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车桥、车轮、悬架的检修


1.东风EQ1090E型汽车转向桥的结构特点

东风EQ1090E型汽车车桥分为转向桥(前桥)和驱动桥(后桥),驱动桥在前面已经有所介绍,转向桥的构造如图3-42所示。它主要同前轴、转向节、主销和轮毂等四部分组成。

作为主体的部件的前轴是用钢材锻造的,其断面是工字形以提高抗弯强度。为提高抗扭强度,接近两端略成方形。中部加工出两处用以支承钢板弹簧的加宽面为钢板弹簧座,其上钻有安装U形螺栓的4个通孔和一个位于中心的钢板弹簧定位坑。中部向下弯曲,使发动机位置得以降低,从而降低汽车重心,扩展驾驶员视野,并减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。前轴两端各有一个加粗部分,呈拳形,其中有通孔,主销即插入此孔内,用带有螺纹的楔形锁销固定在拳形孔内,使之不能转动。转向节上有销孔的两耳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。为了减小磨损,转向节主销孔内压入青铜衬套。衬套上润滑油槽在上面端部是切通的,用装在转向节上油嘴注入润滑脂润滑。为了转向轻便灵活,在转向节下耳与前轴拳部之间装有滚子推力轴承。在转向节上耳与拳部之间装有调整垫片,以调整其间隙。

在左转向节上耳上装有与转向节臂制成一体的凸缘,在下耳上则装着与转向梯形臂制成一体的凸缘,此二凸缘上均制有一矩形键,因此在左转向节上下耳都有与之相配合的键槽。转向节即通过矩形键及带有锥形套的双头螺柱与转向节臂及梯形臂相连。在键槽端面间装有条形的橡胶密封垫。

车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节外端的轴颈上。轴承松紧度可用调整螺母(装于轮毂轴承外端)加以调整,并用锁紧垫圈、止推垫圈和锁紧螺母锁上。轮毂外端用冲压的金属罩盖住,以防泥水和尘土侵入。轮锻内侧装有双外刃橡胶油封,一个刃口封油,另一个刃口防尘。如果油封漏油,则外面的挡油盘仍足以防止润滑油进入制动器内。转向节上靠近主销孔的一端有方形的凸缘,其上有通孔,以固定制动底板。

为了防止转向时轮胎与转向纵拉杆或翼子板相碰,转向轮的最大转角不能超过规定值,为此在转向节上装有限位螺栓,它与前轴两端的限位凸块相配合,可以调整转向轮的最大转角。东风EQ1090E型汽车最大转向角为37°31ˊ。

2.东风EQ1090E型汽车转向轮前轮定位角的作用原理

转向轮、转向节和前轴三者之间具有一定的相对安装位置,叫作转向轮定位。其基本作用是使汽车保持稳定的直线行驶,转向轻便,减小汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。它包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束四个参数。

(1)主销后倾角。主销安装在前轴主销孔后,在汽车纵向平面内,其上端略向后倾斜,使主销轴线与地面垂直线间有一夹角γ,这个夹角称为主销后倾角,如图3-43所示,其数值为2°30ˊ。

汽车行驶时,尤其是在高速直线行驶时,车辆能否自动保持直线行驶或车辆在转弯后能否自动回复直线行驶,这是很重要的。在这里起关键作用的就是主销后倾。由于主销后倾,主销轴线(即车轮摆动中心线)与路面的交点α位于车轮与路面的接触点b的前面。车辆行驶时,b点不断受路面的阻力。这个阻力使前轮总是追随着a点自动地保持直线行驶。当汽车直线行驶时,若前轮偶遇外力(如碰到石块、凹坑等)而偏转时,假定向右偏转一个角度,在汽车这一转弯瞬间产生的离心力通过车轮作用在接触点b处,引起路面对车轮的侧面反作用力γ,便产生一个绕主销轴线转动的力矩Y,力矩方向与车轮偏转方向相反,从而使转向轮自动回复到中间位置,保证了汽车直线行驶的稳定性。当汽车转弯后,同样因上述力矩(又称稳定力矩或回正力矩)的作用,仍将使车轮回复到中间位置,从而便于转向回正。

