第三节：车桥案例

汽车底盘构造与维修第三节车桥学习目标：1.掌握车桥的作用及类型。2.掌握转向桥的组成。3.掌握车轮定位的内容及其作用。4.掌握前轮前束的检测机调整步骤。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修一、车桥的作用与分类1.车桥的作用：车桥两端安装车轮，它通过悬架与车架相连。当汽车行驶时，车轮受到的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩和扭矩均通过车桥传递给悬架和车架，同时，车架上的载荷也通过车桥传递给车轮。故车桥的作用是安装车轮，传递车架与车轮之间的各个方向的作用力及其产生的弯矩和扭矩。2.车桥的类型：①车桥根据悬架结构形式分为非断开式和断开式两种。②根据车桥作用可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。断开式与非独立悬架配合使用；断开式与独立悬架配合使用。转向桥和支持桥都属于从动桥，一般货车前桥多为转向桥，后桥或中、后两桥为驱动桥，越野汽车的前桥为转向驱动桥，挂车的车桥为支持桥。汽车底盘构造与维修1.转向桥的作用：是利用铰接装置，使装在其两端的车轮偏转一定角度来实现汽车转向，同时，还承受和传递汽车的部分载荷和汽车制动、车轮侧滑等产生的作用力及力矩。二、转向桥汽车底盘构造与维修2.转向桥的组成由前轴、转向节、主销和轮毅等四部分组成,如图2-16所示。汽车底盘构造与维修3.转向桥的主要零部件（1）前轴前轴是由钢材锻造而成，一般采用工字形断面，两端略成方形，前轴中部向下凹，两端向上翘起呈拳形，其中有通孔，主销插入孔内可将前轴与转向节铰接。前轴上平面有两处用以支承钢板弹簧的加宽面，其上钻有安装U形螺栓的通孔和钢板弹簧定位坑。（2）转向节转向节是由上、下两叉和支承轮毂的轴构成(见图2－19)，两叉制有安装主销的同轴孔，孔内压入青铜套或尼龙衬套，在衬套上开有润滑油槽。转向节轴上存两道轴颈，内大外小，用来安装内外轮毂轴承。靠近两叉根部有呈方形的凸缘，其上的通孔用来固定制动底板。一般在左、右转向节的下叉上各有一个带键槽的锥孔，分别安装左右梯形臂，在左转向节的上叉上也有一个带键槽的锥孔，用以安装转向节臂。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修（3）主销主销的作用是铰接前轴与转向节，使转向节绕着主销摆动以实现车轮转向。常见的主销形式有实心圆柱形，空心圆柱形，圆锥形和阶梯形四种，主销中部一般都切有四槽，通过带螺纹的楔形销将主销固定在前轴拳部孔内，使之不能转动。汽车底盘构造与维修（4）轮毂轮毂用于连接制动鼓，轮盘和半轴凸缘，它通过内外两个圆锥滚柱轴承装在转向节轴颈上。轴承的松紧度可通过调整螺母加以调整，调整后用锁紧垫圈锁紧。在轮载外端装有端盖，以防止泥水和尘土浸人；内侧装有油封、挡油盘，以防止润滑油迸入制动器。汽车底盘构造与维修三、转向驱动桥能够实现车轮转向和驱动两种功能的车桥，一般应用于全轮驱动的越野汽车上。其结构如图2－17所示。它具有一般驱动桥所具有的主减速器、差速器和半轴，也具有一般转向桥所具有的转向节、主销和轮毂等。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修由于转向的需要，半轴被分成两段，即：内半轴（与差速器相连）和外半轴（与轮毂相连），二者用等角速万向节连接起来。同时主销也因此分成上、下两段，分别固定在万向节的球形支座上，转向节轴颈部分做成空心的，外半轴从中穿过。转向节的连接叉是球状壳体，既能满足转向的需要，又适应了转向节的传力需求。汽车底盘构造与维修四、车桥的检修汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修1.转向桥的检修（1）转向桥的拆卸与装配①拆卸：先掩好后轮，举升汽车前端，架好保险凳，拆下轮胎后进行分解。②装配：a.装配前，必须对零部件进行清洗，检验，无误后方可装配；b.各处的调整垫片应保持平整，不能任意调换，厚度不允许任意变动；c.螺栓、螺母紧固要可靠，开口销齐全完整，锁止固定可靠。