第二十章车桥和车轮.docx
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第二十章车桥和车轮
第二十章车桥和车轮
第一节车桥
车桥(也称车轴)通过悬架和车架(或承载式车身)相连,它的两端安装车轮,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。
根据悬架结构的不同,车桥分为整体式和断开式两种。
当采用非独立悬架时,车桥中部是刚性的实心或空心梁,这种车桥即为整体式车桥;断开式车桥为活动关节式结构,与独立悬架配用。
根据车桥上车轮的作用,车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。
其中,转向桥和支持桥都属于从动桥。
一般汽车多以前桥为转向桥,而以后桥或中、后两桥为驱动桥。
有些现代轿车和越野车的前桥则为转向驱动桥,还有单桥驱动的三轴汽车(
汽车)的中桥(或后桥)为驱动桥,则后桥(或中桥)为支持桥。
驱动桥已在第十八章中介绍过,支持桥除不能转向外,其它功能和结构与转向桥相同。
因此,本节主要叙述整体式和断开式的转向桥及转向驱动桥。
一、转向桥
转向桥是利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定角度,以实现汽车的转向。
它除承受垂直载荷外,还承受纵向力和侧向力及这些力造成的力矩。
转向桥通常位于汽车前部,因此也常称为前桥。
各种车型的整体式转向桥结构基本相同,主要有前梁、转向节组成。
下面以东风EQ1090E型汽车(图20-1)前桥为例加以说明。
作为主体零件的前梁12是用钢材锻造的,其断面是工字型以提高抗弯强度。
为提高抗扭强度,接近两端略成方形。
中部加工出两处用以支承钢板弹簧的加宽面——弹簧座(图上未画出)。
中部向下弯曲,使发动机位置得以降低,从而降低汽车重心,扩展驾驶员视野,并减少传动轴与变速器输出轴之间的夹角。
前梁两端各有一个加粗部分,呈拳形,其中有通孔,主销10即插入此孔内。
用带有螺纹的锲形锁销将主销固定在拳部孔内,使之不能转动。
转向节5上有销孔的两耳通过主销与前梁的拳部相连,使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。
为了减小磨损,转向节销孔内压入青铜衬套7,衬套上的润滑油槽在上面端部是切通的,用装在转向节上的油嘴注入润滑脂润滑。
为使转向灵活轻便起见,在转向节下耳与前梁拳部之间装有推力滚子轴承11。
在转向节上耳与拳部之间装有调整垫片8,以调整其间的间隙。
在左转向节的上耳上装有与转向节臂9制成一体的凸缘,在下耳上则装着与转向梯形臂制成一体的凸缘,这两个凸缘上均制有一矩形键,因此在左转向节的上下耳上都有与之配合的键槽。
转向节通过矩形键及带有锥形套的双头螺栓与转向节臂及梯形臂相连。
在键槽端面间装有条形的橡胶密封垫。
车轮轮毂2通过两个圆锥滚子轴承3和4支承在转向节外端的轴颈上。
轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。
轮毂外端用冲压的金属罩盖住。
轮毂内侧装有油封6。
如果油封漏油,则外面的挡油盘仍足以防止润滑油进入制动器内,转向节上靠近主销孔的一端有方形的凸缘,以固定制动底版。
解放CA1091型汽车前桥与上述结构相似,其构造如图20-2所示。
图20-3所示为北京BJ1040型汽车转向桥。
前梁2由两端拳形部分7与一根无缝钢管焊接而成的,这种结构不需要大型锻造设备来模锻前梁。
主销推力轴承5采用球轴承,可使转向操纵轻便。
润滑脂可由转向节上耳油嘴注入,经主销8内的轴向和径向油孔进入主销与衬套之间的摩擦表面,使之得到润滑。
