单摆臂自行车结构

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篇一 单摆臂自行车结构
[我爱发明]手脚双动力健身自行车 骑乐融融(发明人贾凤学)

  [我爱发明] 20160323 骑乐融融

  本期视频主要内容: 黑龙江海伦市的贾凤学发明了一种手脚双动力自行车,它可以将推拉车把的力量转换为驱动力,再配合传统自行车的脚蹬驱动,动力更强,上坡时作用十分明显。北京市的郭智慧发明了一种自行车改装装置,通过简易操作,将普通自行车改造成电驱动自行车,减少了人力消耗,动力极强,方便快捷。(《我爱发明》 20160323 骑乐融融)

  发明人联系方式:贾凤学 15946118913

  发明摘要:本实用新型公开了一种手脚双动力健身自行车,包括车架、前轮、后轮、双脚驱动装置、双手驱动装置和转向装置,其创新点在中轴外套装了空心轴,空心轴上螺接牙盘,空心轴外设置驱动槽轮,空心轴内外均设置单向轴承,通过曲柄臂驱动空心轴,同时还在车架前面设置了摆管、摆轮,驱动油丝绳,把车把的推拉力转变成空心轴的转动力传递给后轮,转向装置把施加在车把上的旋转力通过转向轴管、万向节、转向槽、转向油丝和前叉绳传递给前轮,由于手、脚动力都是通过空心轴内外的单向轴承传递的,所以双手、双脚可同时驱动,也可以双手或双脚单独驱动自行车,本实用新型结构简单,集趣味性和健身于一体,有效的利于全身的力量,达到了锻炼身体的目的。

  

  

  

篇二 单摆臂自行车结构
我爱发明自行车 骑乐无穷(发明人吴监玉 吴刚)

  [我爱发明] 20150819 骑乐无穷

  本期视频主要内容: 自行车作为一种便捷的交通工具,已经融入人们的社会生活之中,骑自行车出行,不仅可以减轻城市交通压力和减少汽车尾气污染,而且还可以作为一项很好的健身运动。吴监玉发明的摆臂自行车经过巧妙地设计,能达到省力的目的。踏步自行车发明人吴刚,通过用人自身重力做功来使骑自行车更加轻便快捷。(《我爱发明》 20150819 骑乐无穷)

  发明人联系方式:吴监玉 15870911096;吴刚 13349908211

  吴监玉摆臂自行车发明摘要: 本实用新型公开了一种摆臂式自行车,包括车架、车把、车轮、车座、动力传动装置,所述动力传动装置在包括:中间轮轴、中间轮、棘轮轴、棘轮、摆臂杠杆和传力钢丝;经摆臂杠杆、棘轮、中间轮、传力钢丝的共同作用,通过飞轮使后轮旋转以驱动摆臂式自行车前进;由于采用上述技术方案,本实用新型的摆臂式自行车结构合理、功能齐全、进退自如、有功作用力由间断变为连续,力转换效率高,该技术方案构思科学合理,给使用者带来了极大的方便。

  吴刚踏板自行发明摘要: 本发明提供了一种链条往复传动式踏板自行车,至少包括车架、前叉、前轮、后轮以及车把,所述的车架呈L型结构,车架的尾部固定有一朝上的门字型支架,支架的顶部和底部均水平安装有转动轴,其中后轮固定安装在下转动轴上;所述车架上设有踏板传动机构,所述踏板传动机构至少飞轮、滑轮、传动带、踏板、传动杆以及弹簧,其中滑轮安装于上转动轴上,飞轮安装于下转动轴上,传动带安装在飞轮与滑轮之间,所述的踏板安装在车架上,踏板的前端与车架的前部铰接,踏板的后端与传动杆的一端铰接或固定连接,传动杆的另一端铰接在传动带上。本发明提供的踏板自行车解决了现有技术中扭力转换效率低、驱动力小、可靠性低和寿命短等不足之处。

  

  

  

  

  

  

