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动力转向机培训幻灯片动力转向机培训幻灯片 东风汽车有限公司商用车公司市场营销总部 培训中心 培训讲义一、汽车转向系统 按转向能源的不同可分为机械 转向系和动力转向系两大类。 概念： 汽车上用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构称为汽车 转向系。 分类： 组成： 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是 机械式的。主要由转向操纵机构、转向器、转向传力机构 三大部分组成。 机械转向系： 为了减轻驾驶员的疲劳疲劳强度，提 高驾驶的舒适性，在机械转向系的基础 上加设一套转向助力装置而形成动力转 向系。 动力转向系： 一、汽车转向系统 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义二、转 向 器 q双销式转向器 q循环球式转向器 qIPS整体式动力转向器 东风汽车所用转向器种类经历了三代产品，代 与代之间更加先进，驾驶的舒适性也越来越好。三 代产品分别是： 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义双销式转向器 蜗杆轴转动，带动与其相啮合的 两个指销转动，两个指销又固定 在摇臂轴上，从而带动摇臂轴的 转动，摇臂轴与转向垂臂相连， 如此，实现汽车的转向。 指销与螺旋槽之间的为滑动摩擦， 相对而言转向阻力较大，传动效率 较低；但其结构简单，便于维修， 且工作可靠性较好。 工作原理： 特点： 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 循环球转向器 工作原理 ： 转动螺杆时，通过钢球使齿条活塞沿螺杆轴线作往复摆动，并通过转向 垂臂传力给梯形转向机构。 螺杆与齿条活塞为刚球滚动摩擦，故循环球转向器传递效率较高，转向 轻便。但其结构较为复杂，成本也相对较高。 特点： 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 整体式动力转向器_IPS55 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 结构特点 ： q 控制阀（转阀） 实现转向助力的控 制元件 q 精密滚珠轴承 提高转向器的效率及自动回正性能 q 行程卸荷阀 在规定的转向器行程极限位置，使转向系统卸荷以保护油 泵和系统联接件 q 循环球转向机 提高效率，转动平稳 q 防尘防水油封 输入轴及输出轴上均有唇口式密封件 q 扭杆 提供真实的“路感”，使转阀回到中心位置 q 活塞两端工作面积均等 使转稳定性不受背压的影响 q 高温密封件 这些专门开发的密封件可在148.9不连续的高温下工作 q 手动转向能力 液压系统失效时，实现机械转向 q 紧凑性 重量轻，输出扭矩大 整体式动力转向器_IPS55 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 动力转向系统： 正常情况下，动力转向器尚需要转向助力 油泵、油罐、联接油管等零部件辅助以实现 转向功能，其系统原理图见右图。 油泵：产生高压油，转向助力的动力源。 油罐：用以储存转向助力介质。其推荐使用 30-40号低温抗磨液压油；10号航空油；8号 泸制液压油；CD级15W/40发动机用机油。 联接油管：对其有长度、直径、管内表面粗 糙度等的要求。 整体式动力转向器_IPS55 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 左转向：高压油流向左腔（下腔），推动活塞向右 移动，实现左转向。 整体式动力转向器_IPS55 动力转向器工作原理图： 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 动力转向器工作原理图： 整体式动力转向器_IPS55 右转向：高压油流向右腔（上腔），推动活塞向左 移动，实现右转向。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 直线行驶：高压油从进油孔直接流向回油孔，无助力， 实现直线行驶。 整体式动力转向器_IPS55 动力转向器工作原理图： 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 转向时，动力是 如何传递的呢？ 转向时，高压油是 如何自动分配到左 腔或右腔的呢？ 