车辆工程技术18车辆技术
随着近年来我国科学技术的不断进步,消费者各种产品的质量有了更好的要求,尤其在汽车行业内,人们在选购汽车时,总是将汽车质量放在第一位的,其次才是它的舒适度、性价比,毕竟汽车质量的好坏直接关系到出行人员的人身安全。在我国汽车制造领域内,汽车设计者已将汽车的可靠性视为衡量汽车整体质量的核心指标。从汽车的结构上来看,车桥是其最关键部件,其强弱成都会直接决定着整车的安全性。
1 转向桥
转向桥的应用主要是充分利用了转向节使车轮偏转一定的角度,从而实现汽车转向,同时还能有效承受和传递车轮与车架间的垂直载荷、纵向力和侧向力的一种车桥类型。通常情况下,转向桥安装在汽车前部,因此,人们习惯性地称之为前桥。不论汽车类型、大小,但它们所安装的转向桥的结构却是基本相同的,主要有前轴、转向节、主销和轮鼓等四个主要组成部分组成,下面就一一做以介绍。
(1)前轴。前轴是汽车作为主体零件,它是由中碳钢经模锻和热处理制作而成,其断面呈丁字形。为了有效提高其强度,人们会在前轴接近两端的地方各加设一个呈拳行的加粗部分,但此处必须留有通孔,以备主销插入之用。中部向下,弯曲成凹形,这样设计的好处是能够降低发动机的位置,从而使汽车质心得以降低,同时还能使传动轴与变速器输出轴之间的夹角得到一定程度的减小。(2)转向节。转向节是一个叉形件,其主要用途是作为车轮转向的铰链。上下两叉各有一个安插主销的同轴孔,其韧颈主要来自车
轮。转向节上销孔主要是通过主销与轴构端的拳形部分相连的,这样一来留可以使前轮绕主销偏转一定角度,从而实现使汽车转向的目的;为了有效减少磨损,转向节销孔内常用青铜衬套,衬套还装有润滑油注口,以便随时注入润滑油。为了达到转向灵活的目的,转向节下耳与前轴拳形部分之间会安装一个轴承,而上耳与拳形部分之间会安装整垫片,以方便调整它们之间的间隙。(3)主销。主销的主要起到连接前轴与转向节的作用,在汽车行驶过程中,转向节可绕着主销摆动,从而实现车轮的转向。一般的,主销中部都设有一个凹槽,安装时,固定螺栓与这个凹槽配合,将主牢牢地固定在前轴拳形孔中,使整体结构更加牢固。(4)轮鼓。车轮轮鼓主要是通过两个圆锥面子轴承支撑在转向节外端的轴颈上的。轴承的松紧度可以用调整螺母进行调整;轮鼓外端常用冲压金属罩予以覆盖,以防止灰尘进入,污染油封。在轻型汽车中,制动底板会与防沙掣同时固定在转向节上,还无需大型锻造设备来制造前轴,非常之方便。主销推力轴承一般采用的是球轴承,这种轴承非常利于转向操纵。内转向节上装有注油嘴,以方便注入润滑油,从而达到润滑主销与衬套摩擦面的目的。
2 转向轮定位
为了最大限度地保障汽车直线行驶时的稳定性及转向的轻便性,转向轮、转向节和前轴必须要与车架保持一定的相对位置,这种以一定相对位置的安装就被称之为转向轮定位,也称前轮定位。前轮定位好处较多,常见的主要有以下几点:(1)可以使汽车在直线行驶时保持稳定而不摆动。(2)汽车在转向时,作用在转向盘上的力道不会太大。(3)汽车转向后,转向盘具有自动回正作用。(4)减少轮胎与
地面打滑现象,从而有效节省油耗。(5)有效延长轮胎使用寿命,前轮定位包括:主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束。
3 转向驱动桥