主销后倾的另一个作用是,因主销后倾也就是前桥向后倾斜,使工字形断面的前轴承受载荷强度最大的方向与实际使用中力的方向尽量接近一致。这一点在汽车制动时显得特别重要。

(2)主销内倾角。主销安装在前轴主销孔内后,在汽车横向平面内,其上端还略向内倾斜一个角度,这个角度称为主销内倾角。它由前轴两端主销孔倾斜形成,其值为6°,如图3-44a所示。

主销内倾角β也有使车轮自动回正的作用,当转向轮在外力作用下由中间位置偏转一个角度,为明显起见,图中画成偏转180°,图3-44b所示,即转到如虚线所示位置(实际上车轮最大偏转一般不超过37°30ˊ)时,车轮的最低点将陷入路面以下,但实际上车轮下边缘不能陷入路面以下,而是将转向轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度。这样,汽车前部本身质量有使前轮回复到原来的中间位置的倾向。前轮偏转角越大,汽车前部抬起越高,车轮自动回正的作用就越强,而要克服汽车前部质量使前轮偏转,实现汽车转向,就会变得越沉重。这一点对安全行车是很重要的,因为当汽车在急转弯后,需要使转向轮迅速恢复到中间位置时,尽管驾驶员在转向时费力而在回正时只需要在转向盘上施加很小的力,转向轮就会在汽车前部质量的作用下迅速恢复到中间位置。

此外,主销内倾还使转向阻力臂c,如图3-44a缩短,从而减小阻力矩,使转向轻便,同时也可以减小从转向轮传到转向盘上的冲击力,这在车轮小转角时起着主导作用。

(3)前轮外倾角。前轮安装后,车轮中心平面不是垂直于地平面的,而是上边缘向外倾斜一个角度α,这个角度称为前轮外倾角,如图3-44a所示,其值为1°。

如果空车时前轮的安装,其中心平面垂直于地平面,则满载时,由于前轴承载变形和各部装配间隙变化而出现车轮内倾。这样,将加速汽车轮胎的磨损,路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端小轴承,降低了外端小轴承及轮毂紧固螺母的使用寿命。因此,安装前轮时预先使前轮有一定的外倾角,从而在横向平面内产生横向力压紧轮毂锥形轴承,以消除磨损造成的间隙,补偿前轴静负荷产生的变形,这样可以提高车轮工作时的安全性。同时,车轮有了外倾角可以与拱形路面相适应。另外,外倾角产生外倾推力,能对前轮增加不足转向趋势,以影响汽车的转向特征。

(4)前轮前束。前轮安装后,两前轮的中心平面不平行,而是前端略向内束,使两轮前端距离B小于后端距离A,其差值(A-B)即为前轮前束值,如图3-45所示。东风EQ1090E型汽车前轮前束值为1-5mm。

由于车轮外倾,在滚动时在使车轮向外滚开的趋势,但因前轴和转向横拉杆的约束,车轮不可能向外滚开,而出现边滚边向外滑拖的趋势。由于前轮前束的作用,从而减轻和消除了由于车轮外倾而产生的不良后果。

此外,随着配合件间隙的变化,行驶阻力将使转向轮外张,这也需要有前轮前束予以补偿。

前束一般可通过改变转向横拉杆的长度来调整的。测量前轮前束时,首先是汽车轮毂轴承间隙应调整好,轮胎充气压力符合规定,将汽车停放在水平路面上并处于直线行驶位置。在左右轮胎正前方胎面中间相对于转向节轴颈中心高度处做一记号,并测出B值,然后转动车轮(或推动汽车)180°,将记号转到正后方同一高度测得A值,其差值应为1-5mm。如不符合规定,应调整。调整时,可拧松转向横拉杆接头锁紧螺栓,转动横拉杆调出所需前束值。调好后,再将锁紧螺栓锁紧。

