单元八汽车转向系.docx

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改变或恢复方向的特殊机构叫做汽车转向系统。

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汽车转向系统分为两大类:机械转向系统和动力转向系统。

用来改变或恢复汽车行驶方向的特殊机构叫做汽车转向系统。

转向系统一般由转向操纵机构、转向器和转向机构组成。

1、转弯半径越小，F底-蛋醋床越亮，华侨郑滑雪街价值模型越好，醋越吹，凳子越好，酱越好，F底-低车坟越差。

2、你怎么了？你怎么了？动力转向系统是在机械转向系统的基础上增加一套转向加力燃烧室而形成的。

汽车转向系统的主要功能是控制汽车的行驶方向。

3、驾驶员通过操纵方向盘并通过转向系统传递来控制方向，使车辆保持直线行驶或改变行驶方向。

4、编号:时间:X，X，2021蜀山有路难走，学海无涯页码:63页共63页第八单元汽车转向系统定义:当汽车需要改变行驶方向时，方向盘必须绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求，然后方向盘将恢复到直线行驶位置。

这种由驾驶员控制方向盘偏转和回位的机构称为汽车转向系统。

5、系统的类型、组成及工作过程分类汽车转向系统根据转向能量来源的不同分为机械转向系统和动力转向系统。

基本构成机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能量。

机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。

图8-1是其总体布置示意图。

6、图8-1机械转向系统示意图系统工作过程汽车转弯时，驾驶员转动方向盘，将转向力矩通过转向轴、万向节、转向传动轴输入转向器。

从方向盘到转向传动轴等一系列部件都属于转向操纵机构。

转向器中有12个啮合传动副，具有减速增力的作用。

7、转向器减速后的运动和增大的扭矩传递给转向摇臂，再通过转向直拉杆传递给固定在左转向节上的转向节臂，使左转向节和安装在其上的左方向盘绕主销偏转。

8、左、右梯形臂的一端分别固定在左、右转向节上，另一端通过球铰与转向横拉杆连接。

当左转向节偏转时，通过梯形臂、横拉杆和梯形臂的传动，右转向节和安装在其上的右方向盘绕主销同方向偏转相应的角度。

转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂和转向拉杆统称为转向传动机构。

梯形臂、横拉杆和前桥组成转向梯形，其作用是在汽车转向时，使内外转向轮按一定规律偏转。

动力转向系统动力转向系统是一种同时利用驾驶员体力和发动机功率作为转向能量的转向系统。

动力转向系统是在机械转向系统的基础上增加一套转向助力器而形成的。

图8-2是液压动力转向系统的示意图。

其中，转向油箱、转向油泵、转向控制阀、转向助力缸都是转向助力器的组成部分。

图8-2动力转向系统示意图汽车使用动力转向系统时，一般情况下，驾驶员控制机械转向系统提供转向所需的一小部分能量，同时带动转向助力器工作，发动机通过转向助力器提供转向所需的大部分能量。

当转向助力器出现故障时，驾驶员一般可以独立承担汽车的转向任务。

2转向系统角传动比和转向时车轮运动规律1。

转向系统角传动比安装在方向盘同侧的方向盘转角与方向盘偏转角的比值称为转向系统角传动比，常用iW表示。

转向时车轮运动规律汽车转弯时，内轮和外轮滚动的距离不相等。

对于普通汽车来说，后轮轴左右两侧的驱动轮因为有了差速器，可以以不同的速度滚动不同的距离。

但如果前轴左右两侧的方向盘滚动距离不同，必然会造成车轮沿路面滑动，增加转向时的行驶阻力和轮胎磨损。

为了避免这种现象，需要转向系统保证汽车转弯时所有车轮都是纯滚动的。

显然，这只有在转向过程中所有车轮的轴线相交于一点时才能实现。

这个交叉点o称为汽车的转向中心(图8-。

从图中可以看出，汽车转弯时，内方向盘的偏转角大于外方向盘的偏转角。

和的关系为:ctg=ctg+B/L，其中:B-两个主销的中心距(略小于方向盘轮距)；l-汽车轴距这个关系是由转向梯形保证的，所以上面的公式也叫转向梯形的理论特性关系。

