汽车转向摆振原因分析(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽车转向摆振原因分析,1,一、转向摆振的定义,装用充气轮胎的汽车转向轮在一定工况下会发生绕主销的持续摆动，并且这种振动将会通过转向系传递到转向盘上，甚至引起整车的明显振动，这种复杂的振动被称为摆振。,2,转向摆振是一种非常有害而又很普遍的振动现象，对汽车的操纵稳定性、行驶平顺性、动力性、燃油经济性和安全性都有一定的负面影响。,3,二、转向摆振的分类,根据引发振动的类型分为,1,、强迫型,强迫型摆振是由周期性干扰源引起的，此时摆振周期与干扰周期一致。,2,、自激型,自激型摆振是一种非线性动力学失稳现象，它的发生不需要周期性的激励源，也不像强迫型那样有明显的共振车速，可能发生摆振的不稳定车速的范围较宽，而且并不是在不稳定车速范围内摆振会必然发生，其发生与否要看受到的激励是否够大。,4,转向轮的强迫振动主要是由于车辆行驶时左右前轮及制动鼓端摆、径摆等不平衡质量在车轮转动时产生惯性力造成的。这类振动的特点是其振动频率与车轮转动频率一致，通过计算振动频率与车轮转速能够比较容易地作出判断。克服这类振动的方法也比较简单，通过检测消除不平衡质量问题就可以得到解决。而车辆的自激振动则复杂得多，它与系统的转动惯量、阻尼、刚度、前轮定位参数、车速、轮胎动态特性、车轮载荷及路面情况等很多因素有关。直到目前为止，尚无法用一个较完善的数学模型对上述关系加以准确描述。,5,根据发生摆振的速度分为,1,、低速摆振（,40,70KM/h,）,2,、高速摆振（,100KM/h,以上）,早期的摆振研究都是针对低速摆振进行的。随着高速公路的发展与汽车技术的进步，汽车行驶速度不断提高，转向轮高速摆振逐渐成为各大企业研究重点。高速摆振有别于传统的低速摆振，低速摆振表现为汽车在路面上出现蛇行现象，转向盘的抖动可凭眼睛明显观测到；而高速摆振的特点是高频微幅，转向盘的抖动已难以凭人的眼睛观察到，只有通过人体感觉或仪器测量才能得到，其振动频率一般高于,10HZ,并且汽车不出现明显的蛇行现象,6,无不平衡量的情况,7,在单侧加了不平衡量的情况,8,三、前轮摇摆的原因及排除步骤,产生前轮摇摆的原因,前轮摇摆是一复杂的摆动问题，其原因是多方面的，它除了与结构设计、制造和维修工艺有关外，在使用中出现摇摆故障时，还与转向机构松旷、前轮定位失常和前轮不平衡等因素有关。,9,(l),转向机构松旷的影响。转向机构除了传递来自方向盘的转向扭距之外，还有阻止转向轮自动偏转的作用。若转向机构各配合件磨损松旷、各球节磨损过甚间隙过大，将会使转向传动系统阻尼作用减弱，振动位移量加大，前轮稳定效应降低。,(2),前轮定位参数失常的影响。前轮定位包括前轮外倾、前轮前束、主销内倾和主销后倾,4,个要素，且不同型号的车型都有各自的参数值。如果前桥弯扭变形，主销与衬套磨损过于松旷，钢板弹簧固定松旷或错位等都会使前轮定位参数失常，从而破坏了转向轮的稳定效应，引起前轮摇摆。,10,转向轮定位参数,增大主销后倾角,增大主销内倾角,增大车轮外倾角,增大前束角,摆振峰值,增大,减小,减小,增大,11,(3),前轮质量不平衡的影响。前轮质量不平衡，对转向轮的跳动和摇摆都有影响。