转向节臂3与梯形臂连在一起,固定在转向节下耳上,这样可使转向节结构简化。
车轮转角限位螺钉6用来限制车轮最大转角。
断开式转向桥在轿车和微型客车上得到广泛采用,它与独立悬架相配置,组成了性能优良的转向桥。
由于它有效地减少了非簧载质量,降低了发动机的质心高度,从而提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。
图20-4所示为JL6360断开式转向桥的结构图。
该断开式转向桥(前桥)主要由车轮1、减振器2、上支点总成3、缓冲弹簧4、转向节5、大头球销总成6、横向稳定杆总成7、左右梯形臂8和13、主转向臂11、中臂15、左右横拉杆10和12、悬臂总成14等组成。
其中,有些零件也于转向和前悬架组成。
中臂、主转向臂、悬臂均为薄钢板焊接结构,主转向臂与中臂是通过螺栓与橡胶衬套联接的(参看图20-5),左右转向梯形臂用大头球销总成6与悬臂总成14连接。
该断开式转向桥和前述整体转向桥一样,在具有承载传力功用的同时,还应具有实现转向的功能,它与转向机配合,通过图20-4中的纵拉杆16、主转向臂11、中臂15、左右横拉杆以及左右梯形臂,使车轮偏转以实现汽车转向。
二、转向轮定位参数
转向桥在保证汽车转向功能的同时,应使转向轮有自动回正作用,以保证汽车稳定直线行驶。
即当转向轮在偶遇外力作用发生偏转时,一旦作用的外力消失后,应能立即自动回到原来直线行驶的位置。
这种自动回正作用是由转向轮的定位参数来保证的,也就是转向轮、主销和前轴之间的安装应具有一定的相对位置。
这些转向轮的定位参数有主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。
1、主销后倾角
设计转向桥时,使主销在汽车的纵向平面内,其上部有向后的一个倾角
,即主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角,如图20-6所示。
主销后倾角
能形成回正的稳定力矩。
当主销具有后倾角
时,主销轴线与路面交点a将位于车轮与路面接触点b的前面,如图20-6a所示。
当汽车直线行驶时,若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转(例如向右偏转如图中箭头所示),将使汽车行驶方向向右偏离。
这时,由于汽车本身离心力的作用,在车轮与路面接触点b处,路面对车轮作用着一个侧向反作用力
。
反力
对车轮形成饶主销轴线作用的力矩
,其方向正好与车轮偏转方向相反。
在此力矩作用下,将使车轮回到原来中间的位置,从而保证汽车稳定直线行驶,故此力矩称为稳定力矩。
但此力矩也不宜过大,否则在转向时为了克服该稳定力矩,驾驶员要在转向盘上施加较大的力(即所谓转向沉重)。
因稳定力矩的大小取决于力臂L的数值,而力臂L又取决于后倾角
的大小,。
现在一般采用的
角不超过
。
现代高速汽车由于轮胎气压降低、弹性增加,而引起稳定力矩增大。
因此,
角可以减小到接近于零,甚至为负值。
图20-6b为解放CA1091型汽车的主销后倾角示意图。
2、主销内倾角
在设计转向桥时,主销在汽车的横向平面内,其上部向内倾斜一个
角(即主销轴线与地面垂直线在汽车横向平面内的夹角)称为主销内倾角,如图20-7a所示。
主销内倾角
也有使车轮自动回正的作用,如图20-7b所示。
当转向轮在外力作用下由中间位置偏转一个角度(为了解释方便,图中画成
即转到如双点划线所示位置)时,车轮的最低点将陷入路面以下。
但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下,而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度。
