车轮基本知识

车轮的基本知识2008-07-18车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，其功用是：支承整车；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着作用来产生—驱动力和制动力厂汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，通过车轮产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶方向；承担越障提高通过性的作用等。车轮是介于轮胎和车轴之间。承受负荷的旋转组件，通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成(GB2933—82)。轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件，轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋之间的支承部件。轮辋和轮辐可以是整体式的、永久连接式的或可拆卸式的。车轮除上述部件外，有时还包含轮毂。(一)车轮的类型按轮辐的构造，车轮可分为两种主要形式：辐板式利辐条式。按车轴一端安装一个或两个轮胎，车轮又分为单式车轮和双式车轮。目前，轿车和货车上广泛采用辐板式车轮和辐条式车轮；此外，还有对开式车轮、可反装式车轮、组装轮辋式车轮和可调式车轮。1.辐板式车轮这种车轮由挡圈1、辐板2、轮辋3及气门嘴孔4组成。用以连接轮辋和轮毂的圆盘称为辐板。辐板大多是冲压制成，也有铸造的。轿车的车轮辐板所用钢板较薄，常冲压成起伏爹哗的彤+状，以提高刚度。有些轿车为了减翠车轮的重苎和平严于侧申毂的散热，严用了铝合金铸造加工。为了保证高速行驶的平衡性能轩还蜘有平衡块。轮辋7‘和辐板5焊接在一起，并用螺栓2将其安装在车轮轮毂或制动鼓上，组成车轮。用平衡块8对车轮进行动平衡，车轮装饰罩4装在辐板外面。由于货车后轴负荷比前轴大得多，为使后轮轮胎不致过载，后桥一般装用双式车轮。在同一轮毂上安装了两套辐板和轮辋，为了便于互换，辐板的螺栓孔两端面都做成锥形。内轮辐板3靠在轮毂4凸缘的外端面上，用具有锥形端面的特制螺母l固定在螺栓5上。螺母l还具有外螺纹。外轮辐板2紧靠着内轮辐板，并用锁紧螺母飞来固定。采用这种双螺母固定形式时，为了防止汽车在行驶中固定辐板的螺母自行松脱，汽车两侧车轮上的辐板固定螺栓5一般采用旋向不同的螺纹，左侧用左旋螺纹，右侧用右旋螺纹。目前在一些载货汽车上，后桥双式车轮采用了单螺母的固定形式。由于在该结构中采用了球面弹簧垫圈7，可以防止螺母l的自行松脱，故汽车左右车轮上固定辐板的螺栓5均可用右螺纹，从而减少了零件品种。2.辐条式车轮这种车轮的轮辐是钢丝辐条或者是与轮毂铸成一体的铸造辐条。钢丝辐条车轮由于价格昂贵，维修安装不便，故仅用于赛车和某些高级轿车上(如美国别克轿车)。铸造辐条式车轮用于装载质量较大的重型汽车上。在这种结构的车轮上，轮辋l是用螺栓3和特殊形状的衬块2固定在辐条4上。为了使轮辋与辐条很好的对中，在轮辋和辐条上都加工出配合锥面5。(二)轮辋的类型轮辋的常见形式主要有两种：探槽轮辋和平底轮辋；此外，还有对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋以及全斜底轮辋等。1.深槽轮辋这种轮辋是整体的，其断面中部为一深凹槽，主要用于轿车及轻型越野汽车。它有带肩的凸缘，用以安放外胎的胎圈，其肩部通常略向中间倾斜，其倾斜角一般是5度土l度。倾斜部分的最大直径即称为轮胎胎圈与轮辋的着合直径。断面的中部制成深凹槽，以便于外胎的拆装。深槽轮辋的结构简单，刚度大，质量较小，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。但是尺寸较大又较硬的轮胎，则很难装进这样的整体轮辋内。2.平底轮辋这种轮辋的结构形式很多，图20—18b所示是我国货车常用的一种形式。挡圈l是整体的，而用一个开口弹性锁圈2来防止挡圈脱出。