汽车底盘构造与维修（2）转向桥主要零件的检修①前轴的检修a.前轴裂纹的检修将前轴清洗干净后，用磁力探伤法或浸油敲击法进行检测，出现裂纹时，应更换前轴。b.钢板弹簧座的检修用直尺、塞尺检测，如图2－20所示。钢板弹簧座平面度误差应不大于0.4m，否则应进行修磨，或刨削、铣削等方法进行加工，但钢板弹簧座的厚度减少量应不大于2mm，否则应进行堆焊修复或换用新件。汽车底盘构造与维修钢板弹簧座上U形螺栓孔及定位销孔的磨损量应不大于1mm，否则进行堆焊修复。汽车底盘构造与维修c.前轴变形的检测与校正(a)两钢板弹簧座之间变形的检测用直尺、塞尺检测两钢板弹簧座应在同一平面内，按图2-21a所示进行检测，其平面度误差应不大于0.80mm。汽车底盘构造与维修用水平仪检测将前轴固定于台钳或专用支架上，利用水平仪将一侧的钢板弹簧座调整成水平：然后再把水平仪放于另一弹簧座上进行检测，如图2-21b所示。若水珠不在水平仪中间位置，表明两弹簧座之间存在垂直方向弯曲或扭曲变形。前轴两钢板弹簧座之间存在明显的弯、扭曲变形时，应予以校正。汽车底盘构造与维修(b)钢板弹簧座与主销孔之间变形的检测用试棒、角尺检测按图2-22a所示安放好试棒及角尺（角度与被测车型主销内倾角相同），如果试棒与角尺之间存在间隙，表明前轴存在垂直方向的弯曲变形。汽车底盘构造与维修拉线检测按图2-22b所示，在前轴主销孔上端中间拉一细线，然后用直尺测量两钢板弹簧座平面与拉线之间的距离h，测得值不符合原厂设计值时，表明前轴存在垂直方向的弯曲变形，若拉线偏离钢板弹簧座中心（偏离程度应不大于4mm），表明前轴两端存在水平方向的弯曲或扭曲变形。汽车底盘构造与维修(c)前轴的校正前轴弯曲、扭曲变形的校正一般在专用液压校正器上进行，即利用校正器上的液压油缸对前轴的相应部位施加压力或扭力进行校正,如图2-23所示。汽车底盘构造与维修(d)前轴主销孔的检修用游标卡尺测量，前轴主销孔与主销的配合间隙应符合原设计规定，不符合规定要求的，可按修理尺寸法进行修理（数据可查阅维修手册）。前轴主销孔按修理尺寸加大后，要换用相应尺寸的主销与之配合，以恢复配合间隙，并按同级修理尺寸选配推力轴承和加工转向节主销衬套孔。前轴主销孔磨损到达最后一级修理尺寸时，可镶套修复或更换前轴。汽车底盘构造与维修(e)前轴主销孔上、下端面的检修前轴主销孔上、下端面在使用过程中会发生磨损，其端面磨损沟槽碰不大于0.50mm，否则应用锪钻修平。前轴主销孔端面修理后，其厚度减少量应不大于2mm，否则应堆焊修复或换用新件。②转向节的检修转向节在工作过程中，由于垂直和纵向弯矩的反复作用，将导致承受力矩最大的转向节轴径根部产生疲劳裂纹甚至断裂，转向节内、外轴承轴颈及主销孔产生磨损，转向节轴颈端部的螺纹有时会被破坏，主销孔上下端面也会发生磨损。a.转向节裂纹的检修用磁力探伤法或浸油敲击法检测，转向节不得有任何裂纹出现，否则应换用新件。汽车底盘构造与维修b.转向节轴颈磨损的检修用内径量表及外径千分尺测量，轮毂外轴承与轴颈的配合间隙应不大于0.040mm，内轴承与轴颈的配合间隙应不大于0.055mm。轴颈磨损过大时，可进行电镀修复或换用新件。c.转向节轴端螺纹的检修用检视法检查，螺纹损伤超过2牙时，应堆焊修复，并重新车制螺纹。d.转向节主销孔的检修用内、外径量具检测，主销衬套内孔磨损超过0.07mm或衬套与主销的配合间隙超过0.20mm，应更换衬套；主销直径磨损超过0.10mm，应更换主销。更换时，旧衬套应该用冲子冲出或用专用工具压出，严禁用手锤直接敲击衬套表面。压入新衬套时，必须对正油孔。汽车底盘构造与维修转向节主销孔两内端面磨损起槽时，应修磨平整，并使其对主销孔公共轴线的端面全跳动误差符合原设计要求（数据可查阅维修手册）。2.转向驱动桥的检修（1）转向驱动桥的拆卸与装配①转向驱动桥的拆卸先拆卸车轮、轮毂凸缘、轮毂、制动底板及转向节轴套;拆下转向节油封座圈及油封等零件;拆下主销两端的转向节臂、主销下盖及调整垫片，取下止动销及上下主销，使转向节壳与半轴套管分离，然后从半轴套管中取出半轴。汽车底盘构造与维修②转向驱动桥的装配与调整a.在半轴万向节叉两端安放好适当厚度的止推垫圈（两侧垫片厚度应相同），然后将组装好的半轴总成装入半轴套中。