轉向橋結構與檢修

2022-12-08 10:09:05 字數 4988 閱讀 6014

五十鈴cvr146l轉向橋結構與檢修 序言

汽車在行駛的過程中,需按駕駛員的意志改變其行駛方向。就輪式汽車而言,實現汽車轉向的方法是, 駕駛員通過一套專設的機構,使汽車轉向橋(一般是前橋)上的車輪(轉向輪)相對於汽車縱橫線偏轉一定角度。這一套用來改變或恢復汽車行駛方向的專設機構,即稱為汽車轉向系統

轉向系統的應用為使汽車靈活的改變方向成為了現實,是汽車發展的里程碑。

1.1 汽車轉向裝置的功能

汽車轉向裝置的功用是用來改變汽車的行駛方向和保持汽車直線行駛的穩定狀態,以適應道路的複雜多變和隨時改變汽車行駛方向的需要。汽車轉向裝置技術狀況的好壞,對駕駛員操縱的輕便性和行車安全都有極大的影響。因此,要求轉向裝置的工作必須可靠,各零部件要有足夠的強度,以保證行車安全;要求轉向輕便靈活,以減輕駕駛員的勞動;同時還要求在汽車轉向時,左右轉向車輪應有正確的運動規律,以確保轉向車輪的滾動,而防止滑拖。

汽車在行駛中,轉向裝置所承受的負荷是很大的。一方面是來自駕駛員加在方向盤上的力,另一方面還受到來自道路的衝擊力。這樣,隨著使用時間的延長,轉向裝置的機件由於活動部位相互摩擦的結果,破壞了原來的配合間隙;甚至造成機件的變形和損壞,使轉向裝置的技術狀況變壞。

這不僅降低了轉向操縱的靈活性,增加了駕駛員的勞動強度,同時,還會影響行車安全,造成嚴重的車輛事故。所以,除對轉向裝置做到正確使用外,還應及時做好檢查保養工作,發現故障,及時排除,使之始終保持良好的技術狀態。

1.2 汽車轉向原理

汽車轉向時,要使各車輪都只滾動不滑動,各車輪必須圍繞乙個中心點o轉動,如圖1.1所示。顯然這個中心要落在後軸中心線的延長線上,並且左、右前輪也必須以這個中心點o為圓心而轉動。

為了滿足上述要求,左、右前輪的偏轉角應滿足如下關係:

圖1.1 汽車轉向原理圖

由轉向中心o到外轉向輪與地面接觸點的距離,稱為車轉彎半徑。轉彎半徑越小,則汽車轉向所需場地就越小。當外轉向輪偏轉角達到最大值時,轉彎半徑r 最小。

在理想情況下,最小轉彎半徑與的關係為:

1.3 汽車轉向系統的分類

汽車在行駛的過程中,需按駕駛員的意志改變其行駛方向。就輪式汽車而言,實現汽車轉向的方法是, 駕駛員通過一套專設的機構,使汽車轉向橋(一般是前橋)上的車輪(轉向輪)相對於汽車縱橫線偏轉一定角度。這一套用來改變或恢復汽車行駛方向的專設機構,即稱為汽車轉向系統。

汽車轉向系統分為兩大類:機械轉向系統和動力轉向系統。

機械轉向系統:完全靠駕駛員手力操縱的轉向系統。

動力轉向系統:借助動力來操縱的轉向系統。動力轉向系統又可分為液壓動力轉向系統和電動助力動力轉向系統。

1.4 現代汽車轉向器的使用動態

隨著****的迅速發展,轉向裝置的結構也有很大變化。汽車轉向器的結構很多,從目前使用的普遍程度來看,主要的轉向器型別有4種:有蝸桿肖式(wp型)、蝸桿滾輪式(wr型)、迴圈球式(bs型)、齒條齒輪式(rp型)。

這四種轉向器型式,已經被廣泛使用在汽車上。

據了解,在世界範圍內,汽車迴圈球式轉向器佔45%左右,齒條齒輪式轉向器佔40%左右,蝸桿滾輪式轉向器佔10%左右,其它型式的轉向器佔5%。迴圈球式轉向器一直在穩步發展。在西歐小客車中,齒條齒輪式轉向器有很大的發展。

日本汽車轉向器的特點是迴圈球式轉向器佔的比重越來越大,日本裝備不同型別發動機的各型別汽車,採用不同型別轉向器,在公共汽車中使用的迴圈球式轉向器,已由60年代的62.5%,發展到現今的100%了(蝸桿滾輪式轉向器在公共汽車上已經被淘汰)。大、小型貨車大都採用迴圈球式轉向器,但齒條齒輪式轉向器也有所發展。微型貨車用迴圈球式轉向器佔65%,齒條齒輪式佔35%。

