当前课程知识点：汽车底盘构造 > 第9章 行驶系 > 9.5 车轮总成 > Video
第五节车轮总成
首先介绍车轮总成的概念
严格来讲
汽车车轮实际上包括两件
车轮与轮胎
车轮和轮胎组合在一起时
技术上因称它为车轮总成
对于没装轮胎的车轮
通常叫它为钢圈
以区别于常称的车轮
车轮有哪些具体的功能
首先是承载功能
它能够支撑整车 乘员
以及货物的重量
第二方面有吸收
从路面传来的冲击力
起到缓冲的功能
提高车内的乘坐舒适性
第三方面通过
轮胎和地面的附着作用
产生驱动力和制动力
承担越障功能
具有牵引和制动的作用
最后一方面就是轮胎
向着预想的方向转弯
或保证汽车的直线行驶
从而保证了汽车的操纵稳定性
下面介绍车轮的规格及轮辋标识
车轮是用来固定轮胎的内缘
支撑轮胎
并与轮胎共同承受
负荷的一个刚性轮
车轮的组成
包括轮辋和轮辐两部分
车轮的材料有钢 铝合金
镁铝合金等
车轮的结构形式有单式的
或者是双式的
也就是我们经常看到的并列双轮
车轮的轮辐有辐条式
和辐板式
轮辋的结构形式
有深槽式轮辋
平底式轮辋和对开式轮辋
它们的规格包括轮辋的宽度B
轮辋的直径d 偏置距E
螺栓节圆孔直径d1
轮毂直径d2
螺栓孔直径d3
轮辋的标识一般用
d×W的形式来表示
d表示轮辋的直径单位是英寸
W是轮辋的宽度
也是用英寸来表示的
中间的×号表示单件式轮辋
如果将×号改成-
那表示是多件式轮辋
后面的字母表示人员的形状符号
与人员高度相对应
见屏幕上的表格
要注意的是一定规格的轮胎
与一定规格的轮辋相匹配
下面介绍轮胎的发展简史
1493年哥伦布探险美洲大陆时
发现了橡胶
1844年美国人固特异
发明橡胶硫化技术
1846年苏格兰人汤姆逊
发明充气轮胎原形
1888年
英国邓禄普公司
发明改良型橡胶充气轮胎
并成功运用于自行车
1895年法国米其林
将可拆卸的充气轮胎
首次应用于汽车
并参加巴黎到布尔图的车赛
1948年美国人 B.F.GOODRICH
开发出无内胎轮胎
同年法国米其林公司
申请子午线轮胎的专利
目前轮胎朝着子午化
扁平化和无内胎化的方向发展
下面介绍对轮胎的要求
汽车轮胎是大宗消耗性产品
互换性是对它的基本要求
轮胎作为结构较为复杂的橡胶制品
随着使用环境的不同
对轮胎的要求也会有所差别
对于轿车轮胎要求行驶安全性
轮胎和车轮间可靠传力
与地面附着良好
高速不爆裂
负荷能力和使用寿命要求高
要求有一定的保证车辆的经济性
舒适性和操纵稳定性
对商用车轮胎原则上和轿车一致
但更加侧重于以下几个方面
一是轮胎花纹磨损比较均匀
提高行驶里程
二是降低行驶滚动阻力
三是轮胎的重量要轻
并且对于某些在冬季行驶的车辆
要求可以安装防滑链
下面介绍轮胎的分类
按用途分轮胎可以分为轿车轮胎
商用载重汽车轮胎和特种用途轮胎
按结构组成
可以分为有内胎轮胎和无内胎轮胎
按胎体连线排列方式
可以分为斜交胎和子午线轮胎
按胎体结构
可以分为充气轮胎
实心轮胎和非充气辐条轮胎
下面介绍有内胎和无内胎的充气轮胎
无内胎轮胎就是没有内胎
它的特点是在穿孔时
压力不会急剧下降
有利于安全行驶
第二方面是它不存在
内胎与外胎之间的摩擦
可直接通过轮辋散热 温升低
第三个方面就是它的结构简单
重量轻 使用寿命长
下面介绍轮胎各部分的组成及作用
从轮胎的周向断面来看
轮胎包括胎面
也就是胎冠部分
胎间 胎侧和胎圈四个部分
或从垂向的来看
也就是最外面是花纹
然后胎面 胎面下层
缓冲层或者带束层
帘布层 气密层等
轮胎的帘布层种类有棉线 人造丝
尼龙丝 钢丝等
要说明一下的是层级是指
轮胎橡胶层内帘布的公称层数
与实际帘布层不完全一致
是轮胎强度的重要标志
层级用中文表示12层级
由英文表示如14RP即14层级
下面介绍轮胎各部分的作用
胎面也称为胎冠部分
它是直接与路面接触的耐磨橡胶层
保护轮胎内侧帘布
延长轮胎的使用寿命
为提高排水性 驱动性 制动性
表面常可有花纹
带束或者缓冲层
位于胎面和胎体之间的充层
能够缓冲冲击
并可防止胎面产生的外伤
波及胎体
还可以防止胎面和胎体的剥离
胎体是轮胎的承载骨架
一般至少有两层挂胶的帘布构成
并形成轮胎的承载骨架
胎圈用来支撑连线的末端
并将轮胎附着在轮辋上
起传力和密封作用
下面介绍一下子午线胎和
斜交胎的机构
斜交胎它的胎冠角
通常为30度到40度
所谓的胎冠角
是指轮胎连线与轮胎纵向
对称中心线之间的夹角
斜交胎帘布层数比较多
而缓冲层比较少
它的胎冠和胎侧的刚度都比较大
子午线轮胎它的胎冠角接近90度
也就是说连线沿着子午方向
及车轮轮轴的方向
为防止切向力将帘线层拉裂
带束层 胎冠角通常为十度左右
它的层数比较多
帘线强度得到了充分的利用
而帘布的层数减少近一半
所以它的胎冠刚度大
胎侧刚度小
下面比较一下它的两种轮胎
受力后的表现
对于斜交胎胎壁部分
相互交叉的帘线形成菱形
进入和驶出接地区域时
胎体伸缩变形
帘线部分的橡胶产生更多的热量
而且胎壁比较厚热量不易散出
而对于子午线轮胎胎壁部分帘线
沿着胎体径向排列
且胎壁较薄
进出接地区域时产生弯曲变形
产生的热量少而散热比较快
再看斜交胎
它的胎体比较硬 胎侧变形小
接地长度短 接地压力大
而且分布不均匀
所以胎面划过地面时摩擦较大
而对于子午线轮胎
它的胎体较软
胎侧变形较大
接地长度长 压力小
且范围比较均布
胎面划过地面时摩擦力较小
下面看受到侧向力的情况
斜交胎由于胎体较硬
受到侧向力作用时
胎体整体翻转接地面积减小
附着性能变差
而对于子胎 胎体较软
受测向力作用时
胎体产生测向偏移
接地面积基本保持不变
附着性能比较好
相比较之后
我们就可以看出子午线轮胎
有一系列的优点
包括滚动阻力小
节省汽车的原有消耗
胎面比较耐磨使用寿命长
径向弹性大 缓冲能力强
有利于提高汽车的行驶平顺性
受测向力作用时
接地面基本保持不变
与地面附着性能良好
转向和高速行驶时
稳定性比较好
另外它的胎面较厚
有坚强的带束层
因此它耐刺扎安全性比较好
还有就是它的胎侧薄
散热性能良好
适于长时间高速行驶
但是子午线轮胎也有它的缺点
就是它的胎壁薄容易划伤
另外它的胎测比较柔软
受到测向力作为时变形较大
容易导致汽车横向性能变差
它的胎冠部分比较硬
汽车驶过路面接缝时
有明显过铁轨的感觉
行驶噪音比较大
另外它的制造技术要求高
成本也比较高
下面看一下轮胎的气压
保持轮胎的正确气压
对汽车安全行驶
和延长轮胎使用寿命至关重要
子午线轮胎难以从外观上
判断气压的高低
需要定时去检测
豪华轿车通过装备胎压监测系统
实现对轮胎的压力的监测
轮胎的气压
对于商用车轮胎
气压一般为700到800千帕
对于轿车轮胎
一般较低150到250千帕
如何知道一辆轿车
轮胎的标准气压
通常在车门 加油盖
写明了各轮胎的工程气压
下面介绍轮胎胎压的监测系统
轮胎压力监测系统
能够在轮胎气压下降时
通过图形和声音来提醒驾驶员
轮胎气压通过固定在轮辋上的
胎压传感器测出
而胎压传感器随着车轮一起回转
胎压监测的监控单元
则固定在车身上
二者之间需要通过监控天线
进行无线通讯
对于越野行驶的轮胎
往往需要根据地面软硬的不同
来调节汽车的气压
于是就提出了轮胎的充放气系统
这里给出了
轮胎充放气系统的示意图
它的核心技术就包括
路面条件的预判段和动态密封性
所谓路面条件预判断
就是由于轮胎充放气需要时间
当你驶经软路面时
要及时的把轮胎气压去放掉
而驶上高速路面之前