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 输入轴 扭 杆 蜗杆轴 齿条活塞 摇臂轴 销 钉 销 钉 钢 球 阀 套 动力传动路线示意图 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义油路走向示意图 片泵叶油 管进油口（P ） 控制阀 出油口（P ） 油 管油 罐虑 芯 直线行驶：齿条活塞在中间位置 注：控制阀包括阀体、阀套和输入轴；进回油口：低进高出 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 左转向：齿条活塞向上运动 片泵叶油 管进油口（P ） 控制阀 螺杆内部油道下腔油缸 上腔油缸控制阀出油口（P ） 油 罐油 管 虑 芯 油路走向示意图 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义油路走向示意图 右转向：齿条活塞向下运动 片泵叶油 管进油口（P ） 控制阀 上腔油缸 下腔油缸控制阀出油口（P ） 油 罐油 管 虑 芯 螺杆内部油道 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 请问： q为实现左右强的相互隔离，在那几个部位装配了多少道油封？ q高压油腔跑道低压油腔会产生什么影响？ q方向机内部零件损坏会不会影响到叶片泵损坏？反之成立吗？ 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义阀套及进回油孔 右转向 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义动力转向机拆、检、装、调要点 拆 ： 1.用虎钳夹紧方向机上的单独大梁耳孔，侧盖面对自己，清洁外 部脏物； 2.用砂布去掉输入轴、摇臂轴上毛刺，保护油封； 3.卸掉输入轴、摇臂轴上的防尘油封； 4.把端盖调整螺钉、侧盖调整螺钉松23圈； 5.用150#活动扳手摇输入轴，使摇臂轴键端的刻线垂直于壳体轴 线； 6.拆摇臂轴盖、侧盖，并取出摇臂轴带侧盖总成； 7.拆阀体、端盖，并取出齿条活塞带蜗杆轴总成。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义动力转向机拆、检、装、调要点 检 ： 1. 检查方向机内部零件有无磨损、拉伤、弯曲变形、卡死、破碎 等； 2. EQ153（3401G-010）、EQ145(3401B06-010)转向机的钢球直径： 7.144mm，共有15组钢球，每组之间的公差代为0.002mm。厂家 采用“气动测量仪”，服务站可用下面的方法选配钢球： 从转向机中的钢球选取一颗较好的钢球作为标准，并用千分尺测 量定位，用此标准选取钢球，选配的钢球在卡尺里运动时，有发 “黏”的感觉即可选用。 千分尺 钢球 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义动力转向机拆、检、装、调要点 检 ： 3. 装配钢球要遵循“宁少勿多，最多少一”的原则； 4. 装配完钢球后，螺杆与活塞： 转动轻松自如； 轴向间隙0,01mm； 径向间隙0.03-0.05mm； 转动输入轴，转动力矩0.5N.m。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义动力转向机拆、检、装、调要点 装 ： 1. 清洗缸壁，去掉毛刺，在端面涂一些黄油； 2. 装入螺杆活塞总成； 3. 装端盖（下盖），注意行程阀调整螺钉与行程阀杆要对准； 4. 装驱动环、阀套，注意要对准阀套与螺杆之间的刻线； 5. 装阀体(上盖)，注意行程阀调整螺钉与行程阀杆要对准； 6. 装摇臂轴带侧盖总成，使活塞停在中间位置，便于对齿安装 ； （请问如何使活塞正好停在中间位置？） 7. 安装摇臂轴盖。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 调 ： 1.端盖调整螺钉的调整（螺杆轴向间隙的调整）； 2.侧盖调整螺钉的调整（摇臂轴轴向间隙的调整） 3.行程阀螺钉的调整（调整不对会导致转向不足或过多）； 动力转向机拆、检、装、调要点 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 端盖调整螺钉的调整 调整螺钉 蜗杆轴 AB 向左打方向，高压油流向左腔， 使活塞带动蜗杆轴向右移动，以保持 AB距离最大，并反映了调整螺钉与蜗 杆轴的真实间隙。 调整方法： 整圈转动；先进后退； 退1/41/2圈。 