第十章輪式機械行駛系(詳)

1、5/13/2022輪式機械行走系1第十章第十章輪式工程機械行駛系輪式工程機械行駛系5/13/2022輪式機械行走系2行駛系的功用行駛系的功用把來自于傳動系的扭矩轉(zhuǎn)化為地面對車輛的牽引力；把來自于傳動系的扭矩轉(zhuǎn)化為地面對車輛的牽引力；承受車輛所受外界力和力矩，保證工程車輛正常行承受車輛所受外界力和力矩，保證工程車輛正常行駛。駛。FtFb5/13/2022輪式機械行走系3車架車架10-1 行走系的組成行走系的組成5/13/2022輪式機械行走系4一、車架一、車架n功用：固定并支承工程車輛部件。功用：固定并支承工程車輛部件。5/13/2022輪式機械行走系5邊梁式車架邊梁式車架5/13/2022輪式

2、機械行走系6中梁式車架中梁式車架1 1、連接橋、連接橋 2 2、中央脊梁、中央脊梁3 3、分動器殼、分動器殼 5 5、前懸架扭桿彈簧、前懸架扭桿彈簧 6 6、前脊梁、前脊梁 8 8、前橋殼、前橋殼 9 9、發(fā)動機前托架、發(fā)動機前托架 1111、中橋殼、中橋殼1313、后橋殼、后橋殼 4 4、駕駛室后部及貨箱副梁前部托架、駕駛室后部及貨箱副梁前部托架 7 7、發(fā)動機后部及駕駛室前托架、發(fā)動機后部及駕駛室前托架 1010、連接貨箱副梁的托梁、連接貨箱副梁的托梁 1212、后懸架的鋼板彈簧、后懸架的鋼板彈簧 1414、連接貨箱副梁的托架、連接貨箱副梁的托架 5/13/2022輪式機械行走系7鉸接式車

3、架鉸接式車架鉸鏈結(jié)構(gòu)常有：1. 銷套式：結(jié)構(gòu)簡單，上下孔有同軸度要求，因此上下鉸點距離宜小，主要在中小型工程機械上采用。2. 球鉸式：銷軸受力可改善，同軸要求低，距離可加大，主要用于大型機種。3. 滾錐軸承式：變滑動為滾動，偏轉(zhuǎn)時更加靈活，潤滑方便，防塵性好，但結(jié)構(gòu)較為復雜。5/13/2022輪式機械行走系8二、車橋二、車橋功用：功用： 傳遞車架與車輪之間的各個方向的作用力。傳遞車架與車輪之間的各個方向的作用力。 分類：分類： 整體式整體式 根據(jù)懸架不同根據(jù)懸架不同 斷開式斷開式 根據(jù)車輪作用：根據(jù)車輪作用： 轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、支承橋轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、支承橋5/13/202

4、2輪式機械行走系9轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋功用：功用：利用轉(zhuǎn)向節(jié)的擺動使車輪偏轉(zhuǎn)一利用轉(zhuǎn)向節(jié)的擺動使車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度以實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向，且承受一定的角度以實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向，且承受一定的載荷。定的載荷。 性能要求：性能要求：強度、剛度大；定位角、轉(zhuǎn)強度、剛度大；定位角、轉(zhuǎn)向角正確；質(zhì)量小。向角正確；質(zhì)量小。 組成：組成： 前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、輪轂前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、輪轂5/13/2022輪式機械行走系10轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)：5/13/2022輪式機械行走系11轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)（二）5/13/2022輪式機械行走系12驅(qū)動橋驅(qū)動形式的表示方法：用車輛車輪數(shù)驅(qū)動形式的表示方法：用車輛車輪數(shù)驅(qū)動輪數(shù)驅(qū)動輪數(shù)如：如：4

5、 42 2；4 44 4；6 66 6；6 64 4三輪車后軸驅(qū)動：三輪車后軸驅(qū)動：3 32 25/13/2022輪式機械行走系13轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋功用：功用：驅(qū)驅(qū)動車輛行駛，動車輛行駛，并在轉(zhuǎn)向時，并在轉(zhuǎn)向時，引導車輪偏引導車輪偏轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)向。向。5/13/2022輪式機械行走系14三、懸掛三、懸掛組成：組成：是車架與車橋之間傳力，連接裝置的總稱。是車架與車橋之間傳力，連接裝置的總稱。 減震器減震器加快振動的衰弱。加快振動的衰弱。 彈性元件彈性元件承受和傳遞垂直載荷，減小路面承受和傳遞垂直載荷，減小路面的沖擊的沖擊 導向裝置導向裝置傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩，并傳遞縱向力、側(cè)向

