汽车转向沉重故障【毕业论文,绝对精品】.doc

滁州职业技术职业技术学院 毕 业 论 文 汽车转向沉重故障 系 别 机电工程系 专 业 汽车检测与维修2班 班 级 09 汽检（2）班 学 号 20091407223 学生姓名 指导教师 完成时间： 2011 年 10 月 17_ 摘要 转向系是指由驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。 汽车的转向系统的性能是汽车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性，它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化车流密集化的今天，针对更多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。 关键词 1.1 汽车转向系统的类型、组成及工作 原理 1.1.1 汽车转向系统的类型 汽车转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类 如果按照助力形式，又可以分为机械式（无助力），和动力式（有助力）两种，其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、电动助力式、电液助力式等种类。 动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机或电机的动力为转向能源的转向系统，它是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。1.1.2 机械转向系统的组成：1.用司机体力作为转向能源，所有传力件都是机械的。2.转向操纵机构：转向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴3.机械转向器：内设减速传动副，作用减速增矩。4.转向传动机构：转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向梯形 、转向横拉杆、转向节（左臂（左转向梯形臂、右转向梯形臂） 。转向节、右转向节）5.转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传给转向轮，使两侧转向轮偏转以实现汽车转向。 6.转向操纵机构的功用是将驾驶员转动方向盘的操纵力矩传给转向器。 它主要由转向盘 1、转向轴及转向柱管 2 和万向传动装置 3等组成。转向轴上部与转向盘固定连接，下部装有转向器。转向轴与转向器的连接方式，一种是与转向器的输入轴直接连接，另一种是通过万向传动装置间接与转向器的输入轴相接连。2. 转向盘 转向盘主要由轮圈 1、轮辐 2 和轮毂 3 组成，其结构如图2-2 所示。轮辐的形式有两根辐条式、三根辐条式和四根辐条式。轮辐和轮圈的心部有钢或铝合金等金属制骨架，外层以合成树脂或合成橡胶包覆，下侧形成波浪状以利于驾驶员把持。转向盘与转向轴通常通过带锥度的细花键连接，端部通过螺母轴向压紧固定。有的汽车喇叭开关按钮装在转向盘上，方便驾驶员操作。 图 2-2 转向操纵机构示意图（请问图 2-1在哪？） 因为在整个转向系统中，各传动件之间存在着装配间隙，这些间隙反映到转向盘上来就变成转动转向盘的空转角度。转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过度紧张是有利的。转向盘自由行程应控制在转向轮处于直线行驶位置时转向盘向左或向右的自由行程不超过 1015。3. 转向轴和转向管柱 转向轴用来连接转向盘和转向器，并将转向盘的转向转矩传给转向器。转向轴分为普通式和能量吸收式。现代汽车更多地采用能量吸收式转向轴结构。转向管柱安装在车身上，支承转向轴及转向盘。转向轴从转向管柱内穿过，靠转向管柱内的轴承和衬套支承。为方便不同体型驾驶员操纵转向盘，转向管柱上装有能改变转向盘位置的装置。 转向盘的安装角度和高度可以在一定范围内调整，以适应驾驶员的体形和驾驶习惯。