车桥选型与配置

车桥选型与配置根据个人学习心得整理李玉田作为车桥生产装配的技术人员，不仅要会装配工艺，熟知车桥故障的原因和解决方法，而且要能为客户设计部分车桥，这里讲的不是通过详尽的计算后设计一个全新的桥，而是指在现有桥型的基础上，按用户的要求，采用对比法，选择不同的零部件进行新的配置布局，组成一个能满足用户使用的桥总成。这样，我们不仅能按图加工，按图装配，而且可以独立完成一些新的车桥设计任务，提升自己的技术水平。设计一个桥总成，实际上是对个人综合知识的一个考验，不仅仅是选一个零部件来用这么简单，要有丰富的经验，熟知各类车型、桥型及相关知识。同时，还要了解一些车桥的基本知识，了解一些零部件的原理、规格及相关技术参数。有些知识是专业书上没有的，分散于各门类书籍、标准、规范等书中，甚至存在于企业的广告册页中。因此，收集厂家的广告册页，保存部分有用的资料，是技术人员应该经常做的事。这对于选择零件、配置总成是不可或缺的。一、车桥相关基础知识（一）、车桥的种类1、转向前桥2、转向驱动前桥3、驱动后桥4、从动后桥（挂车桥）5、驱动中桥、中后桥（双后桥）6、悬浮桥（圆管、方管、可转向等品种）另外：平衡桥用于中桥及中后桥联接，不属于车桥类。常见驱动轮的表示方法：4×24轮，2轮驱动，例：1080、10904×44轮，4轮驱动，例：2080（二吨半越野车）北京212吉普6×26轮，2轮驱动，例；双前桥加后桥6×46轮，4轮驱动，例；153双后桥6×66轮，6轮驱动，例；斯太尔带前驱重卡（二）、常见车型与桥的匹配我们每天生产的1021、1061、1080、1141（153）桥，这个桥编号是什么意思？这实际上是车型编号，国家制定有车型代号标准。1、车型代号例：EQ1061,EQ3092,EQ2071(东风)，CA1171（解放）。（1）类别代号1—载重车2—越野车3—翻斗车（自卸车）4—牵引车5—专用车（救护车、救火车、登机车、运钞车等）6—客车7—轿车8－挂车0－三轮汽车（2）总质量,指自重加载货量（3）产品序列号，改型、更改号2、客车代号例3、特殊称谓例：457、460、485、435等，泛指从动锥节圆直径（或外径），457mm,462mm.13吨系列：457（一汽），460（二汽），485（一汽），485、500（二汽）。4、车型号与前后桥的载荷分配。EQ1090,总重9吨，载荷5吨，自重4吨，称为5吨车，前桥2.3吨，后桥7吨，我们说的1090后桥，允许的名誉载荷7吨，实际可以超载，拉十几吨没问题。EQ1141（153），总重量14吨，载荷8吨，称为八平柴，自重6吨，前桥5吨，后桥10吨。大体上前桥载荷是总重量的25%—30%，后桥载荷是总重量的75%—70%。可以推算出后桥的载荷，如：1021,总重2吨，后桥大约1.4吨（1.5吨桥）1061,总重6吨，后桥4.2吨（4吨桥）1043,总重4吨，后桥2.8吨（3吨桥）。*国家行业规定：单桥载荷不能超过13吨，所以国内最大的桥就是13吨，457、460就是13吨级桥，斯太尔也是13吨级桥。前桥6.5吨，双后桥13×2＝26吨，总重量32—33吨。（三）、车桥主要零部件的分类编号1、国家行业标准规定的产品图号企业代号（可省略）分类号（组号）车型机构区分号（特征号）分组号零件号可调换顺序例1:半轴24D—03065分类号特征号分组号零件号例2：制动器3502N—010分类号分组号特征号零件号（1）、分类号：（分大类别）前轴总成30驱动后桥24驱动前桥23驱动中桥25减速器总成2402制动系统35横拉杆33轮毂类31（2）、车型结构区分号（特征号）以东风公司规定为例：QM—1020QB—1030T—1040R—1080V—1064D—1090（140）5吨车B—1118（145）6平柴F—1094运煤王N—1141（153）8平柴C—20812.5吨军车E—21023.5吨军车Q—10613吨轻卡Z—46013吨桥ZB—50013吨桥二、前桥选型与匹配（一）、前桥的基本技术参数主肖内倾角：6°7°8°主肖外倾角：1°主肖后倾角：1°1.5°2°制动器规格：320×95,420×80等轮毂分布圆直径：190,222.25，275,285.75,335车轮螺栓规格：6—M18×1.5×328—M20×1.5×3610—M30×2×47等车轮定位方式：球面定位，常见的带球面螺栓，如：140、SR22中心定位，（以轮毂外圆定位轮网）如：一管二螺栓等。