6、力及其力矩，并保證車輪相保證車輪相 對于車身有正確的運動關系。對于車身有正確的運動關系。作用：作用：吸收沖擊和振動，改善在不平路面上行駛的平穩(wěn)性；傳力；連接橋和車架。5/13/2022輪式機械行走系15在工程機械中，低壓寬基輪胎能起良好的吸振緩沖作用。所以有的工程機械不設懸掛。但是，行駛速度超過35km/h的工程機械，要有彈性懸掛。車橋與車架作剛性連接，懸架不能緩和吸收振動，只適宜用于低速車輛，一般不超過35Km/h1 1、剛性懸掛、剛性懸掛/ /懸掛分類懸掛分類5/13/2022輪式機械行走系16剛性懸掛有兩種連接形式：（）用螺栓直接將橋固定在車架上（）車橋通過副車架和水平銷鉸接于主車架下面

7、，使橋可以擺動，適應不平路面，稱為平衡剛性懸架。輪式工程機械行駛速度低，采用為彈性較大的低壓寬基輪胎，一般采用剛性懸架或平衡剛性懸架。5/13/2022輪式機械行走系17能吸收并緩和沖擊振動，為高速車輛使用。（）鋼板彈簧；（）油氣彈簧（）螺旋彈簧加減振器2 2、彈性懸掛、彈性懸掛5/13/2022輪式機械行走系18獨立懸架：每一側(cè)車獨立懸架：每一側(cè)車輪單獨通過懸架與車輪單獨通過懸架與車架相連，每個車輪能架相連，每個車輪能獨立上下跳動而互不獨立上下跳動而互不影響。影響。 非獨立懸架：非獨立懸架： 左右車左右車輪安裝在輪安裝在 一根整體車一根整體車橋兩端，車橋則通過橋兩端，車橋則通過彈性元件與車架

8、相連。彈性元件與車架相連。車橋車橋彈性元件彈性元件車架車架斷開式車橋斷開式車橋5/13/2022輪式機械行走系19非獨立懸架v特點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠特點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠v應用：貨車、客車的前后懸架，后懸架應用：貨車、客車的前后懸架，后懸架.工程用車輛。工程用車輛。v舉例：板簧非獨立懸架（單個板簧、雙板簧）舉例：板簧非獨立懸架（單個板簧、雙板簧） 螺旋彈簧非獨立懸架螺旋彈簧非獨立懸架 空氣彈簧非獨立懸架（可實現(xiàn)車身高度自動調(diào)節(jié)少用）空氣彈簧非獨立懸架（可實現(xiàn)車身高度自動調(diào)節(jié)少用） 油氣彈簧非獨立懸架（礦用自卸車）油氣彈簧非獨立懸架（礦用自卸車）5/13/2022輪式機械行走系20彈性元件彈

9、性元件/鋼板彈簧鋼板彈簧作用：作用： 既有彈性元件的作用，又可起到導向和既有彈性元件的作用，又可起到導向和減振作用。減振作用。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：鋼板彈簧鋼板彈簧套管套管螺栓螺栓螺母螺母中心螺栓中心螺栓卷耳卷耳彈簧夾彈簧夾5/13/2022輪式機械行走系21單片彈簧和少片彈簧單片彈簧和少片彈簧特點：特點： 斷面尺寸延長度方向變化；斷面尺寸延長度方向變化； 減輕重量，節(jié)約材料。減輕重量，節(jié)約材料。5/13/2022輪式機械行走系22鋼板彈簧的安裝在彈簧片之間涂上較稠的潤滑劑，可以減少磨損在彈簧片之間夾入塑料墊片，可減少噪聲。彈簧片之間的摩擦力可起到衰減振動和導向的作用。5/13/2022輪式機械行走系

10、23板簧與車架的連接板簧與車架的連接5/13/2022輪式機械行走系24螺旋彈簧螺旋彈簧n制造：制造： 用彈簧鋼棒料卷制而成。用彈簧鋼棒料卷制而成。 n特點：特點：無需潤滑、抗污染、安裝所需空無需潤滑、抗污染、安裝所需空間間 小、質(zhì)量輕。小、質(zhì)量輕。 n性能：性能： 沒有減振作用，必須另加減振器。沒有減振作用，必須另加減振器。n用途：用途：常用于獨立懸架常用于獨立懸架5/13/2022輪式機械行走系25應用：應用：彈簧套在減振器外邊，節(jié)省了安裝空間，空余的大量空間便于安裝發(fā)動機5/13/2022輪式機械行走系26油氣彈簧油氣彈簧特點：特點： 以空氣和油液作為以空氣和油液作為工作介質(zhì)。具有可工作

