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1、第十八章 车桥学习目标n1.了解车轮定位的一些基础知识；n2.掌握转向桥与转向驱动桥各自的特点 及转向轮的定位。18.1 概述n 车桥 ( 也称车轴 ) 通过悬架与车架 ( 或承载式车身 ) 相连接，两端安装汽车 车轮。车架所受的垂直载荷通过车桥传 到车轮；车轮上的滚动阻力、驱动力、 制动力和侧向力及其弯矩、转矩又通过 车桥传递给悬架和车架，故车桥的作用 是传递车架与车轮之间的各向作用力及 其所产生的弯矩和转矩。n根据悬架的结构型式，车桥可分为整体 式和断开式两种断开式车桥为活动关 节式结构，它与独立悬架配合使用；整 体式车桥的中部是一个整体的刚性实心 或空心梁 ( 轴 ) ，它多与非独立悬架
2、配 用。大部分现代轿车左右车轮之间实际 上没有车桥，而是通过各自的悬架与车 架相连接，然而习惯上仍将它们称为断 开式车桥。 n按照车桥上车轮的运动方式和作用，车 桥可分为转向桥、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。一般汽车的前桥多为 转向桥，后桥或中、后两桥多为驱动桥 。 18.2 转向桥和转向驱动桥n转向桥是利用转向节使车轮偏转一定的 角度以实现汽车的转向，同时还承受和 传递车轮与车架及车架之间的垂直载荷 、纵向力和侧向力以及这些力形成的力 矩。转向桥通常位于汽车的前部，因此 也常称为前桥 18.2.1 转向桥n各种类型汽车的转向桥结构基本相同， 主要由前
3、轴（梁）、转向节、主销和轮 毂等四部分组成。前轴是转向桥的主体 ，其断面形状采用工字型或管形。 转向桥前桥(轴 ) 转向节主销n转向桥可以与独立悬架也可与非独立悬 架匹配与独立悬架匹配与非独立悬架匹配18.2.2 转向驱动桥n 能实现车轮转向和驱动的车桥称为 转向驱动桥、3.转向驱动桥转向驱动桥单击播放18.3 转向轮定位n车轮定位的作用就是要使汽车的每个车 轮在汽车上安装的位置、方向以及同其 它车轮之间的相互位置关系保持正确、 适当。 n 车轮在汽车行驶中像似在直立地向前滚动，但 仔细研究一下它们的工作状况，会发现它们各自的 方位、方向和姿态是不相同的，另外，汽车在行驶 中由于车架和悬架的弹
4、性变形，同一辆汽车上的各 车轮之间的位置关系也在不断发生变化。汽车在使 用中，如果安装车轮的车架发生永久变形，或者车 轮在车架上定位不准、紧固不良，或者汽车的左右 侧车轮及前后车轮之间的距离、位置关系不正确， 都会影响汽车稳定行驶，并会造成轮胎异常磨损。 因此，汽车在使用中要经常检查并保持各车轮的正 确位置关系。由于前轮是转向轮，前轮的定位关系 更复杂一些。n前轮安装在转向节上，汽车行驶过程中，它除不断 绕自己的轴线旋转外，还要以转向节主销为中心向 左或向右偏转，这样才能不断改变行驶方向。前轮 可以在转向盘的控制下改变行驶方向，也可能在受 到地面侧向力（如石头碰撞等）和外力作用时突然 偏离预定
5、的行驶方向。所以正确的前轮定位应做到 ：可使汽车直线行驶稳定而不摆动；转向时转向盘 上的作用力不大；转向后转向盘具有自动回正作用 ：轮胎与地面间不打滑以减少油耗；延长轮胎使用 寿命。前轮定位包括四大要素：主销后倾、主销内 倾、前轮外倾及前轮前束 （ 1 ） 主销后倾主销形成回正力矩，保持汽车直线行驶状态.n 主销安装在前轴上，在纵向平面内，其上 端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵 向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角 叫主销后倾角。主销后倾的作用是保持汽车直 线行驶的稳定性，并力图使转弯后的前轮自动 回正。后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性 愈强，但后倾角过大会造成转向盘沉重，一般 采
6、用 3 。现代高速轿车由于轮胎气压低， 弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中 心向后移动，引起稳定力矩增加，故后倾角可 以减小到接近于零，甚至为负值（即主销前倾 ）。主销后倾角的获得一般是由前轴、钢板弹 簧和车架三者装配在一起时，是前轴断面向后 倾斜而形成的。F主销后倾达到的功能如 同自行车的自动回正作 用一样g（ 2 ） 主销内倾主销轮胎平面保持直线行驶的稳定 性,且使转向轻便.n 主销安装到前轴上，在横向平面内，其上 端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。在横 向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角 叫主销内倾角。主销内倾后，可减小转向时驾 驶员加在转向盘上的力，使转向操纵轻便，也 可减
