第十一章 轮式机械行走系

汽车转向时，驾驶员通过转向盘转动转向蜗杆，使指 销一边自转，一边以曲柄为半径绕摇臂轴轴线在蜗杆的螺 纹槽内作圆弧运动，从而带动曲柄、转向摇臂摆动，实现 汽车转向。
第十一章 机械转向系
第三节 转向操纵机构
一、功用 转向操纵机构的功用是产生转动转向器所必需的操纵力， 并具有一定的调节和安全性能。
第十一章 机械转向系
第十一章 机械转向系 图11-2-1 桑塔纳轿车所采用的齿轮齿条式转向器转向系统
第十一章 机械转向系
1) 结构和原理
齿轮齿条式转向器的具体结构如图11-2-2所示，转向器 通过转向器壳体的两端用螺栓固定在车身(车架)上。齿轮轴 通过球轴承、滚柱轴承安装在壳体中，其上端通过花键与转 向轴上的万向节(图中未画出)相连，其下部分是与轴制成一 体的转向齿轮。转向齿轮是转向器的主动件，与之相啮合的 从动件转向齿条水平布置，齿条背面装有压块。在压紧弹簧 的作用下，压块将齿条压靠在齿轮上，保证二者无间隙啮合。 调整螺塞可用来调整压紧弹簧的预紧力。压紧弹簧不仅起消 除啮合间隙的作用，而且还是一个弹性支承，可以吸收部分 振动能量，缓和冲击。
转向螺杆支承在两个推力球轴承上，轴承的预紧度可通 过调整垫片14调整。在转向螺杆上松套着转向螺母，为了减 少它们之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有许 多钢球，以实现滚动摩擦。
第十一章 机械转向系 转向螺母下平面上加工出的齿条是倾斜的，与之相啮合
的是变齿厚齿扇。只要使齿扇轴相对于齿条作轴向移动，便 可调整二者的啮合间隙。调整螺钉18旋装在侧盖上。摇臂轴 靠近齿扇的端部切有T形槽，调整螺钉18的圆柱形端头嵌入此 切槽中，端头与T形槽的间隙用调整垫圈16来调整。旋入调整 螺钉18，则齿条与齿扇的啮合间隙减小；旋出螺钉，则啮合 间隙增大。调整好后用锁紧螺母19锁紧。

支重轮传给履带；同时悬架还起缓冲作用，以减轻 行走装置产生的冲击振动传给传动系。

4.四轮一带
➢ 驱动轮（1个） 卷绕履带，将终传动驱动力矩转变为驱动力。
➢ 托轮（2个） 托住履带，防止履带下垂过大及侧向滑落。
➢ 支重轮（5-8个） 支承机体重量，并在履带链轨上滚动，使机械沿
链轨行驶。 ➢ 引导轮（1个）
2.接近角α和离去角β
➢ 在整机的侧视图上，自车身前、后最低突出点向前、 后车轮引切线，切线与地面间的夹角前方称为接近角 α ，后方称为离去角β 。 ➢ 接近角α 和离去角β表示工程机械接近和离开障碍 物时不发生碰撞的可能性。
3.纵向通过半径ρ1 ➢ 在整机侧视图上与前、后车轮及它们之间机器的最 低点相切的圆弧半径称为纵向通过半径ρ1 。 ➢ 在轴距相同情况下，ρ1越小，通过能力越好。
4. 横向通过半径ρ2 ➢ 在整机正视图上与左、右车轮内侧及它们之间机器 的最低点相切的圆弧半径称为横向通过半径ρ2 。 ➢ 在轮距相同情况下，ρ2越小，通过能力越好。
5.最大涉水深度h 1 最大涉水深度h 1是保证工程机械正常行驶时所能
通过浅水滩的最大深度，它一般与某些必须高出水面 部件的位置有关。
轮毂（套装在车桥或转向节轴颈上）、轮辋（用以安 装轮胎，与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷）及轮 辐（连接轮辋与轮毂）组成。
（2）轮胎
①有内胎充气橡胶胎
外胎（多层结构、各种花纹，加强轮胎承载、牵引 和防振能力）、内胎（内充压力空气以支撑外胎）和衬 带（内胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎胎圈擦 伤）。 ②无内胎充气橡胶胎
➢ 纵梁一般用钢板冲压而成，也可用槽钢焊接制成；重 型机械的车架，为提高其抗扭强度，纵梁断面可以采 用箱形。
➢ 横梁用来保证机架的扭转强度和承受纵向载荷及支承 机械的各个部件。

