前轮定位

前 言 一、前桥概述 前桥一般位于汽车的前部，也称转向桥或从动桥。前桥是汽车上一个重要的总成件，主要包括转向节、转向主销、前梁、转向节衬套、主销上下轴承、转向节推力轴承、轮毂等零部件。前桥通过车架与悬架连接，支撑着汽车大局部重量，并将汽车的牵引力或制动力，以及侧向力经悬架传给车架。转向桥是利用车桥中的转向节使车轮可以偏转肯定角度以实现汽车的转向。前桥除常承受垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力以及这些力所引起的力矩。 为使汽车在行驶中具有较好的直线行驶实力，前桥应满意以下要求 1．足够的强度，以保证牢靠的承受车轮与车架〔或承载式车身〕之间的作用力。 2．正确的车轮定位，使转向轮运动稳定，操纵轻巧并减轻轮胎的磨损。前轮定位包括主销内倾，主销后倾，前轮外倾和前轮前束。 3．足够的刚度，使受力后变形要小，保证主销和转向轮有正确的定位角度保持不变。 4．转向节与主销，转向节与前桥之间的摩擦力应尽可能小，以保证转向操作的轻巧性，并有足够的耐磨性。 5．转向轮的摆振应尽可能小，以保证汽车的正常，稳定行使。 6．前桥的质量应尽可能小，以削减非簧载质量，提高汽车行驶平顺性。 二、转向桥的分类与根本构造 转向桥按与其匹配的悬架构造不同，可分为非断开式和断开式两类。与非独立悬架相匹配的非断开式前桥是一根支承于左、右从动车轮上的刚性整体横梁，当又是前桥时，那么其两端经转向主销与转向节相联。断开式前桥与独立悬架相匹配。 依据车桥上车轮的作用，车桥又可分为转向桥、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。一般汽车多以前桥为转向桥，而以后桥和中、后两桥为驱动桥。越野汽车的前桥那么为转向驱动桥。 由于本车采纳非独立悬架系统，所以采纳非断开式转向桥。本车为发动机前置后轮驱动，故前桥为转向从动桥。 非断开式转向桥主要由前轴、转向节和转向主销等组成。转向节利用主销与前轴铰接并经一对轮毂轴承支承着车轮的轮毂，以到达车轮转向的目的。在左转向节的上耳处安装着转向节臂，后者与转向直拉杆相联；而左、右转向节的下耳处那么装有与转向横拉杆联接的转向梯形臂。有的将转向节臂与转向梯形臂联成一体并安装在转向节的下耳处以简化构造。制动底板紧固在转向节的凸缘面上。转向节的销孔内压入带有润滑油槽的青铜衬套以减小磨损。为使转向轻巧，在转向节下耳与前梁部之间可装滚子推力轴承，在转向节上耳与前轴拳部之间装有调整垫片以调整其间隙。带有螺纹的楔形锁销将主销固定在前梁拳部的孔内，使之不能转动。 三、典型车型前桥总成构造 微型汽车前悬架普遍采纳了独立悬架的构造。前轴的载荷相对较小，构造也较为简洁。微型汽车前轴一般多为断开式活动关节的构造，由前轴本体，左右横摆臂，加强杆臂等组成。 轿车前桥采纳麦弗逊式悬架。它承当着驱动及转向的双重功能，悬架上端与车身相连，下端与车轮轴承壳体相连，车轮的外倾是通过悬架与轴承壳体的连接螺栓来调整的，副车架利用弹性件通过限制臂，球铰与悬挂相连，提高了行驶的稳定性和乘坐的舒适性。 越野汽车的前桥负有转向和驱动两种任务，故称为转向驱动桥。它和一般驱动桥一样，具有主传动器、差速器和半轴。不同之处是，由于转向的须要，半轴被分为内，外两段而用万向节连接起来，同时主销也因而做成上下两段。 载重汽车前轴采纳工字形断面主要用以提高前轴的抗弯强度。上部有二处加宽平面，用以支承钢板弹簧。前轴两端各有一个拳形局部，其中有通孔，作为装转向节主销只用。