在安装轮胎时，先将轮胎套在轮辋上，而后套上挡圈，并将它向内推，直至越过轮辋上的环形槽，再将开口的弹性锁圈嵌入环形槽中。东风EQl090E型和解放CAl091型汽车车轮，均采用这种形式的轮辋。3.对开式轮辋这种轮辋由内外两部分组成，其内外轮辋的宽度可以相等，也可以不等，两者用螺栓联成一体。拆装轮胎时，拆卸螺母即可。挡圈3是可拆的。有的无挡圈，而由与.内轮辋制成一体韵轮缘代替挡圈的作用，内轮辋与辐板焊接在一起。东风EQ2080和、延安SX2150型：汽车车轮，即采用这种形式的轮辋。由于轮辋是轮胎的装配和固定基础，当轮胎装入不同轮辋时，其变形位置与大小也发生变化。因此，每一种规格的轮胎，最好配用规定的标准轮辋，必要时也可配用规格与标准轮胎相近的轮辋(容许轮辋)。如果轮辋选用不当，会造成轮胎早期损坏，特别是使用在过窄的轮辋上时。近几年来，为了适应提高轮胎负荷能力的需要√开始采用宽轮辋。试验表明，采用宽轮辋可以提高轮胎的使用寿命，并可以改善汽车的通过性和行驶稳定性。(三)国产轮辋规格的表示方法l，国产轮辋轮廓类型及其代号目前轮辋轮廓类型有7种，深槽轮辋：代号DC，—深槽宽轮辋：代号WDC，半深槽轮辋：代号SDC，平底轮辋：代号FB，平底宽轮辋：代号WFB，全斜底轮辋：代号TB，对开式轮辋2代号DT。轮辋的结构形式，根据其主要由几个零件组成分为：一件式轮辋\二件式轮辋、三件式轮辋\四件式轮辋和五件式轮辋。一件式轮辋具有深槽的整体式结构。二件式轮辋可以拆卸为轮辋体和弹性挡圈二个主要零件。三件式轮辋可以拆卸为轮辋体、挡圈和锁圈三个主要零件。四件式轮辋可以拆为轮辋体、挡圈、锁圈和座圈四个主要零件；也可以拆为轮辋体、锁圈和两个挡圈。五件式轮辋可以拆卸为轮辋体\挡圈、锁圈、座圈和密封环五个主要零件示。2，国产轮辋的规格代号轮辋规格用轮辋名义宽度代号\轮缘高度代号\轮辋结构形式代号\轮辋名义直径代号和轮辋轮廓类型代号来共同表示。轮辋名义宽度和名义直径代号的数值是以in(英寸)表示(当新设计轮胎以mm表示直径时，轮辋直径用mm表示)。直径数字前面的符号表示轮辋结构形式代号—，符号“X”表示该轮辋为一件式轮辋，符号“一”表示该轮辋为两件或两件以上的多件式轮辋。在轮辋名义宽度代号之后的拉丁字母表示轮缘的轮廓(E、F、J、JJ、KB、L、V等)。有些类型的轮辋(如平底宽轮辋)，其名义宽度代号也代表了轮缘轮廓，不再用字母表示。最后面的代号表示了轮辋轮廓类型代号。例如：北京BJ2020型汽车轮辋为4.50Ex16，表示该轮辋名义宽度4.5in，名义直径16in，轮缘轮廓代号为E的一件式深槽轮辋。对于平底式宽轮辋，只有表示轮辋名义宽度和名义直径的数字，而没有表示轮缘轮廓的拉丁字母代号。例如，东风EQl090型汽车轮辋规格为7.0—20；解放CAl091型汽车轮辋规格为6.5—20。现有轮辋以下列方式表示：新设计的轮辋以下列方式表示：轿车：10X3.50C，15X6JJ轻型货车：15X5.5JJ，16.5X6.00，15-5.50F(SDC)中型、重型货车：20-7.5，22-8.00V，22.5X8.25车轮的定位2008-07-18给车轮进行正确的定位，可以使汽车操纵起来更安全、乘坐更舒适，并能够最大限度地延长汽车轮胎的使用寿命。现代汽车转向和悬挂系统是立体几何学在工程实践中成功应用的范例之一。车轮定位整合了转向和悬挂系统的所有几何参数，以便获得安全的操纵性、乘坐的舒适性以及最长的轮胎使用寿命。前轮定位的含义是指由转向和悬挂系统部件之间形成的角度。一般来说，汽车维修工需要检查前轮的5个定位参数：主销后倾角、车轮外倾角、车轮前束、转向轴内倾角和转弯外倾角（转弯时前轮后束）。如果除了前轮定位外，还要进行四轮定位时，我们还必需将延迟（滞转）角和汽车的推力角考虑进去。因此，在进行四轮定位时，必须同时检查汽车后轮外倾角和后轮前束。轮胎磨损与方向的可控性车轮外倾角、车轮前束角和转弯外倾角本身都会导致轮胎的磨损。如果这些定位参数设置的不正确，轮胎的磨损就不均衡，而且要比正常情况磨损快的多。因为外倾角和转向轴内倾角相关，因此，转向轴内倾角当然也与轮胎磨损有关。主销后倾角和延迟（滞转）角一般不会加剧轮胎的磨损，除非它们严重地偏离技术规范值。