第七章转向系设计.ppt

第七章 转向系设计;第七章 转向系设计 ;第七章 转向系设计;第一节 概 述 功用： 汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。 形式和组成： 汽车转向机构 机械转向 由转向盘、转向器和转向传动机构等组成。 动力转向 动力转向还包括动力系统。 机械转向是依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和转向传动机构使转向轮偏转。 动力转向是在机械转向的基础上，加装动力系统，并借助??系统来减轻驾驶员的手力。 动力转向包括液压式动力转向和电控式动力转向。 液压式动力转向已在汽车上广泛应用。近年来，电控动力转向已得到较快发展。 ;转向系的设计要求： 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。 2）转向轮具有自动回正能力。 3）在行驶状态下，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装置产生的运动不协调，应使车 轮产生的摆动最小。 5）转向灵敏，最小转弯直径小。 6）操纵轻便。 7）转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。 8）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。 9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 10）转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。;正确设计转向梯形机构，可以保证汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。;第二节 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 优点： 结构简单、紧凑、体积小、质量轻； 传动效率高达90%； 可自动消除齿间间隙； 没有转向摇臂和直拉杆，转向轮转角可以增大； 制造成本低。 缺点：逆效率高（60%~70%）。 汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部分能传至转向盘。 ;根据输入齿轮位置和输出特点不同，有四种形式： * 中间输入，两端输出； * 侧面输入，两端输出； * 侧面输入，中间输出； * 侧面输入，一端输出。 ;侧面输入、中间输出方案 由于拉杆长度增加，车轮上、下跳动时位杆摆角减小，有利于减少车轮上、下跳动时转向系与悬架系的运动干涉。 两侧输出方案 容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。 侧面输入、一端输出的齿轮齿条式转向器，常用在平头微型货车上。 采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的齿轮齿条式转向器，重合度增加，运转平稳，冲击与工作噪声均下降。 齿条断面形状 圆形 圆形断面齿条制作工艺比较简单。 V形 Y形 V形和Y形断面齿条与圆形断面比较，消耗的材料少，故质量小。;齿轮齿条式转向器广泛应用于各种级别的轿车上。 装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车上。 ;2.循环球式 组成： 螺旋槽内装有钢球的螺杆和螺母传动副， 螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副。 优点： 传动效率可达到75%~85%； 转向器的传动比可以变化； 工作平稳可靠； 齿条和齿扇之间的间隙调整容易； 适合用来做整体式动力转向器。 缺点：逆效率高，结构复杂，制造 困难，制造精度要求高。 应用：主要用于货车和客车上。 ;循环球式转向器的间隙调整机构 ;3.蜗杆滚轮式、蜗杆指销式 蜗杆滚轮式转向器由蜗杆和滚轮啮合而构成。 优点：结构简单；制造容易；强度比较高、工作可靠、寿命长；逆效率低。 缺点：正效率低；调整啮合间隙比较困难；传动比不能变化。 蜗杆指销式转向器有固定销式和旋转销式两种形式。 根据销子数量不同，又有单销和双销之分。 蜗杆指销式转向器优点：传动比可以做成不变的或者变化的；工作面间隙调整容易。 固定销式转向器的结构简单、制造容易。但销子的工作部位磨损快、工作效率低。 旋转销式转向器的效率高、磨损慢，但结构复杂。 要求摇臂轴有较大的转角时，应采用双销式结构。双销式转向器的结构复杂、尺寸和质量大，并且对两主销间的位置精度、螺纹槽的形状及尺寸精度等要求高。此外，传动比的变化特性和传动间隙特性的变化受限制。 蜗杆滚轮式和蜗杆指销式转向器应用较少。 ;二、防伤安全机构方案分析计算 ;联轴套管吸收冲击能量机构;第三节 转向系主要性能参数 一、转向器的效率 功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为转向器正效率，用符号η+表示，；反之称为逆效率，用符号η－表示。 正效率η+ 计算公式： η+=（P1-P2）/P1 逆效率η－ 计算公式： η－=（P3-P2）/P3 P1—