系列：GB/T—2978-1997； 我国执行的轮胎标准为 载货汽车轮胎： GB—9744-1997； 载货汽车轮胎系列： GB/T—2977-1997； 规定了轮胎的规格、基本参数、主要尺寸、 气压负荷对应关系等。 轮胎的磨损： 分为正常磨损和使用不当磨损