最后检查，转动输入轴 力矩1.7N.m。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 侧盖调整螺钉的调整 调整方法： 扇齿中齿， 2 3齿之间，正负90，左右摆动； 先进后退，退1/2 1圈； 效果：中间重，两边轻，圆滑过渡； 整圈转动输入轴，敲击摇臂轴； 最后检查，转动输入轴力矩2.3N.m。 -90+90 -2.7 +2.7 此位置为无隙啮合， 较“重” 敲击摇臂轴，用以消除各零件的装配间隙，是调整更 加准确。 动力转向机拆、检、装、调要点 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 行程阀螺钉的调整 动力转向机拆、检、装、调要点 调整螺钉，其螺距为1mm 行程阀杆 螺杆，其螺距为13.677mm 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 调整方法： 将汽车停放在直线行驶位置，方向摆正。此时将行程阀调整螺钉往里 多拧几圈，然后向一个方向打方向盘，查看距2.7圈还差多少圈（转向总 圈数为5.4圈，左右各2.7圈；由于调整之前行程阀调整螺钉已向里多拧了 几圈，所以会提前卸荷，一个方向的转向圈数达不到2.7圈）。比如打了2 圈打不动了（即在两圈的位置提前卸荷），距2.7圈还差0 .7圈，我们知道 螺杆的螺距为13 .677mm而调整螺钉的螺距为1mm，那么就可以通过计算 得出调整螺钉应该往外退出多少圈。 N = 13.677（2.7n） 1 计算公式： 设方向盘实际打了n 圈时，调整螺钉则应退出 N 圈 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 三、故障判断 东风汽车有限公司商用车公司 当汽车的转向系统出现故障时，我们首先需清楚产生故障的真实原因、问 题的真实内容。比如，面对转向发沉这一现象，我就该弄清楚是左转向发沉， 还是右转向发沉？只是原地转向发沉还是断续地转向发沉？或者根本没有助力 ，做到有的放矢。 在确认问题的真实情况之后，不要急于拆下转向器或油泵，实际上在多数 情况下，转向系统中有许多其他部件也可能引起转向故障，应先检查这些部件 ，最后检查转向器。 首先，检查转向轮。弄清楚轮胎的压力是否合适，是否均衡一致，大小是 否适当，是否严重磨损或损坏。 其次，检查前轮定位（注销后倾，主销内倾，前轮外倾及前束）情况，以 及转向横直拉杆、球节及主销处的松紧程度。如油管用户更换过，则可能装错 ，或者直径太小，或者堵塞，或油管扭曲、弯曲过大，引起油液流动不畅或流 量不够，必须更换那些不符合要求的油管。 接下去，检查动力转向油罐，确保罐内的油平面达到规定的高度，以及各 联接管路是否有泄露等等情况。 初始检查： 故障判断 培训讲义 正常噪声 在转向时，从控制阀产生的嘶嘶声。 当方向盘转至极限位置时，行程阀开启，有液体从阀中流过的声音。 非正常噪声 当转弯或更换方向时，产生“卡嗒”声，说明某些零件松了。如果 油泵的正常响声发生变化，可能空气进入了液压系统或油罐油面 过低，液压油不够。 故障判断 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 、转向发飘 轮胎气压不对或者左右轮气压不相等。 转向系统元件（从方向盘到转向轮）损动或磨损。 转向轮的轴承调整不当或磨损。 前轮定位（主销后倾，主销内倾，车轮外倾，前束）调整不当。 拖车的转向润滑不足，或表面清洁度太差。 转向器与车架连接螺栓松动。 后桥总成松动或者拖车的转盘松动。 系统油压过高。 转向器调整不当？ ？ ？ 故障判断 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 转向器调整不当，主要存在如下两个方面的原因： 1、“松” 输入轴调整螺钉过松，输入轴轴向间隙过大、轴向窜动，按照正 确方法重新调整。 摇臂轴调整螺钉过松，摇臂轴扇形齿与齿条活塞齿侧间隙过大， 按照正确方法重新调整。 螺杆，钢球、齿条活塞三者配合太松，要求重新选配钢球。 2、“断” 螺杆与扭杆之间的销子断，输入轴与扭杆之间的销子断。 故障判断 螺 杆输入轴 平头销3401G-127扭 杆圆头销3401G-115 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 、回正能力差 轮胎气压低。 前桥零件配合过紧。 前轮定位（主销后倾，主销内倾，车轮外倾，前束）调整不当。 主销配合过紧。 拖车的转向盘润滑不足，或表面清洁度太差。 转向柱发涩。 油泵的流量不够。 