到目前为止，所有汽车转向梯形的设计都只能保证在一定的车轮偏转角范围内，两侧的车轮偏转角一般接近上述关系。

从转向中心O到外侧方向盘与地面接触点的距离r称为汽车的转弯半径。

转弯半径R越小，汽车转弯所需的空间越小，汽车的机动性越好。

当外侧方向盘的偏转角达到最大值max时，转弯半径R最小。

汽车内方向盘最大偏转角一般在3542之间。

一般货车的最小转弯半径在7m13m左右。

图8-3两轴车转向示意图三轴车转弯时，与上述情况类似。

图8-4前桥转向的三轴车示意图对于只有前桥转向的三轴车来说，由于中轴和后轮轴车轮的轴线始终平行，所以没有理想的转向中心。

它用一条与中后轮轴线等距的假想平行线CD与前轮轴线相交于O点，如图8-4所示，转弯时所有车轮都绕O点滚动。

这种情况下只有前轮做纯滚动，而中后桥的车轮在滚动的同时伴随着轻微的滑动。

2机械式转向器1方向盘的功能、类型、传动效率和自由行程功能转向器是转向系统中的减速增力传动装置。

它的作用是增加从方向盘传递到转向节的力，改变力的传递方向。

类型转向器有很多种，一般根据转向器中啮合传动副的结构类型来分类。

目前应用比较广泛的有蜗杆曲柄指销式、循环球式、齿轮齿条式等几种。

转向器传动效率转向器输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。

当动力从方向盘输入，从转向摇臂输出时，得到的传动效率称为正效率。

反之，称为逆效率。

方向盘自由行程由于转向系统的传动部件之间存在装配间隙，并且这些间隙会随着零件的磨损而增大，所以在一定范围内转动方向盘时转向节并不同步转动，而是在消除这些间隙并克服零件弹性变形后相应转动，即方向盘有一个空转过程。

方向盘空转消除间隙和克服弹性变形的角度称为方向盘自由行程。

方向盘的自由行程有利于缓解路面冲击，避免驾驶员过度紧张，但自由行程过大会影响转向灵敏度。

一般来说，方向盘从直线中间位置到任意方向的自由行程不超过1015。

当零件磨损到方向盘自由行程超过2530时，必须进行调整。

通常通过调整转向器传动副的啮合间隙来调整方向盘的自由行程。

2转向器的结构和工作原理蜗杆曲柄指销转向器结构图8-6为EQ1090E汽车的蜗杆曲柄双销转向器。

主要由转向器外壳、转向蜗杆、转向摇臂、指销等组成。

转向器外壳固定在车架的转向器支架上。

壳体内装有传动副，传动副的主动部分是转向蜗杆，从动部分是安装在摇臂轴曲柄端的指销。

带有梯形截面螺纹的转向蜗杆支撑在转向机壳两端的两个向心推力球轴承1和2上。

转向器下盖上装有调节螺塞，用于调节向心推力轴承2的预紧力，调节后用螺母锁紧。

蜗杆与两个锥形指销啮合，形成传动副。

两个指销均由双列圆锥滚子轴承支承在曲柄上，其中靠近指销头部的一排轴承没有内圈，滚子与指销轴颈直接接触，因此可以将指销轴颈的直径做得更大，以保证其足够的强度。

安装在滚动轴承上的指销可以绕自身轴线转动，从而减少啮合传动时蜗杆和指销的磨损，提高传动效率。

螺母用于调节轴承的预紧力，使指销转动自如，无明显轴向间隙。

调整后，用销件锁紧螺母(图中未显示)。

安装指销和双列圆锥滚子轴承的曲柄做成叉形，与摇臂轴成一体。

摇臂轴由粉末冶金衬套支撑在外壳中。

转向器侧盖上装有调节螺钉，可以改变摇臂轴的轴向位置来调节指销与蜗杆的啮合间隙，从而调节方向盘的自由行程。

调整后，用螺母锁紧。

摇臂轴伸出壳体的一端通过花键与转向摇臂连接。

图8-6东风EQ1090E汽车转向器工作过程(观看蜗杆曲柄指销工作原理动画)汽车在转弯时，驾驶员通过方向盘带动转向蜗杆(主动部分)转动，与之啮合的指销(从动部分)一边转动一边摇把。

