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2011-06-06 07:37:48袁守居
黑龍江交通科技 2011年9期 關(guān)鍵詞：汽車
袁守居
(中國石油大慶煉化公司車輛管理部)
談?wù)勂嚽拜喌亩ㄎ?/p>
袁守居
(中國石油大慶煉化公司車輛管理部)
汽車轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性是指車輪在偶然受到外力作用而偏離直線行駛時(shí)，具有迅速自動(dòng)擺正恢復(fù)直線行駛的能力。轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性是依靠轉(zhuǎn)向輪的正確定位來保證的。轉(zhuǎn)向輪的定位正確與否，還直接影響到汽車行駛時(shí)滾動(dòng)阻力、輪胎的磨耗以及燃料消耗等問題，同時(shí)對(duì)汽車行駛的安全可靠性也有密切的關(guān)系。通常將主銷內(nèi)傾、主銷后傾、前輪外傾和前輪前束稱為前輪(轉(zhuǎn)向輪)定位的四個(gè)要素。
汽車;前輪;定位
轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性是依靠轉(zhuǎn)向輪的正確定位來保證的。此外，轉(zhuǎn)向輪的定位正確與否，還直接影響到汽車行駛時(shí)滾動(dòng)阻力、輪胎的磨耗以及燃料消耗等問題，同時(shí)對(duì)汽車行駛的安全可靠性也有密切的關(guān)系。通常將主銷內(nèi)傾、主銷后傾、前輪外傾和前輪前束稱為前輪(轉(zhuǎn)向輪)定位的四個(gè)要素。
1 主銷內(nèi)傾
主銷的安裝不是垂直于路面而是上端稍微向內(nèi)傾斜的。因而在縱向平面內(nèi)主銷的軸線與地面的垂直線形成一定的角度b。該角即稱為主銷內(nèi)傾角，如圖1A)所示。
圖1 主銷內(nèi)傾角
主銷內(nèi)傾角具有使前輪自動(dòng)回正的作用。當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪在外力的作用下由工作位置偏轉(zhuǎn)一角度(為了處理方便，圖中畫成偏轉(zhuǎn)180°，即轉(zhuǎn)到如虛線所示位置)時(shí)，車輪的最低點(diǎn)將陷入路面以下。但實(shí)際上車輪的下邊緣不可能陷入路面之下，而是將轉(zhuǎn)向車輪連同整個(gè)汽車前部向上抬起一個(gè)相應(yīng)的高度。這樣汽車本身的重量就有迫使轉(zhuǎn)向車輪回復(fù)到原來工作位置的效應(yīng)。這就是說，汽車在直線行駛之際，如果路面?zhèn)鱽淼臎_擊力要迫使前輪偏離工作位置的話，就必須克服汽車重力的作用。一旦沖擊消失，前輪就會(huì)在汽車重力的作用下自動(dòng)回到工作位置。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向以后，駕駛員放松方向盤或只需在方向盤上施加很小的力，轉(zhuǎn)向輪也會(huì)在汽車重力的作用下自動(dòng)迅速地回復(fù)到工作行駛的位置。
主銷內(nèi)傾角還有使轉(zhuǎn)向操縱輕便的作用。圖1 C)，如果沒有主銷內(nèi)傾角，則壓在前軸上的負(fù)荷W，將使車輪對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)主銷的軸線產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩，以致轉(zhuǎn)向節(jié)的上耳向內(nèi)側(cè)靠緊主銷，下耳向外側(cè)靠緊主銷，造成很大的轉(zhuǎn)向操縱阻力。有了主銷內(nèi)傾角，就可使主銷軸線與地面的交點(diǎn)到車輪中心平面的距離s減小，從而得以減小上述扭轉(zhuǎn)力矩和轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力，達(dá)到轉(zhuǎn)向操縱輕便的目的。