这样,汽车本身的重力有使转向轮回到原来中间位置的效应。
此外,主销的内倾还使主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离减小(图20-7a),从而可减少转向时驾驶员加在转向盘上的力,使转向操纵轻便,同时也可减小从转向轮传到转向盘上的冲击力。
但值也不宜过小,即内倾角不宜过大,否则在转向时车轮绕主销偏转的过程中,轮胎与路面间将产生较大的滑动,因而增加了轮胎与路面间的摩擦阻力。
这不仅使转向变得沉重,而且加速了轮胎的磨损。
因此,一般内倾角
不大于
,距离一般为40~60mm。
图20-7c所示为解放CA1091型汽车的主销内倾角和前轮外倾角。
主销内倾角是在前梁设计中保证的,由机械加工来实现。
加工时,将前梁两端主销孔轴线上端向内倾斜就形成内倾角。
3、车轮外倾角
除上述主销后倾角和内倾角两个角度保证汽车稳定直线行驶外,前轮外倾角
也具有定位作用。
是通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂直线之间的夹角,如图20-7c所示。
如果空车时车轮的安装正好垂直于路面,则满载时,车桥将因承载变形而可能出现车轮内倾,这将加速汽车轮胎的偏磨损。
另外,加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷,降低了它们的使用寿命。
因此,为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷,安装车轮时应预先使车轮有一定的外倾角,以防止车轮内倾。
同时,车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。
但是,外倾角也不宜过大,否则会使车轮产生偏磨损。
前轮的外倾角是在转向节设计中确定的。
设计时使转向节轴颈的轴线与水平面成一角度,该角度即为前轮外倾角
(一般
为
左右)。
4、车轮前束
杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开,车轮将在地面上出现边滚边滑的现象,从而增加了轮胎的磨损。
为了消除车轮外倾带来
的这种不良后果,在安装车轮时,使汽车
两前轮的中心面不平行,两轮前边缘距离
B小于后边缘距离A,A-B之差称为前轮
前束,如图20-8所示。
这样可使车轮在
每一瞬时滚动方向接近于向着正前方,从而
在很程度上减轻和消除了由于车轮外倾而
产生的不良后果。
前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。
调整时,可根据各厂家规定的测量位置,使两轮前后距离差A-B符合规定的前束值。
一般前束值为0~12mm。
测量位置除图示位置外,还通过取两轮胎中心面处的前后差值,也可以选取两车轮钢圈内侧面处前后差值。
此外,前束也可用角度——前束角表示,如图20-8中的
角。
5、后轮的外倾角和前束
车轮定位参数通常都指汽车的前轮的前转向轮而言。
但是,现代汽车不仅前转向轮有外倾角和前束,有些汽车的后轮也有外倾角和前束。
如红旗CA7220型轿车,后轮设置有前束角
和外倾角
。
该车为发动机前置
和前驱动形式,后轮则是从动轮。
汽车的驱动力
通过纵臂作用于后轴上(图20-9),如果车轮没有
前束角,当汽车行驶时,在驱动力作用下,后轴将
产生一定弯曲,使车轮出现前张现象,而预先设置
的前束角就是用来抵消这种前张的。
后轮外倾角有
两个作用:
①由于外倾角是负值,可增加车轮接地点的跨度,增加汽车的横向稳定性;②负外倾角是用来抵消当汽车高速行驶且驱动力较大时,车轮出现的负前束(前张),以减少轮胎的磨损。
