第三章转向系.doc

第三章 汽车转向系 汽车行驶中，驾驶员通过操纵转向盘，经过一套传动机构，使转向轮在路面上偏转一定的角度来改变其行驶方向，确保汽车稳定安全的正常行驶。能使转向轮偏转以实现汽车转向的一整套机构称为汽车转向系。 对转向系的要求： （1）来自路面的不平度所引起的振动应尽可能被衰减，但此衰减不可达到使驾驶员失去路感。 （2）转向时左右转向轮轴线的延长线和后轴延长线应相交于一点。 （3）转向系应有合适的刚度，使汽车对微小的转向修正有快捷的反应。 （4）放松转向盘时，车轮应能自动回到直线位置，并能稳定在这个位置上。 第一节、汽车转向系 一、概述 一）转向系的功用及组成 1、功用：保证汽车按照驾驶员的意志而进行转向行驶。 2、组成： 转向操纵机构：产生转动转向器所必需的操纵力。（转向盘、转向轴、万向节） 机械转向器：将转向盘的回转运动转换为转向传动机构的往复运动。（多种类型，以齿轮齿条转向器多见） 转向传动机构：将机械转向器输出轴的运动传递给转向臂。（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） 二）转向系的分类及布置形势 按转向动力源的不同分为两大类： 1) 机械转向系：以驾驶员体力作为转向能源。 2) 动力转向系：除驾驶员的体力外，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。 (1) 机械式转向系 由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成，汽车转向时，驾驶员作用于转向盘上的力，经过转向轴(转向柱)传到转向器，转向器将转向力放大后，又通过转向传动机构的传递，推动转向轮偏转，致使汽车行驶方向改变。 汽车的转向，完全由驾驶员所付的操纵力来实现的，操纵较费力，劳动强度较大，但其具有结构简单、工作可靠、路感性好、维护方便等优点，多应用于中小型货车或轿车上 (2) 液压式动力转向系 液压式动力转向系，是在机械式转向系的基础上，增加了转向控制阀、转向油泵、转向动力缸等一套液压助力装置，如图所示。 当汽车转向时，由发动机驱动的油泵产生高压油，高压油在控制阀的作用下，进入动力缸推动转向轮偏转，这时作用在转向盘的作用力就很小，从而减轻了驾驶员的劳动强度。 液压式动力转向系操纵轻便，灵活省力，维护简单。目前，广泛应用于高速轿车和重型货车上。 三）转向系参数 1、转向系角传动比 转向器角传动比：转向盘的转角增量与转向摇臂转角增量之比。 转向传动机构角传动比：转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角相应增量之比。 转向系角传动比：转向盘的转角增量与同侧转向节相应转角增量之比。 对转向系角传动比的要求：太大，转向轻便，但转向灵敏性差；太小，转向沉重；所以转向系角传动比要合适。 2、实现正常转向的条件及转弯半径 3、转向器的传动效率：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，由转向臂输出的情况下求得的传动效率。 逆效率：在功率由转向臂输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率。（可逆式转向器和不可逆式转向器） 4、转向器的传动效率：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，由转向臂输出的情况下求得的传动效率。 逆效率：在功率由转向臂输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率。（可逆式转向器和不可逆式转向器） 二、机械转向系 一）机械转向器的构造与工作原理 * 功用：将转向盘的转动转变为转向臂的摆动，借以达到改变力的传递方向和获得所需要的传动比，进而通过转向传动机构操纵转向车轮偏转。 * 类型 齿轮齿条式转向器 循环球式转向器 蜗杆曲柄指销式转向器 蜗杆滚轮式转向器 1、齿轮齿条式转向器构造与工作原理 具有结构简单、紧凑、重量轻、刚度大、转向灵敏、制造容易、成本低、正逆效率高、便于布置等优点。 组成如图所示轿车转向器主要由转向齿轮、转向齿条、转向器壳、调整螺钉等组成。 弹簧通过转向齿条压块将转向齿条压紧在转向齿轮上，以保证齿轮齿条始终无间隙啮合，有效地减小转向自由行程，提高操纵灵敏度，而其弹力的大小可由调整螺钉调整。 工作过程 驾驶员通过转向操纵机构，转向齿轮转动，从而使转向齿条移动，转向齿条通过转向直拉杆，转向摆杆和左右转向横拉杆，使两车轮绕主销偏转。 2、循环球式 结构特点：第一级为螺杆螺母传动，第二级为齿条齿扇传动 工作过程 当转动转向盘时，转向螺杆也随之转动，通过钢球将作用力传给螺母，螺母即产生轴向移动，同时，由于摩擦力的作用，所有钢球在螺杆与螺母之间滚动，形成 “球流”。钢球在螺母内绕行两周后，流出螺母进入导管，再由导管流回螺母，随着螺母沿螺杆作轴向移动，其齿条带动齿扇运动，齿扇带动垂臂轴转动，从而使转向垂臂产生摆动，通过转向传动机构使转向轮偏转完成汽车转向。 二）转向系操纵与传动机构 1、转向系操