主销与左右转向节铰接，用带有螺纹的楔形锁销横穿过与主销孔垂直通孔，靠锁销楔面将主销固定在前轴孔内，使它不能转动。 四、 转向桥的主要零部件 1. 前梁 前梁的主要起承载作用，是用中碳钢或中碳合金钢的，其两端各有一呈拳形的加粗局部为安装主销的前梁拳部；为提高其抗弯强度，其较长的中间局部采纳工字形断面并相对两端向下偏移肯定距离，以降低发动机从而降低传动系的安装位置以及传动轴万向节的夹角。为提高其抗扭强度，两端与拳部相接的局部采纳方形断面，而靠近两端使拳部与中间局部相联接的向下弯曲局部那么采纳两种断面渐渐过渡的形态。中间局部的两侧还要锻造出钢板弹簧支座的加宽支承面。而本次设计所采纳转向从动桥，其采纳无缝钢管的热挤压整体式成型，两端拳部采纳锻模的形式。这种设计构造简洁，大大削减了从动转向桥的质量，提高了汽车的行驶平顺性，而且运行本钱更低，有效载荷增加，使挠度最小化，抗扭强度提高，运用寿命延长。 转向节是一个叉形部件，上下两叉制有同轴销孔，通过主销与前梁拳部相连，使前轮可以绕主销偏转肯定角度而使汽车转向。转向节用中碳合金钢模级成整体式构造。在左转向节的上耳处安装着转向节臂，后者与转向直拉杆相连；而在转向节的下耳处那么装着与转向横拉杆相连接的转向梯形臂。有的将转向梯形臂与节臂连成一体安装在转向节的下耳处以简化构造。制动底板禁锢在转向节的突缘面上。为减小磨损，转向节销孔内设计时压入青铜衬套，衬套上的润滑油槽在上面端部是切通的，用装在转向节上的油嘴注入润滑脂润滑。为使转向轻巧，在转向节和前梁拳部设有圆锥推力滚子轴承，在转向节上耳处与前梁拳部之间装有垫片以调整其间隙，带有螺纹的楔形锁销将主销固定在前梁拳部的孔内，使之不能转动。 3、整体式转向梯形〔3.转向梯形a.整体式，b，断开式〕〔转向节臂〕 整体式转向梯形是由转向横拉杆l，转向梯形臂2和汽车前轴3组成，如图1-1所示。 其中梯形臂呈收缩状向后延长。这种方案的优点是构造简洁，调整前束简洁，制造本钱低；主要缺点是一侧转向轮上、下跳动时，会影响另一侧转向轮。 图1-1整体式转向梯形 1转向横拉杆 2转向梯形臂 3前轴。 当汽车前悬架采纳非独立悬架时，应当采纳整体式转向梯形。整体式转向梯形的横拉杆可位于前轴后或前轴前称为前置梯形。对于发动机位置低或前轮驱动汽车，常采纳前置梯形。前置梯形的梯形臂必需向前外侧方向延长，因而会与车轮或制动底板发生干预，所以在布置上有困难。为了爱护横拉杆免遭路面不平物的损伤，横拉杆的位置应尽可能布置得高些，至少不低于前轴高度。 4、断开式转向梯形 转向梯形的横拉杆做成断开的，称之为断开式转向梯形。断开式转向梯形方案之一如图1-2断开式转向梯形的主要优点是它与前轮采纳独立悬架相协作，能够保证一侧车轮上、下跳动时，不会影响另一侧车轮；与整体式转向梯形比拟，由于杆系、球头增多，所以构造困难，制造本钱高，并且调整前束比拟困难。 〔主销功能，要表达主销与转向节协作的设计内容〕 主销的几种构造型式如图2-1所示，本次设计用a。 〔a〕 b c d 图1-2主销构造形式 （a） 圆柱实心型 b 圆柱空心型 c 上，下端为直径不等的圆柱，中间为锥体的主销 d下部圆柱比上部细的主销 本次设计采纳〔a〕型主销， 〔轮毂与轮毂轴承分开写〕 车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支撑在转向节外端的轴颈上，轴承的松紧度可通过调整螺母进展调整。轮毂外端用冲压的金属外罩罩住。轮毂内侧有油封，以防润滑油进