篇三 单摆臂自行车结构
图解各种悬挂形式的优缺点

图解各种悬挂形式的优缺点

前言:在我们看车买车的过程中经常会在车辆的简介表中见到诸如麦弗逊式,双叉臂式,多连杆式,双连杆式,四连杆式,扭力梁式,拖拽臂式等多种前后悬挂系统。这些专业名词,看着就让人头晕.有些人索性置之不理,其实汽车悬挂系统是选择汽车极其重要的参考依椐,它决定着汽车的稳定性,舒适性,安全性是汽车关键的部件之一。

详细解析各种悬挂形式的优缺点

简单的来说悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器与车架连接部分组成的整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身,改善驾驶与乘坐的感觉,因为使用不同的悬挂系统,会使驾驶者与乘客在车辆行驶过程中都有不同的感受。

而现在大多数厂家在自己的车型上无论装配什么样的悬挂系统,都通通宣传自己的操控性如何好,乘坐如何舒适,这种宣传也在某种程度使驾驶者产生了误区,出现一些因车辆失控造成的车祸。一般说来汽车的悬挂系统分为二种即非独立悬挂和独立悬挂,由于人们对车子操控性与乘坐舒适性的要求越来越高,所以非独立悬挂系统已渐渐淘汰。

定义:

1、非独立悬挂系统

非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。

非独立悬挂系统

2、独立悬挂系统

独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬挂系统,按其结构形式的不同,独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。

独立悬挂系统

(一)、麦弗逊式悬挂系统

麦弗逊式悬挂系统的车轮也是沿着主销滑动的悬挂系统,但与烛式悬挂系统不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬挂系统是摆臂式与烛式悬挂系统的结合。与双横臂式悬挂系统相比,麦弗逊式悬挂系统的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬挂系统相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬挂系统多应用在中小型轿车的前悬挂系统上,如国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬挂系统均为麦弗逊式独立悬挂系统。虽然麦弗逊式悬挂系统并不是技术含量最高的悬挂系统结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬挂系统,具有很强的道路适应能力。

麦弗逊式悬挂系统

(二)、横臂式悬挂系统

横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统。

横臂式悬挂系统

单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。

双横臂式独立悬挂系统按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用。对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。

(三)多连杆式悬挂系统 多连杆式悬挂系统是由(3

—5)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬挂系统。能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动,是横臂式和纵臂式的折衷方案,适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角,可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬挂系统的优点,能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬挂系统的主要优点是:车轮跳动时轮距和前束的变化很小,不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向,其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。

多连杆式悬挂系统

(四)钢板弹簧式非独立悬挂系统

钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件,由于它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化。如下图2所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链,也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起,前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连,后端可以自由摆动,形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。

篇四 单摆臂自行车结构
汽车悬挂系统结构原理图解

汽车悬挂系统结构原理图解

Post by:2010-10-419:48:00【单摆臂自行车结构】

什么是悬挂系统

舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。

汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。

悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加设横向稳定杆,目的是提高横向刚度,使汽车具有不足转向特性,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。

悬挂系统的分类

现代汽车悬架的发展十分快,不断出现,崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架,如下图所示,也就是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用,并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。

1.弹性元件;2.纵向推力杆;3.横向稳定杆

根据汽车导向机构不同悬架种类又可分为独立悬架,非独立悬架。如下图所示。

b非独立悬架a.独立悬架

非独立悬架如上图(a)所示。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上,当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件,它可兼起导向作用,使结构大为简化,降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上,有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大,高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大,平顺性较差。

独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性地连接,当一侧车轮受冲击,其运动不直接影响到另一侧车轮,独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装,有利于降低汽车重心,并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间,有利于转向,便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小,可提高汽车车轮的附着性。如上图(b)所示。

独立悬挂系统详解

独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接,而是通过悬架分别与车架(或车身)相连,每侧车轮可独立下下运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用,轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。

根据导向机构不同的结构特点,独立悬架可分为:双横臂,单横臂,纵臂式,单斜臂,多杆式及滑柱(杆)连杆(摆臂)式等等。按目前采用较多的有以下三种形式:(1)双横臂式,(2)滑柱连杆式,(3)斜置单臂式。按弹性元件采用不同分为:螺旋弹簧式,钢板弹簧式,扭杆弹簧式,气体弹簧式。采用更多的是螺旋弹簧。