转向角：38°，41°,47°等。气室规格：小气室、大气室、断气刹。（二）、转向轮定位参数为了保证汽车直线行驶稳定、转向后能自动回正和减少轮胎的磨损，转向轮、转向节和前轴三者之间应保持一定的安装位置，称为转向轮定位。通过确定主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前束四个参数可以实现转向轮定位。1、主销内倾，是指在横向平面内主销上部向内倾斜的一个角度y。它使主销轴线与路面的交点至车轮中心平面的距离e（即主销偏移距）减小，从而可减小转向时需加在方向盘上的力，使转向轻便；它还使车轮转向时不仅有绕主销的转动，还伴随有车轮轴及前梁向上的移动，当方向盘松开时，所储存的上升位能使转向轮自动回正，保证了汽车直线行驶的稳定性。主销内倾角越大，车轮的自动回正作用就越强，但转动方向盘费力，而且轮胎磨损增加。反之，内倾角越小，车轮的自动回正作用就越弱。一般为5º-8º之间。主销内倾角是由前轴和转向节在加工时确定的，现场不能调整。2、主销后倾，是指在在纵向平面内主销上部向后倾斜一个角度B。它使主销轴线与路面的交点位于轮胎接地中心之前，该距离K称为后倾拖距。这时，汽车转向引起的离心力使路面对车轮作用着一阻碍其侧滑的侧向反力，使车轮产生绕主销旋转的回正力矩，保证了汽车有较好的直线行驶稳定性。后倾角越大、汽车速度越高，车轮的稳定效应也越强。但后倾角不宜过大，否则在转向时会使方向盘沉重或回正过猛打手。通常在3º以内。综上所述，主销内倾和主销后倾都有使汽车转向后能自动回正、保持汽车直线行驶稳定的作用，只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与车速无关。因此，高速时后倾的回正作用大，低速时主要靠内倾的回正作用。直线行驶时车轮偶而遇到冲击而偏转时，也主要是依靠主销内倾起回正作用。3、车轮外倾，是指车轮在安装时，其轮胎中心不是垂直于水平面，而是向外倾斜一个角度a。约为0.5º-1.5º。前桥重载时，会产生0.25°-0.35°的弯曲变形，从而造成前轮内倾，所以前轮外倾就补偿了这种内倾和前桥零件之间的结构间隙。同时和拱形路面相适应。外倾角过大，磨损轮胎外侧，油耗增多；外倾角过小，磨损轮胎内侧且拌有方向沉重；两边外倾角不相等，直线行驶中跑偏。4、前束，为了消除汽车行驶时因车轮外倾导致的车轮前端向外张开的不利影响（具有外倾角的车轮滚动犹如滚锥），可使车轮安装时两前轮中心平面不平行，且左右轮前面轮缘间的距离A小于后面轮缘间的距离B，使车轮每一瞬时的滚动方向是向着前方。前束即B-A，一般汽车约为2-5mm。前束是保证前轮在行进中，产生纯滚动、约束横向滑移，控制车辆直线行驶的稳定性，有效的控制了车辆在行进中产生的左右摇摆而造成的方向抖动。前束大和前束小会加速前轮胎偏磨。郭孔辉院士的实验数据证明“轮胎磨损随前束角增大而急剧增大。”前束角为1°时，每行驶1000KM磨损为1mm；（经过计算1°大约18mm。）前束角为2°时，每行驶1000KM磨损为3mm；前束角为3°时，每行驶1000KM磨损为34mm。前束不良主要表现特征为：前束大，使轮胎产生滑磨；车辆行驶不稳定方向忽左忽右，难于控制，易造成轮胎早期前束不良造成的故障现象为：前桥前轮胎偏磨磨损速度很快，2000KM就会磨损（由外向内呈锯齿状磨损）。后束或前束小，车辆行驶不稳定方向有发飘或摇头的感觉，易造成轮胎外部偏磨（由内向外呈锯齿状磨损）。