就要给轮胎充上气
正是由于这项关健的难断技术
使得该系统
在车身上的应用比较困难
迄今没有得到量产
下面介绍泄气保用轮胎
所谓的泄气保用轮胎
就是在轮胎压力完全丧失的情况下
仍然可维持车辆以一定的速度
行驶一定的里程
按照结构的不同
泄气保用轮胎可以分为
侧壁加厚型和集成式防爆辅圈型
后一种主要用于重型防弹车
泄气保用轮胎
它的不足之处
是自重比较大 油耗较大
第二方面
车辆的乘坐舒适性变差
需要匹配合适的悬挂系统
再一个方面就是
轮胎的更换不方便
成本比较高
所以目前泄气保用轮胎
并没有得到广泛的应用
下面介绍轮胎的花纹
轮胎的花纹
好比我们鞋子的鞋底
它能够保证
在有纵向力和横向力作用
是能够较好地咬住地面
在有水的路面上
能够及时的将水排走
不会形成水膜
防止车轮失去附着
轮胎花纹的类型主要有
纵沟型 横沟型 混合型和越野型
越野型就包括块状的人字形等
这是轮胎花纹的事例
下面介绍轮胎的标识
首先看轮胎的关键尺寸
主要包括轮胎名义断面宽度
轮胎名义断面高度
轮辋名义直径
轮胎名义外径 轮胎静力半径
轮缘高度 车轮和钢圈的外径
轮胎静变型
轮胎名义断面高度
与轮胎名义断面宽度之比
成为轮胎的扁平率或者是高宽比
汽车轮胎常见的扁平率系列为
80系列 75系列 70 65 60 55 35等
具有较小扁平率的断面轮胎
不仅能够降低质心高度
还具有侧向刚度大
滚动阻力小 利于高速行驶
和负荷能力大等优点
轿车常用的扁平率为70%到50%
高性能跑车
常用45%到35%系列的轮胎
下面介绍轮胎的规格
在我国轮胎规格有英制和公制两种
首先看英制规格
图中所示
这个轮胎的规格为7.50R16
7.50指轮胎的胎面宽度为7.5英寸
R表示子午线轮胎
16表示轮辋直径为16英寸
这是一个公制轮胎的规格
185/60R1491V
其中185指轮胎的胎面宽度为185毫米
60表示高宽比是60%
R表示子午线轮胎
14表示轮辋直径为14英寸
91和V分别表示轮胎的负荷指数
和速度符号
关于轮胎的负荷指数和速度符号
可以有相关的表格查询
这是一张轮胎上标记的信息
除标了轮胎的规格之外
还有其它的相关的信息
轮胎的磨耗指示点
在轮胎的侧面有三角形标志
在其对应的胎冠部分的沟槽内
有几个凸轮
用于确定轮胎的实际磨损极限
耐磨指数
以数字表示轮胎
在给定使用环境下的可行驶里程
数值越大轮胎越耐磨
但车辆的行驶舒适性可能会变差
来标识抓地指数
以字母AI或ABC
来标示轮胎的抓地能力
AI表示优秀
C则表示最差
温度指数以字母A或BC
来标示轮胎的耐高温性能
A为优秀
-1.1 汽车简要发展历程
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-1.2 汽车底盘的定义和功能
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-1.3 汽车底盘的技术发展现状和趋势
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-1.4 汽车底盘实景教学
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-第1章课后作业
--第1章课后作业
-2.1 传动系统的功用和分类
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-2.2 传动系统布置型式
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-2.3 电力传动系统介绍
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-2.4 传动系统实景教学
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-第2章课后作业
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动系统组成介绍视频
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-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动装置介绍视频
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-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车四合一智能电控装置拆解视频
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-3.1 离合器概述
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-3.2 摩擦式离合器工作原理
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-3.3 离合器盖总成
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-3.4 膜片弹簧离合器
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-3.5 干式双离合器
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-3.6 从动盘
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-3.7 从动盘中的扭转减振器
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-3.8 离合器操纵机构
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-3.9 离合器部分实景教学视频
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-第3章课后作业
-4.1 变速器的功用和原理
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-4.2 变速器的类型
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-4.3 变速器的换挡方式
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-4.4 三轴式变速器
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-4.5 两轴式变速器
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-4.6 双离合变速器(DCT)
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-4.7 同步器
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-4.8 变速操纵机构