该车轮前束角和外倾角均不可调整。
某些后轮驱动的重型汽车上,由于采用独立悬架和脊骨式车架,为了保持加载后汽车行驶时轮胎处于正确的接地位置,减少磨损,后轮也设计成有一定的正外倾角,如太脱拉138型汽车。
三、转向驱动桥
在许多轿车和全轮驱动的越野汽车上,前桥除作为转向桥外,还兼起驱动桥的作用,故称为转向驱动桥,如图20-10所示。
它同一般驱动桥一样,有主减速器1和差速器3。
但由于转向时转向车轮需要绕主销偏转一个角度,故与转向轮相连的半轴必须分成内外两段(内半轴4和外半轴8),其间用万向节6(一般多用等角速万向节)连接,同时主销12也因而分制成上下两段。
转向节轴颈部分作成中空的,以便外半轴穿过其中。
目前,许多现代轿车采用了发动机前置前驱动的布置形式,其前桥既是转向桥又是驱动桥。
该类型转向驱动桥多与麦逊式独立悬架配合使用,因其前轮内侧空间较大,便于布置,具有良好的接近性和维修方便性。
图20-11所示为上海桑塔纳轿车前转向驱动桥总成。
主减速器和差速器在图中未画出。
其动力经主减速器和差速器传至左右内半轴及左右半轴(传动轴)3、9和左右内等角速万向节,并经球笼式左右外等角速万向节及左右外半轴凸缘传到左右两轮毂,使驱动车轮旋转。
当转动转向盘时,通过齿轮齿条式转向器14和横拉杆16而使前轮偏转,以实现转向。
捷达、奥迪、红旗CA7220型等轿车的前桥均是转向驱动桥,其构造与上述结构类似。
东风EQ2080型66汽车的前桥为非独立悬架配合使用的转向驱动桥,其构造如图20-12所示。
内半轴1与外半轴9通过三销轴式等角速万向节3连接在一起。
当前桥驱动时,转矩由差速器、内半轴1、等角速万向节3、外半轴9以及凸缘盘10,传到车轮轮毂14上。
转向节通过两个滚针轴承和球碗及钢球支承在转向节支座2上,分成两段的主销4与转向节支座固装成一体,其上下两段的轴线必须在一直线上。
主销轴承用下轴承盖6及19(左边的上轴承盖与转向节臂是一体)压紧在转向节外壳7上。
下轴承盖6内装有一个钢球及两个球碗,以承受主销的轴向载荷。
上轴承盖内接有一个止推螺钉,并通过球碗16顶住主销,以防止主销轴向窜动。
拧紧止推螺钉的预紧力不要太大,否则会使转向沉重。
转向节支座下
端面与主销下轴承座油封罩间应有一定间隙(1~2mm)。
间隙过小(如<0.2)可能引起转向沉重,此时应在钢球下球碗的下面加装垫片(厚1mm)。
转向节支座用螺钉与半轴套管20相连接。
转向节作成转向节外壳7和转向节轴颈8两段,用螺钉联接成一体。
轮毂14通过两个锥轴承装在转向节轴颈上,轮毂轴承用调整螺母13、锁止垫圈12、锁紧螺母11固定。
在转向节轴颈内压装一个青铜衬套15,以便支承外半轴9。
当通过转向节臂19推动转向节时,转向节便可绕主销转动而使前轮偏转。
第二节车轮与轮胎
车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件,其功用是:
支承整车;缓和由路面传来的冲击力;通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生驱动力和制动力;汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力,在保证汽车正常转向行驶的同时,通过车轮产生的自动回正力矩,使汽车保证直线行驶方向;承担越障提高通过性的作用等。
一、车轮
车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件,通常有两个主要部件轮辋和轮辐组成(GB2933--82).轮辋是在车轮上安装和支撑轮胎的部件,轮辋和轮辐可以是整体式,永久联接式的或可拆卸式的.车轮除上述部件外,有时还包含轮毂。
