汽车CAD系统从动桥计算校核模块2的设计与制作文献综述

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

一.选题背景

随着生活水平的日益提高，国民经济不断上升，如今汽车行业的技术也在不断发展。但为了满足不断攀升到高层次的要求，至今仍然需要人们不断开发新产品，进一步完善汽车CAD系统。

进入二十一世纪以来，随着电子技术的突飞猛进电子技术和汽车产业都有了前所未有的发展。两者的有机结合，有力地推动了汽车工业的发展。汽车采用微电子控制系统等智能化部件后，其性能得到了显著的改善和提高。然而汽车CAD系统的广泛应用给人们带来极大方便的同时，我国在核心技术能力方面与发达国家相比仍存在很大差距，在汽车从动桥这方面还比较薄弱。为了在汽车从动桥方面有所了解和进步，所以我选择汽车CAD系统从动桥计算校核模块的题目。

二．汽车的世界史

2.1 世界汽车史

汽车同其它现代高级复杂工具如电子计算机等一样，并非是哪一个人坐在那里发明了的。发明之初的汽车也不是现在之个式样，如果你能见到当时的汽车，你也可能认为这不是汽车呢。汽车的发展也有一个漫长的历程，总的说来，汽车发展史可能分为蒸汽机发明前、蒸汽汽车的问世、大量流水生产汽车开始等三个阶段。

在1705年，纽可门首次发明了不依靠人和动物来作功而是靠机械来作功的实用化蒸汽机。这种蒸汽机用于驱动机械，便产生了划时代的第一次工业革命。随着蒸汽驱动的机械即汽车的诞生，人类社会中便拉开了永无休止的汽车发展的序幕。

1769年，法国人N.J.居纽(Cugnot)制造了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车。到1804的年，脱威迪克(Trouithick)又设计并制造了一辆蒸汽汽车，这辆汽车还拉着十吨重的货物在铁路上行驶了15.7公里。

由于蒸汽汽车本身又笨又重，乘坐蒸汽汽车又热又脏，为了改进这种发动机，艾提力.雷诺(EtienceLenor)在1800年制造了一种与燃料在外部燃烧的蒸汽机(即外燃机)所不同的发动机，让燃料在发动机内部燃烧，人们后来称这类发动机为内燃机。

1876年康特.尼古扎.奥托(CountNicholasOtto)又发明了对进入汽缸的空气和汽油混合物先进行压缩，然后点火，提高了发动机效率。这种发动机具有进气、压缩、作功、排气四个行程，为了纪念奥托的发明，人们把这种循环改称为奥托循环。

1879年德国工程师卡尔.苯茨(KartBenz)，首次试验成功一台二冲程试验性发动机。1883年10月，他创立了苯茨公司和莱茵煤气发动机厂，1885年他在曼海姆制成了第一辆苯茨专利机动车，该车为三轮汽车，采用一台两冲程单缸0.9马力的汽油机，此车具备了现代汽车的一些基本特点，如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动前轮转向和制动手把等。与此同时在1893年就与威廉.迈巴特合作制成了第一台高速汽油试验性发动机的德国人戴姆勒(Daimler)又在迈巴特的协助下，又于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一辆无马之车。该车是在买来的一辆四轮美国马车上装用他们制造的功率为1.1马力，转速为每分钟650转的发动机后，该车以每小时18公里的当时所谓令人窒息的速度从斯图加特驶向康斯塔特，世界上第一辆汽油发动机驱动的四轮汽车就此诞生了。实际使用表明，此车使用良好。第二年苯茨第一次把三轮汽车卖给了一个法国巴黎人，由于这种三轮汽车设计可靠，选材和制造精细，受到了好评，销路日广。

由于上述原因，人们一般都把1886年作为汽车元年，也有些学者把卡尔.苯茨制成第一辆三轮汽车之年(1885)，视为汽车诞生年。苯茨和戴姆勒则被尊为汽车工业的鼻祖。这是汽车发展史上的第二件大事。