蜗杆曲柄指销转向器的传动副中可能有两个或只有一个指销。

单销式和双销式在结构上基本相同。

与双销式相比，单销式的结构更简单，但转向摇臂的摆角不大，一般总摆角只有80，而双销式可以达到120左右。

因为当摇臂轴的角度较大时，虽然双销型中的一个指销已经脱离蜗杆，但是另一个指销仍然保持接合。

此外，当摇臂轴的旋转角度不大时，双销式的两个指销与蜗杆啮合，每个指销承受的载荷小于单销式指销，因此双销式指销比单销式指销磨损小，使用寿命长。

3齿轮齿条式转向器(看齿轮齿条式转向器视频)结构图8-7a所示为齿轮齿条式转向器。

主要由转向器外壳、转向器和转向齿条组成。

转向器通过转向器外壳两端的螺栓固定在车身(车架)上。

图8-7所示的齿轮齿条式转向器的齿轮轴通过滚珠轴承和滚柱轴承垂直安装在壳体内，其上端通过花键与转向轴上的万向节(图中未示出)连接，其下部是与轴为一体的转向器。

转向器是转向器的驱动部分。

与之啮合的随动转向齿条水平设置，齿条后部装有压缩弹簧垫。

在压缩弹簧的作用下，压缩弹簧垫将齿条压向齿轮，保证齿条与齿轮无间隙啮合。

调节塞可用于调节压缩弹簧的预载。

压缩弹簧不仅起到消除啮合间隙的作用，而且是一种弹性支撑，可以吸收部分振动能量，缓解冲击。

工作过程(看齿轮齿条式转向器的视频)转向齿条的中部通过横拉杆支架与左右转向横拉杆连接。

转动方向盘时，转向器转动，与之啮合的转向齿条沿轴向运动，使左右转向横拉杆带动转向节转动，方向盘偏转，从而实现汽车转向。

调整齿轮齿条式转向器的调整主要是调整转向器与转向齿条的啮合间隙(如图8-8所示)。

调整方法如下:转动齿轮使齿条处于伸缩运动的中间位置，用扭矩扳手和专用套筒将调整螺塞拧至7-15Nm，然后回缩30-40nm，然后保持螺塞位置不变，再拧紧锁紧螺母；将专用工具插入齿轮花键端，以10-15r/min的速度转动齿轮，测量齿条(带伸缩橡胶套和油脂)的预紧度(齿轮转动阻力矩)，保证转动平稳；在机架上安装连接叉时，注意机架端面与连接叉的对准。

8-8齿轮齿条式转向器的调整特点齿轮齿条式转向器结构简单；传动效率高，操作轻便；重量轻；由于不需要转向摇臂和转向直拉杆，简化了转向传动机构。

在有效解决了转向器反向传动效率高、变速比大的技术难题后，该转向器已广泛应用于中级以下轿车和前悬架独立的轻小型货车，如本田飞度轿车、上海桑塔纳轿车、天津李霞轿车、柳州五菱小型货车等。

4循环球式转向器(观看循环球视频)8-9解放CA1092汽车转向器结构循环球式转向器是国内外应用最广泛的转向器之一。

与其他类型的转向器相比，循环球转向器的主要结构特点是具有两级传动副。

图8-9所示为解放CA1092汽车循环球齿条齿扇转向器。

第一级传动副是转向螺杆-转向螺母；螺母的下平面加工成齿条，与齿扇轴内侧的齿扇啮合，形成齿条-齿扇二级传动副。

显然，转向螺母既是第一级传动副的从动部分，又是第二级传动副的主动部分。

当方向盘转动转向螺杆时，转向螺母不能随之转动，只能沿杆的轴向移动，带动带齿的扇形轴(即摇臂轴)转动。

转向螺杆由两个推力球轴承支撑，轴承的预紧力可以通过调整垫片来调整。

转向螺母宽松地套在转向螺杆上。

为了减少两者之间的摩擦，两者的螺纹不直接接触，在两者之间安装许多钢球，实现滚动摩擦。

螺杆和螺母的螺纹都加工成横截面近似半圆形的螺旋槽，两者的槽配合形成横截面近似圆形的螺旋管状通道。

螺母侧面有两对通孔，钢球可以从通孔插入螺旋通道。

螺母外有两根钢珠导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。

导管里也装满了钢珠。

这样，两个导管和螺母中的螺旋通道就组合成了两个独立封闭的钢球“流道”。

工作原理(看循环球转向器工作原理视频)转动转向螺杆时，力通过钢珠传递到转向螺母上，使螺母沿杆的轴向运动。

同时，由于摩擦力的作用，所有的钢球都在螺杆和螺母之间的螺旋通道中滚动。

在螺旋通道中转两圈后，钢球从螺母中流出进入导管的一端，再从导管的另一端流回螺母中。

所以舵机工作时，两排钢球只是在各自封闭的流道内循环，不会脱落。

调整转向螺母下平面加工的齿条是倾斜的，变齿厚的齿扇与之啮合。

只要齿轮扇形轴相对于齿条轴向移动，它们之间的啮合间隙就可以调整。

调节螺钉拧在侧盖上。