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    小型汽車車橋介紹和功能描述

    2014-12-16      瀏覽:
    一、車橋的功用與分類


    (一)車橋的功用


    車橋(也稱車軸)通過懸架與車架(或承載式車身)相連接,兩端安裝汽車車輪。車架所承受的垂直載荷通過車橋傳到車輪,車輪上的滾動阻力、驅動力、製動力和側向裏及其彎矩、轉矩又通過車橋傳遞給懸架和車架,故車橋的作用是傳遞車架與車輪之間的各向作用力及其所產生的彎矩和轉矩。


    (二)車橋的分類


    根據懸架的結構形式,車橋可分為整體式和斷開時兩種。斷開式車橋為活動關節式結構,它與獨立懸架配合使用。整體式車橋的中部是一個整體的剛性實心梁(軸),它多與非獨立懸架配用。大部分現代轎車左右車輪之間實際上沒有車橋,而是通過各自的懸架與車架相連接,習慣上仍將它們稱為斷開式車橋。


    按照車橋上車輪的運動方式和作用,車橋可分為轉向橋、驅動橋、轉向驅動橋和支持橋四種類型。其中轉向橋和支持橋都屬於從動橋。一般汽車的前橋多為轉向橋,後橋或中、後兩橋多為驅動橋。越野汽車和一些轎車的前橋既是轉向橋又是驅動橋,故稱為轉向驅動橋。


    某些單橋驅動的三軸汽車(6×2汽車)的中橋或後橋為支持橋。掛車上的車橋都是支持橋。


    二、車橋的結構


    (一)轉向橋的結構


    轉向橋是利用轉向節使車輪偏轉一定的角度以實現汽車的轉向,同時還承受和傳遞車輪與車架之間的垂直載荷、縱向力和側向力以及這些力形成的力矩。轉向橋通常位於汽車的前部,因此也常稱為前橋。前軸是轉向橋的主體,其端麵形狀采用工字型和管形兩種。


    1.轉向橋的基本結構


    各種類型汽車的轉向橋結構基本相同,主要由前軸(梁)、轉向節、主銷和輪轂等四部分組成,如圖4-14所示。






    (1)前軸


    作為主體零件的前軸4是用中碳鋼經模鍛鍛造和熱處理而製成的。其端麵是工字形,為提高抗強度,在接近兩端各有一個加粗部分,呈拳形,其中有通孔,主銷7即插入此孔內。中部向下彎曲成凹形,其目的是使發動機位置得以降低,從而降低汽車質心,擴展駕駛員視野,減小傳動軸與變速器輸出軸之間的夾角。


    (2)轉向節


    轉向節1是車輪轉向的鉸鏈,它是一個叉形件。上下兩叉有安裝主銷的兩個同軸孔,轉向節軸頸用於安裝車輪。轉向節上銷孔的兩耳通過主銷與前軸兩端的拳形部分相連,使前輪可以繞主銷偏轉一定角度而使主銷偏轉一定角度而使汽車轉向。為了減小磨損,轉向節銷孔內壓入青銅襯套8,襯套的潤滑用裝在轉向節上的油嘴注入潤滑脂潤滑。為使轉向靈活,在轉向節下耳與前軸拳形部分之間裝有軸承9。在轉向節上耳與拳形部分之間還裝有調整墊片,以調整期間的間隙。


    (3)主銷7的作用是交接前軸及轉向節,使轉向節繞著主銷擺動以實現車輪的轉向。主銷的中部切有凹槽,安裝時用主銷固定螺栓5與它上麵的凹槽配合,將主銷與轉向節上的小孔是動配合,以便實現轉向。主銷的常見形式如圖4-15所示。






    (4)輪轂


    車輪輪轂通過兩個圓錐滾子軸承支承在轉向節1(圖4-14)外端的軸頸上。軸承的鬆緊度可用調整螺母加以調整。輪轂外端用衝壓的金屬罩蓋住,內端裝有油封。製動底板與防塵罩一起都固定在轉向節上。