进入20世纪以后，汽车不再仅是欧洲人的天下了，特别是亨利.福特(HeneryFord)在1908年10月开始出售著名的T型车时，这种车产量增长惊人，短短19年，就生气1500辆。此间的1913年福特汽车公司还首次推出了流水装配线的大量作业方式，使汽车成本大跌，汽车价格低廉，不再仅仅是贵族和有钱人的豪华奢侈品了，它开始逐渐成为大众化的商品。也是此时开始，美国汽车便成为世界宠儿，福特公司也因此成为名副其实的汽车王国。所以，人们说，汽车发明于欧洲，但获得大发展那是在本世纪初30年代的美国。福特采用流水作业生产汽车，在汽车发展史上树起了第三块里程碑。

第一次世界大战表明了汽车运输的机动性，而且还培训了不少驾驶军用卡车的驾驶员，他们中的很多人还学习到了一些汽车机械技术，于是战后汽车买卖兴隆，在美国，汽车制造商和附件的供应商全负荷生产仍不能满足要求的迅猛增长。汽车价格几倍于战前。但时隔不久由于经济箫条汽车高需求即宣告结束。到了第二次世界大战后，在英国，汽车的需要量比第一次世界大战后更高，几乎生产多少就可售出多少。大战中的美国发了横财，战后的美国工业越发兴旺，汽车生产在世界上始终处于遥遥领先的地位。汽车、钢铁、建筑这三大工业曾被誉为三大支柱，而汽车工业更是美国工业骄傲的象征，长期以来，他们一直以研究豪华小汽车为主。但当1973年首次发生石油危机时，美国汽车工业便受到很大的冲击，而日本似乎对此早有察觉，他们大量研制生产的是小型节油汽车，结果终于在1980年把美国赶下了汽车王国的宝座，取而代之。

为了占领未来汽车市场，如今已有许多公司把各种先进技术和装备，如微型电子计算机、无线电通讯、卫星导航等等新技术、新设备和新方法、新材料广泛应用于汽车工业中，汽车正在走向自动化和电子化。有了卫星导航系统，汽车可接收交通卫星的通信资料，确定汽车所在位置，从而自动提供最优行车路线，并且显示出交通图；汽车的雷达系统可以把障碍物的距离和大小告诉给驾驶员，这样停车就更容易；而语言感知系统可以用图、表和声音告诉驾驶人员汽车的各个部位情况，此外还可按音行事，执行驾驶有关指令等等。另外汽车的能耗，排放废气、噪声和污染等公害也日将减少，安全性、使用方便性将日益提高，即使再次发生石油危机，汽车工业也不会受到很大的影响。专家们认为，汽车是当前世界最主要的交通工具，在将来它仍然是世界上的主要交通工具，别的任何开工交通工具都不可能完全把汽车取代。

由于日本实现了汽车国内销售量和出口量双高速增长，迎来了日本汽车工业高速发展，创造了世界汽车工业发展的奇迹。1960年，日本汽车产量仅16万辆，远远低于当时美国及西欧各主要汽车生产国的水平。但到l967年，汽车产量即达到300万辆，超过欧洲各主要汽车生产国的产量，居世界第二位；

到1980年，汽车产量达到1100万辆，超过美国的汽车产量，跃居世界第二位。日本成了继美国和欧洲之后，世界上第三个汽车工业发展中心。

1980年-2000年,从80年代起,美国汽车工业几乎难以招架日本汽车业的凌厉攻势,日本的本田、日产、三菱和富士公司相继在美国设厂。美国汽车工业为与日本汽车进行竞争,又不断推出新造型汽车,被称为小型箱式车(minivan)的客货两用轻型汽车一举成为最受家庭喜爱的车种,这种汽车的外型更接近于普通小汽车,只是车厢后部增加了可以放置物品的空间,约占车厢的1/3,驾驶时的感觉也与普通小汽车类似。而家庭轿车、双门轿车、跑车也都讲究流线型设计,一改近20年来的直线设计。90年代,多功能车又独领风骚,因为很多美国人喜欢有载货和越野功能而又可以做代步工具,驾驶它上下班的汽车。

从20世纪初到现在，美国汽车工业已超过了100多年的历史,在与同行的激烈竞争中不断创新发展,迎合消费者对汽车造型的性能的需求，主宰了世界汽车工业，美国成为名副其实的汽车大国，工业大国。在这一过程中，美国通用汽车公司不仅成为世界最大的汽车公司，也成为世界上首屈一指的跨国集团（通用1993财政年度销售额为1336亿美元，约等于同年中国国民生产总值的45％。它消耗了美国10％以上的钢铁、25％以上的橡胶），直到今天仍没有第二家汽车公司可以取代它的霸主。

