第第1919章：车桥和车轮章：车桥和车轮Chapter19Axleandwheel车桥车桥 Axle车轮与轮胎车轮与轮胎 Wheelandtire重点重点Keypoints：转向桥、转向驱动桥的构造；：转向桥、转向驱动桥的构造；车轮定位车轮定位难点难点Difficulties：转向驱动桥的构造及工作原：转向驱动桥的构造及工作原理；车轮定位参数及调整理；车轮定位参数及调整教学目的教学目的：掌握转向桥、转向驱动桥的构造；：掌握转向桥、转向驱动桥的构造；车轮定位参数及数值的调整车轮定位参数及数值的调整 19.1车桥车桥Axle 一一.定义定义Definition:车桥（也称车轴）通过悬架和车架（或承载式车身）相连，车桥（也称车轴）通过悬架和车架（或承载式车身）相连，它的两端安装车轮它的两端安装车轮. .Toconnectthewheelssuspensionandframetothewheels. .二二. .功用功用Function: : 传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力及其传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向的作用力及其力矩Todeliverforceandtorquebetweentheframeandwheels. 非独立悬架的车桥为整体式；断开式车桥为活动关节式结构，非独立悬架的车桥为整体式；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。
与独立悬架配用 车桥可按其性质分为车桥可按其性质分为Classification： 转向桥转向桥Steeringaxle转向驱动桥转向驱动桥Steeringdriveaxle支持桥支持桥Supportingaxle Driveaxlesuspension转转 向向 桥（重点）桥（重点）Steeringaxle 1.1.功用功用Function： 利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向同时，承受利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向同时，承受车轮与车架之间的垂直载荷，纵向的道路阻力、制动力和侧向力以及这些车轮与车架之间的垂直载荷，纵向的道路阻力、制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩力所形成的力矩 2.2.要求要求Requirements： 足够的刚度、强度；足够的刚度、强度；Enoughrigidityandstrength 转向轻便、行驶稳定；转向轻便、行驶稳定；Easycontrolandstabiletravel 减轻轮胎磨损、转向轮具有正确的定位角和合适转向角；减轻轮胎磨损、转向轮具有正确的定位角和合适转向角；Lesswearoftireandcorrectwheelalignments 尽量减小转向桥质量和摩擦阻力。
尽量减小转向桥质量和摩擦阻力Lessmassandfriction3.3.结构结构Construction： 如图所示如图所示( (东风东风EQ1090EEQ1090E汽车的前桥汽车的前桥) )；日本丰田戴娜轿车；日本丰田戴娜轿车转向桥转向桥；JL6360JL6360型客车型客车断开式断开式转向桥实物图实物图WheelhubSteeringknuckleFrontbeambearingTierodIntegralsteeringaxle四四.组成组成:ComponentsThrustbearingpitmanarmSteering wheelSteering axleLongitudinal rodSteering knucklePitman rodsTie rodKingpin/spindlewormSteering drop armsector1-1-1-1-转向节转向节转向节转向节 2- 2- 2- 2-转向节固定螺栓转向节固定螺栓转向节固定螺栓转向节固定螺栓 3- 3- 3- 3-转向节固定器转向节固定器转向节固定器转向节固定器 4- 4- 4- 4-前轴前轴前轴前轴 5- 5- 5- 5-主主主主销固定螺栓销固定螺栓销固定螺栓销固定螺栓 6- 6- 6- 6-螺塞螺塞螺塞螺塞 7- 7- 7- 7-主销主销主销主销 8- 8- 8- 8-衬套衬套衬套衬套 9- 9- 9- 9-轴承轴承轴承轴承转向驱动桥转向驱动桥Steeringdriveaxle不同点：不同点： 为了转向的需要而为了转向的需要而将半轴分成两段制将半轴分成两段制造，称内半轴和外造，称内半轴和外半轴，二者用等角半轴，二者用等角速万向节连接起来。
速万向节连接起来 主销也被分成上下主销也被分成上下两段，分别固定在两段，分别固定在万向节的球形支座万向节的球形支座上；转向节轴制成上；转向节轴制成空心的，以便外半空心的，以便外半轴从中穿过转向轴从中穿过转向节由转向节外壳和节由转向节外壳和转向节轴组合而成转向节轴组合而成llll主减速器主减速器主减速器主减速器 2 2 2 2主减速器壳主减速器壳主减速器壳主减速器壳 3 3 3 3差速器差速器差速器差速器 4 4 4 4内半轴内半轴内半轴内半轴 5 5 5 5半轴套管半轴套管半轴套管半轴套管 6 6 6 6万向节万向节万向节万向节 7 7 7 7转向转向转向转向节轴颈节轴颈节轴颈节轴颈 8 8 8 8外半轴外半轴外半轴外半轴 9 9 9 9轮毂轮毂轮毂轮毂 10 10 10 10轮毂轴承轮毂轴承轮毂轴承轮毂轴承 11 11 11 11转向节壳体转向节壳体转向节壳体转向节壳体 12 12 12 12主销主销主销主销 13 13 13 13主销轴主销轴主销轴主销轴承承承承 14 14 14 14 球形支座球形支座球形支座球形支座kingpinU-jointbearingInnerhalfshaftOuterhalfshaftFinaldrivedifferentialSteeringknuckleOuterhalfshaftU-jointInnerhalfshaftkingpinInnerhalfshaftkingpinOuterhalfshaftwheelWheelhubSteeringknucklehousingU-jointFinaldriveSketchofsteeringdriveaxleFinaldrivehousing19.2四轮定位四轮定位WheelAlignment 为了使转向轻便和行驶稳定，减少轮胎和机件的磨损，应使为了使转向轻便和行驶稳定，减少轮胎和机件的磨损，应使主销和转向轮保持一定的安装角度，称为转向轮定位（即前主销和转向轮保持一定的安装角度，称为转向轮定位（即前轮定位）。