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-4.9 手动变速器实景教学
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-第4章课后作业
-5.1 自动变速器概述
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-5.2 液力自动变速器（AT）概述
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-5.3 AT中的液力变矩器
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-5.4 AT中的行星齿轮传动机构
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-5.5 AT中的换挡执行机构
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-5.6 AT中的液压操纵系统
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-5.7 无级变速器（CVT）
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-5.8 混合动力变速器
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-5.9 自动变速器实景教学
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-第5章课后作业
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力系统组成介绍视频
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-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车镍氢动力电池包拆解视频
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-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车逆变器-变换器总成拆解视频
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-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎P410混合动力变速器结构拆装分析视频
--Video
-6.1 万向传动装置概述
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-6.2 十字轴万向节
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-6.3 传动轴
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-6.4 等速万向节
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-6.5 驱动轴
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-6.6 万向传动装置实景教学
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-第6章课后作业
-7.1 最终传动和车轮传动概述
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-7.2 主减速器的功用和基本结构
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-7.3 双级和双速主减速器
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-7.4 主减速器的支承
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-7.5 主减速器的调整
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-7.6 差速器的功用和原理
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-7.7 普通差速器的工作特性
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-7.8 普通限滑差速器
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-7.9 托森差速器
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-7.10 冠齿型限滑差速器
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-7.11 车轮传动
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-7.12 最终传动实景教学
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-第7章课后作业
-8.1 四轮驱动概述
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-8.2 分时四驱
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-8.3 固定分配式全时四驱
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-8.4 可变分配式全时四驱
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-8.5 适时四驱
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-8.6 独特型式的四驱
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-8.7 四轮驱动转矩矢量控制
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-第8章课后作业
-期中考试
-9.1 行驶系概述
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-9.2 车架
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-9.3 承载式车身
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-9.4 车桥