2.2 中国汽车史

我国的第一辆汽车是1956年7月生产的一辆载重量为4吨,最高时速60千米的货车,并取了一个响亮的名字--解放。

新中国刚一成立就决定发展自己的汽车工业，1953年第一汽车制造厂破土动工，这是中国有史以来第一次建设自己的汽车厂，毛泽东主席为奠基仪式亲自题写了第一汽车制造厂奠基纪念。1956年我国生产的第一辆汽车下线，毛主席又亲自为其命名解放，对于当时工业整体水平非常落后的中国人来说，这确实是一次经济上的解放。1956年是中国汽车史上令人难忘的一年。5月，第一汽车制造厂试制成功东风牌轿车，送往北京向党的八大献礼，这是中国自制的第一部轿车，6月，北京第一汽车厂附件厂试制成功井冈山牌轿车，同时工厂更名为北京汽车制造厂。8月一汽又设计试制成功第一辆红旗牌高级轿车，9月上海汽车配件厂（上海汽车装修厂，后更名为上海汽车厂）试制成功第一辆凤凰牌轿车。在大跃进的年代，这几辆稚嫩的国产轿车确实让全国人民欢欣鼓舞了一阵子。

东风牌轿车开进中南海，毛主席试乘之后高兴地说：好啊，坐上自己制造的小轿车了！以大跃进的狂热和速度造出的中国第一批轿车，更多地是政治因素在起作用， 造出争气车，献给毛主席是当时流行的口号。而在技术上缺乏应有的实力，中国轿车的鼻祖是中国第一代汽车技术人员和工人东拼西凑，手工敲敲打打造出来的。以凤凰车为例，它的发动机采用的是南京汽车厂的四缸发动机，底盘仿华沙轿车，车身外形仿顺风车，零件靠手工技术和在普通机床上搞革新进行切削加工完成。1959年2月1 5日，第一辆凤凰轿车驶进中南海，周恩来总理坐上去绕着中南海兜了一圈，下车后语重心长地说：还是水平问题啊！由此可见当时轿车制造技术的水平。

由于技术的不成熟，第一批轿车并没有真正成为国家领导人的座乘，热情高涨的汽车工人们很快就又投入到产品的改进中。在造出东风车后的4个月，一汽就造出了造型精美、具有民族特色、实用性能较好的高级轿车红旗，这是中国第一部定型轿车，而且这一响亮的轿车品牌曾让一代中国人为之倾倒。1959年第一批红旗72型轿车参加了国庆游行和阅兵，并成为中央部委领导的公务用车。同年，仿制德国1956年出产的奔驰220s的新型凤凰轿车试制成功，并成为中国的又一种定型轿车。由此，揭开了中国轿车工业生产的历史。

六七十年代，除了红旗外，中国惟一大批量生产的轿车就是上海牌轿车。1964年，凤凰牌轿车改名为上海牌，并对制造设备做了一系列改进。首先制成了车身外板成套冲模，结束了车身制造靠手工敲打的落后生产方式，又以此为基础制成各种拼装台，添置点焊机，实现拼装流水线生产，轿车质量得到稳定和提高。1965年上海轿车通过一机部技术鉴定，批准定型。到1979年，上海牌轿车共生产了一万七千多辆，成为我国公务用车和出租车的主要车型。1972年起还对车身进行了改型，并减轻了自重。1980年，该车年产量突破5000辆。1985年，已经开始与德国大众公司合资的上海轿车厂和嘉定县联营另行建厂继续生产上海轿车，并继续做了一些技术改进，一直生产到90年代。在相当长的时间里，上海轿车支撑着国内对轿车的需求，为社会发展做出了贡献。

新中国自力更生制造出的轿车填补了中国工业的空白，让中国自立于世界汽车工业之林，但由于国家不开放，我国的汽车工业与世界隔绝，失去了交流提高的机会，使我国的汽车工业逐渐地被现代化的世界汽车工业抛在后面。另外，当时我国的汽车工业是以载货车为主导的，对轿车缺乏应用的重视，这使得我国的轿车工业技术水平长期处于极为幼稚的状态。