(-)车轮的类型
按轮辐的构造,车轮可分为两种主要形式:
辐板式和辐条式.按车轴一端安装一个或两个轮胎,车轮又分为单式车轮和双式车轮。
目前,轿车和货车上广泛采用辐板式车轮和辐条式车轮;此外,还有对开式车轮、可反装式车轮、组装轮辋式车轮和可调试车轮。
1.辐板式车轮
这种车轮如图20-13所示,由挡圈1、辐板2、轮辋3及气门嘴孔4组成。
用以连接轮辋和轮毂的圆盘称为辐板。
辐板大多是冲压制成的,也有铸造的。
轿车的车轮辐板所用钢板较薄,常冲压成起伏多变的形状(参看图20-14b),以提高刚度。
有些轿车为了减轻车轮的重量和有利于制动毂的散热,采用了铝合金铸造加工。
为了保证高速行驶的平稳性能,还有平衡块。
红旗CA7220型轿车的车轮和轮胎总成如图20-14所示。
轮辋7和辐板5焊在一起,并用螺栓2将其安装在车轮轮毂或制动鼓上,组成车轮。
用平衡块8对车轮进行动平衡,车轮安装罩4装在辐板外面。
由于货车后轴负荷比前轴大的多,为使后轮轮胎不至过载,后桥一般采用双式车轮(图20-15)。
在同一轮毂上安装了两套辐板和轮辋,为了便于互换,辐板的螺栓孔两端面都做成
锥形(如图20-16a)。
内轮辐板3靠在轮毂4凸圆的外端面上,用具有锥形端面的特制螺母1固定在螺栓5上。
螺母1还具有外螺纹。
外轮辐板2紧靠着内轮辐板,并用锁紧螺母6来固定。
采用这种双螺母固定形式时,为了防止汽车在行使中固定辐板的螺母自行松脱,汽车两侧车轮上的辐板固定螺栓5一般采用旋向不同的螺纹,左侧用左旋螺纹,右侧用右旋螺纹。
目前在一些载货汽车上,后桥双式车轮采用了单螺母的固定形式(图20-16b)。
由于在该结构中采用了球面弹簧垫圈7,可以防止螺母1的自行松脱,故汽车左右车轮上固定辐板的螺栓5均可用右螺纹,从而减少了零件品种。
2.辐条式车轮
这种车轮的轮辐是钢丝辐条(图20-17a)或者是与轮毂铸成一体的铸造辐条(图20-17b)。
钢丝辐条车轮由于价格昂贵,维修安装不便,故仅用于赛车和某些高级轿车上(如美国别克轿车)。
铸造辐条是车轮用于装载质量较大的重型汽车上。
在这种结构的车轮上,轮辋1是用螺栓3和特殊形状的衬块2固定在辐条4上。
为了使轮辋和辐条很好的对中,在轮网和辐条上都加工出配合锥面5。
(二)轮辋的类型
轮辋的常见形式主要有两种:
深槽轮辋和平底轮辋(图20-18a);此外,还有对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋以及全斜底轮辋等。
1.深槽轮辋
如图20-18a所示,这种轮辋是整体的,其断面中部为一深凹槽,主要用于轿车及轻型越野汽车。
他有带肩的凸缘,用以安放外胎的胎圈,其肩部通常略向中间倾斜,其倾斜角一般是
度。
倾斜部分的最大直径及称为轮胎胎圈与轮辋的着合直径。
断面中部制成深凹槽。
便于外胎的拆装。
深槽轮辋的结构简单,刚度大,质量较小,对于小尺寸弹性较大的轮他最适宜。
但是尺寸较大又较硬的轮胎,则很难装进这样的整体轮辋内。
2.平底轮辋
这种轮辋的结构形式很多,图20-18b所示是我国货车常用的一种形式。
挡圈1是整体的,而用一个开口弹性锁圈2来防止挡圈脱出。
在安装轮胎时,先将轮胎套在轮辋上,而后套上挡圈,并将它向内推,而后套上挡圈,并将它向内推,直至越过轮辋上的环形槽,再将开口的弹性锁圈嵌入环形槽中。
东风EQ1090E型和解放CA1091型汽车车轮均采用这种形式的轮辋。
3.对开式轮辋
这种轮辋由内外两部分组成(图20-18c),其内外轮辋的宽度可以相等,也可以不等,两者用螺栓连成一体。
拆装轮胎时,拆卸螺母即可。
图20-18c所示挡圈3是可拆的。
有的无挡圈,而由与内轮辋制成一体的轮缘代替挡圈的作用,内轮辋与辐板焊接在一起。
