前橋轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)及原理【研究薈萃】

1、新知識(shí)員工培訓(xùn),學(xué)習(xí)目的： 1、掌握前軸總成的結(jié)構(gòu)和工作原理。 2、了解汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。,1,行業(yè)特選,車(chē)橋,功能： 通過(guò)懸架與車(chē)架相連，兩端安裝汽車(chē)車(chē)輪，傳遞車(chē)架與車(chē)輪之間各方向的作用力。 分類(lèi)： 按結(jié)構(gòu)分為：整體式、斷開(kāi)式。 按作用分為：轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、支持橋。 我公司底盤(pán)均為42結(jié)構(gòu)，前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，后橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋。 轉(zhuǎn)向橋（前橋）功能 承受垂直載荷、縱向力、側(cè)向力以及這些力造成的力矩。 利用轉(zhuǎn)向節(jié)使車(chē)輪可以偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向。 前輪定位參數(shù) 主銷(xiāo)內(nèi)傾角 主銷(xiāo)后傾角 前輪外傾角 前輪前束,2,行業(yè)特選,非斷開(kāi)式前橋總成圖,3,行業(yè)特選,江淮底盤(pán)的前橋配置,4,

2、行業(yè)特選,前橋定位參數(shù),為保證汽車(chē)穩(wěn)定的直線行駛,應(yīng)使轉(zhuǎn)向輪具有自動(dòng)回正作用.當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在遇外力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),在外力消失后,應(yīng)能自動(dòng)回到直線行駛的位置.這種自動(dòng)回正作用是由轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)來(lái)保證實(shí)現(xiàn)的.這些定位參數(shù)有:,5,行業(yè)特選,1.1主銷(xiāo)后傾角 在縱向平面內(nèi),主銷(xiāo)上部向后傾斜一個(gè)角稱(chēng)為 主銷(xiāo)后傾角.,主銷(xiāo)后傾角,6,行業(yè)特選,1.2 主銷(xiāo)后傾角的作用 主銷(xiāo)后傾角能形成回正的穩(wěn)定力矩,當(dāng)主銷(xiāo)具有后傾角時(shí),主銷(xiāo)軸線與路面交點(diǎn)A將位于車(chē)輪與路面接觸點(diǎn)B的前 面,如上圖.當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí),若轉(zhuǎn)向輪受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn),將使汽車(chē)行駛方向偏離.由于汽車(chē)本身離心力的作用,在B處,路面對(duì)車(chē)輪作用著一個(gè)側(cè)

3、向反作用力Y.反力Y對(duì)車(chē)論形成繞主銷(xiāo)軸線作用的力矩Yl,其方向正好與車(chē)輪偏轉(zhuǎn)方向相反,從而使車(chē)輪回復(fù)到原來(lái)中間的位置,保證了汽車(chē)穩(wěn)定的直線行駛.此力矩也被稱(chēng)為穩(wěn)定力矩.但此力矩也不宜過(guò)大,否則在轉(zhuǎn)向時(shí)為了克服此穩(wěn)定力矩,必須在轉(zhuǎn)向盤(pán)上施加較大的力.因穩(wěn)定力矩的大小取決于力臂l的數(shù)值,力臂l又取決于后傾角的大小.為使轉(zhuǎn)向不至于沉重,一般取為2-3.,7,行業(yè)特選,2.1 主銷(xiāo)內(nèi)傾角 在橫向平面內(nèi),主銷(xiāo)上部向內(nèi)傾斜一個(gè)角,稱(chēng)為 主銷(xiāo)內(nèi)傾角.,主銷(xiāo)內(nèi)傾角,8,行業(yè)特選,2.2 主銷(xiāo)內(nèi)傾角的作用 主銷(xiāo)內(nèi)傾角也有車(chē)輪自動(dòng)回正的作用.當(dāng)車(chē)輪在外力作用下由中間位置偏一個(gè)角度時(shí),車(chē)輪的最低點(diǎn)將陷入路面以下,但