8090年代轿车梦渐圆:改革开放后，我国经济迅速发展，对轿车的需求越来越强，我国落后的轿车工业根本无法满足这种需求。一时间，外国轿车洪水般涌入我国。1984年至1987年，我国进口轿车64万辆，耗资266亿元。为了迅速提高中国轿车生产能力和技术水平，我国汽车工业开始走上与国外汽车企业合作、引进消化外国先进技术的发展道路。

具体方式基本都是从进口全部散件组装开始，逐渐提高国产化率。80年代中期可以视为第一阶段，建立了上海桑塔纳、广州标致两个合资企业，还引进了夏利、奥迪等车型。这一阶段是引进的摸索阶段，引进的车型和技术也不是很先进。90年代前期和中期是新时期轿车工业发展的第二个阶段，中外合作以及技术引进都进一步深入，两个新建的合资企业一汽－大众和神龙富康起点都比较高，富康引进的是90年代的车型，一汽引进了先进的20气阀发动机制造技术，并向德国出口这种发动机部件。全国主要引进车型的国产化率达到80％以上，质量也显著提高，价格不断下降，国产轿车又占据了绝大部分市场销售份额。我国的轿车工业初具规模，整体实力显著增强。同时，国家也把轿车生产作为汽车工业发展的重点，并鼓励私人购车，轿车开始迅速进入百姓家，市场上80％的轿车由私人购买，1000万人口的北京已经有五万多辆私人轿车。1998年，我国轿车产量达到43万辆，大约占汽车总产量的40％，汽车产业结构已经发生根本性的转变。1998年以来，以中外合作和技术引进为基础的我国轿车工业又迈上了一个新台阶，广州本田、上海通用和一汽－大众分别引进了最新的高档车型雅阁、别克和奥迪a6，这是我国轿车生产技术实力大大增强的必然结果，这几个车型的投产标志着中国轿车产品和生产技术赶上世界的发展步伐。

在经历了近半个世纪的风风雨雨之后，在共和国50华诞之际，中国轿车终于崛起，迎来了可喜的收获季节，站在了世界腾飞的起跑线上.

2000年后至今以来，我国汽车工业综合技术水平有很大提高，已不同程度地具备适合国情的载货汽车、大客车、微型汽车，实用型中小排量摩托车的开发能力。对轿车产品的联合开发也取得了一定的成效，自有品牌轿车产品得到发展。一汽集团公司近年来开发出的世纪星系列轿车，表明我国轿车开发能力有所增强。市场上既有引进技术国产化的产品，也有国内外企、校、院所联合开发的产品，更有着自主开发的产品。同时，汽车产品监督、检测能力增强。排放标准加严，检测水平提高，促进了我国汽车企业技术进步和产品的安全、排放性能改善。

三、 CAD技术对汽车企业的重要性

汽车行业是CAD技术最先应用的领域之一，国外一些著名的汽车公司很早就自行开发CAD软件。到现在，CAD技术几乎被所有汽车公司所采用，可以说CAD技术(包括计算机辅助制造、计算机辅助工程分析)的应用水平，已经成为评价一个国家汽车工业水平的重要指标。在我国，汽车企业一直都作为国家和地方的利税大户，同时也是CAD技术应用的先锋。CAD技术在企业中的成功应用，不仅带来了企业技术上的创新，同时带动了企业经营、管理旧模式的变革。因此，它对我国传统产业的改造、新技术的兴起，以及汽车工业提高国际竞争力等方面，起到了巨大的推动作用。

传统的汽车车身设计方法的整个过程是基于手工设计完成的，其特点是整个过程是通过实物、模型、图纸、样板等来传递信息。随着计算机技术的发展，计算机逐步代替人脑承担起复杂的计算和分析，同时引进CAD等现代设计方法，帮助工程师们抛掉传统的手工方式，既方便设计，又能改善设计质量，缩短设计周期。因此，国外著名汽车公司都不惜花巨资实施CAD技术，一方面加快新车型上市的速度满足复杂多变的市场需求，另一方面节省开发成本，向消费者提供物美价廉、物超所值的产品，从而提高自身市场竞争力。