双横臂式(双叉式)独立悬架

图1:双横臂式独立悬架

如图1所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长,选择长度比例合适,可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形,如图2所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离,分别安装在车轮上,另一端安装在车架上。【单摆臂自行车结构】

图2

不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车轮上下运动时,上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动,而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损,提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。

滑柱摆臂式独立悬架(麦弗逊式或叫支柱式等)

图3

这种悬架目前在轿车中采用很多。如图3所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱,螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承,允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大,有利于发动机布置,并降低车子的重心。车轮上下运动时,主销轴线的角度会有变化,这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。

一汽奥迪100型轿车前悬架。筒式减振器装在滑柱桶内,滑柱桶与转向节刚性连接,螺旋弹簧安装在滑柱桶及转向节总成上端的支承座内,弹簧上端通过软垫支承在车身连接的前簧上座内,滑柱桶的下端通过球铰链与悬架的横摆臂相连。当车轮上下运动时,滑柱桶及转向节总成沿减振器活塞运动轴线移动,同时,滑柱桶的下支点还随横摆臂摆动。

篇五 单摆臂自行车结构
汽车悬挂系统结构原理详细图解

汽车悬挂系统结构原理图解

Post by:2010-10-419:48:00

【单摆臂自行车结构】

什么是悬挂系统

舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。

汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。

悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加设横向稳定杆,目的是提高横向刚度,使汽车具有不足转向特性,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。

悬挂系统的分类

现代汽车悬架的发展十分快,不断出现,崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架,如下图所示,也就是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用,并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。

1.弹性元件;2.纵向推力杆;3.横向稳定杆

根据汽车导向机构不同悬架种类又可分为独立悬架,非独立悬架。如下图所示。

【单摆臂自行车结构】

b非独立悬架a.独立悬架

非独立悬架如上图(a)所示。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上,当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件,它可兼起导向作用,使结构大为简化,降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上,有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大,高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大,平顺性较差。

独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性地连接,当一侧车轮受冲击,其运动不直接影响到另一侧车轮,独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装,有利于降低汽车重心,并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间,有利于转向,便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小,可提高汽车车轮的附着性。如上图(b)所示。

独立悬挂系统详解

独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接,而是通过悬架分别与车架(或车身)相连,每侧车轮可独立下下运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用,轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。

根据导向机构不同的结构特点,独立悬架可分为:双横臂,单横臂,纵臂式,单斜臂,多杆式及滑柱(杆)连杆(摆臂)式等等。按目前采用较多的有以下三种形式:(1)双横臂式,(2)滑柱连杆式,(3)斜置单臂式。按弹性元件采用不同分为:螺旋弹簧式,钢板弹簧式,扭杆弹簧式,气体弹簧式。采用更多的是螺旋弹簧。

【单摆臂自行车结构】

双横臂式(双叉式)独立悬架

图1:双横臂式独立悬架【单摆臂自行车结构】

如图1所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长,选择长度比例合适,可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形,如图2所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离,分别安装在车轮上,另一端安装在车架上。

图2

不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车轮上下运动时,上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动,而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损,提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。

滑柱摆臂式独立悬架(麦弗逊式或叫支柱式等)

图3

这种悬架目前在轿车中采用很多。如图3所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱,螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承,允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大,有利于发动机布置,并降低车子的重心。车轮上下运动时,主销轴线的角度会有变化,这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。

一汽奥迪100型轿车前悬架。筒式减振器装在滑柱桶内,滑柱桶与转向节刚性连接,螺旋弹簧安装在滑柱桶及转向节总成上端的支承座内,弹簧上端通过软垫支承在车身连接的前簧上座内,滑柱桶的下端通过球铰链与悬架的横摆臂相连。当车轮上下运动时,滑柱桶及转向节总成沿减振器活塞运动轴线移动,同时,滑柱桶的下支点还随横摆臂摆动。