第11章汽车行驶系统11-1答：功用如下：（1）将汽车连成一个整体并支承汽车的总质量。

（2）将传动系传来的转矩转化为使汽车平顺行驶的驱动力。

（3）承受并传递路面作用于车轮上的各种反力和力矩。

（4）缓冲减振，保证汽车平顺行驶。

（5）配合转向系，准确控制汽车的行驶方向。

汽车行驶系由使汽车滚动行驶的车轮、连接车轮的车桥、支承车身的悬架和承受各种载荷的车架等构成。

11-2答：轮式汽车行驶系统：轮式汽车行驶系统由车架、车桥、悬架和车轮组成，绝大部分汽车都采用轮式行驶系统。

轮式汽车与地面之间的附着性能较好，汽车的行驶平顺性也较好。

半履带式汽车行驶系统：半履带是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮。

履带可以减少汽车对地面的比压，防止汽车下陷，履刺还能加强履带与土壤间的相互作用，增加汽车的附着力，提高通过性，主要用于在雪地或沼泽地带行驶的汽车。

全履带式汽车：全履带式汽车前后桥上都装有履带，具有附着力大且越野性强等特点。

车轮—履带式：车轮—履带式汽车可将车轮与履带互换使用，从而适应各种工作环境。

11-3 答：车桥通过悬架与车架连接，支承着汽车大部分的重量，并将车轮的牵引力、制动力及侧向力经悬架传给车架。

根据悬架结构的不同，车桥可分为整体式和断开式两种。

根据车桥上车轮作用的不同，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥4种类型。

11-4 答：转向轮定位参数包括主销后倾（角）、主销内倾（角）、前轮外倾（角）和前轮前束。

主销后倾（角）的作用是保证汽车稳定行驶。

主销内倾（角）有使车轮自动回正的作用和减少车轮磨损的作用。

车轮外倾具有与主销内倾一同减少方向盘作用力的作用，同时还能补偿因载荷增加引起车桥变形而带来的车轮内倾，减少轮胎的偏磨。

前轮前束能够弥补因车轮外倾造成的滚动不协调11-5答：常见的轮胎由外胎、内胎及垫带组成。

外胎用以保护内胎免受损伤。

内胎用于充气使轮胎具有良好的弹性。

垫带置于内胎与轮辋之间，用来防止内胎被轮辋和外胎胎圈擦伤和磨损。

=（−1）2
z2 z1
⋅ z3 z2′
(1)
100 − n H
= − 30 × 50
− 200 − n 20 × 40
H
n = −95 .65 rpm H
与n1转向相反、 与n3转向相同
(2)
100 − n H
= − 30 × 50
n = 165.22rpm H
200 − n 20 × 40 H
与n1、n3转向相同
一、传动比计算 各构件加“
思路： 周转轮系
绕O1
-ωH”“定轴轮系”（转化轮系）
前提条件：保证各个构件之间的相对运动不变
理论依据：机构各构件加上同一角速度， 各构件间的相对运动不变。
二、周转轮系的转化轮系
给整个周转轮系加上一个“-ωH”的公共角速 度，使系杆H变为相对固定后，所得到的假想的定轴轮系。
太阳轮、行星架为 基本构件
（回转轴线重合）
4
机械原理
周转轮系可分为基本周转轮系和复合型周转轮系 基本周转轮系
---转臂只有一个,太阳轮不超过两个; 复合周转轮系
---若干基本周转轮系串联或并联;
基本周转轮系 差动轮系(Differential gear train， F=2)
根据自由度数目
行星轮系 (Planetary gear train，F=1)
26
机械原理
2′
2
H
1
提问：
i2H1
=
ω2 ω1
− ωH − ωH
不成立！
Why?
3 成立否？
因两者轴线不平行
ω2H ≠ω2－ωH
27
机械原理
§11-4 复合轮系的传动比