CAD技术对于中国汽车企业的重要性是不言而喻的。尽管在2002年，中国汽车行业发生井喷，一时间汽车成为和手机、房子一样炙手可热的商品，中国汽车业就此迎来了发展的大好时机。同时，国外汽车企业看到了中国广阔的汽车市场，纷纷在华投资建厂，而国内的汽车公司趁机和国外公司合资，以为可以借助外国公司先进的技术来提高自身的研发能力，可实际上事与愿违。外国公司并不愿意把先进的技术介绍给中国的公司，中国公司始终充当着OEM的角色，仅仅是外国公司在中国的制造基地，汽车研发水平仍难有所提高。

在2006年，国家将按照对WTO的承诺取消汽车进口配额。步入21世纪的中国汽车工业将受到来自跨国汽车公司的巨大生存压力，以及数字化和产品、技术不断创新的严峻挑战。因此，全面应用CAD技术是中国汽车工业发展过程中的必由之路，应纳入到各个汽车企业的发展战略中。

四、 CAD技术在汽车工程领域的应用状况

美国福特汽车公司在上世纪80年代初就开始CAD系统的规划与实施，到了1985年有一半以上的产品设计工作在图形终端上实现，至90年代初其产品开发全面采用CAD。早期的CAD系统已自行开发的PDGS和CAD为主，后来逐步过渡到以I-DEAS为其核心主流软件。

在CAD技术发展初期，美国通用公司就自主研发以设计车身为目标的 DAC1系统，来分析和综合车身的三维曲线设计。到上世纪90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全公司的 CAD/CAE/CAM/CIM主导系统。经过不断的发展，公司已100%采用CAD来进行设计制造，并取消了中间过程，使计算机与制造终端直接相连，最终实现了系统网络化。

我国从上世纪70年代开始研究和推广CAD，使得CAD技术在国内得到了广泛的应用，并从中取得了不错的经济回报。到目前为止，国内大型制造型企业如汽车企业已普遍实施了CAD系统，取代手工作业，一些大型汽车企业的CAD应用水平也接近国际先进水平。但由于我国CAD软件自主研发术水平与发达国家之间存在巨大的差距，国内一些研究机构和公司推出的CAD系列软件得不到更广泛的应用，市场占有率低，尤其在CAD系统集成方面还是刚刚起步。随着我国市场化程度的加深，市场竞争的加剧，迫使汽车企业必须改变传统的设计、制造、管理、销售模式，来提升企业竞争力和市场应变能力。可以说，实施CAD系统是最有效的方式之一。

模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具，也就是通常人们所说的模子。模具生产具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点。

在60年代初期，国外一些汽车制造公司就开始了模具CAD的研究。例如DIECOMP公司研制成功的模具CAD系统，使整个生产准备周期由18周缩短为6周。目前我国已有许多企业采用模具CAD技术，取得了丰富的经验和技巧，使模具精度和生产率大为提高，但是由于多方面的原因，尽管有些企业已经实现了无图纸设计，其模具CAD工作大多局限于计算机画图(Computer Aided Draft)和二维设计，只有个别企业的汽车模具设计和制造能力接近国际先进水平。此外，国内也出现了一些拥有自主版权的软件，如北京航空航天大学华正模具研究所开发的CAD系统CAXA等，解决了生产中的一些问题，但还没有得到很好的推广和使用。

我国在对汽车新车型的开发上远远落后发达国家，其中一个重要原因就是覆盖件模具的设计效率低。国内传统的模具设计方法已不能适应汽车工业的发展需要，而引进国外的覆盖件模具产品花费过高，而且会严重阻碍汽车产品的更新换代。要解决上述问题，就必须研究开发我国自己的模具CAD技术，同时在国外先进的通用造型软件基础上进行二次开发无疑是一种必要而又有效的手段。

模具结构设计一般可分为二维设计和三维设计两种，两种方法各有其优、缺点。计算机二维设计优点是设计速度快、占用计算机内存小、对计算机硬件配置要求不高，使用成本低廉;缺点是设计错误不易被发现，不能直接用于分析和加工。而三维设计可实现参数化、基于特征、全相关等，使得产品在设计阶段易于修改，同时也使得并行工程成为可能。另外，三维设计形象、直观，设计结构是否合理使人一目了然，但三维设计会导致计算机运算速度低、软件占用硬盘和内存的空间大、设计速度慢等。