4、實(shí)際上車(chē)輪的下邊緣是不可能陷入路面以下的,而是將轉(zhuǎn)向車(chē)輪連同整個(gè)汽車(chē)前部向上抬起一個(gè)相應(yīng)的角度,這樣汽車(chē)本身的重力有使車(chē)輪回復(fù)到原來(lái)中間位置的效應(yīng). 此外,主銷(xiāo)的內(nèi)傾還使得主銷(xiāo)軸線與路面交點(diǎn)到車(chē)輪中心平面與地面交線的距離c減小,從而可減少轉(zhuǎn)向時(shí)加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力,使轉(zhuǎn)向操縱輕便,同時(shí)也可減少?gòu)霓D(zhuǎn)向輪傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的沖擊力.但c值也不宜過(guò)小,即內(nèi)傾角不宜過(guò)大,否則在轉(zhuǎn)向時(shí),車(chē)輪繞主銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中,輪胎與路面間將產(chǎn)生較大的滑動(dòng),增加了輪胎與路面間的摩擦阻力,不僅時(shí)轉(zhuǎn)向沉重,而且加速了輪胎的磨損.因此一般內(nèi)傾角不大于8,距離c為40-60mm. 主銷(xiāo)內(nèi)傾角是在前軸設(shè)計(jì)中保證的,由機(jī)械加工來(lái)實(shí)現(xiàn)的,加工時(shí)

5、將前梁兩端的主銷(xiāo)孔軸線上端向內(nèi)傾斜就形成了內(nèi)傾角.,9,行業(yè)特選,前輪外傾角 前輪外傾角具有定位作用,如果空車(chē)時(shí)車(chē)輪的安裝正好垂直于地面,則滿(mǎn)載時(shí),車(chē)橋?qū)⒁虺休d變形,而可能出現(xiàn)車(chē)輪內(nèi)傾.這樣將加速輪胎的偏磨損.另外,路面對(duì)車(chē)輪的垂直反作用力沿輪轂的軸向分力將使輪轂壓向輪轂外端的小軸承,加重了外端小軸承及輪轂緊固螺母的負(fù)荷,降低了他們的使用壽命.因此,為了使輪胎磨損均勻和減輕輪轂外軸承的負(fù)荷,安裝車(chē)輪時(shí)預(yù)先使車(chē)輪有一定的外傾角,以防止車(chē)輪內(nèi)傾.同時(shí),車(chē)輪的外傾角也可以與拱形路面相適應(yīng).但外傾角不宜過(guò)大,否則也會(huì)使輪胎產(chǎn)生偏磨損. 前輪外傾角是在轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)中確定的.設(shè)計(jì)時(shí)使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線與水平面

6、成一角度,即前輪外傾角 (一般為1左右).,10,行業(yè)特選,前輪外傾角,11,行業(yè)特選,前輪前束,安裝車(chē)輪時(shí),使汽車(chē)兩前輪的中心面不平行,兩輪前邊緣距離B小于后邊緣距離A,A-B之差為 前輪前束,12,行業(yè)特選,前輪前束通過(guò)改變橫拉桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整 前束值一般為3-6mm(斜交胎),1-3mm(子午胎),13,行業(yè)特選,二 轉(zhuǎn)向系,轉(zhuǎn)向系的功能： 保持或者改變汽車(chē)行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系 轉(zhuǎn)向系的分類(lèi)： 機(jī)械轉(zhuǎn)向：能源為駕駛員體力，所有傳力件都是機(jī)械的。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向：能源一小部分由駕駛員提供，大部分由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)向助力裝置提供。 機(jī)械轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)： 轉(zhuǎn)向盤(pán)

7、、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、 轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、左轉(zhuǎn)向節(jié)、梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿、右轉(zhuǎn)向節(jié)。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)： 動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵、動(dòng)轉(zhuǎn)油壺、動(dòng)轉(zhuǎn)管路、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，其余同機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。,14,行業(yè)特選,方向盤(pán),15,行業(yè)特選,轉(zhuǎn)向軸及方向盤(pán),16,行業(yè)特選,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,17,行業(yè)特選,動(dòng)力轉(zhuǎn)向管路原理,18,行業(yè)特選,轉(zhuǎn)向系運(yùn)動(dòng)干涉校核,目的：檢查轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否協(xié)調(diào)，以及校核轉(zhuǎn)向傳動(dòng)的零件在轉(zhuǎn)向和懸架變形時(shí)是否會(huì)與其它零件相碰。,19,行業(yè)特選,2. 轉(zhuǎn)向系的改裝要點(diǎn) .1在轉(zhuǎn)向設(shè)備如拉桿和轉(zhuǎn)向臂附近安裝車(chē)身設(shè)備時(shí)要考慮轉(zhuǎn)向時(shí)的空間，要 在最大位

