前后橋及轉向機構

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1、 汽車前橋綜述? 一、前橋概述? 前橋一般位于汽車的前部，也稱轉向橋或從動橋。前橋是汽車上一個重要的總成件，主要包括轉向節(jié)、轉向主銷、前梁等零部件。前橋是通過懸架與車架相連，用以承受地面與車架之間的垂直載荷外，還承受制動力和側向力以及這些力所構成的力矩，并保證轉向輪作正確的運動。車橋通過懸架與車架連接，支撐著汽車大部分重量，并將車輪的牽引力或者制動力，以及側向力經過懸架傳給車架。在汽車使用中，轉向橋的受力狀況比較復雜，因此應具有足夠的強度。為保證轉向車輪的正確定位角度，使操縱輕便并減輕輪胎的磨耗，轉向橋也應有足夠的剛度。此外，還應盡量減輕轉向橋的重量?？傊捎谠谄嚨男旭傔^程中，前橋所

2、處的工作環(huán)境惡劣，工況復雜，其承受的載荷也多為交變載荷，從而其零部件易出現(xiàn)疲勞裂紋甚至斷裂現(xiàn)象。這就要求其在結構設計上必須有足夠的強度、剛度和抗疲勞破壞的能力。? 前橋承受汽車的前部重量，把汽車的前進推力從車架傳給車輪，并與轉向裝置的有關機件作關節(jié)式聯(lián)系，實施汽車的轉向。前橋是利用它的兩端通過主銷與轉向節(jié)連接，用以轉向節(jié)的擺轉來實現(xiàn)汽車的方向。? 為使汽車在行駛中具有較好的直線行駛能力，前橋應滿足下列要求： 1．足夠的強度，以保證可靠的承受車輪與車架（或承載式車身）之間的作用力。? 2．正確的車輪定位，使轉向輪運動穩(wěn)定，操縱輕便并減輕輪胎的磨損。前輪定位包括主銷內傾，主銷后傾，

3、前輪外傾和前輪前束。? 3．足夠的剛度，使受力后變形要小，保證主銷和轉向輪有正確的定位角度保持不變。? 4．轉向節(jié)與主銷，轉向節(jié)與前橋之間的摩擦力應盡可能小，以保證轉向操作的輕便性，并有足夠的耐磨性。? 5．轉向輪的擺振應盡可能小，以保證汽車的正常，穩(wěn)定行使。? 6．前橋的質量應盡可能小，以減少非簧載質量，提高汽車行駛平順性。? 二、前橋分類及特點? 1.按從動輪能否轉向分類? 根據從動車輪能否轉向，前橋分為轉向橋與非轉向橋。一般汽車多以前橋為轉向橋。為提高操縱穩(wěn)定性和機動性，有些轎車采用全四輪轉向。多軸汽車除前輪轉向外，根據對機動性的要求，有時采用兩根以上的轉向橋直至全輪轉向。

4、?一般載貨汽車采用前置發(fā)動機后橋驅動的布置形式，故其前橋為轉向前橋。轎車多采用前置發(fā)動機前橋驅動，越野汽車均為全輪驅動，故它們的前橋既是前橋又是驅動橋，稱為轉向驅動橋。????? 2.按匹配的懸架結構分類? 轉向橋按與其匹配的懸架結構不同，可分為非斷開式和斷開式兩類。與非獨立懸架相匹配的非斷開式前橋是一根支承于左、右從動車輪上的剛性整體橫梁，當又是前橋時，則其兩端經轉向主銷與轉向節(jié)相聯(lián)。斷開式前橋與獨立懸架相匹配。? 非斷開式轉向橋主要由前軸、轉向節(jié)和轉向主銷等組成。轉向節(jié)利用主銷與前軸鉸接并經一對輪轂軸承支承著車輪的輪轂，以達到車輪轉向的目的。在左轉向節(jié)的上耳處安裝著轉向節(jié)臂，后者與轉

