汽车构造 下册 臧杰21 21新.ppt

第21章 汽车转向系 第一节 概述 第二节 转向器、转向操纵机构和 转向传动机构 第三节 动力转向系统 第四节 电子控制动力转向系统 第五节 四轮转向系统 教学目的和要求： 1、掌握转向系统功用、组成、分类、运动规律。 2、掌握转向器构造、工作原理、特点、应用。 3、了解转向传动机构构造、工作原理。 4、理解动力转向器、四轮转向系统构造、工作原理。 5、掌握电子控制动力转向系统构造、工作原理。 本章重点： 转向器、电控动力转向系统、四轮转向系统 本章难点： 动力转向器，电子控制动力转向系统 教学内容要点： 第一节 概述 功用： 改变汽车行驶方向；保持汽车稳定直线行驶。 一、汽车转向系统的类型和组成 机械转向系统；动力转向系统； 二、转向系统的要求 三、转向系统的运动规律 四、转向系统角传动比 一、汽车转向系统的类型和组成 1、机械转向系组成 转向操纵机构 转向器 转向传动机构 2、动力转向系统 前轮主动转向（Active Front Steering,AFS）系统 主要是根据汽车行驶状况实时调节转向器的等效传动比，从而为驾驶员提供最适宜的转向灵敏度；在底盘一体化控制中，通过使前轮主动转向产生使汽车行驶稳定的力矩。 线控转向（SteerByWire,SBW）系统的最大特点是转向盘与转向轮之间没有机械连接。系统主要由转向盘模块、转向模块、控制器和传感器等组成。转向盘模块中的反力电动机的作用是向驾驶员提供合适的路感；转向模块使车轮产生偏转；控制器根据转向盘转角和转矩、车轮转角、汽车行驶速度、横摆加速度和侧向加速度等信号，判断驾驶员的转向意图及汽车运动状态，及时调整车轮转角，以提高汽车行驶的稳定性。该系统价格较贵，而且全电子系统的可靠性不如机械或液压系统，因此要达到实用化程度，还需要经历一个艰难的历程。 四轮转向（Four Wheel Steering,4WS）系统 是指汽车转向过程中，4个车轮可根据前轮转角或行车速度等信号同时相对车身偏转。结构原理在第五节中叙述。 二、转向系统的要求 1、工作可靠； 2、操纵轻便； 3、转向时要求车轮纯滚动而无滑动； 4、调整简单易行； 5、转向轮受到冲击时，转向盘上的感觉应最小，又要保证驾驶员有正确的道路感觉。 三、转向轮的运动规律 转向时各轮轴线必须相交于一点， 满足： cotα=cotβ+B/L α-外转向轮偏转角; β-内转向轮偏转角; B-两侧主销间的距离; L-汽车轴距。 最小转弯半径?: ? ? Rmin=L/Sinαmax 多轴转向示意图 四、转向系统角传动比 1.转向系角传动比i? ：转向盘转角与同侧转向节相应转角增量之比。 2.转向器角传动比i?1 ：转向盘转角增量和转向摇臂转角的相应增量之比。对于轿车为12－20，货车为16－32。 3.转向传动机构角传动比i?2 ：转向摇臂转角增量和转向盘所在一侧的转向节转角的相应增量之比。约为1。 i??i?1 ?i?2 i?越小，驾驶员转向时就越省劲。而i?主要取决于i?1 。但i?过大灵敏度下降，所以适当选择i?而兼顾转向省力和转向灵敏的要求。 第二节 转向器、转向操纵机构和转向传动机构 一、转向器 二、转向操纵机构 三、转向传动机构 一、转向器 转向器是转向系中的减速增扭传动装置。 1、转向器的功用和类型 功用：增大转向盘传到转向节的力并改变力的传递方向。 类型： 按传动副的结构形式分： 齿轮齿条式、 循环球‐齿条齿扇式、 蜗杆曲柄指销式等几种结构形式。 按转向器传动效率分： 可逆式转向器 不可逆式转向器 极限可逆式转向器 几个概念： 转向器传动效率：转向器的输出功率与输入功率之比 正效率：在功率由转向轴输入,由转向摇臂输出的情况 下求得的传动效率。 逆效率：传动方向与上述相反时求得的效率。 可逆式转向器：逆效率很高的转向器。 不可逆式转向器：逆效率很低的转向器。 极限可逆式转向器：逆效率略高于不可逆式的转向器。 转向盘自由行程定义： 当汽车处于直线行驶时，转动转向盘消除各连接零件和传动副的间隙和克服机件的弹性变形使车轮开始偏转，这时转向盘转过的角度称为转向盘自由行程。 正常：10??15? 磨损：超过25??