另外，路面對(duì)轉(zhuǎn)向車輪的沖擊也將產(chǎn)生使車輪偏轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)力矩，造成方向盤的振蕩。有了主銷內(nèi)傾角，這個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩也得以減小，方向盤的穩(wěn)定性就能得到改善。
主銷內(nèi)傾角愈大，汽車自動(dòng)正向能力愈強(qiáng)，但在操縱轉(zhuǎn)向時(shí)就需要多加一些力量才能使前橋向上抬高，因而會(huì)使轉(zhuǎn)向操縱顯得沉重。汽車的主銷內(nèi)傾角一般不超過8°。
2 前輪外傾
轉(zhuǎn)向橋的前輪安裝就位時(shí)，它不是垂直于地面的，而是向外傾斜一個(gè)角度a，稱為前輪外傾角，如圖1A)所示。
為了保證汽車正常行駛，要求前輪應(yīng)在接近垂直于路面的平面內(nèi)滾動(dòng)。為了保證機(jī)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主銷與襯套之間和輪轂軸承等處，都會(huì)存在裝配間隙。如果在空車時(shí)前輪正好垂直于路面，則在滿載時(shí)，上述間隙將消除，同時(shí)車橋也會(huì)因載重而產(chǎn)生彈性變形。這樣，前輪勢必產(chǎn)生內(nèi)傾。當(dāng)前輪內(nèi)傾時(shí)，路面對(duì)前輪的垂直作用力沿輪轂的軸向分力將使輪轂壓向外端，加重了外端輪轂軸承及緊固螺母的負(fù)荷，降低它們的使用壽命。隨著零件的磨損，上述間隙增加，前輪內(nèi)傾所帶來的不利影響更為嚴(yán)重。為防止前輪內(nèi)傾，改善汽車行駛的安全可靠性，前輪在安裝時(shí)就具有一定的外傾角。當(dāng)前輪外傾時(shí)，施加于轉(zhuǎn)向節(jié)的軸向分力向內(nèi)，迫使車輪壓向內(nèi)側(cè)較大的輪轂軸承，有利于防止車輪松脫。并且，由于前輪外傾，使汽車在滿載時(shí)接近于垂直路面。
3 主銷后傾
安裝好了前橋，轉(zhuǎn)向節(jié)主銷的上端略向后傾，使主銷軸線與路面的交點(diǎn)落在輪胎與路面的接觸點(diǎn)之前。因而在縱向平面內(nèi)主銷的軸線與對(duì)地面的垂直線形成一定的角度C，該角即稱為主銷后傾角，又稱為前指角。主銷后傾角一般是由設(shè)計(jì)前鋼板彈簧的安裝位置確定的。將前鋼板彈簧安裝就位時(shí)，使前軸形成如圖2所示的傾斜，便構(gòu)成了主銷后傾角。
主銷具有后傾角C時(shí)，主銷的軸線與路面的交點(diǎn)A將落于車輪與路面的接觸點(diǎn)B的前面。當(dāng)汽車直線行駛之際，若轉(zhuǎn)向車輪偶然受到外力的作用而稍有偏轉(zhuǎn)，將使汽車的行駛方向也產(chǎn)生偏離，如圖2B)所示。這時(shí)，由于汽車受到離心力的作用，汽車輪與路面接觸點(diǎn)B處，路面對(duì)車輪作用著一個(gè)側(cè)向反作用力F。這個(gè)反作用力F對(duì)車輪形成繞主銷軸線回轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)力矩，其方向正好與車輪偏轉(zhuǎn)的方向相反。在這個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩的作用下，將使車輪回復(fù)到原來的工作位置，從而保證了汽車穩(wěn)定的直線行駛。這個(gè)穩(wěn)定力矩如果過大，則在轉(zhuǎn)向時(shí)為了克服此力矩，駕駛員須在方向盤上施加較大的操縱力量，從而產(chǎn)生了方向盤沉重的現(xiàn)象。穩(wěn)定力矩的大小取決于圖中A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離，故主銷的后傾角不宜過大，通常不超過3°。
圖2 主銷后傾角
4 前輪前束
前輪有了外傾后，在滾動(dòng)時(shí)就會(huì)類似滾動(dòng)的錐體而使車輪向外拉開。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束，使車輪不能向外滾開，于是車輪將在路面上發(fā)生邊滾動(dòng)邊向內(nèi)拖滑的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。為了消除前輪外傾帶來的不良副作用，在安裝時(shí)，兩前輪的前端略向內(nèi)束，即兩前輪后端的距離A大于前端的距離B。A-B的差值即稱為前輪前束，它是用調(diào)整橫拉桿的長度獲得的。
