技师论文--城市公交车辆前桥及转向系故障的分析

摘 要

本文就城市公交车辆前桥及转向系故障为论点中心，从工作原理及故障成因分析两方面展开，通过在公交车辆上转向系的重要性，基本工作原理以及故障成因等方面，对城市公交车辆转向系的故障进行分析和如何处理方法进行论述。希望为大家以后修理车辆的前桥及转向系有所帮组，从而保证车辆行驶的安全性、舒适性、稳定性和经济性。

关键词： 前桥 前轮定位 案例分析

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城市公交车辆前桥及转向系故障的分析 ——前轮定位产生的故障分析

前 言

随着现代社会的高速发展，城市公共交通公司承担了主要的城市客运交通任务。城市公共交通公司车辆的安全性和可靠性是第一位的，因为这不仅关系到企业的形象和利益，更重要的是它关系到广大群众的利益和生命安全。

下面我们就公交车辆的前桥及转向系故障中因前轮定位产生的故障进行分析。

一、汽车转向系在城市公交车辆上的重要性

汽车转向系是为了保证车辆在行驶中，因道路的变化需要改变行驶方向而设计的一套机构。汽车转向系对于任何一辆汽车都是很重要的，特别是城市公交车辆则更加重要。

既然任何一辆汽车都不能没有转向系，那为什么说转向系对于城市公交车更加重要呢？

下面我们则通过以下的两点来说明：

（1）在中国现今的社会，经济发展的很快，越来越多的人购买了私人车辆，全国各大城市的汽车的保有量都在不断的上升。同时由于大多数城市的道路建设还很不完善，所以现在的道路就显得比较拥挤。这时车辆转向系的安全性、可靠性和灵活性就显得十分重要。

作为城市交通运输的主要工具——公交车，由于其车身大且大多数公交车的载客人数都较多，增加了汽车转向的阻力。因此车辆的转向是否轻便、安全和可靠这时显得十分重要。因为这关系到企业的利益和形象，同时也关系到广大群众的人身安全。

（2）为了满足城市经济发展的需求，现在我公司的车辆运营时间

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大都延迟了。这意味着驾驶员的工作时间延长了，同时车辆的使用时间也增加了。这样对人员和车辆都提出了更高的要求。在和大多数驾驶员的日常谈论以及观察中，发现驾驶员驾驶车辆时，对于车辆的转向性能要求很高。因为它直接关系到行车的安全。驾驶员对于转向沉重和转向摇头尤其反感，因为这意味着，驾驶员多付出几倍的体力和精力。这对于行车安全都是十分有害的。

综上所述，汽车转向系性能的好坏对于公交车辆则显得更加重要。 二、前轮定位的原理及作用

谈到了汽车的转向的问题，就不能不说说车辆的前桥以及前轮定位。因为汽车的转向系和前桥是密切相关的。

汽车前桥一般是转向桥。它能使装在前桥两端的车轮偏转一定的角度，以实现汽车转向。同时，它还承受和传递车轮与车架之间的垂直力、垂直反力及其产生的弯矩；水平方向的道路阻力，制动力及其产生的水平弯矩和扭矩。汽车在行驶过程中，车轮上的各种力均需经过车桥传递给悬架至车架，故转向桥首先应该有足够的强度和刚度。其次，应使转向传动机件的摩擦阻力尽可能减少；还应保持车轮具有正确的定位角和合适的转向角，从而保证汽车行驶的稳定性和操纵轻便性。

同时为了保持汽车直线行驶的稳定性、转向轻便性和减少轮胎与机件的磨损，转向车轮、转向节和前轴三者与车架的安装是保持有一定相对位置的。这种具有一定相对位置的安装称为转向轮定位，也叫前轮定位。它包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束四个内容。下面我们分别来谈谈这四个内容。

1、 主销后倾

主销装在前轴上后，其上端向后倾斜，这种现象称为主销后倾。主销后倾的作用是：保持汽车直线行驶的稳定性，并促使转弯后的前

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轮自动回正。

后倾角愈大、车速愈高，前轮的稳定效用也越强。但后倾角不宜过大，一般γ<3°。否则在转向时为克服此力矩需要在方向盘上施加较大的力。有些轿车和客车的轮胎气压较低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动，产生了附加力臂，故后倾角就可以减小，甚至减到负值（即主销前倾）。

主销后倾角的获得一般是前轴、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。或在钢板弹簧底座后部加装楔形垫块而形成的。

此外，当钢板弹簧因承受载荷不同而挠度发生变化时，主销后倾角也将相应地改变。在使用和维修时，车架变形、钢板弹簧疲劳等都将使主销后倾角发生变化。

2、 主销内倾

主销安装到前轴上后，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。

主销内倾角地作用是： （1）使前轮自动回正

由于内倾角愈大或前轮转角愈大，则汽车前部抬起就愈高，前轮的自动回正作用就愈加强烈，但是转向时转动方向盘费力（即外力要大），转向轮的轮胎磨损增加。反之，内倾角小或前轮转向角小时，前轮的自动回正作用也就愈弱、一般内倾角在5°～8°之间为宜。

（2）使前轮转向轻便

主销内倾后，使得主销轴线的延长线与路面的交点到车轮与路面的交点之间的距离缩短了，从而使前轮转向时，路面作用在前轮上的阻力矩减小，转向轻便；同时还可减小从转向轮传到方向盘上的冲击力。力臂愈小，转向愈轻便。但是过小后，方向不稳定，前轮易摇摆。

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主销内倾角是由前轴制造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，主销内倾角是不能单独调整的。在使用中如果主销内倾角发生了变化，则主要是前轴在垂直平面内弯曲变形，或主销与销孔磨损过大等原因造成的。

综上所述，主销后倾和内倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶位置的作用。所不同的是：主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用几乎与车速无关。因此，高速时主销后倾的回正作用大，而低速时则主要靠主销内倾起回正作用。此外，直线行驶时前轮偶尔遇到冲击而偏转时，也主要依靠主销内倾起回正作用。

3、 前轮外倾

前轮安装在车桥上时，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称为车轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角，叫前轮外倾角。

车轮外倾的作用在于提高前轮工作的安全性和转向操纵轻便性。由于主销与衬套之间，轮轂与轴承等处都存在间隙，若空车时车轮垂直地面，则满载后，上述各处间隙将发生变化；前轮也因满载而产生变形，这就有可能引起车轮上部向内倾斜，出现车轮内倾。车轮内倾后，地面垂直反力便产生一个沿转向节轴向外的分力。此力使外轴承及其锁紧螺母等件的载荷增大，寿命缩短，严重时使车轮脱出。当车轮予留有外倾角时，就能防止上述不良影响，同时也能使车轮与拱形路面相适应，这对于行驶安全是有利的。此外，车轮外倾与主销内倾相配合还能使汽车转向轻便。

前轮外倾角大时，虽然对安全操纵有利，但是过大的外倾角将使轮胎横向偏磨增加，油耗增多。一般车轮外倾角为1°左右。

前轮外倾角是由转向节的结构确定的。当转向节安装到前轴上后，其转向节相对于水平面向下倾斜，从而使前轮安装后出现外倾。

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