8、置時(shí)留下至少40mm間隙； .2轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中方向盤(pán)自由行程的檢查 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)檢查方向盤(pán)的自由行程； 方向盤(pán)的自由行程為1535mm； 如果方向盤(pán)自由行程大于1535mm，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘可使之減小，反之逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)會(huì)增大自由行程 。 .3動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用注意事項(xiàng)： 嚴(yán)禁打死舵的時(shí)間超過(guò)5秒； 禁止轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)到死點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)； 禁止原地打方向； 各潤(rùn)滑部位定時(shí)添加潤(rùn)滑脂。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油液不足時(shí)及時(shí)添加動(dòng)力轉(zhuǎn)向油； 檢查管路連接部位，確保無(wú)漏油現(xiàn)象,20,行業(yè)特選,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見(jiàn)故障以及排除 一般來(lái)講引起方向重的原因有如下幾種： 1)助力泵故障 通過(guò)試驗(yàn)判斷助力泵的泵壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，顯然

9、方向沉重與此有關(guān)。首先應(yīng)檢查流量控制閥與閥座的嚙合面、安全閥鋼球是否封閉不嚴(yán)。如果是流量閥或安全閥泄漏，可通過(guò)研磨的方法修復(fù)。其次再檢查安全閥的彈簧是否失效。這點(diǎn)可通過(guò)在彈簧后面加墊片的方法檢查，如果在彈簧后面增加一墊片后，最大泵壓有明顯增加，說(shuō)明彈簧失效。如果這兩個(gè)部位都無(wú)問(wèn)題，則應(yīng)拆卸解體助力泵，觀察葉片泵的腔壁是否磨損和拉傷。因腔壁拉傷會(huì)使高、低壓腔相通，從而造成壓力建立不起來(lái)。一般拉傷的原因都是油臟所至。如果方向突然沉重，則應(yīng)檢查是否是泵軸斷,21,行業(yè)特選,2)轉(zhuǎn)向機(jī)故障 通過(guò)檢查如果發(fā)現(xiàn)是轉(zhuǎn)向機(jī)助力油壓較低時(shí)，說(shuō)明方向重的原因在轉(zhuǎn)向機(jī)。此時(shí)應(yīng)請(qǐng)專(zhuān)業(yè)廠家來(lái)進(jìn)行修理。一般來(lái)講轉(zhuǎn)向機(jī)故障

10、大部分是由于活塞、缸筒拉傷、或是活塞上密封圈損壞造成活塞兩腔相通，使助力壓力不能有效地建立。此外，活塞圓周面上的各種密封圈、轉(zhuǎn)向螺桿上的密封圈破損，也會(huì)造成高壓卸荷，而使助力壓力降底。 3)缺油，系統(tǒng)有空氣 如果助力系統(tǒng)缺油，造成系統(tǒng)內(nèi)有空氣，此時(shí)不僅轉(zhuǎn)向沉重，而且在轉(zhuǎn)向時(shí)還有噪音。此時(shí)按加油與放氣的程序進(jìn)行排氣即可 4)儲(chǔ)油罐內(nèi)回油濾清器堵塞 儲(chǔ)油罐內(nèi)回油濾清器長(zhǎng)期不保養(yǎng)、更換，造成堵塞，使助力油循環(huán)不暢，造成回油背壓增大，同樣會(huì)使方向沉重。,22,行業(yè)特選,5) 兩個(gè)限位閥的密封圈失效，使活塞兩腔相通造成助 力失效 a、兩側(cè)方向都沉重 如果遇有方向沉重的故障，特別是向兩側(cè)打方向都沉重，應(yīng)當(dāng)

11、從兩個(gè)方面去查找原因：一方面查找轉(zhuǎn)向機(jī)械部分的原因，如果機(jī)械部分沒(méi)有問(wèn)題，再查找轉(zhuǎn)向助力方面的原因。 引起方向沉重機(jī)械方面的原因主要在于轉(zhuǎn)向節(jié)。長(zhǎng)時(shí)間不保養(yǎng)，使轉(zhuǎn)向立柱和襯套嚴(yán)重缺油、磨損甚至燒蝕，都會(huì)引起方向沉重。因此在保養(yǎng)時(shí)，必須向轉(zhuǎn)向立柱空腔內(nèi)注滿(mǎn)潤(rùn)滑脂，而且每次注油時(shí)需用千斤將前橋支承起來(lái)，要注到立柱上、下兩支承面都有潤(rùn)滑脂擠出為止，此時(shí)說(shuō)明立柱與襯套間已注滿(mǎn)滑脂。轉(zhuǎn)向立柱的平面止推軸承如果嚴(yán)重磨損，或是損壞，也會(huì)造成方向重的故障。 如果汽車(chē)行駛時(shí)無(wú)規(guī)律地兩邊搖晃，方向不好掌握，說(shuō)明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)各機(jī)構(gòu)較松曠。例如前輪輪鼓軸承松曠、轉(zhuǎn)向軸扇齒與活塞直齒間隙過(guò)大、橫直拉桿球頭松曠、轉(zhuǎn)向

