第二十一章 车桥和车轮

第一节 车桥

车桥通过悬架与车架连接，支承着汽车大部份重量，并将车轮的牵引力或制动力，以及侧向力经悬架传给车架。为了便于与不同悬架相配合，汽车的车桥分为整体式和断开式两种。按使用功能划分，车桥又可分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。转向驱动桥和驱动桥的内容已放在传动系中，这里主要介绍从动的转向桥和支持桥。 一、转 向 桥

一） 类型： 车桥可以分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥等类型。

二） 作用：转向桥能使装在前端的左右车轮偏转一定的角度来实现转向，还应该能承受垂直载荷和由道路、制动等力产生的纵向力和侧向力以及这些力所形成的力矩。因此，转向桥必须有足够的强度和刚度；车轮转向过程中内 部部件之间摩擦力应该尽可能的小；并且保证汽车转向轻便和方向的稳定性。

三） 组成：前轴、转向节和主销等部分组成。 1．与非独立悬架匹配的转向桥

汽车非独立悬架转向桥的结构大体相同，主要由前梁、转向节、转向主销等几部分组成。 如图所示为非独立悬架汽车转向桥(解放CAl091)。

1、制动鼓 2、轮毂 3、4、轮毂轴承 5、转向节 6、油封 7、衬套 8、主销 9、滚子止椎轴承 10、前轴 2．与独立悬架匹配的转向桥

断开式转向桥的作用与非断开式转向桥一样，所不同的是断开式转向桥与独立悬架匹配。所示为红旗CA7560型轿车的转向桥与前悬架，其转向桥为活动关节式结构。

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二、 转向轮定位参数

必须需要考虑许多因素来确定车轮与地面的角度，也就是车轮定位。 1. 定义： 所谓车轮定位，就是汽车的每个车轮、转向节和车桥与车架的安装应保持一定

一般人认为汽车的四个车轮是垂直于地面的，实际上要想保证汽车在行驶中安全和舒适，

的相对位置。 2. 内容：参数有：主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束四个参数。通常车轮定位主要是指前轮定位，现在也有许多车辆需要除前轮定位外的后轮定位即四轮定位。 3. 作用：1）保持车辆直线行驶的稳定性 2）转弯能自动回正 3）转向轻便 4）减少轮胎与机件的磨损。 汽车一般有四个车轮，这些车轮中，有起转向作用的转向轮(一般为前轮)，有起产生驱动作用的驱动轮(一般为后轮)，也有的前轮同时起转向和驱动作用。车轮在汽车行驶中虽然好像都是在直立地向前滚动，但仔细研究一下它们的工作状况，会发现它们各自的方位、方向和姿态是不相同的。另外，汽车在使用中由于车架和悬架的弹性变形，同一辆汽车上的各车轮之间的位置关系也在不断地发生变化。汽车在使用中，如果安装车轮的车架发生永久变形、车轮在车架上定位不准且紧固不良、汽车的左右侧车轮及前后车轮之间的距离及位置关系不正确，都会影响汽车稳定行驶，并会造成轮胎异常磨损。因此，汽车在使用中要注意经常检查并保持各车轮的正确位置和定位关系。由于前轮是转向轮，前轮的定位关系更复杂一些。

前轮安装在转向节上，汽车行驶过程中，它除不断绕自己的轴线旋转外，还要以转向节主销为中心向左或向右偏转，这样才能不断改变行驶方向。前轮可以在方向盘的控制下改变行驶

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方向，也可能在受到地面侧向作用力(如石头碰撞)等外力作用时；偶然偏离预定的行驶方向。从提高汽车转向轻便性和行驶稳定性的要求出发，前轮在转向结束松开转向盘时或在迫使车轮发生偏转的外界干扰力一旦消失时，前轮应能很快自动回到相当于汽车直线行驶的方位。前轮的这种自动回正作用就是依靠前轮的正确定位关系来实现的。

一、主销后倾

1、定义：在汽车的纵向平面内(汽车的侧面)，主销上部向后倾一个角度γ，称为主销后倾角。

2、功用：直线行驶稳定，自动回正 3、作用原理：如图所示。自行车的前轮叉梁也是向后倾斜的。当主销具有后倾角时，主销轴线与路面交点a将位于车轮与路接触点b的前面。当汽车直线行驶时若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转，将使汽车行驶方向偏离。这时由于汽车本身离心力的作用，在车轮与路面接触点b处，路面对车轮作用着一个侧向反作用力。反力对车轮形成绕主销轴线作用的力矩，其方向正好与车轮偏转方向相反。在此力矩作用下，将使a b γ 车轮回复到原来中间的位置，从而保证汽车能稳定地直线行驶，故此力矩称为回正的稳定力矩。

但此力矩也不宜过大，否则在转向时为了克服此稳定力矩，驾驶员须在转向盘上施加较大的力(即转向沉重)。因稳定力矩的大小取决于力臂的数值，而力臂又取决于后倾角的大小。

4、参数值：为了不使转向沉重，主销后倾角不宜过大。一般不超过2-30。现代汽车由于为了提高行驶速度，普遍采用扁平低压胎，轮胎变形增加，引起稳定力矩增加，因此可以减小甚至接近于零，有的为负值。

5、获得：设计时保证 二、主销内倾

1、定义：在汽车的横向平面内(汽车的前后方向)，主销上部向内倾斜一个角度β，这个主销轴线与垂线之间的夹角称为

主销内倾角，如图所示。

2、功用：自动回正，转向轻便。

3、作用原理：当转向车轮在外力作用下由中间位置偏一

个角度时，车轮的最低点将陷入路面以下A处，但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下，而是将转向轮连同整个汽车前部向上抬起个相应的高度，这样汽车本身的重力有使转向轮回复

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