    2.轉向橋的典型結構


    (1)工字梁式轉向橋的結構


    圖4-16所示為東風EQ1090E型汽車工字梁式轉向橋,主要由工字梁式前軸12、轉向節5、主銷10和輪轂2等組成。






    前軸12是一根中部下凹、兩端上翹的長軸。正常行駛時,前軸12以承受垂直彎矩為主,汽車製動時還要承受轉矩。故其端麵采用工字形以提高抗彎強度,接近兩端逐漸過渡為方形,以提高抗扭剛度。中部加工出兩處用以支承鋼板彈簧的加寬部分——彈簧座,其上鑽有4個安裝騎馬螺栓的通孔和一個位於中心的鋼板彈簧定位凹坑。中部向下彎曲,使發動機位置得以降低,從而降低汽車質心,擴展駕駛員視野,並減小傳動軸與變速器輸出軸之間的夾角。前軸兩端各有一個加粗部分,呈拳形,其中有通孔,主銷10即裝入此孔內。用帶有螺紋的楔形鎖銷將主銷固定在拳部孔內,使之不能轉動和移動。


    轉向節5是用中碳合金鋼鍛造而成的叉形部件。上下兩叉製有同軸線的銷孔,通過主銷10與前軸12的拳部相連,使前輪可以繞主銷偏轉一定角度而使汽車轉向。為了減小磨損,轉向節銷孔內壓入青銅襯套7,襯套7上的潤滑油槽在上麵端部是切通的,用裝在轉向節5上的油嘴注入潤滑脂潤滑。為了轉向靈活輕便,在轉向節下耳與前軸拳部之間裝有滾子推力軸承11.在轉向節上耳與拳部之間裝有調整墊片8,以調整其間的間隙。在左轉向節的上耳上裝有與轉向節臂9製成一體的凸緣,在下耳上則裝有與轉向梯形臂製成一體的凸緣,兩凸緣上均製有一矩形鍵,因此在左轉向節的上下耳上都有與之配合的鍵槽。轉向節5即通過矩形鍵及帶有錐形套的雙頭螺栓與轉向節臂9及梯形臂相連。在鍵與鍵槽端麵間裝有條形的橡膠密封墊。


    車輪輪轂2通過內外兩個圓錐滾子軸承3和4支承在轉向節5外端的軸頸上。軸承3、4的鬆緊度可用調整螺母(裝於軸承外端)加以調整。輪轂2外端用衝壓的金屬罩蓋住。輪轂2內側裝有油封6.如果油封漏油,則外麵的擋油盤仍足以防止潤滑油進入製動器內。輪轂2和製動鼓1通過螺栓連成一體。轉向節5靠近主銷孔的一端有方形的凸緣,以固定製動底板。轉向機上還裝有限位螺栓,與前軸上的限位凸台相配合,可以限製並調整轉向輪的最大偏轉角。


    (2)管式轉向橋的結構






    圖4-17所示為北京BJ-1040型汽車轉向橋。前梁2由兩個前軸拳形件7和一根無縫鋼管焊接而成。這種結構可用於輕型汽車,而且不需要大型鍛造設備來製造前梁。主銷推力軸承5采用球軸承,可使轉向操縱輕便。由轉向節上耳油嘴注入的潤滑脂,經主銷8內的軸向和徑向油孔進入主銷與襯套之間的摩擦表麵,使之得到潤滑。車輪轉角限位螺釘6用於限製轉向輪最大偏轉角。


    (二)轉向驅動橋的結構


    既起轉向橋的作用又兼起驅動橋的作用,既能實現車輪轉向和驅動的車橋稱為轉向驅動橋。常用作越野汽車、前輪驅動汽車和全輪驅動(4WD)汽車的前橋。


    1.轉向驅動橋的基本結構如圖4-18所示。






    在結構上,轉向驅動橋既具有一般驅動橋所具有的主減速器1、差速器3及內半軸4和外半軸8,也具有一般轉向橋所具有的轉向節殼體11、主銷12和輪轂9等。它與單獨的驅動橋、轉向橋相比,其不同之處是,由於轉向的需要,半軸被分為兩段,分別叫內半軸4(與差速器相連接)和外半軸8(與輪轂連接),兩者用等角速萬向節6連接起來。同時,主銷也因此分成上下兩段,分別固定在萬向節的球形支座14上。轉向節軸頸7做成空心的,以便外半軸從中穿過。轉向節的連接叉是球狀轉向節殼體11,既滿足了轉向的需要又適應了轉向節的傳力。