12、機(jī)固定螺絲松曠、前輪定位有較大的偏差等等。前輪鋼圈變形當(dāng)然也會(huì)引起方向的抖動(dòng)，如果排除上述的機(jī)械原因，則很可能是轉(zhuǎn)向機(jī)內(nèi)定位轉(zhuǎn)向螺母的偏擺桿折斷或松曠所致。,23,行業(yè)特選,b、單邊轉(zhuǎn)向沉重 在實(shí)際中往往發(fā)生向一個(gè)方向轉(zhuǎn)向輕快，而向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)向沉重的故障，這一般是由于負(fù)責(zé)密封一側(cè)高壓腔的密封件漏損所至。倒如轉(zhuǎn)向螺桿密封圈、活塞圓周上油道密封圈等。 還有一種情況應(yīng)當(dāng)注意，那就是轉(zhuǎn)向沉重，一側(cè)的限位閥封閉不嚴(yán)。封閉不嚴(yán)可能是調(diào)整不當(dāng)，使該限位閥大部分在常開(kāi)位置，或是閥與閥座封閉不嚴(yán)，更多的情況是限位閥上兩個(gè)“0”型密封圈失效所致。 有的時(shí)候會(huì)發(fā)生向某一方面轉(zhuǎn)向時(shí)從頭至尾都很輕，而向另外一個(gè)方面打

13、方向時(shí)，開(kāi)始很輕，每打到某一個(gè)位置，方向就突然沉重。這種故障一般來(lái)講是由于該方向的限位閥調(diào)整不當(dāng)，使車(chē)輪還沒(méi)有到極限位置時(shí)，限位閥就打開(kāi)卸荷，此后方向立刻沉重。遇有此故障只要按上節(jié)所述進(jìn)行限位閥的重新調(diào)整就行了。,24,行業(yè)特選,c、轉(zhuǎn)向時(shí)有異響 轉(zhuǎn)向時(shí)有異響一般是機(jī)械部分，例如主銷(xiāo)與襯套損傷、立柱止推軸承損壞等造成。檢查時(shí)可以左、右打方向，觀察響聲的部位進(jìn)行 d、轉(zhuǎn)向時(shí)有噪音 轉(zhuǎn)向時(shí)有“吱、吱”的噪音，嚴(yán)重時(shí)轉(zhuǎn)向高壓油軟管都抖動(dòng)，這顯然是缺油進(jìn)空氣所致。按照上節(jié)所述放空氣的方法將空氣排凈， e、快速打方向沉重 在轉(zhuǎn)向時(shí)如果慢慢打方向，方向還輕。如果在急轉(zhuǎn)彎時(shí)快速打方向，方向立刻就重。這說(shuō)明在

14、快速打方向時(shí)，助力泵的有效排量不夠，助力油對(duì)油缸高壓腔的補(bǔ)充還跟不上活塞的運(yùn)動(dòng)，助力油壓得不到建立，因而反映轉(zhuǎn)向沉重的故障。這類(lèi)故障主要在助力泵。如果助力泵流量控制閥泄漏、彈簧失效以及泵葉片與腔室表面嚴(yán)重磨損都會(huì)造成這種現(xiàn)象。,25,行業(yè)特選,g、方向搖晃或跑偏 方向跑偏的故障首先應(yīng)檢查機(jī)械部分和外界因素。 汽車(chē)行駛在拱形路面的一側(cè)上本身就有偏跑的傾向，當(dāng)拱形較大時(shí)跑偏就較為明顯是外界的因素造成的。 前輪兩邊輪胎氣壓不同、一邊是新輪胎另一邊是舊輪胎或左右胎磨損差異較大、前鋼板錯(cuò)位(例如鋼板中心螺栓)、前輪定位偏差較大等都會(huì)造成方向跑偏。如果排除上述機(jī)械和外部因素，方向仍然嚴(yán)重跑偏，那就可能是轉(zhuǎn)向機(jī)內(nèi)控制轉(zhuǎn)向螺母偏擺桿初始位置調(diào)整不當(dāng)，使汽車(chē)直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向螺母在偏置位置，偏置的滑閥總使活塞某一側(cè)產(chǎn)生高壓助力，造成汽車(chē)自動(dòng)跑偏。 如果汽車(chē)行駛時(shí)無(wú)規(guī)律地兩邊搖晃，方向不好掌握，說(shuō)明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)各機(jī)構(gòu)較松曠。例如前輪輪鼓軸承松曠、轉(zhuǎn)向軸扇齒與活