东风EQ2080和延安SX2150型汽车车轮,采用这种形式的轮辋。
由于轮辋是轮胎的安装和固定基础当轮胎装入不同轮辋时,其变形位置与大小也发生变化。
因此,每一种规格的轮胎,最好配用规定的标准轮辋,必要时也可配用规格与标准轮胎相近的轮辋(容许轮辋)。
如果轮辋选用不当,会造成轮胎早期损坏,特别是使用在过窄的轮辋上时。
近几年来,为了适应提高轮胎负荷能力的需要,开始采用宽轮辋。
试验表明,采用宽轮辋可以提高轮胎的使用寿命,并可以改善汽车的通过性和行使稳定性。
(三)国产轮辋规格的表示方法
1.国产轮辋轮毂类型及其代号
目前轮辋轮毂类型有7种,深槽轮毂:
代号DC(图20-19a),深槽宽轮辋:
代号WDC(图20-19b),半深槽轮辋:
代号SDC(图20-19c),平底轮辋:
代号FB(图20-19d),平底宽轮辋:
代号WFB(图20-19e),全斜底轮辋:
代号TB(图20-19f),对外式轮辋:
代号DT(图20-19g)。
轮辋的结构形式,根据其主要由几个零件组成分为:
一件式轮辋、二件式轮辋、三件式轮辋、四件式轮辋和五件式轮辋。
一件式轮辋具有深槽的整体式结构,如图20-20a所示。
二件式轮辋可以拆卸为轮缸体和弹性挡圈二个主要零件,如图20-20b所示。
三件式轮辋可以拆卸为轮辋体、挡圈和锁圈三个主要零件,如图20-20c所示。
四件式轮辋可以拆为轮辋体、挡圈、锁圈和座圈四个主要零件;也可以拆为轮辋体、锁圈和两个挡圈,如图20-20d所示。
五件式轮辋可拆卸为轮辋体、挡圈、锁圈、座圈和密封环五个主要零件,如图20-20e所示。
2.国产轮辋的规格代号
轮辋规格用轮辋名义宽度代号,轮缘高度代号、轮辋结构形式代号、轮辋名义直径代号和轮辋轮廓类型代号来共同表示。
轮辋名义宽度和名义直径代号的数值是以in(英寸)表示(当新设计轮胎以mm表示直径时,轮辋直径用mm表示)。
直径数字前面的符号表示轮辋结构形式代号,符号“×”表示该轮辋为一件式轮辋,符号“-”表示该轮辋为两件或两件以上的多件式轮辋。
在轮辋名义宽度代号之后的拉丁字母表示轮圆的轮廓(E、F、J、JJ、KB、L、V等)。
有些类型的轮辋(如平底宽轮辋),其名义宽度代号也代表了轮缘轮廓,不再用字母表示。
最后面的代号表示了轮辋轮廓类型代号(参见图20-19)。
例如,北京BJ2020型汽车轮辋为4.50E×16,表示该轮辋名义宽度4.5in,名义直径16in,轮缘轮廓代号为E的一件式深槽轮辋。
对于平底式宽度轮辋,只有表示轮辋名义宽度和名义直径的数字,而没有表示轮缘轮廓的拉丁字母代号。
例如,东风EQ1090型汽车轮辋规格为7.0-20;解放CA1091型汽车轮辋规格为6.5-20。
现有轮辋以下列方式表示:
新设计的轮辋以下列方式表示:
轿车:
10×3.50C,15×6JJ
轻型货车:
15×5.5JJ,16.5×6.00,15-5.50F(SDC)
中性、重型货车:
20-7.5,22-8.00V,22.5×8.25
二、轮胎
现代汽车几乎都采用充气轮胎。
轮胎安装在轮辋上,直接与路面接触,它的作用是:
1)车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击,并衰减由此而产生的振动,以保证汽车有良好的乘坐舒适性和平顺性。
2)保证车轮和路面有良好的附着性,以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。
3)承受汽车的重力,并传递其方向的力和力矩。
因此,轮胎必须有适宜的弹性和承受载荷的能力。
同时,在其与路面直接接触的胎面部分,应具有用以增强附着作用的花纹。
此外,车轮滚动时,轮胎在所承受的重力和由于道路不平而产生的冲击载荷作用下受到压缩。