有了前輪前束，就可使車輪在每一瞬間的滾動(dòng)方向接近于朝著正前方，從而在很大程度上抵消了由于前輪外傾而產(chǎn)生的不良后果。
如前所述，前輪定位中的前三個(gè)要素是在設(shè)計(jì)制造時(shí)就已固定了的。若因機(jī)件變形(如前軸彎曲等情況)以致使前輪定位失準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行檢查和修理。只有前輪前束是可以調(diào)整的，實(shí)際上應(yīng)結(jié)合汽車保養(yǎng)工作根據(jù)汽車制造商的規(guī)定進(jìn)行檢查和調(diào)整。一般地，汽車四個(gè)參數(shù)大概數(shù)值如表1所示。
圖3 前輪前束
表1 汽車四個(gè)參數(shù)大概數(shù)值
汽車正在走入我們百姓人的生活中，希望人人都能做一個(gè)“知情達(dá)理”的駕駛員。
［1］江西省交通局.汽車駕駛員常識(shí)：上冊［M］.人民交通出版社，1979.
U467
C
1008-3383(2011)09-0260-01
2011-06-11
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汽車轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性是指車輪在偶然受到外力作用而偏離直線行駛時(shí)，具有迅速自動(dòng)擺正恢復(fù)直線行駛的能力。轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性是依靠轉(zhuǎn)向輪的正確定位來保證的。轉(zhuǎn)向輪的定位正確與否，還直接影響到汽車行駛時(shí)滾動(dòng)阻力、輪胎的磨耗以及燃料消耗等問題，同時(shí)對(duì)汽車行駛的安全可靠性也有密切的關(guān)系。通常將主銷內(nèi)傾、主銷后傾、前輪外傾和前輪前束稱為前輪(轉(zhuǎn)向輪)定位的四個(gè)要素。
汽車;前輪;定位
轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性是依靠轉(zhuǎn)向輪的正確定位來保證的。此外，轉(zhuǎn)向輪的定位正確與否，還直接影響到汽車行駛時(shí)滾動(dòng)阻力、輪胎的磨耗以及燃料消耗等問題，同時(shí)對(duì)汽車行駛的安全可靠性也有密切的關(guān)系。通常將主銷內(nèi)傾、主銷后傾、前輪外傾和前輪前束稱為前輪(轉(zhuǎn)向輪)定位的四個(gè)要素。
1 主銷內(nèi)傾
主銷的安裝不是垂直于路面而是上端稍微向內(nèi)傾斜的。因而在縱向平面內(nèi)主銷的軸線與地面的垂直線形成一定的角度b。該角即稱為主銷內(nèi)傾角，如圖1A)所示。
圖1 主銷內(nèi)傾角
主銷內(nèi)傾角具有使前輪自動(dòng)回正的作用。當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪在外力的作用下由工作位置偏轉(zhuǎn)一角度(為了處理方便，圖中畫成偏轉(zhuǎn)180°，即轉(zhuǎn)到如虛線所示位置)時(shí)，車輪的最低點(diǎn)將陷入路面以下。但實(shí)際上車輪的下邊緣不可能陷入路面之下，而是將轉(zhuǎn)向車輪連同整個(gè)汽車前部向上抬起一個(gè)相應(yīng)的高度。這樣汽車本身的重量就有迫使轉(zhuǎn)向車輪回復(fù)到原來工作位置的效應(yīng)。這就是說，汽車在直線行駛之際，如果路面?zhèn)鱽淼臎_擊力要迫使前輪偏離工作位置的話，就必須克服汽車重力的作用。一旦沖擊消失，前輪就會(huì)在汽車重力的作用下自動(dòng)回到工作位置。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向以后，駕駛員放松方向盤或只需在方向盤上施加很小的力，轉(zhuǎn)向輪也會(huì)在汽車重力的作用下自動(dòng)迅速地回復(fù)到工作行駛的位置。
