1.3前轮外倾
前轮旋转平面向外倾斜一个角度y,称前轮外倾,如图3所示。前轮外倾使其接地点到转向节轴线与地面交点之间的距离缩短,从而减小了前轮偏转的阻力矩,使转向操纵轻便。此外,前轮外倾使地面支反力的轴向分力Fy指向前轮内侧的大圆锥轴承,减轻外侧小轴承的负荷及前轮松脱的危险性。拖拉机前轮外倾角一般为1.5°~4°,汽车的为1°左右。有的汽车前轮外倾角为负值,以避免转向时车身过分倾斜,如上海桑塔纳轿车为-30'~±20'。
1.4前轮前束前轮
前轮前端在水平面上向里收束,称前轮前束,如图4所示。其作用是为了抵消前轮外倾所造成的外滚趋势,保持两前轮直线行驶,以减小行驶阻力和轮胎的磨损。在前轮居中位置,与前轮轴中心线相同高度上,两前轮后端与前端距离之差A-B即为前束值,一般为2~12 mm。有的汽车前束取负值,如桑塔纳轿车前束值为-3~1 mm。
使用中调整轮距时,前束值也要调整。通过改变横拉杆长度(转向梯形机构)或左右纵拉杆长度(双拉杆转向机构)来实现。调整时注意各生产厂规定的测量位置。
2 前轮定位失准的原因
拖拉机等农用车辆,主要工作在乡间田野,道路环境条件差,长期使用前轮定位值会因如下原因而发生改变。
2.1磨损
车辆在使用过程中,转向机构、行走机构中的一些配合件会发生磨损,导致前轮定位值发生变化。当车轮轴承因磨损而间隙变大时,车轮在行进中的晃动量增加,前束值和外倾角则因车轮晃动而变动。转向节立轴与衬套的间隙因磨损变大时,会造成前轮定位四项值均发生改变。转向节球头销间隙变大时,则导致前束值的改变。因磨损而使前轮定位发生变化是正常的,也是难免的,只要磨损在正常范围,前轮定位的改变不会给车辆的正常工作造成多大的影响,但当一处或多处,尤其是转向节立轴与衬套磨损严重时,就需立即修复。
2.2变形
拖拉机零部件在长期使用中发生变形是不可避免的。当前桥因承受载荷而从中间向下弯曲时,转向节立轴内倾角会变大,前轮外倾角会变小。当立轴因装载而变形时,转向节立轴后倾角会变大。转向横拉杆变弯时,前束值则会变小;转向节立轴与前轮轴的几何夹角因变形而变小时,前轮外倾角会变小等。这种因为金属零件的弹性变形而导致前轮定位的失准,属正常现象,只要变形量不大,它对前轮定位的影响是允许的。而变形过大,造成的前轮定位失准将是难以恢复的,车辆的上常行驶就失去了保证。
2.3行驶系统故障及使用方面的原因
车架、车桥、悬挂、车轮等组成行驶系的零部件损坏、功能失效或连接松动时,均可造成前轮定位的失准。拖拉机的前悬架一般都采用独立悬架。当车轮在行驶中因振动而上下移动时,主销内倾角和车轮外倾角均会不断变化,如果超载严重,这两个前轮定位都会失准。此外,摆臂与车身或转向节的连接以及减振器与车身的连接出现松动,橡胶垫圈老化或损坏等,均会造成前轮定位失准。采用非独立悬架的农用车辆,当钢板弹簧疲劳变软或与车架的连接松动,转向节松晃,球头销、前轮轴承与主销衬套损坏等等,都会使前轮定位失准。