5、向直拉桿相聯(lián)；而左、右轉向節(jié)的下耳處則裝有與轉向橫拉桿聯(lián)接的轉向梯形臂。有的將轉向節(jié)臂與轉向梯形臂聯(lián)成一體并安裝在轉向節(jié)的下耳處以簡化結構。制動底板緊固在轉向節(jié)的凸緣面上。轉向節(jié)的銷孔內壓入帶有潤滑油槽的青銅襯套以減小磨損。為使轉向輕便，在轉向節(jié)下耳與前梁部之間可裝滾子推力軸承，在轉向節(jié)上耳與前軸拳部之間裝有調整墊片以調整其間隙。帶有螺紋的楔形鎖銷將主銷固定在前梁拳部的孔內，使之不能轉動。? 斷開式轉向橋的功用與非斷開式轉向橋一樣，所不同的是斷開式轉向橋與獨立懸架配用。由于它有效地減少了非簧載質量，降低了發(fā)動機的質心高度，從而提高了汽車行駛的平順性和操作穩(wěn)定性。因此，斷開式轉向橋在轎車和微型

6、客車上得到了廣泛的采用。? 三、典型車型前橋總成結構? 1.微型汽車前軸? 微型汽車前懸架普遍采用了獨立懸架的結構。前軸的載荷相對較小，結構也較為簡單。微型汽車前軸一般多為斷開式活動關節(jié)的結構，由前軸本體，左右橫擺臂，加強桿臂等組成。? 2.轎車前橋? 轎車前橋采用麥弗遜式懸架。它承擔著驅動及轉向的雙重功能，懸架上端與車身相連，下端與車輪軸承殼體相連，車輪的外傾是通過懸架與軸承殼體的連接螺栓來調整的，副車架利用彈性件通過控制臂，球鉸與懸掛相連，提高了行駛的穩(wěn)定性和乘坐的舒適性。? 3.越野車前橋? 越野汽車的前橋負有轉向和驅動兩種任務，故稱為轉向驅動橋。它和一般驅動橋一樣，具有主

7、傳動器、差速器和半軸。不同之處是，由于轉向的需要，半軸被分為內，外兩段而用萬向節(jié)連接起來，同時主銷也因而做成上下兩段。? 4.載重汽車前軸? 載重汽車前軸采用工字形斷面主要用以提高前軸的抗彎強度。上部有二處加寬平面，用以支承鋼板彈簧。前軸兩端各有一個拳形部分，其中有通孔，作為裝轉向節(jié)主銷只用。主銷與左右轉向節(jié)鉸接，用帶有螺紋的楔形鎖銷橫穿過與主銷孔垂直通孔，靠鎖銷楔面將主銷固定在前軸孔內，使它不能轉動。 ?四、前橋發(fā)展歷史? 100多年前，汽車剛剛誕生初期，其轉向操縱是仿照馬車和自行車的轉向方式，即用一個操縱桿或手柄來使前輪偏轉，以實現(xiàn)轉向。由于操縱費力且不可靠，導致時常發(fā)生車毀人亡的

8、事故。? 1817年，德國人林肯斯潘杰提出類似于現(xiàn)代汽車、將前輪用轉向節(jié)與前梁連接的方式(即改進轉向器的想法)。他研制了一種允許汽車前輪在主軸上獨立回轉的結構，這就是把車輪與轉向節(jié)連接起來，轉向節(jié)又用可轉動的銷軸與前軸連接，從而發(fā)明了現(xiàn)代轉向梯形機構，并在第二年將在英國獲得的專利權轉讓給出版商，即英籍德國人阿克曼。 1878年，他發(fā)明了第一個平行四邊形轉向聯(lián)動機構，但他當時沒有稱它為這個名稱。? 杰特的轉向機構，可以把轉向中心點移向兩側，他把一根桿子與帶有兩個連接臂的轉向節(jié)相連。今日稱此桿子為橫拉桿，而把這兩個連接塊稱為轉向臂和隨動臂。杰特把轉向往的一端與轉向臂連接，當轉動轉向柱時，通過