其一般布置情况示意图（图呢？）1.1.3 汽车机械转向系统的工作原理： 汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。从转向盘到转向传动轴这一系列部件即属于转向操纵机构。转向器中有 12 级啮合传动副，具有减速增力作用。经转向器减速后的运动和增大后的力矩传到转向摇臂，再通过转向直拉杆传给固定于左转向节上的转向节臂，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。左、右梯形臂的一端分别固定在左、右转向节上，另一端则与转向横拉杆作球铰链连接。当左转向节偏转时，经梯形臂、横拉杆和梯形臂的传递，右转向节及装于其上的右转向轮随之绕主销同向偏转相应的角度。转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂和转向横拉杆总称为转向传动机构。梯形臂，以及转向横拉杆和前轴构成转向梯形，其作用是在汽车转向时，使内、外转向轮按一定的规律进行偏转。 （这个图和上面的图有本质区别吗？）1.1.4 电动液压助力转向系统的工作原理： 液压动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加装一套转向加力装置而成的。以齿轮齿条式转向器为基础的液压动力转向系统为例，来说明其工作原理。如图 2 所示，该系统由转向盘 1、转向轴 2、齿轮齿条式整体动力转向器 3 又由转向控制阀 4、齿轮齿条式转向器 5、转向动力缸 6。转向油罐 7 储存液压油，有进、出油管接头，通过油管分别与转向液压泵 8 和转向控制阀 如图 2 所示 液压动力转向系统示意图 4 连接。转向液压泵 8 安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动，将油从转向油罐处吸入并向转向控制阀 4供给液压油。转向控制阀 4 通过改变液压油路来改变动力传递路线。转向动力缸 6 内由活塞分隔成左右两个工作腔，工作腔通过油道分别与转向控制阀 4 连接。如图 1 所示为一种液压式动力转向系统的组成和液压转向加力装置的管路布置示意图。其中属于转向加力装置的部件是：转向液压泵 7、转向油管 8、转向油罐 6 以及位于整体式转向器 4 内部的转向控制阀及转向动力缸 5 等。当驾驶员转动转向盘 1 时，通过机械转向器使转向横拉杆 9 移动，并带动转向节臂，使转向轮偏转，从而改变汽车的行驶方向。与此同时，转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操作。由于有转向加力装置的作用，驾驶员只需比采用机械转向系统时小得多的转向力矩，就能使转向轮偏转。 （此图要说明什么？123456 是什么？） （以上部分内容不是论文主要部分，请 简述！）以下着重介绍汽车转向系统转向沉重故障的检修： 机械式转向系转向沉重故障分析故障现象：汽车在行驶中，转动转向盘感到沉重吃力，转弯后又不能及时回正方向。故障原因：（1）转向器方面的原因 1. 转向器缺乏润滑油 2. 转向轴弯曲或转向轴凹陷碰擦，有时会发出“吱吱”的 摩擦声。 3. 转向摇臂与衬套配合间隙过小或无间隙。 4. 转向器输入轴上下轴承调整过紧，或轴承损坏受阻。 5. 转向器啮合间隙调整过小。 （2）转向传动机构的原因： 1.各处球头销缺润滑脂。 2.转向直拉杆和横拉杆上球头销调整过紧，压紧弹簧过硬或折断。 3.转向直拉杆或横拉杆弯曲变形。 4.转向节主销与衬套配合间隙过小，或衬套转动使油道阻塞，润滑脂无法进入，使衬套与转向节主销烧蚀。 5.转向节止推轴承过紧或缺少润滑脂或损坏。 6.转向节臂变形。 （3）.前桥（转向桥）和车轮方面的原因。 1.前轴变形、扭转，引起前轮定位失准。 2.轮胎气压不足。 3.前轮轮毂轴承调整过紧。 4.转向桥或驱动桥超载。（4）其它部位的原因： 1.车架弯曲、扭转变形。 2.前钢板弹簧或是前悬架变形。 3.前轮定位不正确。诊断与排除： 1. 顶起前桥，转动转向盘，若感到转向盘变轻，则说明 故障部位在前桥、车轮或其他部位。