题 目：第二十三章第二十三章 汽车转向汽车转向 系系 授课类型 ：讲讲 授授 课 时 数 ：4 4 教学目的 ：掌握汽车转向系的功用掌握汽车转向系的功用 、类型、结构原理及使用类型、结构原理及使用 维维护。护。 重点难点 ：转向系结构原理及使用转向系结构原理及使用 维维护。护。2018/7/181第二十三章第二十三章 汽车转向系汽车转向系vv第一节第一节 概述概述vv第二节第二节 转向器及转向操纵机转向器及转向操纵机构构vv第三节第三节 转向传动机构转向传动机构vv第四节第四节 动力转向装置动力转向装置2018/7/182第一节第一节 概述概述1. 1. 转向系的基本组成转向系的基本组成vv(1)(1)转向操纵机构转向操纵机构 主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组 成。成。vv(2)(2)转向器转向器 将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或 齿条的直线往复运动，并放大操纵力。齿条的直线往复运动，并放大操纵力。vv(3)(3)转向传动机构转向传动机构 将转向器的力和运动传给车轮，并使左将转向器的力和运动传给车轮，并使左 右车轮按一定关系进行偏转。右车轮按一定关系进行偏转。汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。2018/7/1832. 2. 转向系统的类型及工作原理转向系统的类型及工作原理按按转向能源转向能源可分为机械转向和动力转可分为机械转向和动力转 向向(1)(1)机械转向系统机械转向系统 所有传力件都是机械的。所有传力件都是机械的。 2018/7/184l.转向盘2. 转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂 6. 横拉杆7. 减振器8. 转向器2018/7/185(2)(2)动力转向系统动力转向系统1.方向盘 2.转向轴 3.转向中间轴4.转向油管5.转向油泵6.转向油罐 7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器 2018/7/1863. 3. 对转向系统的要求对转向系统的要求vv工作可靠工作可靠行驶安全，操纵轻便行驶安全，操纵轻便转向力小转向力小，回转圈数少，直线行驶稳定，无摆振、抖动。，回转圈数少，直线行驶稳定，无摆振、抖动。vv转向轮受到冲击时，要有正确的转向轮受到冲击时，要有正确的“ “路感路感” ”，又，又不不“ “打手打手” ”。vv当发生碰撞时，应能减轻对驾驶员的伤害。当发生碰撞时，应能减轻对驾驶员的伤害。vv转向时车轮作纯滚动转向时车轮作纯滚动降低轮胎磨耗。降低轮胎磨耗。vv调整应简单方便。调整应简单方便。Date74.4.转向梯形理论特性转向梯形理论特性v汽车转向时， 要使各车轮都纯滚 动，各车轮必须围 绕一个中心点O转 动。v为了满足上述 要求，左、右前轮 的偏转角应满足如 下关系： ctgctg = = ctgctgb b + + B/LB/L精心确定转向梯形 的几何参数，才能接近 上式 Date85. 转向器的传动比vv 转向器的角传动比转向器的角传动比(i (i11) ) ：转向盘摆角转向盘摆角/ /转向摇臂摆角转向摇臂摆角 一般货车一般货车=16-32=16-32，轿车轿车 =12-22=12-22vv 转向传动机构角传动比转向传动机构角传动比(i (i22) )转向摇臂摆角转向摇臂摆角/ /同侧转向节偏转角同侧转向节偏转角一般为一般为 1 1 左右左右vv 转向系角传动比转向系角传动比(i (i) )转向盘摆角转向盘摆角/ /同侧转向节偏转角同侧转向节偏转角 i i = = i i1 1 i i2 2i i的大小影响操纵力和转向灵敏度。的大小影响操纵力和转向灵敏度。 i i主要受主要受i i11影响。影响。有的汽车有的汽车i i11可变。小角度转弯可变。小角度转弯i i11 较小，灵敏；较小，灵敏； 大角度转弯大角度转弯i i11 较大，省力。较大，省力。Date9第二节第二节 转向器及转向操纵机构转向器及转向操纵机构一、转向器传动效率及转向盘自由行程一、转向器传动效率及转向盘自由行程1 1、转向器传动效率：、转向器传动效率：要求：转向器除要保证汽车转向轻便灵活，防止回弹打手要求：转向器除要保证汽车转向轻便灵活，防止回弹打手正传动效率；正传动效率；逆传动效率。逆传动效率。可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。2 2、转向盘自由行程：、转向盘自由行程：一般规定直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过一般规定直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过1515。转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。Date10二、转向器二、转向器 齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式1.齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间输出式Date11两 端 输 出 的 齿 轮 齿 条 式Date12中中 间间 输输 出出 的的 齿齿 轮轮 齿齿 条条 式式特点特点: : 简化转向传动机构，齿轮齿条无间隙啮合，逆传动效率高。简化转向传动机构，齿轮齿条无间隙啮合，逆传动效率高。 Date13Date142.2.循环球式转向器循环球式转向器v循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一。v 一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。 