7、少从转向轮传到转向盘上的冲击力；同时 可以使前轮自动回正，转向轻便。主销内倾角 愈大或前轮转角愈大，则汽车前部抬起就越高 ，前轮的自动回正作用就更明显，但转向时转 动方向盘费力，转向轮的轮胎磨损增加，主销 内倾角控制在 5 8 之间为宜。 n主销内倾角是由前轴制造时使主销孔轴线的 上端向内倾斜而获得的。主销后倾和主销内 倾都有使汽车转向自动回正、保持直线行驶 位置的作用。但主销后倾的回正作用与车速 有关，而主销内倾的回正作用几乎与车速无 关。因此，高速时主销后倾的回正作用起主 导地位，而低速时则主要靠主销内倾起回正 作用。此外，直行时前轮偶尔遇到冲击而偏 转时，也主要依靠主销内倾起回正作用。
8、前轮外倾角保证安全性,使轮胎磨损均匀.（ 3 ） 前轮外倾前轮不倾斜的状况前轮倾斜n 前轮安装在车轮上，其旋转平面上方略向 外倾斜，这种现象称为前轮外倾。前轮旋转平 面与纵向垂直平面之间的夹角称为前轮外倾角 。前轮外倾的作用在于提高了前轮工作的安全 性和操纵轻便性由于主销与衬套之间，轮毂 与轴承等处都存在有间隙，若空车时车轮垂直 地面，则满载后，车桥将因承载变形，可能会 出现车轮内倾，这样将会加速汽车轮胎的磨损 。另外，路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的 轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加 重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，严重 时使车轮脱出 n因此，为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承
9、的负荷，安装车轮时预先使车轮有一定的外倾 角，以防止车轮出现内倾同时，车轮有了外 倾角也可以与拱形路面相适应。前轮外倾角大 虽然对安全和操纵有利，但是过大的外倾角将 使轮胎横向偏磨增加，油耗增多，前轮外倾角 为 1 左右。前轮外倾角是由转向节的结构确 定的。当转向节安装到前轴上后，其转向节轴 颈相对于水平面向下倾斜，从而使前轮安装后 出现前轮外倾。 前轮外倾带来的影响（ 4 ）前轮前束消除前轮外倾的副作用n 汽车两个前轮安装后，在通过车轮轴线并与 地面平行的平面内，两车轮前端略向内束，这种现 象称为前轮前束。左右两车轮间后方距离 A 与前 方距离 B 之差（ A 一 B ）称为前轮前束值，前
10、轮前束的作用是消除汽车行驶过程中因前轮外倾而 使两前轮前端向外张开的不利影响。由于前轮外倾 ，当车轮在地面纯滚动时，车轮将向外侧方向运动 ，实际上装在汽车上的两个前轮只能向正前方滚动 ，因而前轮外倾使两前轮有向内侧滑动的作用。当 两车轮具有前束时，两车轮在向前滚动时会产生向 外侧的滑动。这样，由外倾和前束使两前轮产生的 滑动方向相反，可以互相抵消使两前轮基本上是纯 滚动而无滑动的向前运动。此外，前轮前束还可以 抵消滚动阻力造成的使两前轮前部都向外张开的作 用，使两前轮基本上是平行地向前滚动。 n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
11、B 符合规定的前 束值。一般前束值为 0 12mm 。测量位 置除图示的位置外，还通常取两轮胎中心 平面处的前后差值，也可以选取两车轮钢 圈内侧面处的前后差值。 前轮前束和前轮外倾产生的运动趋势单击播放18.3.5 四轮定位n四轮定位的作用是使汽车保持稳定的直 线行驶和转向轻便，并减少汽车在行驶 中轮胎和转向机件的磨损。 n由于各汽车生产厂家对四轮定位原设计的不同 、制造的不同，使得各轮的各种倾角和束值就 各有不同，并且有可调部分和不可调部分之分 ；做四轮定位就是通过四轮定位仪，检测出被 测车辆的各轮倾角和束值是否符合原厂标准， 如不符合可做随机调整。直观来说，当您感到 爱车的方向转向沉重，出现发抖、跑偏、不正 、不归位现象，或者发现轮胎单边磨损、波状 磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损以及驾驶 时车感飘浮、颠颤、摇摆等现象出现时，就应 当去专业服务站或维修厂进行检测，看看是否 需要做四轮定位了。否则爱车的油耗会逐渐增 加，并且增大高速行驶时的危险 。