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-9.5 车轮总成
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-9.6 车轮定位
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-9.7 汽车悬架概述
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-9.8 悬架弹性元件
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-9.9 悬架减振器
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-9.10 导向机构和横向稳定杆
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-9.11 非独立悬架
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-9.12 独立悬架运动学基础
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-9.13 独立悬架类型
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-9.14 电控悬架简介
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-第9章课后作业
-行驶系实景教学 - 轮胎
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-行驶系实景教学 - 主销内倾和后倾
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-行驶系实景教学 - 弹簧
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-行驶系实景教学 - 减振器
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-行驶系实景教学 - 横向稳定杆
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-行驶系实景教学 - BJ2020钢板弹簧悬架
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-行驶系实景教学 - TATRA单横臂悬架
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-行驶系实景教学 - 长城哈弗前后悬架
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-10.1 转向系概述
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-10.2 转向操纵机构
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-10.3 机械式转向器
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-10.4 转向杆系
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-10.5 液压助力转向系统
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-10.6 电控转向系统简介
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-第10章课后作业
-液压助力转向器实景教学
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-电动助力转向器实景教学
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-角位移输出式转向器
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-11.1 制动系概述
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-11.2 鼓式制动器
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-11.3 盘式制动器
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-11.4 制动器间隙调整
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-11.5 行车制动操纵机构基础
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-11.6 伺服制动系统
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-11.7 动力制动系统
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-11.8 驻车制动系统
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-11.9 汽车防滑控制系统
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-11.10 混合制动及主动制动系统
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-第11章课后作业
-鼓式制动器的促动装置实景
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-凸轮促动与轮缸促动领从蹄式制动器比较实景
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-鼓式制动器间隙自动调整实景
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-盘式制动器实景
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-盘式制动器的驻车制动系统实景
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-盘鼓组合式制动器结构实景
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-真空助力器及制动主缸结构实景
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-长城哈弗制动系统布置实景
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-期末考试