11、介質(zhì)。具有可變剛度特性，需加變剛度特性，需加裝導向裝置和減振裝導向裝置和減振器器油氣不分割式油氣不分割式油氣分隔式油氣分隔式5/13/2022輪式機械行走系27減振器減振器功用：功用： 加速車架與車身振動的衰減，改善車輛行駛加速車架與車身振動的衰減，改善車輛行駛的平順性。的平順性。原理：原理： 當車輛振動時，減振當車輛振動時，減振器殼體內(nèi)的油液反復從一個內(nèi)器殼體內(nèi)的油液反復從一個內(nèi)腔通過一些窄小的空隙流入另腔通過一些窄小的空隙流入另一內(nèi)腔，同時，摩擦力便把振一內(nèi)腔，同時，摩擦力便把振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，被油液、動能量轉(zhuǎn)化為熱能，被油液、減振器吸收后散失到大氣中。減振器吸收后散失到大氣中。彈性元件

12、彈性元件減振器減振器車架車架車橋車橋5/13/2022輪式機械行走系28性能要求性能要求u在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼力應較小，以在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼力應較小，以便充分利用彈性元件的彈性，緩和沖擊。便充分利用彈性元件的彈性，緩和沖擊。 u在懸架伸張行程，減振器阻尼力應大，以求迅在懸架伸張行程，減振器阻尼力應大，以求迅速減振。速減振。 u在車橋與車架相對速度過大時，減振器應當能在車橋與車架相對速度過大時，減振器應當能自動加大液流通道截面積，使阻尼力始終保持在自動加大液流通道截面積，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，避免過大的沖擊載荷。一定限度之內(nèi)，避免過大的沖擊載荷。 5/13/2022輪

13、式機械行走系29減振器分類雙向作用筒式減振器雙向作用筒式減振器 單向作用筒式減振器（伸張行程）單向作用筒式減振器（伸張行程）5/13/2022輪式機械行走系30雙向作用筒式減振器雙向作用筒式減振器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：伸張閥伸張閥流通閥流通閥壓縮閥壓縮閥補償閥補償閥活塞桿活塞桿防塵罩防塵罩活塞活塞儲油鋼桶儲油鋼桶導向座導向座5/13/2022輪式機械行走系31雙向筒式工作原理雙向筒式工作原理壓縮行程：壓縮行程： 車輪靠近車輪靠近車架車架容積減少，油壓容積減少，油壓升高，油液打開升高，油液打開流通閥，經(jīng)過流流通閥，經(jīng)過流通閥流入上腔。通閥流入上腔。由于上腔容積由于上腔容積被活塞桿用去被活塞桿用去部分空間，

14、所部分空間，所以油液一部分以油液一部分油液打開壓縮油液打開壓縮閥流入儲油缸閥流入儲油缸由于各閥門的節(jié)由于各閥門的節(jié)流作用，便造成流作用，便造成對懸架壓縮運動對懸架壓縮運動的阻力，使振動的阻力，使振動能量衰減。能量衰減。5/13/2022輪式機械行走系32伸張行程伸張行程車輪下跳，減振車輪下跳，減振器受拉伸活塞上移器受拉伸活塞上移上腔容積減少，上腔容積減少，油壓升高，油液油壓升高，油液推開伸張閥，流推開伸張閥，流入下腔。入下腔。由于活塞桿占去一由于活塞桿占去一定空間，所以自上定空間，所以自上腔流入的油液不足腔流入的油液不足以充滿下腔容積的以充滿下腔容積的增加。儲油缸中油增加。儲油缸中油液推開補償

15、閥流入液推開補償閥流入下腔補充。下腔補充。由于各閥門的節(jié)流作由于各閥門的節(jié)流作用，便造成對懸架伸用，便造成對懸架伸張運動的阻力，使振張運動的阻力，使振動能量衰減。動能量衰減。5/13/2022輪式機械行走系33減振器工作過程減振器工作過程伸張閥彈簧的剛度和預緊伸張閥彈簧的剛度和預緊力比壓縮閥的大，在同樣力比壓縮閥的大，在同樣油壓作用下，伸張行程產(chǎn)油壓作用下，伸張行程產(chǎn)生阻尼力遠大于壓縮行程生阻尼力遠大于壓縮行程的阻尼力。的阻尼力。5/13/2022輪式機械行走系34四、車輪與輪胎v車輪和輪胎的功用車輪和輪胎的功用v車輪與輪胎的種類車輪與輪胎的種類v輪胎的表示方法輪胎的表示方法5/13/2022