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主銷內(nèi)傾角愈大，汽車自動(dòng)正向能力愈強(qiáng)，但在操縱轉(zhuǎn)向時(shí)就需要多加一些力量才能使前橋向上抬高，因而會(huì)使轉(zhuǎn)向操縱顯得沉重。汽車的主銷內(nèi)傾角一般不超過8°。
2 前輪外傾
轉(zhuǎn)向橋的前輪安裝就位時(shí)，它不是垂直于地面的，而是向外傾斜一個(gè)角度a，稱為前輪外傾角，如圖1A)所示。
為了保證汽車正常行駛，要求前輪應(yīng)在接近垂直于路面的平面內(nèi)滾動(dòng)。為了保證機(jī)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主銷與襯套之間和輪轂軸承等處，都會(huì)存在裝配間隙。如果在空車時(shí)前輪正好垂直于路面，則在滿載時(shí)，上述間隙將消除，同時(shí)車橋也會(huì)因載重而產(chǎn)生彈性變形。這樣，前輪勢必產(chǎn)生內(nèi)傾。當(dāng)前輪內(nèi)傾時(shí)，路面對(duì)前輪的垂直作用力沿輪轂的軸向分力將使輪轂壓向外端，加重了外端輪轂軸承及緊固螺母的負(fù)荷，降低它們的使用壽命。隨著零件的磨損，上述間隙增加，前輪內(nèi)傾所帶來的不利影響更為嚴(yán)重。為防止前輪內(nèi)傾，改善汽車行駛的安全可靠性，前輪在安裝時(shí)就具有一定的外傾角。當(dāng)前輪外傾時(shí)，施加于轉(zhuǎn)向節(jié)的軸向分力向內(nèi)，迫使車輪壓向內(nèi)側(cè)較大的輪轂軸承，有利于防止車輪松脫。并且，由于前輪外傾，使汽車在滿載時(shí)接近于垂直路面。
3 主銷后傾
安裝好了前橋，轉(zhuǎn)向節(jié)主銷的上端略向后傾，使主銷軸線與路面的交點(diǎn)落在輪胎與路面的接觸點(diǎn)之前。因而在縱向平面內(nèi)主銷的軸線與對(duì)地面的垂直線形成一定的角度C，該角即稱為主銷后傾角，又稱為前指角。主銷后傾角一般是由設(shè)計(jì)前鋼板彈簧的安裝位置確定的。將前鋼板彈簧安裝就位時(shí)，使前軸形成如圖2所示的傾斜，便構(gòu)成了主銷后傾角。
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圖2 主銷后傾角
4 前輪前束
前輪有了外傾后，在滾動(dòng)時(shí)就會(huì)類似滾動(dòng)的錐體而使車輪向外拉開。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束，使車輪不能向外滾開，于是車輪將在路面上發(fā)生邊滾動(dòng)邊向內(nèi)拖滑的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。為了消除前輪外傾帶來的不良副作用，在安裝時(shí)，兩前輪的前端略向內(nèi)束，即兩前輪后端的距離A大于前端的距離B。A-B的差值即稱為前輪前束，它是用調(diào)整橫拉桿的長度獲得的。
有了前輪前束，就可使車輪在每一瞬間的滾動(dòng)方向接近于朝著正前方，從而在很大程度上抵消了由于前輪外傾而產(chǎn)生的不良后果。
如前所述，前輪定位中的前三個(gè)要素是在設(shè)計(jì)制造時(shí)就已固定了的。若因機(jī)件變形(如前軸彎曲等情況)以致使前輪定位失準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行檢查和修理。只有前輪前束是可以調(diào)整的，實(shí)際上應(yīng)結(jié)合汽車保養(yǎng)工作根據(jù)汽車制造商的規(guī)定進(jìn)行檢查和調(diào)整。一般地，汽車四個(gè)參數(shù)大概數(shù)值如表1所示。
圖3 前輪前束
表1 汽車四個(gè)參數(shù)大概數(shù)值
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1008-3383(2011)09-0260-01
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