造成前轮质量不平衡的具体因素有,:,前轮轮盘、轮毂和轮胎等的加工精度不高，材料及其密度不均匀,;,装配时，轮胎、轮盘和轮辋等装配不同心,;,轮胎磨损不均匀，外胎修补或翻新。另外，转向系刚度太低，前钢板弹簧,U,形螺栓松动或钢板销与其衬套配合松旷，转向系与前悬挂的运动互相干涉，道路不平，货物装载不合理等对前轮摇摆也有影响,12,(4),轮毂轴承松旷或损坏的影响。,轮毂轴承松旷或损坏就不能有效地受到轴向牵制，车轮遇到阻力就会在转向节轴上径向摆动，从而牵动车轮沿主销摇摆。,(5),轮辋变形的影响。,轮惘变形，车轮滚动必然产生摇摆，轮胎螺丝松动，也会产生前轮摇摆的后果,13,(6),前钢板弹簧绕度或片数不一致的影响。,前左右钢板弹簧绕度或片数不一致，不仅会使前轮定位失常，而且会使车架倾斜，使得两前轮承载质量不均，也容易引起前轮摇摆,(7),车架变形或车架刚性差的影响。,车架变形，如同前钢板弹簧绕度或片数不一致的后果。车架刚性差，遇到颠簸，使承载重心交变游动，造成前轮摇摆,14,(8),轮胎气压过高的影响。,轮胎气压过高，遇到颠簸便过于弹跳，再加上其他不良因素，也会引起前轮摇摆。,(9),货物装载不合理的影响。,货物装载过于靠后或过于偏左偏右，以及载物重心容易交变、游动者,(,如油罐车、洒水车等,),，使前轮轻飘，交变游动而引起前轮摇摆。,15,前轮摇摆的诊断与排除,前轮摇摆严重地破坏了汽车行驶的平顺性，直接影响了行驶安全和运输效率。因此，若出现前轮摇摆故障，应及时进行检查诊断并加以排除。排除方法,:,可采取分段逐步检查。,第一步，检查转向系各部位的配合是否松旷，若松旷，应予以调整或修复前轮定位是否合乎规范要求,(,若前束值过小或过大，应进行调整正确的前束，使前轮不摇摆，且轮胎磨损正常。,16,第二，若经查无异常时，再架起后桥，启动发动机挂高速档，使驱动轮达到路试时摆振的车速，若车身和转向盘都抖动，则为传动系有故障，否则可确定为前桥、转向系统有故障。,第三步，当确定前桥、转向系统有故障时，应顶起前轴，拆下直拉杆，使之与摇臂分开，推动摇臂和转动前轮，再确定故障是在转向机还是在联动装置，分别予以检查和排除，顶起前轮后，沿轴向扳动轮胎，若有轴向移动，则应进行调整轮毂轴承。,17,第四步，检查前轮质量是否平衡。首先，察看前轮是否装用了翻新胎，外胎有无严重损伤，若有应予以更换，若无，可用轮胎平衡仪进行检查前轮的质量。若无车轮平衡仪，可以用简便的方法进行,:,将前桥顶起，分别转动左右轮，当转动着的前轮完全静止后，用粉笔或油漆在轮胎下缘做一标记，而后再次进行转动，如若每次转动静止后的静止点均在同一位置上，则证明车轮不平衡，若静止点毫无规律，则证明车轮基本平衡。,18,第五步,:,检查前钢板弹簧,U,形螺栓，前钢板梢与衬套等处是否松旷，若松旷可予以修复,;,若不松旷，再检查左、右两架钢板弹簧的厚度、片数，弧高、长度和新旧程度是否一致，若不一致予以调整,第六步，经过上述检查均无问题，则应考虑转向系的刚度、货物的装载情况、轮胎气压和不平道路的影响等,19,总之，在排除前轮摇摆的故障时，不能盲目大拆大卸，首先要从外表检视着手，对重点部位详细检测，认真分析和查找原因，找出对策。另外，由于此故障很可能是诸多因素同时作用或部分因素同时作用所致。单检查排除某一部分难以解决问题，应作全面检查、诊断、逐个排除。,20,Thank you!,21,