綜合上述對有關轉向器品種的使用分析,得出以下結論:迴圈球式轉向器和齒輪齒條式轉向器,已成為當今世界汽車上主要的兩種轉向器;而蝸輪式轉向器和蝸桿肖式轉向器,正在逐步被淘汰或保留較小的地位。

2.1 結構及工作原理

前橋轉向系一方面與後橋共同承擔著車輛自重和載重,另一方面使車輛轉向。它的技術狀況直接影響車輛的操縱性和行駛穩定性。直接關係到車輛的安全行駛。

轉向器採用整體式液壓助力型,結構緊湊,轉向輕快,操縱靈敏,見圖2-1。轉向盤的轉動,使前輪偏轉,達到車輛轉向的目的。

前橋轉向系主要由前橋和轉向系組成,前橋通過前懸掛與車架聯結,方向機安裝在車架左前方。

圖2-1 汽車轉向傳動機構示意圖

2.1.1 前橋

前橋為從動橋,與後橋按一定比例承擔車輛自重和載重;前橋又是轉向橋,構成轉向傳力機構,前輪隨轉向器的轉動而產生相應的偏轉,使車輛轉向。前橋必須有正確的前輪定位,包括前柬、前輪外傾角、轉向節主銷內傾角和主銷後傾角四個引數。這些引數失準都會使汽車操縱效能變壞,直線行駛的穩定性降低,轉向沉重,加速轉向機構和輪胎的磨損,直接影響行車安全。

在汽車橫向平面內,轉向節主銷上部向內傾斜乙個β角(圖2-2),稱為主銷內傾角。前工字梁兩端主銷孔軸線上端向內傾斜就形成了內傾角β,本車β=7度。其作用是車輛轉向後或轉向輪遇到外力偏轉時,能自動立即回正,同時,主銷的內煩使得土銷軸線延長線與路面交點到車。

圖2.2 主銷傾角原理圖

輪中心平面的距離減小,使轉向操縱輕便,減少轉向輪傳到方向盤的衝擊力。在車輛縱向平面內,主銷上部同時向後傾斜乙個1度角(圖2.2)稱為主銷後傾角,用避振器托架製成楔形裝配後而形成。

主銷有了後傾角時,主銷的軸線與路面的交點將位於車輪與路面接觸點的前面,當轉向輪遇外力偏轉時,在離心力矩作用下,使車輪恢復到原來中間位置,保證汽車穩定的直線行駛。車輪安裝後,不是汞色於地面,而是上部向外傾斜—個y角(圖2.2),稱為車輪外傾角。

設計轉向節時使轉向節袖頸與水平面成一y角,本車y=1『。車輪外傾角在車輛滿載時,使前輪與路面垂直,減少輪胎磨損,減輕丁車輪外軸承和鎖母的負荷,防止了車輪內傾,適應弓形路面。但是車輪有了外傾角,在滾動時類似滾錐而使車輪向外拉開,車輪出現邊滾邊滑現象,使輪胎增加磨損。

為了消除外傾角帶來的不良後果,前橋在安裝時,使汽車兩前輪輪胎中心而不平行,而使前中心線的距離b小於後部中心線的距離a,見圖2.3,稱為前束。這樣車輪在每一瞬時滾動方向接近於向著正前方,減少和消除了由於車輪外傾而產生的個良後果。

圖2.3 前輪前束

前橋(圖2-4)主要由工字梁1、轉向節4、5、前輪毅45、橫拉桿34、轉向主銷n和軸承、油封等組成。

圖2-4 前橋

1. 前工字梁(長1846);2. 主銷鎖緊螺釘;3.

螺母;4. 左轉向節; 5. 右轉向節;6.

卡簧;7. 下蓋;10、11.主銷滾針軸承; 12.

油封;14.主銷;15. 止推墊(厚4.

875-5.225);16.壓力軸承;22.分幫浦架;25轉向節臂 29.球銷; 31.

32.橫向拉臂(長120+110) 34.35. 橫拉桿接頭總成; 35橫批杆接頭; 38.

球銷;39.球座; 40. 彈簧; 4l.

調節塞; 42.卡簧; 43.球銷蓋; 44.鎖母;45制動轂; 47、48、61、62.前輪胎螺絲; 49. 前輪前軸承; 50.前輪內軸承; 51,53.

鎖片; 55,56. 軸承蓋; 58. 內軸承蓋; 59.