（三）、汽车转向与转向梯形结构1、汽车转向关系a－内轮转角（大）b－外轮转角（小）R－最小转弯半径2、转向梯形机构理论特性汽车转弯时，由于内外车轮半径不同，就要求内外车轮旋转的角度也不同，内轮偏转角度大，外轮偏转角度小，转向梯形机构符合这种要求。a、转向梯形机构计算，其关系为：cotα-cotb=前轴主销距/轴距上述关系由转向梯形机构理论特性决定的。在设计直臂长度时，直臂长度=0.11~0.15×前轴主销距梯形机构的底角70度为宜。b、横拉杆前置与后置由于汽车整体布局的不同，横拉杆有前置和后置两种形式。我们常见的是横拉杆后置，这有利于保护横拉杆不被撞坏。如果没有空间放置横拉杆，有的车型便将横拉杆前置，最典型的车型是北京212越野车。值得注意的是横拉杆前置和后置时，其横拉杆的长度是不同的，这点千万要小心，不能搞错，否则内外车轮转角是相反的。3、转向角的调整汽车转向时，内外车轮转动的角度是不同的，我们装配调整时要按哪个角度来调整呢？前桥在设计时就在转向节和前轴上设有转向限位螺栓，有的在前，有的在后，根据桥的转向限位螺栓位置调整内外转角即可。如下图所示：（四）、前桥选型注意事项当用户要求生产一种车桥时，他必须提供车桥的相关参数，主要有载荷量、安装尺寸、轮距、轮辋规格等等。有了这些技术参数我们才能进行下一步工作。1、前轴的选择根据载荷量参数，选择现有相同或者接近的前桥，依据用户要求的轮距来选择前轴。要注意的是轮距是安装轮胎后的尺寸，而我们需要的是两个轮毂边缘的距离，简称轮边距，可以通过轮辋偏置距来换算。轮辋是按照国家标准生产的，自身有一个偏置距H，不同轮辋的偏置距是不一样的。计算方法：轮边距=轮距+2H按照轮距并参考现有前桥轮距来初选前轴，前轴最基本的参数是主销中心距，在主销中心距相同目录下选择其它安装尺寸。如下图表所示：前轴参数表2、转向节的选择当前轴选择好后，要依据前轴主销孔直径和内倾角参数来选择转向节。下表为东风公司羊角参数和主销参数：东风公司羊角参数Q1-30S32-00005:羊角名称:30Q54-01015/016,羊角外倾角:9˚±15′,上下衬套:30Q02-01019-A/30Q02-01020,羊角调整螺母:30Q02-01061,内轴承:31Q02-03021(3007209),外轴承:31Q02-03031,主肖孔直径:ф32mm30V27-00005:羊角名称:30V27-01015/016,羊角外倾角:8˚±10′,上下衬套:30Q68-01019,羊角调整螺母:30D-01035,内轴承:31Q68-03021(33211),外轴承:31Q02-03021(3007209),主肖孔直径:ф38mm30S35-00005:羊角名称:30V27-01015/016,羊角外倾角:8˚±10′,上下衬套:30Q68-01019,羊角调整螺母:30D-01035,内轴承:31Q68-03021(33211),外轴承:31Q02-03021(3007209),主肖孔直径:ф38mm30D-00005:羊角名称:30D-01015-B2/016-B2,羊角外倾角:7˚±15′,上下衬套:30D-01019-A,羊角调整螺母:30D-01035,内轴承:7611E-1(32311),外轴承:7608E-1(32308),主肖孔直径:ф38mm30G0A3-16:羊角名称:30D5-01015/016,羊角外倾角:8˚±15′,上下衬套:30D5-01019/020,羊角调整螺母:30D5-01061,内轴承:7611EK-2(32311YB2),外轴承:7609E-2,主肖孔直径:ф38mm30Z12-00005:羊角名称:30J-01015/016,羊角外倾角:8˚±10′,上下衬套:30J-01019/020,羊角调整螺母:30J-01061,内轴承:7312E-2(30312),外轴承:7310E-2(30310),主肖孔直径:ф42mm30N-00005:羊角名称:30N-01015/016,羊角外倾角:8˚±10′,上下衬套:30N-01019/020,羊角调整螺母:30N-01061,内轴承:31N-