汽車維護(hù)保養(yǎng)與檢修教學(xué)資料-轉(zhuǎn)向節(jié)

1、轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向，轉(zhuǎn) 向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀 態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很髙的強(qiáng)度。1. 基本介紹汽車整體式轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一轉(zhuǎn)向節(jié),轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷， 支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下,它承受著多變的沖擊載荷, 因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)向節(jié)通過三個襯套和兩個螺栓與車身相連，并通過法蘭盤的制動器安裝孔與制邊系統(tǒng) 相連。在車輛高速行駛時，路面通過輪胎傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)上的振動，是我們分析時考慮的主要

2、因素。計算時利用已有的整車模型，對整車施加4g的重力加速度，算出轉(zhuǎn)向節(jié)三個襯套中 心點(diǎn)和兩個螺栓安裝孔中心點(diǎn)的支反力作為施加載荷，并約束法蘭盤連接制動系統(tǒng)端面上所 有結(jié)點(diǎn)的123456自由度。2. 結(jié)構(gòu)特征轉(zhuǎn)向節(jié)形狀比較復(fù)雜，集屮了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要由支承 軸頸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸頸的結(jié)構(gòu)形狀為階梯軸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是市同軸的 外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面組成的冋轉(zhuǎn)體；法 蘭盤包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉(zhuǎn)向限位的螺紋孔；叉架是由轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳和 法蘭面構(gòu)成叉架形體的3. 工作原理3. 1主銷內(nèi)傾角當(dāng)汽車水平停放時，

3、在汽車的橫向垂面內(nèi)，主銷軸線與地面垂線的夾角為主銷內(nèi)傾角。主銷內(nèi)傾角的作用是使車輪主銷后傾角自動回正。通常車輪軸線不在水平面，為了方 便說明這里假設(shè)直線行駛時車輪軸線在水平面上。對于車輪軸線不在水平面的情況，只要把 下圖的水平面改為錐面。如下圖所示，考慮該水平面上和主銷有交點(diǎn)的直線，主銷與這些直 線的夾角有一個最大值。而汽車直線行駛時，車輪軸線與主銷的交角恰為這個最大值。車輪 軸線與主銷夾角在轉(zhuǎn)向過程中是不變的，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)過一個角度，車輪軸線就離開水平面往下 傾斜，致使車身上抬，勢能增加。這樣汽車本身的重力就有使建血輪回復(fù)到原來中問位置的 效果。3.2前輪外傾角如左圖所示，當(dāng)汽車水平停放時,在汽

4、前輪外傾角車的橫向垂血內(nèi),車輪平面與地面 垂線的夾角為前輪外傾角。如果空車時車輪的安裝正好垂直于路面，則滿載時車橋因承載變形而可能出現(xiàn)車輪內(nèi)傾, 這樣將加速車倫胎的磨損。另外，路面對車倫的垂直反力沿車侖轂的軸向分力將使輪轂壓向外 端的小軸承，加重了外端小軸承及輪轂緊固螺母的負(fù)荷，降低它們的壽命。因此，為了前輪 有一個外傾角。但是外傾角也不宜過大，否則也會使輪胎產(chǎn)生偏磨損。3.3前輪前束輪有了外傾角后，在滾車輪前束動時就類似于滾錐,從而導(dǎo)致兩側(cè)車輪向外滾開。由 于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束車輪不致向外滾開，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊向內(nèi)滑的現(xiàn)象, 從而增加了輪胎的磨損。為了避免這種由于圓錐滾動效應(yīng)帶來

5、的不良后果，將兩前輪適當(dāng)向 內(nèi)偏轉(zhuǎn)，即形成前輪前束。4. 加工工藝從機(jī)加工藝來講，轉(zhuǎn)向節(jié)分為桿部、法蘭盤和叉部等3個部分加工。(1) 桿部加工以中心孔定位，車和磨為主，加工關(guān)鍵是磨削。(2) 法蘭盤加工主要是制動器安裝孔的加工，要保證其位置度，同時要兼顧加工效率。 并且，利用其中1孔作為加工叉部定位用。(3) 叉部加工是轉(zhuǎn)向節(jié)加工的難點(diǎn)，采用兩銷一面定位，其加工主要是保證主銷孔的 同軸度，以及主銷孔與內(nèi)端面的垂直度，是整個加工工藝的投資重點(diǎn)和設(shè)備選型的關(guān)鍵。大 部分轉(zhuǎn)向節(jié)在此部位還有橫拉桿裝配用的錐孔，這更增加了叉部加工難度，錐孔加工是許多 廠家難以100%合格的項目，應(yīng)予重視，否則，轉(zhuǎn)向節(jié)的

