汽车前轴损伤变形症状、原因和故障排除
汽车的前轴受到损伤和变形了,这怎么办好呢?下面汽车维修网小编我介绍汽车前轴损伤变形现象、原因和故障排除,希望对大家有帮助。
一般载重车前桥的横断面大多数呈工字形,也称工字梁。工字梁能承受较大的负荷,其主销孔的位置精度直接影响汽车前轮定位的准确性,对汽车操纵的轻便性、稳定性及轮胎磨损有着很大影响,故在修理中应对工字梁进行仔细的检查和校正。
前桥损伤症状主要有:主销座孔磨损,主销孔上下端磨损和锁销孔磨损;工字梁表面有裂纹等。
前轴变形,主要是弯曲和扭曲变形。
弯曲分垂直上下和水平前后弯曲两种。
垂直弯曲由于承受过大的垂直负荷引起的。汽车高速通过障碍,起步过猛紧急制动,都易产生水平弯曲及扭曲变形。弯曲及扭曲变形,一般产生在弹簧外侧。除由于碰撞等事故损伤外,通常垂直弯曲大于水平弯曲。由于紧急制动而引起扭曲变形,则向前扭曲变形往往大于向后扭曲变形。
前轴变形和损伤后,汽车在行驶中就会失去车辆行驶的稳定性和可靠性,而导致严重的交通事故发生。
前轮定位发生改变时,不但降低汽车操纵灵活性,而且也加速了轮胎的磨损,影响汽车正常行驶。
【汽车前轴损伤变形原因】
前轴损坏原因分析:
垂直和侧向反作用力在前轴的垂直平面内产生弯矩,造成前轴中部及主销孔附近在垂直方向弯曲,在钢板弹簧座附近、主销孔附近及前轴中部断面的弯曲与弯曲应力最大。
汽车转弯时,外侧向反作用力使前轴向上弯曲;内侧向反作用力则使前轴向下弯曲。
我国交通规则规定靠右行驶,右转向转弯半径小、则离心力大,造成左悬架受力大,地面的反作用力也大,因此所受弯矩也就大,这就造成了前轴左端向上弯曲大于右端向上弯曲,即左销孔内倾角增大、右销孔内倾角减小的倾向。
地面纵向力的作用方向是由前向后,使主销附近向后弯曲。所产生的力矩使主销孔轴线绕前轴纵向剖面扭转,从而造成主销孔附近上端向前、下端向后扭曲。
由于车辆靠右行驶,且右转较多,而在右转弯时,右车轮速度小于左车轮,故右车轮受纵向力大于左车轮,这就造成主销孔轴线向前扭转、前轴中部向前弯曲、中部扭曲,右边大于左边。这也是右主销孔磨损大于左主销孔、右主销孔轴线与钢板弹簧定位孔轴线(或定位孔对称点)偏差距离大于左边的原因之一。
由于作用在前轴上的垂直弯矩大于水平弯矩,故主销孔及上下端面的横向磨损大于纵向;又因向上的作用力大,使主销孔下部磨损大于上部。
上述各力作用使前轴弯曲变形,因而主销孔轴线间距离变小。
作用在前轴上的各力使主销在孔中有两个方向扭转的趋势,前轴主销孔与主销系过渡配合,中部的楔形横销,控制主销上下蹿动和转动。
在前轴受力时,主销只能以横销为支点摆动,由于两端摆幅大,所以主销孔上下部分磨损大于中间;钢板弹簧座平面、定位孔和螺栓承孔的磨损,主要是由于钢板弹簧紧固螺栓松动后,汽车在运动中,钢板弹簧与座、定位销与承孔、螺栓与承孔产生相对运动而造成的。
由于汽车行驶时受力复杂多变,所以它们的磨损是不规则的。
前轴受力复杂多变,以垂直弯矩为大。当汽车制动时,前轴负荷增大;汽车通过凹凸不平路面时,前轴受冲击负荷,由此容易引起金属疲劳,而在弯曲应力最大处产生裂纹。
【汽车前轴损伤变形故障诊断】
前桥损伤、变形的检验:
用专用角尺检验法,试棒插入主销孔内,并在两钢板弹簧座上各放一只专用垫铁,在垫铁上放一只专用角尺,角尺的角度应调放固定在各车型规定范围内。然后使角尺直立边贴靠试棒,即可查出结果。如上端有间隙,说明前轴向下弯曲;下端有间隙,说明前轴向上弯曲;另外还可以从角尺与垫块刻线重合情况,以及角尺与试棒的重合情况,判断前轴有无前后弯曲和扭曲。该方法所需的设备及其操作都比较简单、易行,但是检验精度不高,不能定量地测出工字梁弯曲和扭曲的数值。
用拉线检验,将前轴置于水平位置,画出两钢板弹簧的中心线,在线的两端吊上重锤,并使线通过两主销孔中心,用尺测量两个钢板弹簧座平面与线之间的距离,两者之差即为梁的直线度。拉线检查两座的中心线是否处在同一条直线上(如图2-34所示),检查两座的定位中心孔至线的距离是否有偏差,如有偏差,则说明梁有扭曲;检查主销孔上平面内端与线的距离,两距离有误差,则说明主销角度不正。
用直尺分别测量两钢板弹簧座与细线的距离,如不相等,中心不在同一直线上时,则说明前轴两端有上下弯曲,或向前、向后弯曲。然后将两端吊有重物的细线放在前轴主销孔上平面的中心位置上,要求主销孔中心与钢板弹簧座平面与细线间的距离相等,如测量的距离不相等,则表明前轴两端有上下弯曲。
为了确定哪端弯曲,可以与新件相比较,也可以用直尺找出哪一端弯曲,在观察细线是否通过两钢板弹簧座孔的中心,即知前轴两端有无前后弯曲。
用敲击法或直观法检查前轴是否有裂纹,如前轴在两钢板弹簧座的中心定位孔之间出现两条以上的裂纹,且深度超过横断面深度的1/4时,或者裂纹出现在弯颈上时,都应予报废。
若裂纹深度不大于横断面的1/4并在两钢板弹簧之间时,可将裂纹开凿V形槽,采用焊接法修补。焊后要求焊缝凸出机体高度不超过1~2mm。如超过时,可用手砂轮打磨平整。
【汽车前轴损伤变形故障排除】
前桥检验出弯曲变形时,应在压力机上冷压校正。冷校达不到目的时,可在局部加热后校正,校正后必须重复检验,符合原车型标准规定为止。冷压校正一般与检验设备配套进行。校正的方法、形式较多。前轴产生弯曲或扭曲变形时,可以采用热校方法。即将前轴的部位局部加热至500℃~600℃后,进行手工校正。
另外还可采用前轴液压校正机进行校正。这种校正机可以在同一工位上校正和检验,既保证了校正质量,又提高了生产效率。检查前钢板弹簧座的磨损量时,应先用锉刀将钢板弹簧座平面的毛刺锉平,以保证测量精度。将钢直尺放在钢板弹簧座的不同方位,用厚薄规测量座平面的平面度误差。若平面度误差过大,应修平。当厚度较标准厚度减小2mm时,可用堆焊修复。要求修理后的钢板弹簧座的平面度误差不大于0.25mm,两座的平面度误差不能大于0.8mm。
汽车前轴损伤变形维修注意事项
汽车前桥通过悬架的车案相连接,两端安装车轮。因前轮受到垂直力和垂直反力及由其形成的弯矩(因这两种力均须由前桥来传递),水平方向的道路阻力和侧向制动力以及其形成的水平方向的弯矩,以及由制动力引起的转矩等各种力均需经过前桥传递给悬架,再传递至车架,故对前桥有以下要求:
必须有足够的强度和刚度,保证可靠地承受和传递车轮与车架间的最大作用力;应使转向节与主销和前轴间的摩擦力尽可能小;应保持车轮正确的定位角和合适的转向角;从而保证汽车的行驶稳定性和操纵轻便性,减轻轮胎磨耗,以延长前桥的使用寿命。
如检查确认汽车前桥损伤、变形,应予修换。
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