9、轉向臂和從動臂、橫拉桿和車輪軸就可以轉動車輪。? 1857年，英國的達吉思蒸汽汽車是第一次采用方向盤的機動車輛。? 1872年蘇格蘭的查理士·魯?shù)婪虻谝粋€把方向盤裝到煤氣發(fā)動機車輛上。從前，想把方向盤裝到車輛上的多次嘗試均未得到認可。? 1934年3月24日，安德烈·雪鐵龍成功制造了一種新型的汽車，一款名叫7A的前驅動汽車問世。前輪驅動、無底盤的車身結構、通過扭桿實現(xiàn)單輪減振以及液壓制動等等，這些都曾有人采用過的，但從未有人把這些集中在一輛汽車上，并且是成批生產的。受雪鐵龍委托的安德烈·勒費弗爾及其助手莫里斯·圣蒂拉創(chuàng)造的這種汽車，其設計方案即使在70多年后的今天也沒有過時。 ?五、前

10、橋發(fā)展趨勢? 隨著我國交通運輸事業(yè)的迅速發(fā)展，汽車運輸?shù)某休d重量和運行速度都在不斷增加。于是人們對汽車的安全運行也越來越重視，所以對汽車車橋的設計也提出了更高的要求。由于國外汽車發(fā)展起步早，技術投入大，因此在技術上遠遠領先國內市場，當然也還有很多不足的地方，還需要改進，技術也還需要有所突破。汽車工業(yè)作為我國重點發(fā)展的支柱產業(yè)，其前景相當廣闊。目前汽車零部件的生產有一定的潛力，但大多數(shù)企業(yè)在產品研究，開發(fā)等環(huán)節(jié)存在一定的欠缺，尤其缺少產品的自主開發(fā)能力，不能適應系統(tǒng)配套，模塊供貨，難以參與國際分工。因此，在今后的發(fā)展中，我國企業(yè)應積極吸收國際汽車先進技術，不斷完善自主體系，如制動系統(tǒng)，轉向系統(tǒng)

11、等，擴大該產業(yè)的產品品種，提高整體技術水平，增強技術開發(fā)能力，促使企業(yè)更快的發(fā)展，適應汽車行業(yè)全球化趨勢。 后橋 后橋，就是指車輛動力傳遞的后驅動軸組成部分。它由兩個半橋組成，可實施半橋差速運動。同時，它也是用來支撐車輪和連接后車輪的裝置。如果是前橋驅動的車輛，那么后橋就僅僅是隨動橋而已，只起到承載的作用。如果前橋不是驅動橋，那么后橋就是驅動橋，這時候除了承載作用外還起到驅動和減速還有差速的作用，如果是四輪驅動的，一般在后橋前面還配有一個分動器。后橋分為整體橋和半橋。整體橋配非獨立懸架，如板簧懸架，半橋配獨立懸架，如麥弗遜式懸架。 1汽車后橋 就是指汽車后面那根橋。如果前橋不是

12、驅動橋，那么后橋就是驅動橋，這時候除了承載作用外還起到驅動和減速還有差速的作用，如果是四輪驅動的，一般在后橋前面還配有一個分動器。 前橋后橋就是指前后輪軸的部分，前橋包括避震彈簧，轉向器，平衡軸等，后橋還包括驅動軸，傳動齒輪等。多軸貨車后部還分驅動后橋和無驅后橋，無驅后橋就是沒有傳動軸連接，不屬于驅動輪的部分，一般是3軸以上的重卡和牽引車頭才有。 2后橋分類 根據橋的懸架不同，分為整體式和斷開式。 整體橋配非獨立懸架，如板簧懸架。 斷開式配獨立懸架，如麥弗遜式懸架。 后橋中心概述 至于后橋中心的大鼓包是在后橋是驅動橋的情況下才有的，因為里面要放上減速齒輪以及差速機構，所以要有

13、一個大鼓包，后橋是隨動橋的一般都沒有。 車橋分類 根據車橋的作用不同，車橋可分為驅動橋、轉向橋、支持橋、轉向驅動橋。 3維修保養(yǎng) 在車輛的使用中應經常清除后橋殼上通氣塞的泥污灰塵，每隔3000km維護時拆下清洗、疏通，保證氣道暢通，以免氣道堵塞引起橋殼內壓力增高而使結合面、油封處漏油。并且檢查潤滑油面和油質，必要時添加或更換。新車頭12000km維護時應更換齒輪油，以后每隔24000km維護時檢查油質，如變色、變稀，應更換新油。寒區(qū)使用時，應在冬季換用冬季潤滑油。當行駛80000km左右維護時，應分解主減速器及差速器總成，清洗橋殼內腔，并按規(guī)定力矩擰緊各部螺母，調整各部齒輪嚙合間隙

