. . . . .郑州科技学院专科毕业设计（论文） 题 目 汽车底盘转向系原理常见故障分析学生姓名 黄松 专业班级 汽车检测与维修技术 学 号 200713046 所 在 系 机械工程系 指导教师 王红伟 完成时间 2010 年03月 27日 学习好帮手汽车底盘转向系原理及常见故障分析摘 要在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行驶意图。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何了解汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，对汽车转向系的故障进行诊断和分析，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同的驾驶人群显得尤为重要。本文主要是通过方向盘和我们的爱车进行分析，除了驾驶室裸露的一部分转向管柱外，在仪表盘下面，一直延伸到汽车前桥，还有转向系统的主要执行机构：转向器及其它附件。汽车转向系常见的故障有：转向盘自由转动量过大、转向沉重、自动跑偏、前轮摆振等。这些故障现象通常为综合性故障，除与转向系统有关外，还可能与轮胎、悬架、车身等有关。关键词 转向系/工作原理/故障诊断/排除Chassis steering system fault analysis principles and commonABSTRACTDriving in the car, the steering movement is the most basic movement. We are manipulated and controlled through the steering wheel to the direction of car travel in order to achieve their travel intentions. In the modern automobile, the steering system is essential for the most basic systems in the world, it is decided to vehicle active safety critical assembly, how to understand the car steering characteristics, the manipulation of the automobile with good performance, the car steering system fault diagnosis and analysis of the various car manufacturers has always been an important issue and research institutions. Especially in the high-speed vehicle, the driver of non-professional, traffic-intensive technology of today,Driving for a wider range of people is very important.This article is the car through the steering wheel and our analysis, in addition to the cab outside the exposed part of the steering column, in the instrument panel below has been extended to the auto front axle, as well as the main executing agency steering system: steering gear and other accessories .Automotive steering system common faults are: the steering wheel free rotation excessive, steering heavy, automatic deviation, the shimmy and so on. These failures are usually an integrated fault, except with the steering system on, but also may be related to tires, suspension, body and other relevant.KEY WORDS Steering，System， Troubleshooting for the working， principle目 录中文摘要英文摘要1 前言12 转向系的功用、类型22.1 功用22.2 类型23 转向系的基本组成和工作原理23.1转向系基本组成23.1.1 机械转向器33.1.2 转向操纵机构63.1.3 转向传动机构83.2 转向系工作原理及参数和转向理论143.2.1 转向系工作原理143.2.2转向系的参数和转向理论154 转向系的故障诊断174.1 转向沉重174.2 低速摆头184.3 高速摆头194.4 行驶跑偏204.5 单边转向不足21结 论23致 谢24参考文献25 学习好帮手1 前言传统的汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。普通的转向系统建立在机械转向的基础上，通常根据机械式转向器形式可以分为：齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式、蜗杆指销式。常用的有两种是齿轮齿条式和循环球式(用于需要较大的转向力时)。这种转向系统是我们最常见的，目前大部分低端轿车采用的就是齿轮齿条式转向系统。从上世纪四十年代起，为减轻驾驶员体力负担，在转向系统基础上增加了液压助力系统HPS(hydraulic power steering)，它是建立在机械系统的基础之上的，额外增加了一个液压系统，一般有油泵、V形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀。由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。现在液压助力转向系统在实际中应用的最多，根据控制阀形式有转阀式和滑阀式之分。这个助力转向系统最重要的新功能是液力支持转向的运动，因此可以减少驾驶员作用在方向盘上的力。虽然传统转向系统工作最可靠，但是也存在很多固有的缺点，传统转向系统由于方向盘和转向车轮之间的机械连接而产生一些自身无法避免的缺陷：汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重；转向传动比固定，使汽车转向响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化，驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位的变化进行一定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶。这就变相地增加了驾驶员的操纵负担，使汽车转向行驶存在很大的不安全隐患；液压助力转向系统经济性差，一般轿车每行驶一百公里要多消耗0.30.4升的燃料；另外，存在液压油泄漏问题，对环境造成污染，在环保性能被日益强调的今天，无疑是一个明显的劣势。2 转向系的功用、类型2.1 功用转向系是指由驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮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时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。转向系的功用是按照驾驶员的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。2.2 类型汽车转向系按转向动力源的不同分为转向系和动力转向系两大类。转向系以驾驶员的体力作转向动力源。动力转向系除了驾驶员的体力外，还以汽车的动力作为辅助转向能源，又可以分为液压式、气压式和电动式的动力转向系。3 转向系的基本组成和工作原理3.1转向系基本组成汽车转向系由转向操纵机构、机械转向器和转向传动机构三大部分组成，其具体组成如图10-1所示。转向操纵机构包括转向盘、转向轴、万向节、转向传动轴；机械转向器有多种类型，轿车上常采用齿轮齿条转向器；转向传动机构包括转向摇（垂）臂、转向直（纵）拉杆、转向节臂、转向梯形臂、转向横拉杆等。图3-1 转向系示意图1-转向盘 2-转向轴 3-转向万向节 4-转向传动轴 5-转向器 6-转向摇臂 7-转向直拉杆 8-转向节臂 9-左转向节 10-左转向梯形臂 11-转向横拉杆 12-右转向梯形臂 13-右转向节3.1.1 机械转向器（一）转向器概述1功用转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。2类型按转向器中的传动副的结构形式分，可以分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等几种。3.转向器的传动效率1) 定义转向器传动效率是指转向器输出功率与输入功率之比。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率；反之，转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆效率。2) 按传动效率分类按传动效率的不同，转向器还可以分为可逆式转向器、极限可逆式转向器和不可逆式转向器。可逆式转向器是指正、逆传动效率都很高的转向器。这种转向器有利于汽车转向后转向轮的自动回正，转向盘“路感”很强，但也容易在坏路行驶时出现“打手”，所以主要应用于经常在良好路面行驶的车辆。极限可逆式转向器是指正传动效率远大于逆传动效率的转向器。这种转向器能实现汽车转向后转向轮的自动回正，但“路感”较差，只有当路面冲击力很大