b.将转同节与半轴球关节壳扣合在一起，装好上、下主销及滚针轴承，安装好止动销、调整垫片、转向节臂及主销下盖（转向节上、下垫片厚度差应不大于0.05mm）。此时，用手上下扳动转向节壳应无松旷感，且转动自如，无卡滞现象，否则，应改变转向节与上、下盖之间垫片厚度进行调整:厚度减小、预紧力增大，反之预紧力减小。c.紧固转向节油封、油封座圈等零件。d.安装好转向节轴套、制动底板总成。e.安装轮毂，并调好轮毂轴承预紧度。f.紧固轮毂凸缘，并对各油脂嘴加注润滑脂。汽车底盘构造与维修（2）转向驱动桥主要零件的检修①内、外半轴的分解与组装a.分解(a)分解清洗干净后，冲出万向节中心定位销的锁销，如图2一24所示。汽车底盘构造与维修(b)提起半轴，使外半轴朝下，必要时可轻轻敲击下端，使中心定位钢球中的定位销落入外半轴的中心孔中。(c)转动中心钢球，使其上的凹面朝向某一传为钢球，将该传力钢球从万向节凹槽中取出。(d)依次取出其他钢球及定位销。有的车型所装用的球叉式万向节中心定位钢球无凹槽，也无定位销及锁销，拆卸时，应将内、外半轴扳至极限位置，然后取出传为钢球。其结构如图2－25所示。汽车底盘构造与维修b.组装(a)将定位销装入外半轴中心孔中。(b)将中心定位钢球及3个传力钢球依次安放到内、外半轴叉的凹槽中。(c)转动中心钢球，使其凹面朝向未放钢球凹槽，放入最后一个传力钢球。(d)将中心钢球转至其中心孔对准半轴中心孔。(e)提起半轴，使定位销滑入定位钢球中心孔中。(f)将锁销插入外半轴的锁销孔中，以保证中心钢球的正确位置。若无定位销，可先在两叉之间放好中心钢球及3个传力钢球，然后把内、外半轴扳至最大夹角位置，装入最后一个传力球。汽车底盘构造与维修②内、外半轴的检修万向节钢球不得有损伤，同一组钢球直径差不得大于0.l5mm，否则应更换新件。用磁力探伤检测时，半轴应无裂纹。用百分表检测，内、外半轴轴端花键与花键孔的配合间隙应符合规定要求，否则应更换半轴总成。外半轴与转向节轴套内衬套的配合间隙也应符合规定要求，否则也要更换新件。③转问节的检修用检视法检测，转问节轴外端螺纹损坏应不超过2牙;用游标卡尺检测轴颈巧内、外轮载轴承配合间隙应不大于0.10mm；用磁力探伤检测，轴套不得有裂纹，否则，应更换新件。转向节主销小端与衬套配合应不大于0.10mm，衬套与球关节上承孔的配合不得松旷，否则应更换新件，主销大端与转向节壳上承孔配合间隙大于0.10mm，或与滚针轴承配合松旷，应更换主销或滚针轴承，或对承孔进行镶套修复。汽车底盘构造与维修1.转向轮定位为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向轻便性，减小轮胎和机件的磨损，转向轮、转向节和前轴三者之间在安装上，具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装，称为转向轮定位。它包括主销后倾、主锁内倾、前轮外倾和前轮前束四个内容。五、车轮定位汽车底盘构造与维修（1）主销后倾a.主销后倾：主销安装在前轴上，其上端略向后倾斜。b.主销后倾角：在纵向平面内，主销轴线与垂线之间的夹角(图2-35)。汽车底盘构造与维修主销后倾后，其轴线延长线与路面的交点a位于轮胎与地面接触点b之前，b点距离a点为l。若汽车转弯时（如右转弯），则汽车的离心力将引起路面对车轮的侧向反作用力F,F通过b点作用于车轮上，形成稳定力矩M=FL，其万向与车轮旋转方向相反，它有使转向轮自动恢复到原来中间位置的趋势。主销后倾的作用是保证汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的转向轮自动回正。主销后倾角越大，车速越高，转向轮的稳定效应越强，但转向越沉重，主销后倾角一般不超过3°。主销后倾角是由前轴、悬架和牢架装配在一起时，使前轴向后倾斜或依靠钢板弹簧座间加装楔形垫块而形成的。汽车底盘构造与维修（2）主销内倾a.主销内倾：主销安装在前轴上，其上端略问内倾斜。b.主销内倾角:在横向平面内，主销轴线与垂线之间的夹角(图2-36a)。c.作用是使转向轮自动回正，并使转向轻便。当转向轮在外力作用下由中间位置偏