卡簧; 60. 前輪油封;

1. 前工字梁

為中碳鋼整體模鍛,呈工字型斷面,為倒埃利奧持式,兩端呈拳形銷孔上部向內傾斜83度形成主銷內傾角。兩端銷孔中心距為1846,銷孔百徑為φ50。鋼板彈簧座而是前工字梁檢查和測量的基準面,兩主銷孔中心線通過該平面中心孔的軸線。

兩端主銷扎的高度為100,主銷用錐形橫銷螺絲2固定在主銷孔內。

2. 轉向節

轉向節為鉻鋼製造,用主銷與前工字梁聯結。轉向節主銷承孔內,上部裝有一盤滾針軸承10和油封12,下部承孔內裝有兩盤滾針軸承11和油封12,前工字梁與轉向節之間裝有調節墊片15,下部裝有滾柱止推軸承16,因此轉向節轉動靈活輕便。轉向節的袖頸上安裝輪轂和腳制動器等,軸承50、49座落在軸頸上,外端由鎖母52、鎖片53加以固定。

轉向節上固定直拉桿拉臂25和橫拉桿拉臂31、32。轉向節左右不能互換。轉向節主銷軸承承孔為φ62,內軸承承徑為φ68.262,外軸承承徑為φ50,內油封承徑φ20,外端螺紋為m48×1.

5。3.前輪轂

前輪毅為鑄鋼件,通過圓錐滾子軸承安裝在轉向節上,用輪胎螺絲47、48在法蘭盤內固定制動鼓,法蘭盤外裝輪胎鋼圈。輪毅內端麵裝有油暫60,外端麵安裝袖頭蓋55、56,防止潤滑脂外溢。輪級內軸承承孔直徑φ136.

25,外軸承承孔φ114.3,輪胎螺孔中心團直徑φ335,螺孔為φ22.4l鋼圈承徑φ28l,油封承孔φ140,制功鼓承徑φ285。

2.1.2 前懸架

懸架是車輪與車架之間的一切傳力連線裝置,路面作用於車輪上的支承力、縱向反力、側向反力以及這些反力所造成的力矩都通過懸架傳到車架上,保證汽車的正常行駛。

圖2.5前懸架

弓子軸;2.橫銷螺栓;7. 後吊耳;8.襯套;9.墊圈;10.緩衝墊;行螺栓;13 減振總成;21 減振器座架;22減振器支架;26.前鋼板總成

前懸架主要由前鋼板彈簧總成、弓子軸1、前弓子後吊爾 7、騎馬螺栓 11、減振器總成13和緩衝塊10等組成。

1. 前鋼板彈簧總成

前鋼板彈簧總成前部用弓子軸鉸接在固定於車架的支座上,後部通過弓子吊爾用弓子軸鉸接在固定於車架的後支座上。由騎馬螺檸將鋼板彈簧固定在前上字梁兩側的平面上。前鋼板彈簧為特殊合金鋼製造,總長為1450,寬80,第二片厚12,其餘八片厚度為14,中心螺栓孔φ16.5,中心螺栓杆氏140。

弓於軸直徑φ32,長1歷,襯嘗外徑φ38、內徑φ32,長80。吊爾孔中心距100。

2.減振器總成

前橋安裝的減振器為液壓雙筒,雙作用式。上端用螺桿聯結鉚接在車架上的支架24上,下端用圓環通過彈性墊圈安裝在下托架21上。下托架固定在鋼板彈簧與前工字梁之間,由此可見減振器與鋼板彈簧是併聯安裝的。

當車架與前僑往復相對運動,而活塞在缸筒內往復移動時,減振器殼體內的油液便反覆地從乙個內腔通過一些窄小的孔隙流入另一內腔,而孔壁與油液間的摩擦及液體分子內摩擦便形成對振動的阻尼力、使車身和車架的振動能量轉化為熱量,而被油液和減振器殼體所吸收,然後散到大氣中。減振器阻尼力的大小隨車架與車橋的相對速度的增減而增減,並與油液粘度有關。減振器阻尼力愈大,振動消除的愈快,但不能充分發揮鋼板彈簧的作用,同時還導致減振器鏈結零件和車架的損壞。

因此要求減振器壓縮行程阻盡力應較小,以便發揮前鋼板彈簧的作用,而在伸張行程,車橋遠離車架時,減振器阻尼力應大,以求迅速減振。同時當車橋與車架相對速度過大時,減振器應當自動加大液流通道面積,使阻尼力始終保持在一定限度內,以避免承受過大的衝擊載荷。

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