    2.轉向驅動橋的典型結構


    (1)北京BJ2020型越野汽車轉向驅動橋的結構


    如圖4-19所示為北京BJ2020N型越野汽車轉向驅動橋的結構






    1)驅動部分。橋的中部裝有主減速器和差速器。內半軸2和外半軸通過等角速萬向節連接在一起,外半軸的端部製有花鍵,它和半軸凸緣12相咬合。當前橋驅動時,轉矩由主減速器、差速器傳給內半軸、萬向節、外半軸和半軸凸緣,最後傳遞到輪轂13,驅動車輪旋轉。


    2)轉向部分。轉向節由轉向節軸頸11和轉向節外殼9用螺栓連接成整體。轉向節軸頸上裝有兩個輪轂軸承,以支承輪轂13;轉向節軸頸的內孔壁內壓裝有襯套,以支承外半軸。在轉向節外殼9的上下兩端分別裝有上下兩端主銷6的加粗部分,並用止動銷14止動;在轉向節外殼上端還裝有轉向節臂8,在轉向節外殼下端裝有下蓋15.轉向節臂和下蓋分別通過螺栓和錐形襯套7與轉向節外殼9相連,以便上下主軸密封定位。主銷配用帶有翻邊的青銅主銷襯套17,該襯套分別壓入上下兩個主銷座孔4內,主銷座孔又壓裝在球形支座3的上下兩端,襯套的翻邊起止推作用。潤滑脂由上下油嘴注入後,分別進入注銷中心油道,再從兩個側孔出來進入主銷與襯套之間,實現潤滑。汽車轉向時,轉向直拉杆拉動轉向節臂8帶動轉向節繞主銷擺動,這時轉向輪即可隨之偏轉,從而實現汽車的轉向。


    (2)上海桑塔納轎車轉向驅動橋






    圖4-20所示為上海桑塔納轎車的轉向驅動橋總成(圖中未畫出中間主減速器和差速器)。動力經主減速器和差速器傳至傳動軸1和內等角速萬向節18,經內等角速萬向節18(球籠式萬向節)和外等角速萬向節12傳到外半軸凸緣4和車輪3上,驅動車輪旋轉。


    (3)東風EQ2080E型6×6越野汽車轉向驅動橋


    東風EQ2080型6×6越野汽車的前橋即為轉向驅動橋,其構造如圖4-21所示。






    內半軸1與外半軸9通過三銷軸式等角速萬向節3連接在一起。當前橋驅動時,轉矩由差速器、內半軸1、等角速萬向節3、外半軸9、凸緣盤10傳到車輪輪轂14上。轉向節通過兩個滾針軸承和球碗16及鋼球5支承在轉向節支座上,分成兩段的主銷4與轉向節支座2固裝成一體,其上下段的軸線必須在一直線上。主銷軸承用軸承蓋(左邊的上軸承蓋與轉向節臂是一體)壓緊在轉向節外殼7上。下軸承蓋6內裝有一個鋼球5及兩個球碗16,以承受主銷4的軸向載荷。上軸承蓋內裝有一個止退螺釘17,並通過球碗16頂住主銷4,以防止主銷軸向竄動。擰緊止推螺釘的預緊力不能過大,否則會使轉向沉重。轉向節支座下端麵與主銷下軸承座油封罩間應有一定的間隙(1~2mm),當間隙過小(如小於0.2mm)可能引起轉向沉重,此時應在鋼球下球碗的下麵加裝墊片(厚1mm)。轉向節支座用螺釘與半軸套管相連接。轉向節做成轉向節外殼7和轉向節軸頸8兩段,用螺釘連接成一體。輪轂14通過兩個錐軸承裝在轉向節軸頸上。輪轂軸承用調整螺母13、鎖止墊圈12、鎖緊螺母11固定。在轉向節軸頸內壓裝一個青銅襯套15,以便支承外半軸9.當通過轉向節臂19推動轉向節時,轉向節便可繞主銷轉動,使前輪偏轉。