篇六 单摆臂自行车结构
浅谈汽车摆臂球销结构设计

中国科技期刊数据库 工业C

浅谈汽车摆臂球销结构设计

关同立

长城汽车股份有限公司,河北 保定 071000

摘要:汽车的液压助力转向机作用是将转向管柱传来的力和运动传给车轮转向节,车轮转向节所受的力在球销轴线上就有压力又有拉力,而在转向轮偏转或者车辆行驶过程中的路面不平导致车架弹性变形,液压助力转向机的拉杆总成与车轮转向节的相对运动都是空间运动,为了避免产生运动干涉,在液压助力转向机的拉杆总成中的连接,摆臂总成和车轮转向节的连接都采用球销总成,而球销是固定在球销座内,并通过球销座进行连接。 关键词:汽车;球销;结构设计 中图分类号:U472 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)60-0077-02

1 引言

车辆转向、制动、颠簸、启动等状态变化时,底盘系统中某些部件之间发生相对转动、摆动,如转向拉杆和转向节,控制臂和转向节,控制臂和(副)车架,稳定连杆和稳定杆之间等,因此在此类具有较大相对转动、摆动变化的连接处一般由球关节连接。

2 球销座的工艺要求

以6450SUV车型上的球销总成为例,该球销座在工作中不但承受扭转力矩所,而且还承受弯曲力矩和压力,对球销座的抗弯变形和压拉变形有很高的要求,所以一般球销座的扭矩刚度和弯曲刚度都很高。为了保证6450SUV球销总成运动的准确性及工作的可靠性,本例中采用调质处理的45号钢为球销座材料,其机加工尺寸公差等级为IT8,位置度精度控制在80mm以内不超过0.01mm,机加工进行100%后探伤。

3 球销座毛坯的选材及工艺

由于当转向及路面不平时产生的瞬时冲击力对球销座产生很大的压力、拉力及扭矩,易产生球销座的折断及球销座封口部位的开裂,因此在选择材料时必须选择具有较高的强度,冲击韧度,疲劳强度和耐磨性的材料。一般球销座可以采用号45钢、40Cr等材料。毛坯的生产为满足大批量生产规模,同时满足精度要求,机加时还要保证较少的加工余量,多采用模锻制造,直接由坯料成型为具有一定轮廓形状的球销座毛坯。采用模锻制造球销座毛坯一致性高。机加工余量少,达到的毛坯性能指标高,符合各种材料试验的要求。

4 球销座毛坯热处理

热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能,消除残余应力。调质处理即淬火后又高温回火的双重热处理。6450SUV球销座经过调质处理后获得硬度为Hb240~270,保证能够在比较大的动载荷作用下工作,并承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用。

5 球销座机加工工艺的制定

球销座的加工首先要进行基准面的选择,这时应尽量选择精基准面为基准面,如球销座毛坯不存在精加工面时应在加工前进行基准面的加工,为后续工序的加工提供精基准,保证加工精度。机加工阶段包含球销座孔的加工,,安装面的加工,安装孔的加工。其中球销座孔的加工一般进行两次加工,分别为粗加工和精加工,。以便更好的保证孔与球销的配合。

加工阶段需达到的要求:

(1)球销座的粗加工阶段是从坯料上切除较多的余量,粗加工是以快速切除毛坯余量为目的,在粗加工时应选用大的进给量和尽可能大的切削深度,以便在较短的时间内切除尽可能多的切屑,旋转零件一般单边可直接进行1.5mm的切削加工量;

(2)精加工阶段是从工件上切除少量的余量所得精度和表面都比较高的加工过程,可使表面粗糙度达到Ra1.6的水平;

(3)安装面的加工:因为要与摆臂总成进行配合,保证空间位置的准确性,因此球销座的安装面有时需进行加工,

获得更好的安装位置尺寸。

(4)不重要表面可以在各加工阶段间进行加工,不重要表面一般加工精度较低,加工方便。

把不重要表面的加工穿插在各加工阶段之间进行就能使加工阶段更加明显,平衡各加工阶段的工艺安排,增加各阶段的加工时间,避免由于各阶段加工时间过短导致的应力重新分布。综上所述,一般加工顺序是:精基准加工——球销座孔加工——安装面加工——安装孔加工。