压缩消耗的功,在载荷去除后并不能完全回收,有一部分消耗与橡胶的内磨擦,结果使得轮胎发热。
温度过高将严重地影响橡胶的性能和轮胎的组织,从而大大增加轮胎的磨损而缩短轮胎的使用寿命。
(一)轮胎分类
汽车轮胎按用途分,可分为载货汽车轮胎和轿车轮胎;而载货汽车轮胎又分为重型、中型和轻型载货汽车轮胎。
汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。
现代汽车绝大多数采用充气轮胎。
充气轮胎按组成结构不同,又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。
充气轮胎按胎体中帘线排列的方向不同,还分为普通斜交胎、代束斜交胎和子午线胎。
1.由内胎的充气轮胎
这种轮胎(图20-21)由内胎2、外胎1和垫带3组成。
内胎中充满着压缩空气;外胎使用以保护内胎使其不受外来损害的强度高而富有弹性的外壳;垫带放在内胎与轮辋之间,防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤和磨损。
按胎内的空气压力大小,充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。
过去,一般气压在0.15~0.45Mpa为低压胎,0.15Mpa以下为超低压胎;但由于制造轮胎所用原材料的不断发展,轮胎负荷能力大幅度提高,相应的气压也提高了,而轮胎的缓冲性能仍在某种程度上保持了原来同规格“低轮胎”这一类。
如国产规格为9.00-20的14层级尼龙胎,在和容量为22300N,气压0.67MPa,仍属低压胎。
目前,轿车、货车几乎全都采用低压胎。
因为低压胎弹性好,断面宽,与道路接触面大,壁薄而散热性良好。
这些特点提高了汽车行驶平顺性、转向操纵的稳定性。
此外,道路和轮胎本身的寿命也得以延长。
目前,普通斜交胎和子午线胎在汽车上得到广泛应用,特别是子午胎的应用最为广泛。
下面主要介绍普通斜交轮胎和子午线轮胎。
(1)普通斜交轮胎帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉且与胎中心线呈小于90角排列的充气轮胎,称为普通斜交轮胎。
图20-22所示为有内胎的普通斜交胎构造。
外胎由胎冠3、;帘布层1、缓冲层5机胎圈8组成。
帘布层是外胎的骨架,用以保持外胎的形状和尺寸,通常有成双数的多层挂胶布(帘布)用橡胶贴合而成。
帘布的帘线与轮胎子午断面的交角(胎冠角)一般为52—54,相邻层帘现相交排列。
帘布层数越多,但弹性降低。
在外胎表面上注有帘布层数。
帘布由纵向的强韧的经线和放在各经线之间的少数纬线织成。
帘线可以是棉线、人造丝线、尼龙线和钢线。
采用人造丝可以是同样尺寸的轮胎增加其载荷容量,因为人造丝的强度和弹性大。
尼龙丝又比人造丝好,耐用性高。
因此,当采用人造丝、尼龙丝或钢丝帘线时,在轮胎的承载能力相同的情况下,帘布层数可以减少,此时在外胎表面上标注的是层级,(相当于面线帘布层数,而不是实际的帘布层数)。
我国已大量采用人造丝和尼龙丝帘线,近来也开始采用钢丝帘线,但因价高和质脆而没有得到广泛应用。
缓冲层为与胎面与帘布层之间,使用胶片和两层或数层挂胶稀帘布制成,故弹性较大,能缓和汽车在行使时所受到的不平路面的冲击,并防止汽车在紧急制动时胎面与帘布层脱离。
胎面是外胎最外的一层,可分为胎冠3、胎侧4和胎肩2三部分,如图20-22所示。
胎管用耐磨的橡胶制成,他直接承受摩擦和全部载荷,能减轻帘布层所受的冲击,并保护帘布层的内胎免受
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- 第二十章 车桥和车轮 第二十 车轮