16、輪式機械行走系35車輪的功用n承受車輛的重量和負荷承受車輛的重量和負荷n傳遞各種力和力矩，保證車輪和路面間傳遞各種力和力矩，保證車輪和路面間有足夠的附著力。有足夠的附著力。n輪胎和懸掛一起，共同緩和與吸收沖擊輪胎和懸掛一起，共同緩和與吸收沖擊和振動。和振動。5/13/2022輪式機械行走系36車輪的組成輪轂輪轂：是車輪的中心，通過是車輪的中心，通過內(nèi)外軸承安裝在車橋端部或轉(zhuǎn)向內(nèi)外軸承安裝在車橋端部或轉(zhuǎn)向節(jié)上。節(jié)上。輪盤輪盤：連接輪轂與輪輞，有盤：連接輪轂與輪輞，有盤式和輻式。盤式輪盤與輪輞焊接式和輻式。盤式輪盤與輪輞焊接或鉚接成一本，少數(shù)與輪輞直接或鉚接成一本，少數(shù)與輪輞直接鑄造成一體。輻式輪

17、盤通常與輪鑄造成一體。輻式輪盤通常與輪轂鑄成一體。轂鑄成一體。輪輞輪輞：用來固定輪胎，有多種：用來固定輪胎，有多種斷面形式。如深式、半深式、平斷面形式。如深式、半深式、平式、斜底平式等。式、斜底平式等。輪胎輪胎：輪轂輪輞輪輻輪胎結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同充氣輪胎充氣輪胎實心輪胎實心輪胎結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同氣壓不同氣壓不同斷面寬度不同斷面寬度不同有內(nèi)胎式有內(nèi)胎式無內(nèi)胎式無內(nèi)胎式高壓胎（高壓胎（0.50.7MPa0.50.7MPa）低壓胎低壓胎0.150.45MPa0.150.45MPa超底壓胎超底壓胎0.050.15MPa0.050.15MPa標準輪胎標準輪胎H/B=0.951.15H/B=0.951.15寬

18、基輪胎寬基輪胎H/B=0.50.7H/B=0.50.7超寬基輪胎超寬基輪胎胎面花紋胎面花紋縱向花紋縱向花紋橫向花紋橫向花紋混合花紋混合花紋塊狀花紋塊狀花紋5/13/2022輪式機械行走系38輪胎規(guī)格的表示方法1.高壓胎高壓胎DB； D-輪胎外徑，輪胎外徑，B-輪胎的斷面寬度，輪胎的斷面寬度，表示高壓胎。表示高壓胎。單位：英寸單位：英寸2.低壓胎的表示方法低壓胎的表示方法B-d,超低壓胎表示方法與此相超低壓胎表示方法與此相同同. B-輪胎斷面寬度，輪胎斷面寬度，d-輪胎內(nèi)徑，輪胎內(nèi)徑，表示低壓胎表示低壓胎 B記為小數(shù)點后兩位以記為小數(shù)點后兩位以00表示，如表示，如10.00203.寬基或超寬基輪

19、胎寬基或超寬基輪胎B-d B記為小數(shù)點后一位，且以記為小數(shù)點后一位，且以5表示，如表示，如12.5-20輪胎的尺寸標記方法目前通用的有英制和公制兩種，我國采用英制標記。輪胎的尺寸標記方法目前通用的有英制和公制兩種，我國采用英制標記。5/13/2022輪式機械行走系39內(nèi)容有：內(nèi)容有：轉(zhuǎn)向輪外傾轉(zhuǎn)向輪外傾轉(zhuǎn)向輪前束轉(zhuǎn)向輪前束主銷后傾主銷后傾主銷內(nèi)傾主銷內(nèi)傾n對前輪轉(zhuǎn)向的整體式車架的工程機械及工程汽車：轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和橋梁三者之間的位轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和橋梁三者之間的位置關系，通過定位參數(shù)來保證，合理的定位置關系，通過定位參數(shù)來保證，合理的定位才能保證車輛才能保證車輛轉(zhuǎn)向輕便、行駛穩(wěn)定、減少輪轉(zhuǎn)向輕便

