车桥的结构与养护

一、车桥的结构
　　车桥也称车轴，他通过悬架装置与车架（或承载式车身）相连，车桥的作用是传递车架与车轮之间的各向作用力及力矩。根据车桥上车轮作用的不同，车桥可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥4种，其中转向桥和支持桥属于从动桥。驱动桥和转向驱动桥为主动桥一般车辆都可以前桥为转向桥（但有些工程用车以后桥为转向桥），而以后桥（或中、后桥）为驱动桥；越野汽车和部分轿车（4×4）的前桥为转向驱动桥；有些单桥驱动的三轴汽车（6×2）的中桥（或后桥）及挂车上的车桥都是支持桥，驱动桥已在第一章传动系中叙述，支持桥除不能向外，其他功能和结构与转向桥基本相同，本届主要叙述转向桥和转向驱动桥。
　　前轴是转向桥的主体，其断面为工字型，以提高承受垂直面内弯矩的能力，钢板弹簧座以外部分逐渐由工字型断面过度到方形（或圆面）断面，前轴中部加工处用来支撑钢板弹簧的宽面，其上钻安装U型螺栓用的4个通孔和一个位于中心的钢板弹簧定位孔。前轴中不向下弯曲，以降低发动机总成的位置，降低汽车重心，并扩展驾驶员的事视野，同时减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角，前轴及两端各有一加粗部分呈空拳型，主销插入空拳部的孔中，并用锥形锁销将其固定在前轴上。转向节上、下两叉耳各自有安装主销的同轴孔，孔内压装有带润滑油槽的衬套，在转向节与前轴之间装有棍子推力轴承与调整点垫圈，这样可使前轮围绕主销偏转一定的角度实现汽车转弯。
　　在左转向节上不装有转向节臂，它与纵拉杆连接，在转向节下部装有与拉杆相连的梯形臂。轮毂通过内、外棍子推力轴承支撑在转向节轴颈上轴承松紧度可通过轴端调整螺母调整。轮毂内轴承端部装有油封，以防润滑脂进入车轮制动器内。为防止转向时轮胎图转向纵拉杆或翼子板相碰擦，转向轮的最大转角不能超过规定值，为此在转向节上装有最大转向角限位螺钉，它与前轴两端的纤维凸块相配合，用来调整转向轮的最大转角。
　　二、车轮定位
　　转向轮、转向节和前轴三者之间的相对安装位置，称为转向轮定位（车轮定位），它包括主销后倾。主销内倾。前轮外倾和前轮前束4个定位参数，前轮定位可使汽车保持稳定的直线行驶，转向轻便，同时可减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。
　　1.主销后倾
　　转向节主销不是垂直于地面上，其上端略后倾一个角度r，称为销后倾。
　　主销后倾的目的是为了使汽车转向轮向后具有自动回正的能力，且后倾角越大，车速越高，自动回正的例句也愈大。但是过大的回正力矩反而会使汽车唉高速直线行驶时产生“晃头”现象，所以主销后倾角r应适当，一般r＜ 3，否则会使转向沉重。主销后倾角的获得一般是由前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，使前轴向后倾斜而形成的，或在钢板弹簧四底座后部加楔形垫块而形成的
　　2.主销内倾
　　主销内倾可使车轮转向时路面作用在车轮上的阻力矩减小，使转向轻便，也可减小从车轮传到转向盘上的冲击力，同时使转向轮具有转向后的自动回正能力。主销内倾角是制造前轴时使主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。在非独立悬架的转向桥上，主销内角倾角发生变化，则主要是前轴发生弯曲变形，或主销与销孔磨损过大等原因所致。
　　3.前轮外倾
　　汽车前轮的中心平面不是与路面垂直，而是外向倾斜一个角度α，它是通过前轮轴（转向节轴颈）向下倾斜而形成的，称为前轮外倾
