车桥的结构与车轮定位
1.车桥的结构
(1)车桥的功用 车桥位于悬架与车轮之间,其两端安装车轮,通过悬架与车架(或车身)相连,其功用是传递车架(或车身)与车轮之间各种载荷的作用。
(2)车桥的分类
①按悬架结构不同,车桥分为整体式和断开式两种。
要点:
整体式车桥的中部是刚性实心或空心梁,与非独立悬架配用。
断开式车桥为活动关节式结构,与独立悬架配用。
②按车桥上车轮的作用不同,车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型,如图6-1所示。
要点:
在后轮驱动的汽车中,前桥不仅用于承载,而且兼起转向作用,称为转向桥。
后桥不仅用于承载,而且兼起驱动的作用,称为驱动桥。
越野汽车和前轮驱动汽车的前桥,除了承载和转向的作用外,还兼起驱动作用,所以称为转向驱动桥。

图6-1 车桥的类型
要点:
只起支承作用的车桥称为支持桥。挂车的车桥就是支持桥。支持桥除不能转向外,其他功能和结构与转向桥相同。
(3)车桥的结构
①转向桥的结构。各种车型的转向桥结构基本相同,主要由前轴、转向节和主销等组成,如图6-2所示。
前轴是转向桥的主体,一般由中碳钢经模锻而成。转向节是一个叉形部件。上下两叉制有同轴销孔,通过主销与前轴的拳部相连,使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节轴颈上。
典型轿车的转向桥结构如图6-3所示。
②转向驱动桥的结构。转向驱动桥如图6-4所示。它同一般驱动桥一样,由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。但由于转向时转向车轮需要绕主销偏转一个角度,故与转向轮相连的半轴必须分成内外两段(内半轴和外半轴),其间用万向节(一般多用等角速万向节)连接,同时主销也因此而分制成两段(或用球头销代替)。转向节轴颈部分做成中空的,以便外半轴穿过其中。
要点:
越野汽车、前轮驱动汽车和全轮驱动(4WD)汽车的前桥,既起转向桥的作用,又兼起驱动桥的作用,故称为转向驱动桥。

图6-2 转向桥
1—紧固螺母 2—锥套 3—转向节臂 4—密封垫 5—主销 6—左转向节总成 7—衬套 8—左转向节 9—左转向梯形臂 10、13—双头螺柱 11—楔形锁销 12—调整垫片 14—前轴 15—油嘴 16—右转向节上盖 17—右转向节 18—止推轴承 19—右转向梯形臂 20—限位螺栓 21—轮毂盖 22—衬垫 23—锁紧螺母 24—止动垫圈 25—锁紧垫圈 26—调整螺母 27—前轮毂外轴承 28—螺母 29—螺栓 30—车轮轮毂 31—检查孔堵塞 32—制动鼓 33—前轮毂内轴承 34—轮毂油封外圈 35—轮毂油封总成 36—轮毂油封内圈 37—定位销

图6-3 典型轿车的转向桥结构(https://www.daowen.com)
2.车轮定位
要点:
为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性,减少轮胎和其他机件的磨损,转向轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定的相对位置关系,这种安装位置关系称为转向车轮定位,也称前轮定位。
转向轮定位包括车轮外倾、主销后倾、主销内倾及前束四个参数。

图6-4 转向驱动桥
1—主减速器 2—主减速器壳 3—差速器 4—内半轴 5—半轴套管 6—万向节 7—转向节轴颈 8—外半轴 9—轮毂 10—轮毂轴承 11—转向节壳体 12—车轮 13—主销 14—主销轴承 15—球形支座
(1)主销后倾 主销安装在前轴上,其上端略向后倾斜,这种现象称为主销后倾。在垂直于汽车支承平面的纵向平面内,主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角γ叫主销后倾角,如图6-5所示。

图6-5 主销后倾
要点:
主销后倾的作用是形成回正力矩,保证汽车直线行驶的稳定性,并使汽车转向后回正操纵轻便。
主销后倾角越大、车速越高,回正力矩越大,转向轮偏转后自动回正的能力也越强。但主销后倾角也不宜过大,一般不超过2°~3°,否则在转向时为了克服此力矩,驾驶人需在转向盘上施加较大的力,使转向沉重。
(2)主销内倾 主销安装在前轴上,其上端略向内侧倾斜,这种现象称为主销内倾。在垂直于汽车支承平面的横向平面内,主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角β称为主销内倾角,如图6-6所示。
要点:
主销内倾的作用是使转向轮自动回正,并使转向操纵轻便。
(3)车轮外倾 转向车轮安装在转向节上时,其旋转平面上端向外倾斜,这种现象称为转向车轮外倾。车轮旋转平面与垂直于车辆支承面的纵向平面之间的夹角α称为车轮外倾角(图6-6a)。
要点:
车轮外倾角的作用是提高车轮工作的安全性和转向操纵的轻便性。
(4)前轮前束 车轮安装在车桥上,两前车轮的中心平面不平行,其前端略向内侧收束,这种现象称为前轮前束。两前轮后端距离A大于前端距离B,其差值A-B称为前轮前束值。如图6-7所示。

图6-6 主销内倾
α—车轮外倾角 β—主销内倾角 c—磨胎半径 h—车轮陷入路面的距离(假设)

图6-7 前束
要点:
前轮前束的作用是消除因车轮外倾所造成的不良后果,保证车轮不向外滚动,防止车轮侧滑和减轻轮胎的磨损。前轮前束值可以通过改变转向横拉杆的长度来调整,一般前束值为0~12mm。