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第23章 汽车转向系统 本章重点： （1）机械式转向系统的作用和组成 （2）两侧转向轮偏转角之间的理想关系 （3）齿轮齿条式转向器的工作原理 （4）循环球式转向器的工作原理 §23.1 汽车转向系统概述 作用： 用来改变或恢复汽车的行驶方向。 分类： 按转向能源的不同分为： 机械转向系统：以驾驶员的体力作为转向能源， 所有的传力件都是机械零件。主要由转向操纵机构、 转向器和转向传动机构三部分组成。 动力转向系统：汽车转向所需的能量只有一小部 分由驾驶员提供，而大部分能量由发动机通过转向 加力装置提供。主要由转向操纵机构、转向器、转 向传动机构以及转向加力装置组成。 一、机械转向系统（1）组成 （2）机械转向系统的工作过程汽车转向时，驾驶员对方向盘施加一个转向力矩，该力矩通过—转向轴—转向万向节—转向传动轴，经转向器减速增矩后，传给转向摇臂—转向直拉杆—转向节臂—左转向节偏转—带动转向梯形—右转向节随之偏转。 二、动力转向系统（1）组成 （2）工作过程以左转向为例：转向盘—转向轴—机械转向器—转向摇臂— 转向直拉杆—左转向节臂—左转向节—转向梯形—右转向节转向控制阀中的滑阀移动—转向动力缸的左腔充入高压油，右腔充入低压油—活塞向右移动—带动转向横拉杆也向右移动—右梯形臂—右转向节 （3）工作过程： 转动转向盘时，转向齿轮转动，使与之啮 合的齿条沿轴向移动，从而使左右横拉杆带 动左右转向节转动，使转向轮偏转，实现汽 车转向。 （4）特点： 简化传动机构，不需要转向摇臂和转向直拉杆等。 （5）应用： 奥迪 桑塔纳 夏利 南京依维柯轻型货车 2. 循环球式转向器 （1）传动副： 由两级传动副组成，第一级：螺杆螺母传动副，螺 杆是主动件，螺母是从动件；第二级齿条齿扇传动 副，齿条是主动件，齿扇是从动件。齿条位于螺母 的下平面，故螺母既是一级传动副的从动件，也是二 级传动副的主动件。 （2）组成： 转向螺杆通过两个推力轴承支承在壳体上，上端通 过转向轴与转向盘连接。螺杆中部套着转向螺母， 螺母的下平面加工成齿条，与下面的齿扇相啮合， 齿扇轴向外伸出，与转向摇臂相连。 为了减小螺杆与螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接 触，其间装有许多钢球以实现滚动摩擦。 螺母和螺杆上都加工出断面形状近似半圆形的螺旋槽 ，两者 配合以后，形成断面近似圆形的螺旋通道。螺母侧面有两对 通孔，可将钢球塞入螺旋通道中，两根U形钢球导管的两端 插入螺母侧面的两对通孔中，导管内也装满钢球。两根导管 和螺旋通道组成两条各自独立、封闭的钢球流道。 转向螺杆转动时，钢球在摩擦力的作用下，沿着螺旋通道滚 动，将力传给转向螺母，使螺母沿轴向移动。 （4）特点： （1）正传动效率高达90%~95%，操纵轻便， 使用寿命长，工作平稳、可靠； （2）逆传动效率也很高，容易打手； 适合用于经常在平坦路面上行驶的中、轻型 载货汽车上。 作业 1、什么是转向盘的自由行程？它的大小对汽车转向操纵有何影响？一般为多大？ 四、转向操纵机构 转向盘到转向器之间的所有零部件总称 1、转向操纵机构的组成 2. 转向盘 （1）轮缘 （2）轮辐 （3）轮毂，轮毂通过细牙内花键与转向轴连接。 （1） 转向轴错位缓冲 原理：当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。 从转向器到转向节之间所有传动件的总称 一、与非独立悬架配用转向传动机构 1、组成与布置 组成：转向摇臂2、转向直拉杆3、转向节臂4、转 向梯形臂5、转向横拉杆6。 布置：后置式（转向桥）、前置式（转向驱动桥）、转向直拉杆横置式 2、转向摇臂 大端与转向摇臂轴相连，小端与转向直拉杆空间绞接。 3、转向直拉杆 在转向轮偏转，而且因地面不平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。因此，为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。 横拉杆体与横拉杆接头通过螺纹连接。横拉杆杆体旋装到横拉杆接头上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹，一为左旋，一为右旋， 因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动横拉杆体，可改变横拉杆的总长度，来调节前轮前束。 转向盘上装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。 转向柱管支承在驾驶室的前围板上； 转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上，是连接转向盘和转向器的传动件 3. 转向轴、转向柱管及其吸能装置 转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：当受到巨大冲击时，转向轴产生轴向位移，使其支架或某些支撑件产生塑性变形，从而吸收冲击能量。 方向盘 转向柱管 转向柱管支架 支座 橡胶垫 转向操纵机构支架 转向轴