转向器内部故障？ ？ ？ 故障判断 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 转向器内部故障，主要存在如下四个方面的原因： 1、“紧” 输入轴调整螺钉、摇臂轴调整螺钉调整过紧，按照正确方法重新调整。 螺杆，钢球、齿条活塞三者配合太紧，要求重新选配钢球。 2、“碎” 平面轴承碎，主要是由输入轴轴向间隙过大，转向时撞击平面轴承所致。 钢球碎。 3、“弯”：扭杆、螺杆弯曲。 4、“卡”：脏物进入导致输入轴与阀套卡死。 故障判断 AB 平面轴承 阀套 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 、摆头 轮胎磨损严重或不均匀。 轮胎或车轮安装不当。 车轮轴承调整不当或磨损。 转向系统连接件松动或磨损。 车轮或制动毂不平衡。 前轮定位（主销后倾，主销内倾，车轮外倾，前束）调整 不当。 转向器内部故障？ ？ ？ 故障判断 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 转向器内部故障，主要存在如下两个方面的原因： 1、“松” 输入轴调整螺钉、摇臂轴调整螺钉调整过松，按照正确方法重 新调整。 螺杆，钢球、齿条活塞三者配合太松，要求重新选配钢球。 2、“气” 转向器内部有空气（松开出油管接头，来回打方向可以排气）。 故障判断 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 4、转向不足或过度转向 拖车的转盘润滑不足，或表面清洁度太差。 前桥配合零件过紧或松动。 转向柱转向发涩。 直拉杆调整不当 转向限位螺钉调整不当 方向机内部故障？ 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 转向器内部故障，主要存在如下两个方面的原因： 扇齿中齿未与齿条活塞2、3间未对正。 行程阀调整螺钉调整不当。 摇臂轴花键端刻线与垂臂未对正。 装配端盖和阀体时，未将行程阀调整螺钉和行程阀对正。 阀套刻线没有河螺杆可先对正。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 5、方向盘自由行程大 方向盘与转向轴配合松动。 转向传动装置连接部位松动。 转向器与车架连接螺栓松动。 转向垂臂与摇臂轴连接松动。 转向拉杆系统零件过松或磨损。 转向器调整不当 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 6、外泄露 因为油液会从管接头、管子、油泵或转向器的渗漏源流到转向器或底盘上的 较底点，确诊渗漏油的部位可能比较困难。 侧盖橡胶塞处渗漏，表明侧盖中的摇臂轴油封损坏。 输入轴处渗漏，说明输入轴油封损坏。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 7、单方向转向沉重 轮胎气压不等。 在一个方向转向时内泄露大。 行程阀损坏 阀套油封损坏 前轮定位不准 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 8、双方向转向沉重 轮胎气压低。 车辆超载。 油管液面底，液压油不够。 输油泵输出压力或流量不够。 转向系统零部件配合过紧。 回油管堵或管子口径太小。 内泄露过大。 轮胎尺寸过大。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 9、过热（超过环境温度65度以上） 油泵流量过大。 车辆超载。 油管尺寸小，流通面积不够。 油管弯曲半径太小或内部受阻，致使油液流量不够。 由于转向柱过紧使转向器输出轴有附加载荷，致使转向 器的控制阀回正受阻。 行程阀调整不当。 车辆长时间原地转向。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义IPS系列整体式动力转向器工作原理 转向时，司机通过方向盘将转向力矩传递给转向器的 输入轴。扭杆的一端用销钉与输入轴联接，另一端与螺 杆连接。来自输入轴的转向力矩通过扭杆传道螺杆，由 于循环球机构的作用，螺杆试图使齿条活塞沿缸孔做轴 向运动，但来自车轮的地面阻力通过拉杆系统是摇臂轴 限制了齿条活塞的轴向运动，因此扭杆被扭转，输入轴 上的油槽相对位置发生了改变即控制阀起作用，并引 导高压油流向指定的油缸，即上油缸或下油缸，在相应 的齿条活塞的端面产生了液压作用力，并推动齿条活塞 轴向移动，是摇臂轴产生转动，实现了汽车转向。 