v参见实物及动画。Date15Date16特点：特点：正逆传动效率高（最高正逆传动效率高（最高90%95%90%95%），操纵），操纵 轻便，使用寿命长。但逆传动效率也高。轻便，使用寿命长。但逆传动效率也高。Date173. 3. 曲柄指销式转向器曲柄指销式转向器Date18二二 、转向操纵机构、转向操纵机构1 1、功用、组、功用、组 成和安装布置成和安装布置vv功用：功用：将操纵力传给转向将操纵力传给转向器器。vv组成：组成：转向盘、转向轴、转向转向盘、转向轴、转向管柱管柱vv布置：布置：见图见图Date192. 2. 方向盘方向盘为有很好的视野为有很好的视野，方向盘上部的空，方向盘上部的空间一般较大；间一般较大；为安全，方向盘为安全，方向盘可变形；可变形；为方便，布置有为方便，布置有喇叭、安全气囊。喇叭、安全气囊。1.1.轮圈轮圈 2.2.轮辐轮辐 3.3.轮毂轮毂Date202. 2. 转向轴和缓冲吸能机构转向轴和缓冲吸能机构 许多国内外生产的新车型采用柔性万向节连接，可阻止路面传来的的冲击，从而显著地减轻转向盘上的冲击和振动。 安装有能改变转向盘工作角度和转向盘的高度(即转向轴轴向长度)的机构，以方便不同体型驾驶员的操纵。Date21Date221 1）网状管柱变形式）网状管柱变形式Date232 2）钢球滚压变形）钢球滚压变形 式式Date243 3）波）波 纹管纹管 变形变形 吸能吸能 式式Date25第三节 转向传动机构功用：功用：将转向器输出的力和运动传到转向节，使转向轮偏转将转向器输出的力和运动传到转向节，使转向轮偏转 ，且偏转角按一定关系变化，以保证转向时车轮与地面的相对滑动，且偏转角按一定关系变化，以保证转向时车轮与地面的相对滑动 尽可能小。尽可能小。 一、一、 与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构Date261.1.转向摇臂转向摇臂1.带锥度的三角形齿形花键 2.转向摇臂 3.球头销 4.摇臂轴Date272.2.转向直（纵）拉杆转向直（纵）拉杆转向直拉杆受的力既有拉力、也有压力。在转向轮偏转或 因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂 及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉， 上述三者间的连接都采用球销。 1.螺母2.球头销3.橡胶防尘垫 4.螺塞 5.球头座6.压缩弹簧 7.弹簧座8.油嘴9.直拉杆体 10.转向摇臂球头销转向直拉杆Date283.3.转向横拉杆转向横拉杆转向横拉杆是联系左、右梯形臂并使其协调工作的连接杆，它在汽车行驶过程中反复承受拉力和压力，因此多用高强度冷拉钢管制造。Date294 .转向减振器1.连接环衬套 2.连接环橡胶套 3.油缸4.压缩阀总成 5.活塞及活塞杆总成 6.导向座 7.油封 8.挡圈 9.轴套及连接环总成 10.橡胶储液缸Date30二、二、 与独立悬架配用的转向传动机构与独立悬架配用的转向传动机构当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。Date311.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形臂 6.右梯形臂7.摇杆 8.悬架左摆臂 9.悬架 右摆臂 10.齿轮齿条式转向器Date32第四节 动力转向装置vv采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体 能，而大部分是发动机能，而大部分是发动机( (或电机或电机) )驱动的油泵驱动的油泵( (或或 空气压缩机空气压缩机) )所提供的液压能所提供的液压能( (或气压能或气压能) )。vv用以将发动机用以将发动机( (或电机或电机) )输出的部分机械能转输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动 装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液 压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系 列零部件，总称为列零部件，总称为动力转向器动力转向器。 Date33l.转向操纵机构 2.转向控制阀3. 转向器与动力缸总成 4.转向传动结构 5.转向油罐 6.转向油泵 R.转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔 Date34一、功用、组成及类型一、功用、组成及类型（1）功用：v1）转向轻便减轻对转向盘的操作力，原地转 向助力。v2）转向灵敏可适当选择传动比。v3）行驶安全限制车辆高速或在薄冰上的助力 ，具有较好的转向稳定性。 （2）组成：机械转向器、转向控制阀、机械转向器、转向控制阀、 转向动力缸、转向油泵（或空气压缩机）、转转向动力缸、转向油泵（或空气压缩机）、转 向油罐向油罐组成。Date35（3）类型滑滑阀式阀式转转阀式阀式按介质分按介质分液压式液压式气压式气压式常压式常压式 常流式常流式按阀芯运动方式按阀芯运动方式Date36常压式液压动力转常压式液压动力转 向向Date372005112120051121常流式液压动力常流式液压动力 转向转向Date38转 阀 工 作 原 理Date391. 滑阀整体式动力转向器Date40Date41叶片式转向油泵Date42电动助力转向电动助力转向1.输出轴 2.减速器 3.扭杆 4.转距传感器 5.方向盘 6.输入轴 7.车速 信号 8.电动机 9.控制电流 10.开关电流 11.离合器 12.小齿轮 13.齿条 14.拉杆Date434、四轮转轮转 向（有图图）四四轮转轮转轮转轮转 向系向系统统统统Date44作业作业 P281v23-3v23-4Date45