第十六章 车桥和车轮第十六章 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（从动桥）、驱动桥、转向驱

动桥、支承桥

（一）组成：

前梁

主销

轮毂

转向节

前梁转向节

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。

轮毂二、转向桥

（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：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。

转向节臂

转向横拉杆

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：

转向桥的运动部件之间的润滑，一般采用润滑脂润滑。

轮毂

主销

（三）实例1. EQ1090 转

向桥 前梁：工字

型，锻压，中部下弯

转向节下的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. 3. 黄河黄河 JN1150JN1150 转向桥转向桥 主销为锥形，以螺母 主销为锥形，以螺母 11 调整。调整。

4. 解放 CA1092 转向桥

5. 断开式转向桥

车轮

悬架总成

转向横拉杆

转向梯形臂

转向梯形臂

中臂主转向臂

纵拉杆

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；

广泛应用于轿车或者轻型车辆的前桥；

三、转向轮定位参数三、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。 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。

γ=2~3 °

2. 主销内倾角（ β ） 由重力产生回正作用，靠设计保证。 C 减小，操纵轻便，传地面冲击力小。 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. 4. 车轮前束（车轮前束（ A-B=8~12mmA-B=8~12mm ）） 消除因前轮外倾产生的滑动（滚锥） 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称为前轮前束。

四四、转向驱动桥、转向驱动桥

1. 组成 全轮驱动车或前置前驱车用，转向桥 + 驱动桥

主减速器、差速器 半轴分段（内、外），同轴，加等速万向节 主销分段（上、下）、转向节空心，装半轴 主销中心始终通过等速万向节中心

2. 2. 结构特结构特点点

3. EQ203. EQ208080 前桥前桥

三销轴式等速万向节 内半轴外端加轴承，外半轴内端加轴套 下半主销钢球止推 转向节由外壳和轴颈组成

4. 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

5. BJ20205. BJ2020 前桥前桥 球叉式万向节 衬套：同时起主销轴承和止推作用

6. Santana6. Santana 前前桥桥

球笼式万向节 独立悬架

第二节 车轮及轮胎第二节 车轮及轮胎

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

1. 平衡块

2. 轮毂及轮幅；

3. 气门芯；

4. 轮辋

5. 轮胎。

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

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

（（ 44 ）按车轮的材质分类）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 （ 5 ） 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

（ 1 ）深槽轮辋 用于轿车、轻型越野车（ CA7560 ，

BJ2020 ）。中部深凹槽，结构简单 （ 2 ）平底轮辋 货车用（ EQ1090 ， CA1091 ） 整体挡圈，开口锁圈 （ 3 ）对开式轮辋 螺栓连接内外两部分（ EQ2080 ）

33 、轮毂结构与车轮的按装、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

（（ 22 ）车轮的按装）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结构和车轮安装 独立成件，靠内花键与半轴相连。支承在转向

节上。

4. 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； 提高车辆的通过性。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. 轮胎的类型和各类轮胎的特点按用途分为：

载货汽车轮胎（重型、中型、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： 按帘线排列方向分为：

有内胎轮胎； 普通斜交轮胎；

无内胎轮胎。 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。

66 、、普通斜交胎外胎：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

66 、、普通斜交胎外胎：普通斜交胎外胎：

66 、、普通斜交胎外胎：普通斜交胎外胎：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； 轿车轮胎系列： GB/T—2978-1997； 载重汽车轮胎： GB—9744-1997； 载重汽车轮胎系列： 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。

第三节 第三节 轮胎动力学轮胎动力学

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

一 轮胎与附着力的关系一 轮胎与附着力的关系1.附着系数（）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

轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性

一、基本 物理量

二、轮胎 坐标系

三、侧向力三、侧向力 //侧偏力侧偏力

1．侧向力—　　车轮中心 沿 Y轴方向作用有侧向力

２ . 侧偏力 — 　　地面对车轮侧向

反作用力

yF

yF

2．侧偏现象—车轮行驶方向偏离车轮平面的方向。

33 ．侧偏力—侧偏角曲线．侧偏力—侧偏角曲线

四、侧偏特性的影响因素四、侧偏特性的影响因素

四、侧偏特性的影响因素四、侧偏特性的影响因素

四、侧偏特性的影响因素四、侧偏特性的影响因素

四、侧偏特性的影响因素四、侧偏特性的影响因素

四、侧偏特性的影响因素四、侧偏特性的影响因素

四、侧偏特性的影响因素四、侧偏特性的影响因素

五、回正力矩五、回正力矩

eFT yz

五、回正力矩五、回正力矩

六、有外倾角时轮胎的滚动六、有外倾角时轮胎的滚动１、外倾角２、侧向力和外侧向力

二、车辆坐标系二、车辆坐标系

1．车辆坐标系