所有的定位角都是方向控制角，也就是说，它们都能够影响汽车的转向特性和方向可控性。在解决汽车操纵性、乘坐舒适性和振动方面的问题之前，首先应了解每一个车轮定位角的意义，以及所有车轮定位角是如何协同工作的。在进行系统诊断工作之前，我们都应了解一下系统的工作原理。主销后倾主销后倾是指从汽车的侧面看时每个前轮转向轴的倾斜，倾斜程度是用后倾角来度量的（如图1所示）。如果转向轴向后倾斜，即上端的球形接头或支杆安装点在下端的球形接头后面，则后倾角就是正的；如果转向轴向前倾斜，则后倾角就是负的。后轮不必检测后倾角。主销后倾角影响汽车直线行驶的稳定性和转向轮的回正功能。正后倾角比较大，则前轮有沿直线行驶的趋势。一方面，如果正后倾角大小适当，则可以确保汽车的行驶稳定性，而且使转向轮在转向后能够回正；另一方面，正后倾角增加了转向阻力。因此，如果汽车配置了动力转向系统，则所允许采用的正后倾角要比单纯的手动转向系统大许多。主销后倾角太小会使转向不稳定，并使车轮晃动。在极端的情况下，负后倾角与随之引起的车轮晃动会加剧前轮的杯状化磨损。如果主销后倾角左右不等，则汽车将会被拉向正后倾角较小（或更大的负后倾角）的一侧。在解决汽车跑偏方面的问题时，要特别注意这一点。外倾外倾是指从汽车的前面看车轮偏离铅垂线，同后倾一样，外倾用外倾角度进行度量（如图2所示）。如果轮胎顶部向外倾斜，那么外倾角是正的；如果轮胎顶部向内倾斜，外倾角就是负的。零外倾角指的是车轮和轮胎完全垂直于地面，此时轮胎的磨损最小。正外倾角使轮胎外胎面比里胎面磨损得要快；负外倾角的情况则正好相反。较小的外倾角有助于操纵和转向，符合技术规范的外倾角对轮胎的磨损几乎没什么影响，但是过大的外倾角则会造成轮胎的磨损明显增加，从而缩短轮胎的寿命。正外倾角就像正的后倾角一样影响汽车的直线行驶稳定性和转向轮的回正功能。当汽车转向时，由于正的外倾角作用，外侧悬挂有向上抬离车轮的趋势，当车轮回到直线方向时，汽车的重量压在转向轴上，帮助车轮回正。负外倾角在转弯时防止轮胎侧滑，同时也增加了转向阻力。大多数乘用车和轻型卡车都设计成正的外倾角，但很多赛车和一些高性能的市内汽车则采用负外倾角。后轮一般采用零外倾角，但某些独立后悬架则设计有一定的外倾角（通常是负的）。如果前轮外倾角左右不等，汽车被拉向具有正外倾角较大的一侧；后轮外倾角不相等也会影响汽车的操纵性。车轮前束车轮前束是指从上往下看两个车轮指向的方向（如图3所示）。在前端指向内的一对前轮（或后轮）是车轮前束，指向外的则称为车轮后束。车轮的前束或后束可用英寸、毫米或角度来表示。零前束即车轮指向正前方，这时轮胎的磨损最小。太大的前束或后束将导致轮胎胎面花纹边缘羽状化的磨损。前束过大则磨损轮胎面外部花纹边缘，每排轮胎花纹内部边缘被羽状化；后束过大则会出现相反的轮胎花纹磨损效果。当汽车为后轮驱动时，前轮通常具有前束，而当汽车为前轮驱动时，前轮则后束，这是为了在汽车行驶过程中补偿转向杆系和转向轮的变化。当汽车行驶时，前束或后束减小（或消失），这是因为车轮在加速度的作用下要回位，同时转向杆系有轻微的弯曲。当一个转向机构的杆件长度不符合设计规范或安装角度不正确，就会使车轮前束发生变化，或者转向时出现抖动，随着悬挂系统的压缩和拉伸，杆件的外端会上下运动（如图4所示）。如果杆件的长度和角度不正确，它就会推拉转向臂，把车轮转向另一个方向，当汽车驶过一个突起或一个凹坑时，驾驶员会感觉到转向轮猛地转向另一边。转弯外倾转弯外倾也称为转向半径或阿克曼角。当汽车转弯时，前轮外侧车轮转向角小于内侧车轮，这使得两前轮在转弯时车轮有后束的倾向（如图5所示）。一定的转向外倾是必要的，因为外侧车轮必须比内侧车轮转弯半径大。如果两侧车轮转向角度相等，则外侧轮胎以小半径转弯时，将会产生拖滑。设计转向几何参数时应考虑转向外倾，而且左右外倾的参数必须相等。转向外倾不可调节，转向外倾角左右不等或者不符合规范都是由于车辆被损坏造成的。转向轴内倾转向轴内倾（SAI）是指从车前看过去，转向轴偏离铅垂线，它是由支撑杆座低位和高位球头万向节中心线形成的（如图6所示）。同主销后倾角一样，转向轴内倾会影响汽车的转向性和稳定性。对一个主销后倾较小的悬架来说，大的转向轴内倾能保证可*的转向性和稳定性。转向轴