三轮车转向系的研讨

邢志强

摘要 在三轮车的设计中，三轮车的转向系设计的好坏，直接影响到整车的性能，本着经济性、实用性和安全性的原则，下面就三轮车的转向系统在设计时、装配中应注意的事项及要点进行以下研讨。

关键词 三轮车；转向系统；方向把

中图分类号 U489 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2009）04-0047-01

三轮车的转向系，绝大部分为方向把式，少数为方向盘式。方向把式转向，没有传动速比，驾驶员的转向力直接作用在方向把上，通过前叉转动前转达向轮转向，车辆在行驶过程中，道路的冲击力通过车办直接传给方向把，因此要求操纵轻便、灵活、不得有阻滞和晃动。从安全角度考虑相对会差一点，但从经济性和实用性来考虑还是相当的理想，是现在较为普遍使用的转向方式。对于少数方向盘式转向机型，采用敞开式齿轮齿条转向机构，既复杂又不可靠，目前不宜采用。车辆在行驶过程中，会遇到各种复杂的道路交通情况，还要经受来自不平道路、坡道等各种外部因素的干扰，三轮车的转向系应具备以下能力：

1）根据道路、地形和交通情况限制，能够正确地遵循驾驶员给定的方向行驶。

2）在行驶过程中，具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力。

3）操纵转便，安全可靠。

4）在转向后，转向车轮有自动回正能力。稳定的直线行驶能力。

5）转向轮冲击力传递到方向把上要小。为达到上述要求的能力，在设计和制造中都要注意一些问题。

1）安装前叉轴的套管在车架上焊正，使其中心线与车辆纵向对称面重合。

2）主销后倾角严格按设计制作，保证其正确无误。

3）车架、前叉没有变形扭曲。

4）转向轮的定位和摆振：

安全基准中规定：“三轮农用运输车的方向把应操纵轻便灵活，不得有摆振，阻滞或其它异常现象”，这是车辆安全行驶的重要条件。它需由正确的总体设计，特别是合理确定前轮定位参数来保证。

转向轮的摆振，是指车辆行驶过程中，驾驶员没有操纵转向手把，而转向轮出现绕转向轴左右摆动的现象。它破坏车辆的直线行驶性，引起方向把的抖动，加速轮胎的磨损，使驾驶员紧张疲劳，严重时导致转向轮失控。

车辆的前轮及转向系统是一个刚度和阻尼变化的弹性系统。在车辆行驶过程中，存在着多种激振因素。如果整车总布置和前轮定位参数恰当，系统的质量、刚度、阻尼等达到合理匹配，前轮就不会出现摆振，反之就会出现摆振。

三轮车转向系中的前轮定位。如z 左下图所示，γ 角称主销后倾角，它是转向轴轴线在车辆纵向对称平面内与地面垂线的夹角。一般在17o ～ 21°，个别达12° ～ 26°。由于γ的存在，转向时，地面侧向反力Y1 可产生一绕主销的回正力矩My，其大小为My=Y1Rlsinγ，其中Rl 为车轮半径。γ 角不应过大，因为My 也使转向费力；若在侧坡，侧风或其它路面不平的侧向力的作用大，它是使前轮偏转的力矩，容易引起前轮的摆振。一般情况大家均取γ 角为18°。经验证，该值比较合理。

转向轴轴线对转向轮中心还后移一距离Ly, 称主销后移距离，其作用是：1）使侧向反力Y1 绕主销的回正力矩My 减少为My=Y1（Rlsinγ-Ly）。2）转向后，由于主销后倾和后移的共同作用，使前轮中心相对车架的高度相应增大，即将车架抬高一距离Δh，转向停止后，车辆的重力有力图使车架回到车辆直行时的最低位置的力矩，相当于四轮家用动输车的主销内倾所起的回正作用。

5）正确的参数选择是保证转向系正常工作的基础，制造装配也是很重要的一环，要注意以下几点：

（1）方向把左右端离地面高度一致，左右转向角相等，转向时不与其它机件相干涉。

（2）前叉轴两端的轴承间隙合适，作到转向灵活。

（3）前叉无变形，无拼凑焊接现象，左右减震长短一致性能良好。