　　汽车前轮外倾角可使前轮接地点到主销延长线的距离由原来的L1减小到L2，西欧那个人进一步减小汽转向时的阻力矩，使转向更轻便。另外，若前轮轴处于水平位置，由于主销与衬套之间，轮毂与轴承之间均存在微量间隙，在重力作用下，会引起车轮上部内向倾斜，这样路面垂直反作用力变产生一个沿喜欢详解轴颈向外的分力，使转向节外轴承及其螺母等零件的轴向载荷增大，寿命缩短，严重时使车轮脱出。当车轮预留有外倾角时，可有效防止上述不良现象。
　　车轮外倾角虽然对安全和操纵有利，但过大的外倾角将使轮胎横向偏离增加，油耗增多一般车轮外倾角为1°左右。车轮外倾角和主销内倾角一样，一般不能调整，但配用独立悬架时，有的可以调整。
　　4.前轮前束
　　由于前轮外倾后，前轮在运动时有向外滚动的趋势，但受到横拉杆和车桥的约束，前轮不可能向外滚开，只能直线行驶，因而出现了变换大话的现象。增加了轮胎的磨损。为了消除前轮外倾带来的不良后果，前轮安装时采取了前轮前束的办法。即两前轮前段略向内束（前束），使两前轮前段距离B小于后端距离A，其差值A-B即为前轮前束值，如图2-24所示。前轮前束值一般不大于8~12mm，可通过改变横拉杆的长度来调整。
　　三、车桥的维修
　　因启动桥的维修已在第一张叙述，因此这里主要介绍转向桥的维修
　　（1）分解。
　　①将汽车后轮固定，用举升器顶起前轴使前轮离地，用搁车凳或其他专用支架只在车架前保险杠下
　　②拆下两前轮及前桥相连的制动软管等，拆下转向纵拉杆，松开减振器下连接环与支架的连接，将专用小车推至前轴下，拆下前钢板弹簧U型螺栓、螺母，松下举升器，将前桥总成放到小车上推出。
　　③将转向桥总成固定并分解
　　a 拆下转向节上得防尘盖和轮毂轴承锁紧螺母、调整螺母等将轮毂连同制动毂一起取下。
　　b 拆下制动凸轮机构和制动底板总成。
　　c 拆下转向横拉杆，视需要拆下转向节上臂和左、右转向梯形臂。
　　d 拆下转向节主销上盖板和楔形锁销，冲出主销，取下转向节、推力轴承和调整垫片等。
　　（2）主要零件的检修
　　①前轴的检修。前轴的常见损伤是弯曲，扭转。裂纹，主销孔及其上下端面的磨损，变形，钢板弹簧座及钢板定位孔的磨损。
　　a 前轴弯曲、扭转变形的检修。前轴弯曲，扭转变形大多发生在钢板弹簧座和主销孔之间，主要是前轴收到过大的水质载荷以及起步过猛、紧急制动等因素所引发。
　　前轴的弯曲、扭转变形可用检验仪、角尺、拉线和水平仪等方法进行检验，检验前应先检查作为定位基准的两个主销孔和钢板弹簧平面，修正后才可作为定位基准。
　　方法一：用试棒和角尺法检查，如图2-25所示，用与主销直径相同标准试棒插入主销孔内，在钢板弹簧上放2块与主销孔两端面同样高地垫块，用专用尺检查。首先检查角尺边缘与试棒的贴合情况：如两者上端存在间隙，则轴向下弯曲，如两者下端有间隙，则轴向上弯曲，在观察角尺与试棒，角尺与垫块中心线不重合，则前轴有后周弯曲，如角尺与垫块中心线重合，用拉线法检查工字梁，在线的两端钓上重物，并使线通过梁主销孔中心，用尺测量两个钢板弹簧座平面与线之间的距离，h1和h2，两者之间差即为轴的直线度先检查梁刚刚搬弹簧座的中心定位孔是否有偏差，如有，则说明轴有扭曲；检查主销孔上平面内端与线的距离，两距离有误差，则说明主销孔角度不正。
　　方法三：用水平仪检查将前轴固定于台钳上，水平仪放在前轴一段钢板弹簧座上校平，然后水平仪移至另一钢板弹簧座与前轴垂直方向放置，观察水平仪中国的气泡是否在中心位置，若不在中心位置，则表明前轴有弯曲。
　　另外，前轴的弯曲、扭转变形还可用专用的工字梁检验仪进行检查。
　　前轴的弯曲或扭曲超过规定值时可更换，也可采用热压或冷压矫正的方法予以矫正。
　　b 前轴裂纹的检修。前轴裂纹常发生在钢板弹簧内侧150mm处断面凸缘两侧和主销孔至钢板弹簧座之间。前轴裂纹可直观检视，还可用渗油敲击法和探访法检查。前轴经检查不得有任何性质的裂纹，若有，一般予以更换。