不重要表面的加工在各阶段之间进行合理分配。 6 表面处理

汽车底盘不可能保持洁净。一经行驶,都会有大量泥沙污物附着,而球销座上也经常被泥沙覆盖,泥沙中蓄含大量湿气,如直接让金属表层直接接触,会很快造成锈蚀,进而行成产品早期失效。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性,提高使用寿命。球销座常用的表面处理有电泳、镀锌等,可依据实际情况进行选择。

7 球销常见失效模式及分析

球关节在使用过程中最大的使用风险为断裂。 7.1 球销断裂

图1 所示为常见的球销断裂形式

图1 球销断裂形式

常见于悬架控制臂球关节,转向拉杆球关节系统中。 主要原因为球销和其安装配合的金属套管之间的锥度和长度不当。

图2中样品1到样品2为球销锥度变化-28/时,产品受力大小及区域变化:球销最大应力从661.53MPa减小到538.17MPa,降低18.6%;样品2到样品3为锥面接触长度增大30%,相比样品2球销3的最大应力进一步降低了18.97%。

图2表明,锥度变小不仅使应力减小,且球销最大应力区域从球销台阶处转移至球销根部;锥面接触长度的增加进

2015年60期 77

篇七 单摆臂自行车结构
史上最全面的汽车各零件部位图解!有图解说!

打开发动机盖,就是这个样子了,这个是4A13发动机。

空气滤清器:作用是过滤空气中的灰尘杂质,让洁净的空气进入发动机,这对发动机的寿命和正常工作很重要。空滤吸附的灰尘杂质多了就会堵塞,影响发动机工作,所以必须定期更换。如果在灰尘较大的地方开车,比如有沙尘暴的地方,更换空滤的周期还要缩短。 蓄电池:不必多说,就是储存电能的。一般是铅蓄电池,电解液是稀硫酸。

制动液:就平常说的刹车油。现在小汽车的制动一般都为液压的,就是以制动液为介质将刹车踏板的力传递到制动盘上。

点火线圈:将低电压转变为高电压,通过它下面的火花塞放电产生电火花,点燃油气混合物燃烧做功。

机油:这个也不必多说,起润滑密封作用的矿物油或合成油。发动机如果缺少了机油的润滑就会产生拉缸、抱瓦等严重问题。

助力转向油:现在小汽车的转向助力一般还是传统的液压助力,既然是液压的相应的就需要油液介质了。当然有些车已开始使用电动助力了,这也是未来的发展趋势。

防冻液:在散热器和发动机缸体内的通道循环,用于冷却发动机的液体介质,主要是水和添加剂,因为有防冻的功能,就叫防冻液了。

玻璃水:地球人都知道,擦玻璃用的。

机油尺:检测机油量的尺子。用的时候发动机先熄火,拔出机油尺,用一块干净纸巾擦干净上面的油,然后再插入再拔出,看机油的油位,必须在尺子上的两个上下限刻度之间,不

能多也不能少。

保险盒:里面有很多电气设备的保险丝,还有继电器。小F一共有两个保险盒,另一个在

驾驶室司机左下方。具体看随车说明书。

进气口:发动机进气的入口,这个是优化后的,位置已经提高很多,老款车的进气口位置比较低,涉水时发动机容易进水。进气口的位置是汽车涉水深度的极限,绝对不可以超过。发动机一旦进水,后果很严重~!

电子油门:说是油门,其实和油没有一点关系的噢,它连接的是进气总管和进气歧管,控制的是发动机进气量,所以正确说法应该是电子节气门。发动机控制模块会根据进气量计算出喷油量,这样就能控制发动机的转速及输出功率了。还有一种拉线油门,用一根拉索来控制节气门开度,虽然动力直接没有电子油门的滞后,但是电子油门科技含量高而且省油。