主后倾角的改变将直接影响前轮外倾角的变化,随之又引起前束值的改变。前束值的大小又与汽车使用工况有密切关系,且受转向梯形机构刚度和配合间隙的影响,因此,前束的调整应综合考虑各种影响因素,并以接近汽车实际工作状态为佳。

3.东风EQ1090E型汽车转向桥维护与调整的内容

(1)转向节的维护。汽车每行驶3000km时,应向转向节衬套4个滑脂嘴加注润滑脂,润滑转向节主销。经常在湿热地区或在泥泞、河沟工地道路行驶的车辆,维护周期应适当缩短。

当发现明显的转向沉重现象时,应将前轴用千斤顶顶起,一面注入润滑脂,一面使车轮左右转动,直到污泥被挤出、转向轻便为止。

如果润滑脂从油嘴挤压不进,应检查主销衬套是否自行转动而堵塞油道。在维护时应注意转向节主销两端面未经热处理淬硬,不可用锤子直接敲击,以免端部变形,影响使用。

(2)前轮毂的维护。汽车每行驶12000km时,应更换轮毂轴承的润滑脂。先将轴承清洗干净,除去轮毂内腔中脏的和变质的润滑脂。加注润滑脂应完全充满轴承的座圈与保持架滚子之间的空隙,仅在轴承表面涂抹和只充满轮毂空腔是不能起到润滑作用的。

维护时,轮毂应平顺地拆下或装上,以免破坏油封刃口。注意油封外座圈不能丢失。

(3)调整轮毂轴承预紧度。

前轮毂轴承的调整,如图3-46所示。用千斤顶顶起车轮,拆去前轮毂盖,扳开锁片3,拧下锁止螺母4,取下锁片与锁止垫圈2,用176-216N·m的力矩拧紧调整螺母1,同时转动车轮,使轴承滚子处于正确位置,然后将调整螺母退回1/4圈左右,将调整螺母的定位销对准锁紧垫圈的孔,推入锁紧垫圈,装入锁片,最后再用176-216N·m的力矩拧紧锁紧螺母,并用锁片锁上螺母。

4.如何拆卸东风EQ1090E型汽车转向桥

(1)前轮制动鼓的拆卸

1)将汽车后车轮楔住,防止车辆前后移动,用车轮螺栓螺母套管扳手拧松前轮螺母(左车轮为左旋),用千斤顶顶起前轴,并在前轴下放好支架,把前轴支承起来,拆下前轮螺母,卸下车轮。

2)拆下前轮毂盖,旋掉锁紧螺母,取下锁片,锁止垫圈,用调整螺母套筒扳手旋掉调整螺母,拆下前轮毂及制动鼓总成(除轮毂或制动鼓损坏必须更换外,此总成不必分解)。

3)从前轮毂内取出外轴承,并用铜棒把内外轴承的外座圈及油封外从轮毂上轻轻敲出。

4)从转向节轴颈上取下内轴承、油封及内座圈。油封、轴承若有损坏,应予更换。

(2)转向节的拆卸

1)旋下制动软管,拆下制动底板总成。

2)拆下转向横拉杆及直拉杆的球销连接部分。

3)拆下转向节上臂、右转向节上盖、左右梯形臂,取下密封垫。

4)旋下楔形锁销螺母和弹簧垫,用铜棒打出楔形锁销。

5)用铜棒打出主销。

6)取下转向节,拿出推力轴承和调整垫片,检查轴承是否完好。

(3)前轴拆卸。若无专用设备,可用支架支承着汽车的前保险杠,在前轴下放好垫木支承住前轴,旋掉钢板弹簧U形螺栓、螺母,取下减振器下支架,即可慢慢地拆掉垫木,使前轴平稳地落地。

5.如何装复与调整东风EQ1090E型汽车转向桥

装复前零件应清洗干净,零件内腔应无铁屑及杂物。

(1)前轴的装复(图3-42)