14、及齒面接觸印跡。 4工作基本原理 發(fā)動機傳出動力到變速箱，通過變速到后橋大齒盤上。差速器是一個整體，里面是：上下有小齒盤中間有十字柱上面帶兩個小行星的齒輪〔起到轉彎調速作用〕差速器是立著放的，兩邊有兩個小圓洞，上面有滑鍵，咱們常說的半柱就是在這里面插著，走直線的時候十字柱不動，轉彎的時候十字柱動起來調整兩邊輪胎的轉速，來提高汽車在轉彎時候的機動性！ 解放牌載重汽車的后橋為驅動橋，其主要作用是： (1)．將發(fā)動機發(fā)出，由離合器、變速箱和傳動軸等傳來的動力通過減速器，使其轉速下降，扭矩增大，并將這一力矩通過半軸傳給驅動輪； (2)．承受汽車后軸的負荷； (3)．通過鋼板彈簧把路面的反力

15、和反力矩傳給車架； (4)．汽車在行駛時，后輪制動器起主要的制動作用，并且在駐車時，后輪制動器產生駐車制動。 車輛轉向機構 用以控制各類輪式或履帶式車輛的行駛方向的機構。 在艾克曼于19世紀末發(fā)明梯形連桿轉向機構后，汽車已普遍采用輪轉向。為使結構簡單，大多數(shù)車輛用前輪轉向。 用以控制各類輪式或履帶式車輛的行駛方向的機構。輪式車輛的轉向機構一般由轉向機和轉向桿系組成。采用動力轉向時，還需要裝備液壓泵、操縱閥、作用缸和貯油罐，合稱液壓助力機構。 轉向方式　 輪式車輛的轉向機構有軸轉向、輪轉向和鉸接式轉向 3類。早期的汽車和現(xiàn)代某些全掛車上采用軸轉向。這種轉向方式雖然幾個車輪軸線在

16、轉向時交于一點，但轉向時車輪前后位移過大，轉向阻力大，輪胎磨耗大，所以不適用于高速行駛的車輛。 在艾克曼于19世紀末發(fā)明梯形連桿轉向機構后，汽車已普遍采用輪轉向。為使結構簡單，大多數(shù)車輛用前輪轉向。轉向時盡量使全部車輪繞同一個瞬時轉向中心作圓周運動，以保證轉向輪不發(fā)生滑移。梯形連桿機構能近似地滿足這一關系。與車輛懸架配合，連接車輪和轉向機的轉向桿系有整體式和各種分段式。桿系一般布置在前軸之后，有時也布置在前軸之前。有的車輛因前軸為驅動軸或載荷較重或對機動性有特殊要求而用后輪轉向。 鉸接式車輛的轉向動作類似于軸轉向，即車輪無轉向動作而用液壓或氣壓機構推動車輛的鉸接部分使車輛轉向。鉸接式車輛大

17、都是行駛于松軟地面的越野車輛或工程機械，車速也較低，可以用這種轉向方式。 履帶式車輛只要使左右側履帶的速度不同即可轉向，因此，一側制動就可以在原地轉向。 轉向機 用以帶動轉向桿系實現(xiàn)汽車轉向。轉向機有球面蝸桿滾輪式、凸輪插銷式、循環(huán)球式和齒輪齒條式等多種。 1960年以來，循環(huán)球式轉向機使用日漸增多，小型或某些緊湊型轎車較多采用齒輪齒條式。對于轉向機的要求是：轉向可靠，傳動比適當，正效率高，中間位置保持無隙嚙合，并能反映道路狀況。 動力轉向　 在大型轎車、大型客車和前軸軸荷超過4噸的貨運汽車上,以及鉸接式車輛上大都采用液壓助力機構幫助轉向。對于各種助力機構的要求是：減輕轉向手力，有"路感"；有助力系統(tǒng)失效時仍能用手力轉向。超重型汽車還應有應急的儲能器或電動轉向泵，以便在任何情況下都能保持短時間的轉向功能。