《轮式机械行走系》PPT课件

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第十一章轮式工程机械行走系9/9/20211轮式机械行走系 行驶系的功用把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；承受车辆所受外界力和力矩，保证工程车辆正常行驶。FtFb9/9/20212轮式机械行走系 缓冲减振传力传递车轮与车架之间的作用力支承及承受各种载荷车架边梁式车架中梁式车架悬架驱动桥转向桥转向驱动桥支承桥独立悬架非独立悬架铰接式车架车桥车轮刚性悬架§11-1行走系的组成9/9/20213轮式机械行走系 一、车架功用：固定并支承工程车辆部件。9/9/20214轮式机械行走系 边梁式车架9/9/20215轮式机械行走系 中梁式车架1、连接桥2、中央脊梁3、分动器壳5、前悬架扭杆弹簧6、前脊梁8、前桥壳9、发动机前托架11、中桥壳13、后桥壳4、驾驶室后部及货箱副梁前部托架7、发动机后部及驾驶室前托架10、连接货箱副梁的托梁12、后悬架的钢板弹簧14、连接货箱副梁的托架9/9/20216轮式机械行走系 铰接式车架9/9/20217轮式机械行走系 二、车桥功用：传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。分类：整体式根据悬架不同断开式根据车轮作用：转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支承桥9/9/20218轮式机械行走系 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车辆的转向，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。组成：前轴、转向节、主销、轮毂9/9/20219轮式机械行走系 转向桥结构：9/9/202110轮式机械行走系 转向桥结构（二）9/9/202111轮式机械行走系 驱动桥驱动形式的表示方法：用车辆车轮数×驱动轮数如：4×2；4×4；6×6；6×4三轮车后轴驱动：3×29/9/202112轮式机械行走系 转向驱动桥功用：驱动车辆行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。9/9/202113轮式机械行走系 三、悬挂组成：是车架与车桥之间传力，连接装置的总称。减震器—加快振动的衰弱。弹性元件—承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击导向装置—传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。作用：吸收冲击和振动，改善在不平路面上行驶的平稳性；传力；连接桥和车架。9/9/202114轮式机械行走系 在工程机械中，低压宽基轮胎能起良好的吸振缓冲作用。所以有的工程机械不设悬挂。但是，行驶速度超过35km/h的工程机械，要有弹性悬挂。车桥与车架作刚性连接，悬架不能缓和吸收振动，只适宜用于低速车辆，一般不超过35Km/h1、刚性悬挂/悬挂分类9/9/202115轮式机械行走系 刚性悬挂有两种连接形式：（１）用螺栓直接将桥固定在车架上（２）车桥通过副车架和水平销铰接于主车架下面，使桥可以摆动，适应不平路面，称为平衡刚性悬架。轮式工程机械行驶速度低，采用为弹性较大的低压宽基轮胎，一般采用刚性悬架或平衡刚性悬架。9/9/202116轮式机械行走系 能吸收并缓和冲击振动，为高速车辆使用。（１）钢板弹簧；（２）油气弹簧（３）螺旋弹簧加减振器2、弹性悬挂9/9/202117轮式机械行走系 独立悬架：每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。非独立悬架：左右车轮安装在一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。车桥弹性元件车架断开式车桥9/9/202118轮式机械行走系 非独立悬架特点：结构简单、工作可靠应用：货车、客车的前后悬架，后悬架.工程用车辆。举例：板簧非独立悬架（单个板簧、双板簧）螺旋弹簧非独立悬架空气弹簧非独立悬架（可实现车身高度自动调节少用）油气弹簧非独立悬架（矿用自卸车）9/9/202119轮式机械行走系 弹性元件/钢板弹簧作用：既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。结构：钢板弹簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳弹簧夹9/9/202120轮式机械行走系 单片弹簧和少片弹簧特点：断面尺寸延长度方向变化；减轻重量，节约材料。9/9/202121轮式机械行走系 钢板弹簧的安装在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。9/9/202122轮式机械行走系 板簧与车架的连接9/9/202123轮式机械行走系 螺旋弹簧制造：用弹簧钢棒料卷制而成。特点：无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。性能：没有减振作用，必须另加减振器。用途：常用于独立悬架9/9/202124轮式机械行走系 应用：弹簧套在减振器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机9/9/202125轮式机械行走系 油气弹簧特点：以空气和油液作为工作介质。具有可变刚度特性，需加装导向装置和减振器油气不分割式油气分隔式9/9/202126轮式机械行走系 减振器功用：加速车架与车身振动的衰减，改善车辆行驶的平顺性。原理：当车辆振动时，减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔，同时，摩擦力便把振动能量转化为热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。