国外汽车覆盖件模具CAD技术的发展已进入实质性的应用阶段，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周期。近些年来，我国在汽车覆盖件模具CAD技术的应用方面也取得了显著的进步，但目前依然存在着一些问题，如设计效率低、标准化程度低、专用性差、开发手段落后、用户界面不能满足要求等，针对此，模具CAD技术主要向参数化、智能化、集成化、专业化等方面发展。

五、汽车从动桥

从动桥，是指不传递动力的车桥。前轮驱动汽车的后桥，就是从动桥。后从动桥一般都是断开桥，它的主要功能是承受汽车的垂直载荷、横向力，并将后轮的制动力传给车架（或承载式车身）。因此，它的结构与驱动桥相比，要简单得多。后轮驱动汽车的前桥，也不传递动力，也是从动桥，但它要承担转向的任务，所以通常称为转向桥。

由于前轮悬架型式不同, 从动桥的结构组成和承受载荷也不同。最常用的从动桥一般为非断开式前轴用纵置半椭圆板簧与车架相连, 前轴两端与转向节绞接。汽车行驶时, 车轮受到的垂直力, 纵向力和横向力均由板簧传给车架。

5.1从动桥的设计要求

在从动桥设计中应注意下面几点基本要求：

（1）从动桥应有足够的强度。在汽车行驶的过程中可能遇到最严重的受力工况, 从动桥应可靠地承受车轮与车架之间的作用力；

（2）从动桥应有足够的刚度, 使转向轮的定位角度保持不变；

（3）转向节与主销、转向节与前轴之间的摩擦力应尽可能小些, 以保证转向的轻便性, 并有足够的耐磨性；

（4）转向轮的摆振应最小；

（5）非悬挂重量尽可能小些。

5.2从动桥结构型式

目前, 载重汽车使用的从动桥包括.. 前轴、转向节、主销、前轮毅等主要零件。按这些零件形状, 从动桥的结构可分为：

（1）工字形断面前轴、夹叉形转向节、主销固定在前轴两端的拳部里（图1a）。

这种前轴目前使用最广泛。它的强度大, 形状易于满足总布置上的要求, 但制造时需要大型锻压设备。这种前轴形状又有两种。一种是中部下沉式的, 这是为了避免前轴与发动机油底壳干涉而设计的, 如国产的解放、跃进和黄河牌载重汽车都是这种前轴（图2上）。另一种是直式的, 如西德MAN 415L1型载重汽车就采用直式前轴。这种前轴锻造工艺简单, 但在布置上要仔细考虑, 发动机油底壳的油池部分要避开前轴, 钢板弹簧也要布置在车架外侧。

a b c

图1 从动桥的结构形式

a解放牌CAIOB型汽车工字型前轴 b北京BIBO型汽车钢管前轴

图2

（2）工字形断面前轴两端制成夹叉形、主销固定在转向节里（图1b）。这种前轴工艺更复杂, 在老式汽车上采用过, 现在已很少见了。

（3）圆管形断面前轴、两端焊有拳形主销支座和钢板弹簧座（图1C）。这种前轴多是利用无缝钢管, 取材方便, 不需要大型锻压设备。由于钢管承弯性能较差, 零件尺寸大, 重量也大。这种前轴适于中小型汽车厂生产, 一些重型汽车由于产量小零件尺寸大, 往往也采用钢管焊接前轴。目前, 国产的北京130、上海141、361和380型汽车采用这种结构（图2上）。

（4）方形断面焊接前轴、两端焊有拳形主销支座。这种前轴用两根槽形钢焊成, 垂直面内的抗弯断面系数比较大, 但焊缝多, 在冲击载荷作用下, 易产生应力集中, 因而使用不可靠, 应用的很少。

6.3 5.3汽车前轴承受的主要载菏

（1） 在垂直平面(对地面) 内, 车轮的法向反作用力通过前轴和钢板弹簧传给车架, 使前轴承受垂直弯曲力矩。在汽车发生侧滑时, 前轴上也产生垂直弯曲力矩;

（2）在水平平面内, 汽车紧急制动时, 纵向的制动力通过前轴和钢板弹簧传给车架, 使前轴承受水平弯曲力矩。汽车行驶时, 从动轮受到地面的阻力, 也使前轴承受水平弯曲力矩,但在硬路面上, 此行驶阻力比制动力小得多, 故可忽略不计;

