三輪車轉向系的研討

邢志強

摘要 在三輪車的設計中，三輪車的轉向系設計的好壞，直接影響到整車的性能，本著經濟性、實用性和安全性的原則，下面就三輪車的轉向系統在設計時、裝配中應注意的事項及要點進行以下研討。

關鍵詞 三輪車；轉向系統；方向把

中圖分類號 U489 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2009）04-0047-01

三輪車的轉向系，絕大部分為方向把式，少數為方向盤式。方向把式轉向，沒有傳動速比，駕駛員的轉向力直接作用在方向把上，通過前叉轉動前轉達向輪轉向，車輛在行駛過程中，道路的沖擊力通過車辦直接傳給方向把，因此要求操縱輕便、靈活、不得有阻滯和晃動。從安全角度考慮相對會差一點，但從經濟性和實用性來考慮還是相當的理想，是現在較為普遍使用的轉向方式。對于少數方向盤式轉向機型，采用敞開式齒輪齒條轉向機構，既復雜又不可靠，目前不宜采用。車輛在行駛過程中，會遇到各種復雜的道路交通情況，還要經受來自不平道路、坡道等各種外部因素的干擾，三輪車的轉向系應具備以下能力：

1）根據道路、地形和交通情況限制，能夠正確地遵循駕駛員給定的方向行駛。

2）在行駛過程中，具有抵抗力圖改變其行駛方向的各種干擾，并保持穩定行駛的能力。

3）操縱轉便，安全可靠。

4）在轉向后，轉向車輪有自動回正能力。穩定的直線行駛能力。

5）轉向輪沖擊力傳遞到方向把上要小。為達到上述要求的能力，在設計和制造中都要注意一些問題。

1）安裝前叉軸的套管在車架上焊正，使其中心線與車輛縱向對稱面重合。

2）主銷后傾角嚴格按設計制作，保證其正確無誤。

3）車架、前叉沒有變形扭曲。

4）轉向輪的定位和擺振：

安全基準中規定：“三輪農用運輸車的方向把應操縱輕便靈活，不得有擺振，阻滯或其它異常現象”，這是車輛安全行駛的重要條件。它需由正確的總體設計，特別是合理確定前輪定位參數來保證。

轉向輪的擺振，是指車輛行駛過程中，駕駛員沒有操縱轉向手把，而轉向輪出現繞轉向軸左右擺動的現象。它破壞車輛的直線行駛性，引起方向把的抖動，加速輪胎的磨損，使駕駛員緊張疲勞，嚴重時導致轉向輪失控。

車輛的前輪及轉向系統是一個剛度和阻尼變化的彈性系統。在車輛行駛過程中，存在著多種激振因素。如果整車總布置和前輪定位參數恰當，系統的質量、剛度、阻尼等達到合理匹配，前輪就不會出現擺振，反之就會出現擺振。

三輪車轉向系中的前輪定位。如z 左下圖所示，γ 角稱主銷后傾角，它是轉向軸軸線在車輛縱向對稱平面內與地面垂線的夾角。一般在17o ～ 21°，個別達12° ～ 26°。由于γ的存在，轉向時，地面側向反力Y1 可產生一繞主銷的回正力矩My，其大小為My=Y1Rlsinγ，其中Rl 為車輪半徑。γ 角不應過大，因為My 也使轉向費力；若在側坡，側風或其它路面不平的側向力的作用大，它是使前輪偏轉的力矩，容易引起前輪的擺振。一般情況大家均取γ 角為18°。經驗證，該值比較合理。

轉向軸軸線對轉向輪中心還后移一距離Ly, 稱主銷后移距離，其作用是：1）使側向反力Y1 繞主銷的回正力矩My 減少為My=Y1（Rlsinγ-Ly）。2）轉向后，由于主銷后傾和后移的共同作用，使前輪中心相對車架的高度相應增大，即將車架抬高一距離Δh，轉向停止后，車輛的重力有力圖使車架回到車輛直行時的最低位置的力矩，相當于四輪家用動輸車的主銷內傾所起的回正作用。

5）正確的參數選擇是保證轉向系正常工作的基礎，制造裝配也是很重要的一環，要注意以下幾點：

（1）方向把左右端離地面高度一致，左右轉向角相等，轉向時不與其它機件相干涉。

（2）前叉軸兩端的軸承間隙合適，作到轉向靈活。

（3）前叉無變形，無拼湊焊接現象，左右減震長短一致性能良好。