弹性元件减振器车架车桥9/9/202127轮式机械行走系 性能要求在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。在车桥与车架相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。9/9/202128轮式机械行走系 减振器分类双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器（伸张行程）9/9/202129轮式机械行走系 双向作用筒式减振器结构：伸张阀流通阀压缩阀补偿阀活塞杆防尘罩活塞储油钢桶导向座9/9/202130轮式机械行走系 双向筒式工作原理压缩行程：车轮靠近车架容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。9/9/202131轮式机械行走系 伸张行程车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。9/9/202132轮式机械行走系 减振器工作过程伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，在同样油压作用下，伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力。9/9/202133轮式机械行走系 四、车轮与轮胎车轮和轮胎的功用车轮与轮胎的种类轮胎的表示方法9/9/202134轮式机械行走系 车轮的组成轮毂轮辋轮辐轮毂轮辋轮辐9/9/202135轮式机械行走系 轮辋平底式：适用于较硬的轮胎，应用较多。可拆式：适用于宽胎，可拆卸。用于安装轮胎9/9/202136轮式机械行走系 轮胎轮胎的分类：按结构分：有内胎、无内胎两种按充气气压分：超低压、低压、高压三种轮胎的结构：外胎、内胎、垫带9/9/202137轮式机械行走系 胎面花纹普通花纹混合花纹越野花纹9/9/202138轮式机械行走系 轮胎规格的表示方法高压胎D×B（少用）低压胎的表示方法B-d“×”表示一件式轮辋、高压；“－”表示多件式轮辋、低压标准断面有内胎式：10.00－20其直径近似计为：d+2B（1in=25.4㎜）宽基轮胎：26.5－2527.5－339/9/202139轮式机械行走系 轮胎型号195/60R1485H轮胎截面宽度轮胎截面高宽比子午线轮胎标志轮辋直径负载系数车速级别标志9/9/202140轮式机械行走系 内容有：转向轮外倾转向轮前束主销后倾主销内倾对前轮转向的整体式车架的工程机械及工程用汽车：转向轮、转向节和桥梁三者之间的位置关系，通过定位参数来保证，合理的定位才能保证车辆转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。转向轮定位§11-2整体车架的转向轮定位9/9/202141轮式机械行走系 当机械水平停放时，在其横向垂面内，车轮向外倾斜的现象。外倾角（1°左右）。转向轮外倾9/9/202142轮式机械行走系 转向轮外倾假设空车正好垂直路面，则满载时：车桥变形而内倾主销与衬套，轴承与轮毂处的间隙，内倾。内倾后，路面反力的轴向分力使轮毂压向外端小轴承，磨损间隙增大后，内倾更厉害，可能车轮松脱。采取措施：在制造有关零件时预先使前轮有一定的外倾角，一般为1°左右。9/9/202143轮式机械行走系 转向轮外倾作用1、使轮胎能够均匀磨损。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。2、减轻轮毂外轴承的负荷3、转向轻便9/9/202144轮式机械行走系 转向轮前束安装前轮时，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。9/9/202145轮式机械行走系 转向轮前束前轮外倾后，滚动类似滚锥现象，向外拉开，有外滚趋势，边滚边滑，加速了轮胎的磨损。措施：在制造时，使两个转向轮前缘之间的距离B小于后缘距离A来保证。使车有内滚趋势，与外滚趋势互相抵消，从而保证车轮的正向行驶。9/9/202146轮式机械行走系 转向轮前束的作用能消除前轮外倾所产生的边滚边滑现象，减小轮胎磨损，保证车轮直线行驶。（A—B）称为前束值一般前束值为0~12mm调节横拉杆来调节车轮前束9/9/202147轮式机械行走系 主销内倾主销的上部在横向平面内向内倾斜一个角度β，一般不大于8°。制造时，将前轴梁端部的主销孔上端向内倾斜形成。9/9/202148轮式机械行走系 主销内倾作用1、使驾驶员转向轻便。主销轴线与地面交点及车轮与地面交点间距离C变小，转向阻力矩则减小了。9/9/202149轮式机械行走系 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2、保持车辆直线行驶的稳定性。自动回正作用机身上抬，机械本身的重力使转向轮回复到原来中间位置使车轮自动回正9/9/202150轮式机械行走系 主销后倾装在前轴上的主销，上端向后倾斜的现象。主销轴线与垂线间的夹角γ，即为主销后倾角，一般为1～5°。采用宽基的低压轮胎可减小后倾角。9/9/202151轮式机械行走系 主销后倾作用：主销后倾角主销后倾角有使车轮自动回正的作用车辆直线行驶时，当转向轮的偶然受到外力作用而稍有偏转时，能产生回正作用。使转弯后易回正。9/9/202152轮式机械行走系 使转弯后易回正。转弯时，车辆产生离心力，此力经车轮作用于地面，地面给车轮以反力，此反力对主销轴线产生力矩，此力矩与转向方向相反。使车轮易于回到中间位置。9/9/202153轮式机械行走系 习题转向桥与转向驱动桥在构造和用途上的主要区别是什么?对整体式车架的车辆，何为其转向轮定位，有什么功能？对轮胎式工程机械，何种情况下宜采用刚性悬挂，何种情况下宜用弹性悬挂？9/9/202154轮式机械行走系