　　c 前轴其他部位损伤的检修当前轴与主销配合松旷时，一般更换前轴空拳部的衬套集主销，并作适当的矫配。其中那周空拳部的上、下端平面磨损不大时，可搓平后在空拳部下面加装调整垫圈。
　　前轴钢板弹簧座平面磨损应修平，厚度减少量不得大于2mm，钢板弹簧座上装U型螺栓承孔及定位螺孔的磨损均不得大于1mm。超过规定时，应酌情修复。
　　②转向节的检修，转向节的损伤主要是在轴颈根部的裂纹、转向节衬套的磨损。外向轴承轴颈的磨损、转向节臂锥形孔的磨损及螺纹损伤转向节的主要检查部位如图2-27所示。转向节轴颈根部的裂纹可用磁力探访法检查，也可用油侵敲击探访法检查，若有裂纹则应更换转向节衬套与主销配合间隙过大时，应更换转向节衬套，并用长刃铰刀绞至配合尺寸。轮毂轴承内圈与转向节轴颈的配合间隙应符合原厂要求，轴承外圈在轮毂轴承座孔内不能松动。转向节轴头螺纹损伤不得超过2牙，否则需堆焊后重新车制螺纹。转向节臂装入锥形孔时，其下端面应低于孔平面1~2mm，键槽磨损不大于0.12mm。
　　（3）前桥的装配与调整装配前，将全部零件清洗干净，将前轴固定，并在主销及主销衬套上抹上一层润滑脂，将止推轴承注满润滑脂。
　　①将止推轴承放入转向节下耳凹槽内（解放CA1091型汽车的转向节下耳凹槽处推力轴承开口向下，以防沙泥进入轴承内），将转向节下耳置于前轴空拳形部，用调整垫圈调整好转向节与前轴之间的间隙（一般为0.15mm左右），并能保证转向节转动灵活，无卡滞，不松旷。
　　②压入主销，使主销中部凹槽对准锥形开锁销孔，装入锥形锁销缤纷锁紧，锁销大端露出孔外饿长度不少于2mm，否则应换加粗的锥形锁销。
　　③检查转向节。主销、前轴三者的装配间隙是否正常：用弹簧秤勾住转向节外端，拉动转向节时，其值不大于9.8N。
　　④装好主销上下盖板，装上转向节上臂和左右转向节臂及拉杆等，用规定力矩拧紧螺母并锁止。
　　⑤安装车轮制动器并调整轮毂轴承预紧度。车轮制动器安装完毕后，一边转动轮毂，一边将轮毂轴承调整螺母拧紧到底后，再退回1/4~1/6圈。最后安装锁紧螺母并锁止，装上端盖。轮毂轴承预紧度的调整，应根据螺纹的松紧程度适当掌握在调整过程中，往往会因操作不当使轴承预紧度偏紧，曾加其轴向载荷，对轴承使用极为不利，有时会造成轴承早期损伤，甚至前轮甩脱造成事故，所以应按规定操作。
　　⑥将前轴总成安装到汽车上并检查、调整前轮前束：
　　a前束的检查。检查前束应在前轮气压。前轮毂轴承预紧度及转向传动机构各连接件的间隙均正常的情况下进行。将汽车前桥支起，使两前轮悬空并成直线行驶状态，在坐游轮的台面中心线处划一“+”字记号，转动车轮，测量量记号在轮胎正前方时的距离B，再转动车轮，测量梁记号在轮胎正后方时的距离A，则A-B即为前束值，如图2-28所示。
　　b 前束的调整，前束值不符合要求时，会引起前轮发摆、转向沉重、轮胎磨损加速等现象，因此必须进行调整。解放CA1091型汽车和东风EQ1090E型汽车前束调整时，可先把拉杆两端接头的4个锁紧螺栓松开，用管子钳转动横拉杆，由于横拉杆两端的螺纹旋向相反，转动横拉杆即可改变横拉杆的长度横拉杆伸长，则前束增大，反之则减小，如图2-28所示。调整后，将两端的4个锁紧螺栓锁紧。
　　对于前驱动汽车，由于前驱动桥有主减速器，横拉杆是弯曲的，在前束调整时不能转动横拉杆，而只能分别转动横拉杆两端的接头，这种汽车的横拉杆两边螺距往往不相等，左边一般为2mm，右边一般为1.5mm。调整时，可根据需要分别转动两端接头。北京BJ2020型汽车前轮前束是通过装在横拉杆左端的调整管进行调整的，如图2-29所示调整时，将调整管道两端的禁锢螺栓旋松，用铁棍插入中心孔内转动调整即可达到调整前束的目的，调整后用紧固螺栓锁紧。