转向驱动桥就是能够有效实现车轮转向和驱动的车桥称。从结构上看,转向驱动桥不仅具有一般驱动桥所具备的主减速器、差速器及半轴外,还具有一般转向桥所具备的转向节、主销和轮毂等。相较于其他单独驱动桥、转向桥,转向驱动桥的不同之处就在于转向半轴被分成了两段,即内半轴与外半轴。与此同时,主销也因此分为上下两段,分别固定在转向节的球形支座上。转向节的连接又是球状转向行壳体,既满足了转向的需要,又适应了转向节的传力,因此,它是全轮驱动汽车的首选。
(1)驱动部分。车桥中部安装有一个主减速器和差速器,由于前轴和外半轴是通过转向节将二者连接在一起的,因此,外半轴端部必须制有花键,以便于半袖凸缘相啮合:当前桥驱动时,转矩就会通过主减速器与差速器传给内半轴、转向节、外半轴和半铀凸缘,并最后传递给轮毂,驱使车轮旋转,驱动汽车前行。(2)转向部分。转向节是通过螺栓连接转向节轴颈和外壳的。通常情况下,转向节轴颈上会安装上两个轮鼓轴承,以达到支承轮毂的目的,而转向节轴颈内孔壁内安装有衬套,以达到支承外半轴的目的。转向节外部的上下两端分别装有上下两段主销加粗部分,运用止动销止动;转向节外上端还装有转向节臂,下端则装有下盖,并用螺栓将转向节臂和下盖与锥形衬套相连,以达到上、下主销密封定
位的目的。主销必须配用带翻边青铜主销衬套,此翻边主要起到止推作用,而主销衬套分别装入上下两个压装在球形支座两端的主销座孔内。润滑油由上、下油嘴注入后,随即进入主销中心油道,再从两个侧孔进入主销与衬套之间,实现润滑目的。当汽车转向时,转向节臂就会带动主梢摆动,转向轮即可随之偏转,从而实现汽车的转向。当汽车直线行驶时,固定在减振器支柱上的减振器活塞杆就会绕着车身转动,不仅可以实现车轮转向,还能够沿减振器作轴向移动,并作出小幅度轴向摆动。
4 后轮定位
随着汽车设计速度的不断提高,汽车后轮也有了定位内容。后轮定位主要包括后轮外倾与后轮前束。同其同前轮定位作用原理一样,都是为了达到车轮在路面间上的纯滚动目的,从而使前后轮胎行驶轨迹重合。
5 结束语
近年来,随着汽车行业快速发展,汽车车桥制造技术水平得到大幅度提高。从结构型式上看,我们所能见到的车桥主要有两种,即整体式车桥和断开式车桥。从车轮运动方式上分,我们又可将车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥等四种类型。其中,转向桥和支持桥都属于从动桥。通常情况下,小型汽车的前桥为转向桥,后桥为驱动桥,相信随着相关技术水平的进一步提高,我国汽车制造行业必将获得进一步发展。
参考文献:
[1]孙海云.FMEA在汽车车桥中的应用研究[J].青岛理工大学,2014.
[2]李晓东,张海,马鸣图,冯史勋.汽车前轴早期断裂失效分析[J].机械工程材料,2004(05).
试析汽车车桥组成及工作原理
张 阳,张林涛
(陕汽集团商用车有限公司,陕西 宝鸡 722406)
汽车油封摘 要:车桥又称车轴,它是通过悬架与车架进行相连接,车桥两端安装的是汽车轮毂。在汽车行驶过程中,车架所受到的垂直载荷主要通过车桥传导给四个车轮,而车轮所受到的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩、转矩又会通过车桥传输至车架,所以说,在汽车整车结构中,车桥所起到作用是非常大的,它承担了车架与车轮之间各向作用力的传输的主要责任。下文就主要针对汽车车桥组成及工作原理展开论述,希望能为我国汽车行业的良好发展提供帮助。
关键词:车桥;组成;工作原理
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