三輪車(chē)轉(zhuǎn)向系的研討

邢志強(qiáng)

摘要 在三輪車(chē)的設(shè)計(jì)中，三輪車(chē)的轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整車(chē)的性能，本著經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和安全性的原則，下面就三輪車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)、裝配中應(yīng)注意的事項(xiàng)及要點(diǎn)進(jìn)行以下研討。

關(guān)鍵詞 三輪車(chē)；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；方向把

中圖分類(lèi)號(hào) U489 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2009）04-0047-01

三輪車(chē)的轉(zhuǎn)向系，絕大部分為方向把式，少數(shù)為方向盤(pán)式。方向把式轉(zhuǎn)向，沒(méi)有傳動(dòng)速比，駕駛員的轉(zhuǎn)向力直接作用在方向把上，通過(guò)前叉轉(zhuǎn)動(dòng)前轉(zhuǎn)達(dá)向輪轉(zhuǎn)向，車(chē)輛在行駛過(guò)程中，道路的沖擊力通過(guò)車(chē)辦直接傳給方向把，因此要求操縱輕便、靈活、不得有阻滯和晃動(dòng)。從安全角度考慮相對(duì)會(huì)差一點(diǎn)，但從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性來(lái)考慮還是相當(dāng)?shù)睦硐?，是現(xiàn)在較為普遍使用的轉(zhuǎn)向方式。對(duì)于少數(shù)方向盤(pán)式轉(zhuǎn)向機(jī)型，采用敞開(kāi)式齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，既復(fù)雜又不可靠，目前不宜采用。車(chē)輛在行駛過(guò)程中，會(huì)遇到各種復(fù)雜的道路交通情況，還要經(jīng)受來(lái)自不平道路、坡道等各種外部因素的干擾，三輪車(chē)的轉(zhuǎn)向系應(yīng)具備以下能力：

1）根據(jù)道路、地形和交通情況限制，能夠正確地遵循駕駛員給定的方向行駛。

2）在行駛過(guò)程中，具有抵抗力圖改變其行駛方向的各種干擾，并保持穩(wěn)定行駛的能力。

3）操縱轉(zhuǎn)便，安全可靠。

4）在轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向車(chē)輪有自動(dòng)回正能力。穩(wěn)定的直線(xiàn)行駛能力。

5）轉(zhuǎn)向輪沖擊力傳遞到方向把上要小。為達(dá)到上述要求的能力，在設(shè)計(jì)和制造中都要注意一些問(wèn)題。

1）安裝前叉軸的套管在車(chē)架上焊正，使其中心線(xiàn)與車(chē)輛縱向?qū)ΨQ(chēng)面重合。

2）主銷(xiāo)后傾角嚴(yán)格按設(shè)計(jì)制作，保證其正確無(wú)誤。

3）車(chē)架、前叉沒(méi)有變形扭曲。

4）轉(zhuǎn)向輪的定位和擺振：

安全基準(zhǔn)中規(guī)定：“三輪農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)的方向把應(yīng)操縱輕便靈活，不得有擺振，阻滯或其它異?，F(xiàn)象”，這是車(chē)輛安全行駛的重要條件。它需由正確的總體設(shè)計(jì)，特別是合理確定前輪定位參數(shù)來(lái)保證。

轉(zhuǎn)向輪的擺振，是指車(chē)輛行駛過(guò)程中，駕駛員沒(méi)有操縱轉(zhuǎn)向手把，而轉(zhuǎn)向輪出現(xiàn)繞轉(zhuǎn)向軸左右擺動(dòng)的現(xiàn)象。它破壞車(chē)輛的直線(xiàn)行駛性，引起方向把的抖動(dòng)，加速輪胎的磨損，使駕駛員緊張疲勞，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪失控。

車(chē)輛的前輪及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個(gè)剛度和阻尼變化的彈性系統(tǒng)。在車(chē)輛行駛過(guò)程中，存在著多種激振因素。如果整車(chē)總布置和前輪定位參數(shù)恰當(dāng)，系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼等達(dá)到合理匹配，前輪就不會(huì)出現(xiàn)擺振，反之就會(huì)出現(xiàn)擺振。

三輪車(chē)轉(zhuǎn)向系中的前輪定位。如z 左下圖所示，γ 角稱(chēng)主銷(xiāo)后傾角，它是轉(zhuǎn)向軸軸線(xiàn)在車(chē)輛縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)與地面垂線(xiàn)的夾角。一般在17o ～ 21°，個(gè)別達(dá)12° ～ 26°。由于γ的存在，轉(zhuǎn)向時(shí)，地面?zhèn)认蚍戳1 可產(chǎn)生一繞主銷(xiāo)的回正力矩My，其大小為My=Y1Rlsinγ，其中Rl 為車(chē)輪半徑。γ 角不應(yīng)過(guò)大，因?yàn)镸y 也使轉(zhuǎn)向費(fèi)力；若在側(cè)坡，側(cè)風(fēng)或其它路面不平的側(cè)向力的作用大，它是使前輪偏轉(zhuǎn)的力矩，容易引起前輪的擺振。一般情況大家均取γ 角為18°。經(jīng)驗(yàn)證，該值比較合理。

轉(zhuǎn)向軸軸線(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向輪中心還后移一距離Ly, 稱(chēng)主銷(xiāo)后移距離，其作用是：1）使側(cè)向反力Y1 繞主銷(xiāo)的回正力矩My 減少為My=Y1（Rlsinγ-Ly）。2）轉(zhuǎn)向后，由于主銷(xiāo)后傾和后移的共同作用，使前輪中心相對(duì)車(chē)架的高度相應(yīng)增大，即將車(chē)架抬高一距離Δh，轉(zhuǎn)向停止后，車(chē)輛的重力有力圖使車(chē)架回到車(chē)輛直行時(shí)的最低位置的力矩，相當(dāng)于四輪家用動(dòng)輸車(chē)的主銷(xiāo)內(nèi)傾所起的回正作用。

5）正確的參數(shù)選擇是保證轉(zhuǎn)向系正常工作的基礎(chǔ)，制造裝配也是很重要的一環(huán)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）方向把左右端離地面高度一致，左右轉(zhuǎn)向角相等，轉(zhuǎn)向時(shí)不與其它機(jī)件相干涉。

（2）前叉軸兩端的軸承間隙合適，作到轉(zhuǎn)向靈活。

（3）前叉無(wú)變形，無(wú)拼湊焊接現(xiàn)象，左右減震長(zhǎng)短一致性能良好。