1)把前轴反过来固定装复台上(将弹簧座平面朝下,钢弹簧螺栓孔可作前轴定位用,使转向限位凸台朝后)。

2)把转向节安装到前轴上,使转向节限位螺栓孔与前轴上的限位凸台相对,在前轴两个主销孔下部装入推力轴承,把主销插进转向节孔中。然后选择合适的调整垫片装进转向节上耳下平面和前轴主销孔上平面间,慢慢活动主销,使主销穿过调整垫片插入转向节上衬套孔中,当确认主销已经穿过调整垫片后,允许用铜棒轻轻敲击主销端部,使主销顺利穿入,并能灵活转动。

装配主销时,应将主销上的锁销槽的底面和前轴上的锁销孔边沿对齐,随后从前向后穿入楔形锁销,并紧固。

装主销时,主销外圆表面、主销衬套孔内表面应涂抹润滑脂,使装配顺利。不允许用钢锤直接敲击主销端部。

选装的调整垫片应保证汽车装复前轮落地后,前轴与转向节上耳端面间的间隙不大于0.15mm。

3)按拆卸的相反程序装复转向节,放上密封垫。拧进并紧固所有的双头螺柱之后,按技术要求装复转向节上臂、转向节左、右梯形臂。其螺母拧紧力矩为137-147N·m。

4)装复转向横拉杆,并在专用台架上调整左、右轮最大转角,固定限位螺栓,并用螺母锁紧。若没有专用台架,可以在汽车全部装复后,在地面用测量仪器检查或调整,前内轮最大转角为37°30ˊ。

(2)检查转向节及主销,并测量其配合间隙。对解体的转向节应进行磁力探伤检查,并测量衬套孔径,检查主销的磨损情况,测量外径。其正确的配合间隙为0.025mm-0.077mm。当间隙达到0.02mm时,应更换主销衬套或主销。

(3)装复轮毂和制动鼓。如果轮毂与制动鼓已经解体,在加工、修复或换件后予以装复。把前轮毂装到制动鼓上,并使两个零件上的车轮螺栓孔对准,装入车轮螺栓,然后在制动鼓里均匀地拧紧固定螺母,车轮螺栓杆部的扁方应落入轮毂表面环形槽中,起防转、定位作用,紧固螺母的拧紧力矩为216-245N·m。螺母紧固后还应用圆冲头在螺栓头部螺纹边沿冲铆三点,防止螺母自动松脱。然后在轮毂装入内、外轴承外圈和油外圈。

(4)分装前轮制动底板总成(图3-42)

1)在制动凸轮座孔周围的孔中从里向外穿入带有钢丝锁线的紧固螺栓。在制动蹄片轴座孔中穿入蹄片轴,并使蹄片轴的两个偏心圆相对。

2)依次装上制动气室架(带制动气室总成),紧固。穿入制动凸轮,并装上调整垫片,然后将前制动调整臂装在制动凸轮上,用开口销锁住,并用平头销使制动气室顶杆与制动调整臂连接。

3)在制动底板里则装上制动蹄,蹄片轴端用垫板、开口销锁住,在两蹄片间挂上回位弹簧。

(5)把分装好的制动底板总成装到前轴转向节上,按规定力矩拧紧连接螺栓,拧紧力矩为137-157N·m。

(6)凡更换新的摩擦片后,可用标准制动鼓套在蹄片外缘,调整蹄片与鼓的间隙。蹄片轴端为0.25-0.40mm,凸轮端为0.40-0.55mm。在调整好以后,最后紧固和锁紧凸轮轴支架、蹄片轴。若没有标准制动鼓,可以在轮毂总成装复后进行。

(7)在转向节轴颈上,依次装上带圆柱销的油封内座圈(圆柱销应插到转向节的相应孔中使座圈定位)、油封、轴承的内圈,然后装轮毂制动鼓总成并装入外轴承。为使油封不受损坏,油封工作刃口表面应涂抹润滑脂,内外轴承、滚柱和保持架间应充满润滑脂。

(8)调整轮毂轴承,装复前轮毂盖和前轮。装车轮时,车轮螺母以275-314N·m的力矩成对角线均匀紧固。

(9)可以在前轴装上左右制动底板总成后,即装到汽车底盘上,再装配其余零件:也可以在前轴总成全部装复后,装到汽车底盘上。


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