前轮摇摆现象是一个复杂的振动问题。解放 CA1121J 型运输车的前轮、前轴和转向传动机构通过非独立悬架与车架相连，从而组成一个复杂的振动系统。为便于分析，可将该振动简化为前轮在水平面内绕主销的摆振，造成如图 1-a 所示的汽车走“蛇行”轨迹；前轮在垂直平面内绕纵轴线的角振动，即车轮的上下跳动，造成如图1-b 所示的行驶轨迹；如两种振动同时存在，前轮的运行轨迹即为断断续续的曲线，如图 1-c 所示。

当前轮受外界干扰力时，前轮的弹性系统产生位移变形；当外界干扰力消失时，由于弹性元件内部的摩擦阻力、相互配合件之间的摩擦阻力的作用，使前轮的振动成为有阻尼的衰减振动；若外界干扰力以一定的频率作用于前轮，振动现象便持续下去；当外界干扰力的频率与前轮的固有频率相同时，则发生强烈的共振现象。

造成CA1121J型运输车前轮摇摆的结构因素是多方面的，除与结构设计、制造和维修工艺有关外，在使用中出现前轮摇摆故障，多与转向机构松旷、前轮定位失常，前轮质量不平衡、轮胎气压及自激振动等因素有关。

一、转向机构松旷的影响

从 CA1121J 型运输车前轮结构上分析，在外界偶然干扰力作用下，前轮在运动学和动力学上形成稳定和不稳定的内在因素，两者相互联系又相互制约。当前轮振动时，由于系统的弹性及阻尼（机件间的内摩擦及回正力矩）作用，使振动成为衰减振动，也称阻尼振动。当系统的阻尼适当时，前轮返回中间位置保持直线行驶状态，汽车处于稳定状态。

转向机构各配合副调整过紧，虽然使阻尼作用增大，稳定效应提高，但会降低传动效率，同时加大了零件的磨损。各配合副过松，如转向传动机构中各球节的松旷，轮毂轴承松旷、主销与衬套间隙过大，转向机固定螺栓松动等，均会使阻尼作用明显下降，振动的位移量加大，导致前轮摇摆加剧。

二、前轮定位失常的影响

为保证汽车直线行驶的稳定性，CA1121J 型运输车的前轮定位参数，设计为主销内倾角6°，主销后倾角1°30'，前轮外倾角 1°，前束值为 2～6mm。如果这些参数在使用或维修中发生了较大的变化，例如前轴弯曲或扭曲、车架变形、钢板弹簧下沉过多或折断，前束调整不当，前钢板 U 型螺栓松动以及前后吊耳销与衬套磨损过甚等，都将导致前轮定位失常，降低了转向传动机构的刚度，使前轮稳定力矩减小，前轮绕主销振动的固有频率降低，稳定效应变差，使共振现象提前出现，造成前轮摇摆。

三、前轮旋转质量不平衡的影响

研 究 表 明 ， 某 些 情 况 下 ，CA1121J 型运输车前轮旋转质量不平衡带来的干扰对前轮摇摆影响很大，如图 2 所示。

假设，车轮在旋转时，其不平衡质量m，位于半径为 r 的圆周上，车速为 v，前轮旋转的角速度为 ω，其不平衡质量引起的离心力为：

P=mv2r=m·ωz·r

其水平分力为：

Px=P·cosωt=m·ω2·r·cosωt

与力臂 L 形成的力矩：

M=m·ω2·r·L·cosωt

使前轮在水平面内绕主销转动，且该力矩按余弦规律变化。

垂直分力：

Py=P·sinωt=m·ω2·r·sinωt

使前轮在垂直平面内上下跳动，且该力按正弦规律变化。

实验表明：CA1121J 型运输车前轮周缘上有 0.1kg 的偏重，车速为60km/h 时，产生的离心力为 6kg，车轮失衡值为 4800g·cm，造成前轮摇摆。尤其是左右两轮偏重位置相差180°时，摇摆最为严重，并随车速的增高而加剧。

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