进气歧管:从进气总管分支到各个汽缸的进气分管。虽然就是个管子,可却是有科技含量的噢,比如可变进气歧管。

碳罐阀:碳罐吸附油箱里的汽油蒸汽,碳罐阀打开后,发动机会将碳罐里活性炭吸附的汽油蒸汽吸入进气管,最后参与燃烧。这样既有利于环保,又能节省一点油。

汽油分配器:将汽油分配到各个喷油嘴上,它的下面连接的就是喷油嘴,都被挡住了看不见。

曲轴箱通风管:右侧的是进气管,左侧的是排气管,作用是为曲轴箱通风。

具体详解:在发动机工作时,总有一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内,窜到曲轴箱内的汽油蒸气凝结后将使机油变稀,性能变坏。废气内含有水蒸气和二氧化硫,水蒸气凝结在机油中形成泡沫,破坏机油供给,这种现象在冬季尤为严重;二氧化硫遇水生成亚硫酸,亚硫酸遇到空气中的氧生成硫酸,这些酸性物质的出现不仅使机油变质,而且也会使零件受到腐蚀。由于可燃混合气和废气窜到曲轴箱内,曲轴箱内的压力将增大,机油会从曲轴油封、曲轴箱衬垫等处渗出而流失。流失到大气中的机油蒸气会加大发动机对大气的污染。发动机装有曲轴箱通风装置就可以避免或减轻上述现象,因此,发动机曲轴箱通风装置的作用是:1.防止机油变质:2.防止曲轴油封、曲轴箱衬垫渗漏;3.防止各种油蒸气污染大气。曲轴箱通风包括自然通风和强制通风,现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风,又称PCV系统。当发动机工作时,进气管真空度吸引新鲜空气经空气滤清器、空气软管进入气缸盖罩,再由汽缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱。在曲轴箱内新鲜空气和曲轴箱气体混合后经汽缸盖罩、和曲轴箱气体软管进入进气管,最后经进气门进入燃烧室烧掉。

喷油嘴:将汽油泵加压后的汽油以雾化的形式喷出。喷油嘴的孔非常细小,这样才能更好

将汽油雾化,但同时也很容易堵塞,所以要定期清洗喷油嘴。现在汽车的发动机一般都是电喷的了,所谓电喷就是电控燃油喷射的简称。基本原理就是发动机控制模块根据各个传感器的信息,计算出最佳的喷油时机和喷油量,控制喷油嘴,将汽油喷射到进气歧管末端,然后被发动机吸入气缸,燃烧做功。有别于传统的化油器式发动机,电喷发动机能更精确的控制燃油量,雾化好,燃烧充分,带来的就是优异的性能和节油。但是技术的先进也是有短板的,太复杂了,维修可就不容易了。

真空助力器:利用发动机 进气管的真空负压与大气压的压力差产生的力来辅助刹车的东东,可以减轻司机的“劳动强度”。在发动机熄火后,可以先踩几脚刹车,将助力踩没。然后再踩刹车,你会发现使出吃奶的劲,也踩不下去多少。没有助力,开车真的是体力劳动啊~!这也是为什么汽车行驶中发动机绝对不可以熄火的原因。一旦熄火了,助力就没了,刹车也就失灵了,同时液压助力转向也失灵了,想想吧,打不动方向,刹不住车,是多么可怕~!

制动总泵:产生制动液压力,通过制动油管传递到各个制动分泵上。

离合器总泵:踩下离合踏板时,连接在踏板上的离合器总泵会动作,产生液压力,沿管路传递到离合器泵上,最后转化为机械力分离离合器。小F的离合器操作系统是液压的,与制动系统共用一种液压油,所以有一条管子连接到了制动液罐里。

ABS泵:很重要的安全装置噢~!ABS的意思就是自动防抱死系统,踩刹车的时候,ABS系统会根据车速、刹车力度等信息自动对各个车轮施以每秒几十次的点刹,防止轮胎抱死打滑,车身失控。而且能在刹车时提供转向能力,用以躲避障碍。

转向助力泵:为转向助力提供液压动力。最近坛子里有的车主反映皮带异响的问题,就是助力泵支架的偏移,导致助力泵的皮带轮与其它的皮带轮不在同一平面上,皮带运转时与皮带轮不正常摩擦,产生噪音。

空调压缩机:将汽化的制冷剂压缩成液态,然后泵入蒸发器,产生我们需要的凉快~! 排气歧管:发动机每个缸产生的废气经过排气歧管汇入排气总管里,然后经过三元催化器、消声器排入大气。因为发动机的废气非常热,在这里加个保护壳,起到隔热的作用。看到那个手型的标志没有,还有个X,意思就是不要碰,会烫伤的噢~!

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