第七章 汽车转向系.ppt

第一节 概述 一、设计要求 1．汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮 不应有侧滑 2．转向后，转向轮应能自动回正 3．转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动 4．转向传动机构和悬架导向机构共同工作时，由于运动不协调使 车轮产生的摆动应最小 5．保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力 6．操纵轻便 7．逆效率低，反冲小 8．有消除因磨损而产生间隙的调整机构 9．有防伤装置 10．保证转向盘与转向轮转动方向一致 一、设计要求 转向操纵的轻便性通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价。 第一节 概述 三、分类 1. 转向器 第二节 机械式转向器方案分析 一、机械式转向器方案分析 第二节 机械式转向器方案分析 一、机械式转向器方案分析 一、机械式转向器方案分析 1. 齿轮齿条式转向器 1）齿轮齿条式转向器输入齿轮位置与输出特点 一、机械式转向器方案分析 1. 齿轮齿条式转向器 1）齿轮齿条式转向器输入齿轮位置与输出特点 一、机械式转向器方案分析 1. 齿轮齿条式转向器 2） 齿条断面形状 一、机械式转向器方案分析 1. 齿轮齿条式转向器 3） 齿轮齿条式转向器的布置形式 第二节 机械式转向器方案分析 二、防伤安全机构方案分析 交通事故表明:汽车发生碰撞事故,可以是正面、侧面、追尾等碰撞事故,其中正面碰撞事故 约占40%～ 50%。 正面碰撞事故中，驾驶员可能与转向盘、仪表板、转向管柱、挡风玻璃、室内后视镜、遮阳板等发生身体接触，并遭受伤害，严重时会伤及性命，因此采取有效措施保护驾驶员是十分重要的。当前采取的有效措施主要有：安全带、安全气囊、转向系中的防伤安全机构。 有的汽车上述三种措施同时并存（如档次比较高的轿车），有些汽车只有其中的1～2项（如平头客车只有安全带，货车中当前也很少装气囊）。 第二节 机械式转向器方案分析 二、防伤安全机构方案分析 1、法规要求 1）汽车以48km/h的速度正面同其它物体碰撞的实验中， 转向管柱和转向轴在水平方向的后移量不得大于127mm； 2）在台架试验中用人体模型的驱干以6.7m/s的速度碰撞转向盘时，作用在转向盘上的水平力不得超过11123N（GB11557—1998） 2、防伤安全机构 安全带可以有效地限制乘员前移量。 安全气囊可以在乘员头、胸前部与转向盘（仪表板）之间形成隔离带，缓和冲击，减缓乘员前移量和前移速度。而在驾驶员不可避免的与转向盘发生身体接触时，防伤安全机构可以减轻驾驶员受到伤害的程度。 二、防伤安全机构方案分析 第三节 转向系主要性能参数 二、传动比的变化特性 转向系传动比 二、传动比的变化特性 4.转向器角传动比及其变化规律 齿轮齿条式转向器变速比工作原理如下： 当齿条中部α2的为最大向两端逐渐减小时，则齿条中部的 m2也应当大于两端处齿的 m2 。 α2大时，齿槽上宽下窄，节圆半径R1也大，反之亦反之。 齿轮齿条转向器变速比工作原理 转向器角传动比的选择 转向器角传动比可以设计成减小、增大或保持不变的。影响选取角传动比变化规律的主要因素是转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。 若转向轴负荷小或采用动力转向的汽车，不存在转向沉重问题，应取较小的转向器角传动比，以提高汽车的机动能力。 若转向轴负荷大，汽车低速急转弯时的操纵轻便性问题突出，应选用大些的转向器角传动比。 汽车以较高车速转向行驶时，要求转向轮反应灵敏，转向器角传动比应当小些。 汽车高速直线行驶时，转向盘在中间位置的转向器角传动比不宜过小。否则转向过分敏感，使驾驶员精确控制转向轮的运动有困难。 第三节 转向系主要性能参数 三、转向器传动副的传动间隙△t 1．转向器传动间隙特性 各式转向器的传动副，如：齿轮齿条式转向器的齿轮与齿条传动副；循环球式转向器的齿扇与齿条传动副；曲柄指销式转向器的指销与蜗杆传动副等之间的间隙随转向盘转角的变化而变化，并称之为转向器传动副传动间隙特性。 当各处△t =0时，易卡住现象，寿命短。 当各处 △t≠ 0时，车轮会偏离行驶位置。 理想的传动间隙应当满足下述条件： 于直线行驶位置处△t =0 离开直线行驶位置处△t≠ 0，且逐渐增大 第三节 转向系主要性能参数 三、转向器传动副的传动间隙△t 2．如何获得传动间隙特性 （1）? 循环球齿条齿扇式 ①??? 偏心法 特点：齿条的齿槽等宽；齿扇的齿变厚，且中间齿厚为正常齿，两侧齿齿厚依次减薄。 若O1与O重合加工后齿扇各齿齿厚相同 若O1与O不重合存在偏心距n，则各齿齿厚不同。 第三节 转向系主要性能参数 三、转向器传动副的传动间隙△t