一、转向工作原理 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 二、转向器受冲击负荷 如果转向轮受到地面冲击负荷，冲击力通过摇 臂轴传到齿条活塞，进一步传到螺杆，转向器内部 的结构致使转阀将高压油送入相应的油缸，以克服 这一冲击力，转向器防止了方向盘打手现象。 三、行程阀 IPS转向器在齿条活塞的两端各装备了一个程阀 ，当转向轮接进限位螺钉时，限制该方向转向助力的 哪个行程阀开启，相应油缸内油压降低，这样可减少 油泵产生的热量，同时，转向系统联接件的负荷也随 之减小。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 长结构和短结构的判断 由于IPSIPS系列整体式动力转向系列整体式动力转向 器为适应各车的需要，在结构上有器为适应各车的需要，在结构上有 所不同，为避免在拆装过程中损坏所不同，为避免在拆装过程中损坏 齿条活塞上的密封环，拆装时要注齿条活塞上的密封环，拆装时要注 意以下两点，对照左图：意以下两点，对照左图： 1 1、如果是、如果是VUVU的转向器，称为的转向器，称为 长长V V结构（如左图），在拆齿条活塞结构（如左图），在拆齿条活塞 带螺杆带螺杆/ /输入轴总成时，应将齿条活输入轴总成时，应将齿条活 塞沿壳体装阀体端方向退出，装配塞沿壳体装阀体端方向退出，装配 时，应沿壳体装阀体端方向进入，时，应沿壳体装阀体端方向进入， 即让齿条活塞密封环在拆装时，务即让齿条活塞密封环在拆装时，务 必保持先出后进。必保持先出后进。 2、如果是如果是VUVU的转向器，称为短的转向器，称为短V V结构（不是上图所示），齿条活塞密封环装 结构（不是上图所示），齿条活塞密封环装 在齿条活塞的靠下盖一端。在拆齿条活塞带螺杆在齿条活塞的靠下盖一端。在拆齿条活塞带螺杆/ /输入轴总成时，应将齿条活塞输入轴总成时，应将齿条活塞 沿壳体下端方向退出；装配时，应沿壳体下端方向进入。即让齿条活塞密封环沿壳体下端方向退出；装配时，应沿壳体下端方向进入。即让齿条活塞密封环 在拆装时，务必保持先出后进。在拆装时，务必保持先出后进。 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 动力转向机阀体 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 动力转向机壳体 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 扇型摇臂轴 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 扇型摇臂轴 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 下盖 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 刚球的正确装配 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 螺杆/输入轴总成 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 止推轴承 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义 东风汽车有限公司商用车公司 二、维修与调整 培训讲义IPS55转向器结构分解图 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义IPS系列动力转向器紧固件拧紧力矩表 编号名 称数量 拧紧力矩N.m IPS55IPS40 1螺栓（M12）阀体41251406476 3密封螺母（M10）下行程阀116241624 3A密封螺母（M8）上行程阀11115 28螺栓（M8）摇臂轴盖42030 33行程阀座（M12）227342734 38密封螺母下盖调整螺钉1（M16）95110（M12）5468 41螺栓（M12）下盖41251406476 46小六角头螺栓（M8）导管夹21930 49内六角头螺栓（M8）导管座219301625 59锁紧螺母（M12）摇臂轴调整螺钉154615461 61六角螺栓6（M16）215245（M14）173196 垂臂紧固螺栓1（M20）407434（M16）170230 转向万向节紧固螺栓（M10）130503050 螺栓转向器与大梁3（M22）490520（M20）200280 东风汽车有限公司商用车公司 培训讲义IPS系列动力转向器技术参数： IPS40IPS55 前轴负荷4080kg5440kg 输出扭