（3） 在汽车制动时, 前轴在钢板弹簧外侧的部分还承受由制动引起的扭矩。为了有效地承受这几种载荷, 前轴的断面形状以工字形最为有利, 图3 是几种前轴断面型式, 应注意到锻件出模方便, 突缘必须有足够的脱模角。

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图3 前轴断面型式

5.4转向节、主销及轮毅

转向节是用来支承前轮毅, 并使前轮毅相对主销作转向运动的零件。转向节夹必与前轴拳部之间, 通过止推轴承或减磨垫圈承受汽车前轴上的重量(图4 )。

图4 转向节的型式 图5 轮毂轴承的安装

转向节的指轴一般用两个圆锥滚柱轴承(载重汽车) 或两个单列向心滚珠轴承(有些小客车) 支持轮毅(图5 ) , 为了减小转向系统中零件的应力, 希望尽可能减小转臂, 故常使车轮中心线尽可能接近主销中心线, 即使车轮中心线距离内侧大轴承较近。

为保证汽车行驶安全, 转向节指轴直径应按侧滑载荷校核强度。同时, 为避免应力集中,指轴根部的圆角半径应较大, 并应光滑过渡, 无棱角或刀痕。因轴承内圈外圆角半径较小, 故内轴承内侧均有一隔圈, 隔圈厚度与内倒角应使指轴根部圆角得到可靠保护。在隔圈内侧用唇式橡胶或毛毡油封防止黄油渗入制动鼓内。一般还没有薄钢片冲压的挡油圈。有时在制动底板上开有一孔, 让渗出的滑油排出车外。小轴承外侧, 指轴直径缩小, 有细牙螺纹和键槽。轴承锁紧装置有各种结构型式, 常用的有:内螺母用锁片固定;外端蝶形螺帽用开口销固定。

转向节夹叉内装用的主销衬套一般采用滑动轴承(铸铜或铜带卷制), 主销端盖或转向节夹叉侧面装有黄油嘴。每个衬套的长度一般为主销直径的1.25 一1.5 倍, 衬套壁厚一般为2一3毫米。有的小客车或载重汽车主销衬套采用滚针代替铜套, 以减小转向阻力, 延长润滑时间与使用寿命, 但成本较高, 径向尺寸也较大, 如太脱拉一11] 汽车用双排滚针漫公司的汽车采用单排滚针。

主梢的结构型式(图6) , 一般载重汽车常用实心或空心圆柱形, 解放牌采用实心主销,跃进牌汽车采用空心主销。主销做成空心的目的主要是有利于润滑。圆柱形主销上要铣凹槽,与楔销配合防止主销转动。主销也有是上下直径不等, 中间为锥形的(黄河牌汽车) , 利用锥面防止主销转动, 省去凹槽和楔销, 但主销孔加工比较复杂。其他汽车, 如法国贝利埃汽车也采用上下不同直径的主销, 下端可用滚针轴承, 上端螺纹孔是为了拆装方便。主销两端一般均有端盖, 防止泥污侵入, 并可安装黄油嘴。

图6 主销型式 图7 转向节臂的固定

转向节止推轴承的结构有4 种:第l 种是减磨垫圈, 由钢垫片与耐磨铜垫片(含墨粉的多孔紫铜) 组成。这种结构制造容易, 成本低, 但摩擦阻力大、转向沉重, 寿命较短。第2 种是滚珠轴承这种结构转向轻便。第3 种是圆锥滚柱轴承, 这种结构摩擦阻力小, 寿命长, 座圈圈压痕小, 但尺寸稍大。第4 种是大锥角径向圆锥滚柱轴承, 外圈压在转向节夹叉孔内, 内圈与主销下端配合,可省出主销下衬套。一般止推轴承均有防尖罩。粼:承的允许载荷应比实际有效静载荷大2 倍以上。

另外, 在转向节夹叉上, 直接用螺栓和针键(斜度1 :10) 固定转向节臂（图7）一般在下叉上用转向节臂与转向横拉杆相连, 在上叉上用另一臂与转向纵拉杆相连, 有时亦可将此两臂做成一体。

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