6、早期失效就從這里開始。(4) 桿部的強(qiáng)化處理以提高轉(zhuǎn)向節(jié)的疲勞壽命，對大多數(shù)類型的轉(zhuǎn)向節(jié)都有這方面的 技術(shù)要求，一般為滾壓和中頻淬火，以消除表面形成殘余壓應(yīng)力，提高產(chǎn)品疲勞強(qiáng)度。國內(nèi) 加工對滾壓要求不高，難點(diǎn)在屮頻淬火，主要是感應(yīng)器的設(shè)計和制造，不過，在這方面國內(nèi) 有專業(yè)廠家給與解決。(5) 主銷孔壓裝襯套后的加工，有的壓裝后不要求加工，有的壓裝后要求加工。從裝 配角度講，壓裝后加工更有利于裝配，否則影響轉(zhuǎn)向的靈活性。5. 淬火處理淬火是使鋼強(qiáng)化的基本手段之一，將鋼淬火成馬氏體，隨后回火以提高韌性，是使鋼獲 得高綜合機(jī)械性能的傳統(tǒng)方法。轉(zhuǎn)向節(jié)的工作能力一般取決于強(qiáng)度和剛度，轉(zhuǎn)向節(jié)經(jīng)過淬火，使轉(zhuǎn)

7、向節(jié)的剛度強(qiáng)度都提 高了，從而更加耐用，質(zhì)量更高常用轉(zhuǎn)向節(jié)淬火設(shè)備有以下兒種超音頻淬火設(shè)備16kw超音頻淬火設(shè)備技術(shù)參數(shù):型號wh-vi-16輸入功率16kw電源單相220v電壓180-250v冷卻水壓0. impa輸入電流42a水溫保護(hù)55°c效率90%振蕩頻率10-80khz冷卻水壓0. impa外形尺寸500x240x450 mm3重量20kg ±5%高頻淬火設(shè)備60kw高頻淬火設(shè)備技術(shù)參數(shù):型號wh-vt-60輸入功率60kw輸入電壓342v-430v最大輸入電流90a冷卻水流量（主機(jī)）25l/min (0. lmpa)冷卻水流量（變壓器）18l/min (0.lm

8、pa)振蕩頻率15-35khz冷卻水壓0. 1-0. 3mpa主機(jī)體積590 x 450 x 780mn)3變壓器體積420x355x450mm3主機(jī)重量65±5%kg變圧器重暈50 ± 5%kg中頻淬火設(shè)備200kw中頻淬火設(shè)備技術(shù)參數(shù):型號gs-zp-200輸入功率200kw最大輸入電流300a工作電壓342-430v振蕩頻率2-4khz進(jìn)水口水壓0. 2-0. 5mpa主機(jī)體積810*530*1780分機(jī)體積500*800*580水溫保護(hù)點(diǎn)50 °c機(jī)身顏色灰色+白色淬火機(jī)床淬火機(jī)床技術(shù)參數(shù):最大淬火長度（mm）4000最大回轉(zhuǎn)直徑（mm）w "5

9、00工件移動速度（mm/s）2-60旋轉(zhuǎn)速度（r/min）25-125頂尖移動速度（mm/min）480工件重量（kg）w1500輸入電壓（v ）三相380電機(jī)總功率（kw）3淬火己成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。因此感應(yīng)淬火設(shè) 備的發(fā)展也是口益壯大。選用好的淬火設(shè)備，能使工作事半功倍。6. 技術(shù)突破在20082010年期間爆發(fā)的全球金融危機(jī)將整個汽車行業(yè)拖入了一個前所未有的低谷。 經(jīng)過此次危機(jī)后，隨著行業(yè)逐漸回暖，在旺盛需求的推動下汽車廠商們正想方設(shè)法縮短交貨 期?，F(xiàn)在，數(shù)以百萬計的零配件必須要在很短的時間內(nèi)加工完成，所以如何提高生產(chǎn)效率已 成為應(yīng)対該行業(yè)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。最近，伊斯卡推出了一系列解決方案，可有效避免停機(jī)吋間，縮短零件加工周期，削減 單件加工成本（cpp）,由此提高生產(chǎn)效率。這些高效加工方案的突出優(yōu)勢還包括：革命性 3p（高性能、高生產(chǎn)率、高收益率）理念、束魔涂層技術(shù)（sumo tec）硬質(zhì)合金牌號及涂層、工 程方面以及創(chuàng)新性研發(fā)。伊斯卡決定將汽車配件劃分為多個門類（應(yīng)用）并針對性地制定系統(tǒng) 性的優(yōu)化加工解決方案。轉(zhuǎn)向節(jié)便屬于其屮的一種應(yīng)用。轉(zhuǎn)向節(jié)是最復(fù)雜最精密的汽車零配件之一。要實(shí)現(xiàn)快速低成本生產(chǎn)，采用高效的精密切 削刀具不可或缺。以往轉(zhuǎn)向節(jié)都是由鑄鐵或鋼材制成的，但目前市場趨向于改用鋁合金。一 方面，這是出于減輕汽車重量，提高燃油