20、、行駛穩(wěn)定、減少輪胎和機件的磨損等。胎和機件的磨損等。轉(zhuǎn)向輪定位轉(zhuǎn)向輪定位10-2 整體車架的轉(zhuǎn)向輪定位整體車架的轉(zhuǎn)向輪定位5/13/2022輪式機械行走系40n當機械水平停放時，當機械水平停放時，在其橫向垂面內(nèi)，在其橫向垂面內(nèi)，車輪向外傾斜的現(xiàn)車輪向外傾斜的現(xiàn)象。外傾角象。外傾角（1 1左右）左右） 。轉(zhuǎn)向輪外傾轉(zhuǎn)向輪外傾5/13/2022輪式機械行走系41轉(zhuǎn)向輪外傾轉(zhuǎn)向輪外傾假設空車正好垂直路面，則滿載時：l車橋變形而內(nèi)傾l主銷與襯套，軸承與輪轂處的間隙，內(nèi)傾。l內(nèi)傾后，路面反力的軸向分力使輪轂壓向外端小軸承，磨損間隙增大后，內(nèi)傾更厲害，可能車輪松脫。l采取措施：在制造有關零件時預先使前輪

21、有一定的外傾角 ，一般為1左右。5/13/2022輪式機械行走系42轉(zhuǎn)向輪外傾作用轉(zhuǎn)向輪外傾作用1、使輪胎能夠均勻使輪胎能夠均勻磨損。磨損。當車空載時，當車空載時，輪胎外緣與路面接輪胎外緣與路面接觸，當車載貨時，觸，當車載貨時，在車重的作用下車在車重的作用下車輪垂直于路面。輪垂直于路面。2、減輕減輕輪轂外軸承輪轂外軸承的負荷的負荷3、轉(zhuǎn)向輕便、轉(zhuǎn)向輕便5/13/2022輪式機械行走系43轉(zhuǎn)向輪前束轉(zhuǎn)向輪前束安裝前輪時，在同一軸上的兩端車輪旋安裝前輪時，在同一軸上的兩端車輪旋轉(zhuǎn)平面不平行，前端略向內(nèi)束的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)平面不平行，前端略向內(nèi)束的現(xiàn)象。5/13/2022輪式機械行走系44轉(zhuǎn)向輪前束轉(zhuǎn)向輪前

22、束v 前輪外傾后，滾動類似滾錐現(xiàn)象，向外拉開，有外滾趨勢，邊滾邊滑，加速了輪胎的磨損。v措施：在制造時，使兩個轉(zhuǎn)向輪前緣之間的距離B小于后緣距離A來保證。使車有內(nèi)滾趨勢，與外滾趨勢互相抵消，從而保證車輪的正向行駛。5/13/2022輪式機械行走系45轉(zhuǎn)向輪前束的作用轉(zhuǎn)向輪前束的作用n能消除前輪外傾所產(chǎn)生的邊滾邊滑現(xiàn)象，減小輪能消除前輪外傾所產(chǎn)生的邊滾邊滑現(xiàn)象，減小輪胎磨損，胎磨損，保證車輪直線行駛。（AB）稱為前束稱為前束值值 一般前一般前束值為束值為012mm調(diào)節(jié)橫拉桿來調(diào)節(jié)橫拉桿來調(diào)節(jié)車輪前束調(diào)節(jié)車輪前束5/13/2022輪式機械行走系46主銷內(nèi)傾主銷內(nèi)傾l 主銷的上部在橫向平面內(nèi)向內(nèi)傾斜

23、一個角度，一般不大于8。制造時，將前軸梁端部的主銷孔上端向內(nèi)傾斜形成。5/13/2022輪式機械行走系47主銷內(nèi)傾作用主銷內(nèi)傾作用 1、使駕駛員轉(zhuǎn)向輕便。、使駕駛員轉(zhuǎn)向輕便。主銷軸線與地面交點及主銷軸線與地面交點及車輪與地面交點間距離車輪與地面交點間距離C變小，轉(zhuǎn)向阻力矩則變小，轉(zhuǎn)向阻力矩則減小了。減小了。5/13/2022輪式機械行走系48主銷內(nèi)傾的作用主銷主銷 內(nèi)傾角有使車輪內(nèi)傾角有使車輪自動回正的作用自動回正的作用車輪繞主銷旋轉(zhuǎn)車輪繞主銷旋轉(zhuǎn)180后的狀態(tài)后的狀態(tài)2、保持車輛直、保持車輛直線行駛的穩(wěn)定線行駛的穩(wěn)定性。性。自動回正作用自動回正作用機身上抬，機身上抬，機械本身的重力機械本身的重力使轉(zhuǎn)向輪回復到使轉(zhuǎn)向輪回復