轮定位） 转向轮定位参数有：转向轮定位参数有：主销后倾主销后倾 Kingpin Caster主销内倾主销内倾(自动回正自动回正) Kingpin angle前轮外倾前轮外倾Camber of front wheel前轮前束前轮前束Toe-in of front wheel后轮后轮的外倾角和前束的外倾角和前束 Camber and toe-in of rear wheel主销后倾主销后倾KingpinCaster 1.1.定义定义Definition： 在纵向垂直平面内，在纵向垂直平面内，主销装在前轴上，主销装在前轴上，其上端向后倾斜，其上端向后倾斜，这种现象叫主销后这种现象叫主销后倾 垂线与主销轴线之垂线与主销轴线之间的夹角间的夹角 叫主销后叫主销后倾角 2. 2.作用作用Function： 3. 3.取值范围取值范围：主销后倾的作用主销后倾的作用Functionofcaster1.1.保持汽车直线保持汽车直线行驶的稳定性行驶的稳定性; ;Tokeepthestabilityofstraighttraveling 2. 2.使汽车转向后，使汽车转向后，前轮有自动回正前轮有自动回正的作用。
的作用Toreturntheinitialpositionaftersteering.的范围的范围rangeofangle 现代汽车现代汽车 角一般不超过角一般不超过3 3 高速车由于路面的高速车由于路面的侧向反力侧向反力 较大，并且常使用超低压子午线扁平轮胎，较大，并且常使用超低压子午线扁平轮胎，轮胎弹性也大，行驶时轮胎与路面接地点后移，稳定轮胎弹性也大，行驶时轮胎与路面接地点后移，稳定力矩的力臂力矩的力臂L L增加，因此，后倾角可以减小甚至为负增加，因此，后倾角可以减小甚至为负值 的获得：的获得： 主销后倾角的获得一般是前轴、钢板弹簧和车架三主销后倾角的获得一般是前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，由于钢板前高后低，使前轴向后倾者装配在一起时，由于钢板前高后低，使前轴向后倾而形成由此可知，而形成由此可知，车架变形、钢板弹簧疲劳、转向车架变形、钢板弹簧疲劳、转向节松旷、车桥扭转变形等原因，都将使主销后倾角发节松旷、车桥扭转变形等原因，都将使主销后倾角发生变化主销内倾主销内倾Kingpinangle 1.1.定义定义Definition： 在横向平面内，主销在在横向平面内，主销在前轴上安装时，其上端略前轴上安装时，其上端略向内倾斜，这种现象称为向内倾斜，这种现象称为主销内倾。
主销轴线与垂主销内倾主销轴线与垂线之间的夹角线之间的夹角 就叫主销就叫主销内倾角范围范围 2. 2.作用作用Function ： 保持汽车直线行驶的稳保持汽车直线行驶的稳定性；转向操纵轻便定性；转向操纵轻便Tokeepthestabilityofstraighttravelingandoperateeasily.的范围的范围rangeofangle 8 8 由于力臂由于力臂C C为负值，就产生了一个抗偏力矩：为负值，就产生了一个抗偏力矩：（）当然，过大的内倾会使转向沉（）当然，过大的内倾会使转向沉重但由于转向助力器的广泛使用，重但由于转向助力器的广泛使用， 角仍可适当增角仍可适当增大一般为（一般为40-60mm40-60mm） 的获得：的获得： 主销内倾角是由前轴在制造时其主销孔轴线的上端主销内倾角是由前轴在制造时其主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的向内倾斜而获得的前轴弯曲变形及主销与销孔磨前轴弯曲变形及主销与销孔磨损变形都能引起主销内倾角改变损变形都能引起主销内倾角改变自动回正自动回正Turningbackautomatically 主销后倾和主销内倾都使汽车转向时自动回正，主销后倾和主销内倾都使汽车转向时自动回正，保持直线行驶的稳定。
保持直线行驶的稳定To keep traveling in a To keep traveling in a straight ahead position.straight ahead position. 所不同的是，主销后倾的回正作用与车速有关，所不同的是，主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关而主销内倾的回正作用与车速无关 车速高时车速高时, ,后倾起作用后倾起作用; ; 车速低时车速低时, ,内倾起作用内倾起作用, , 这样，在不同的车速时，各自发挥其稳定作用这样，在不同的车速时，各自发挥其稳定作用 前轮外倾前轮外倾Camber1.1.定义定义Definition： 前轮安装在车桥上时，其旋转平前轮安装在车桥上时，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称面上方略向外倾斜，这种现象称为前轮外倾在横向平面内，车为前轮外倾在横向平面内，车轮轴线与水平线之间所夹的锐角轮轴线与水平线之间所夹的锐角 叫前轮外倾角叫前轮外倾角 2. 2.作用作用Function： 是避免汽车重载时车轮产生负外是避免汽车重载时车轮产生负外倾，提高汽车行驶安全性倾，提高汽车行驶安全性 设计转向节时使其轴径线与水平设计转向节时使其轴径线与水平面成一角度面成一角度 ，即前轮外倾角。
即前轮外倾角一般为一般为11左右前轮前束前轮前束Toe-in 1.1.定义定义Definition： 2. 2.功用功用Function： 使锥体中心前移，前使锥体中心前移，前轮前束可通。