此时应首先检查 轮胎气压，如气压偏低，则应充气使之达到正常值， 接下来应用前轮定位仪检查前轮定位，尤其应注意后 倾角和前束值，如果是因为前束过大造成的转向沉 重，同时还能发现轮胎有严重磨损。 2. 若转向仍感沉重，说明故障在转向器或转向传动机 构，可进一步拆下转向摇臂与直拉杆的连接，此时若 转向变轻，说明故障在转向传动机构，应检查各球头 销是否装配过紧或止推轴承是否缺油损坏，各拉杆是 否弯曲变形等，通常检查时，可用手扳动两个车轮左 右转动察看各传动部分，并转动车轮检查车轮轴承松 紧度。3. 拆下转向摇臂后，若转向仍沉重。则转换器本身没有 故障，可检查转向器是否缺油，转动转向盘时倾听有 无转向轴与柱管的碰擦声，检查调整转向器主动轴上 下轴轴承预紧度和啮合间隙，转向摇臂转动是否发卡 等，如不能解决就将转向器解体检查内部有无部件损 坏。4. 经过上述检查，如仍不见减轻，可检查车桥、车架或 下控制臂（独立悬架式）与转向节臂，看其有无变形， 如发现变形，应予修正或更换。同时检查前弹簧（板 簧或螺旋弹簧），看其是否折断，否则应更换。 5. 主要部件的监测与维修： 1 转向器的检测与维修：（1）蜗杆指销式转向器的检修：1）分解要点 首先拧下放油螺栓，放尽转向器中的润滑油，再用扳手拧松 摇臂轴调整螺钉的锁紧螺母，把调整螺钉逆时针旋转一周， 拆下转向器侧盖上的双头螺栓，然后，再拧下其余固定螺栓， 取下侧盖。接着用手抓住摇臂轴扇形块，用力拔出摇臂轴如 果拔不出来，可用木锤敲击摇臂轴输出端头，即可拔出， 再拧下转向器下盖螺栓，取下垫圈及下盖，用铜锤或铜棒轻 轻敲击蜗杆轴花键端部，取出蜗杆，轴承等注意:用铜锤敲 击时，要保持蜗杆垂直于轴承的位置，以防止碰伤轴承的保 持架和油封刃口。最后，松开转向器上盖的螺栓，取出垫 片、止推轴承外圈和保持架等，分解后，对全部零件进行彻 底清洗，清洗后分开放置，以备检测维修。2）主要部件的检修 壳体及盖的检修 用敲击及直观法检查壳体及盖应无裂损，无法修补，则换用新件，在平台上用塞尺检测壳体与盖的结合面的平面度误差，其值应为 0.10mm，否则应进行修磨，壳体上两蜗杆轴承孔公共轴线与摇臂轴承孔公共轴线垂直度误差，应符合原厂技术标准，否则进行修理或更换。 蜗杆的检修 直观检查蜗杆滚道若有轻微剥落或明显阶梯形磨损，用油石修磨后可继续使用，若磨损严重，剥落较大，应换用新件。磁力探伤蜗杆应无裂纹，否则换用新件。 蜗杆平面止推轴承的检修 直观检查内外滚道，若有金属剥落，磨损严重或保持架变形、有缺口，一律更换，检查轴承钢球，若有碎裂，能从保持架上脱落，则一律换用新件，更换轴承时注意：内外圈保持架要成套更换。 用游标卡尺检测蜗杆与轴承的配合间隙 其配合间隙应为 0.10mm ，或符合原厂技术标准，否则可用电镀法进行修复或换用新件。 摇臂轴的检修 用磁力探伤法检查摇臂轴任何部位不得有裂纹，否则换用新件，检查摇臂轴端部花键应无明显扭曲、变形。若发现有两齿以上扭曲、变形、损坏，一律换用新件，用外径千分尺检测油封轴颈的磨损应不得大于 0.15mm。用百分表检测摇臂轴支承轴径的径向跳动不得大于 0.05mm，否则进行修磨或换用新件。 摇臂轴主销、支承轴承的检修 直观检查摇臂轴主销工作面应无金属剥落，若有剥落或严重偏磨或轴承挡片碎裂，应更换主销轴承总成。当摇臂轴主销装入滚道时，其距离要符合技术标准，并对主销轴承预紧度进行调整。 装复蜗杆 装复蜗杆时，一般不需要更换蜗杆轴承，若更换新轴承，利用压力机套管把新轴承压入蜗杆两端，然后，把蜗杆从转向器壳体上盖轴承孔中装入，这时，蜗杆输入端朝上，另一端内圈与下盖平面轴承保持架总成应吻合.注意：保持架方向，应符合规定要求。 装复上盖总成 装好蜗杆的上轴承保持架，用压床压入轴承外圈，使其到壳体上端面距离达到 12.513mm，一般情况下，上盖密封圈不需要更换。用新 0 形密封圈时，注意密封圈方向不要装错。 蜗杆轴承预紧度的调整 装好上盖后，应往摇臂轴未装入之前，必须对蜗杆轴承预紧度进行调整，它是利用转向器下盖处的调整螺塞来调整的。调整时，先用内六角扳手把调整螺塞拧到底，再退回 1/81/4 圈，使蜗杆在输入端具有 1.01.7 Nm 预紧力矩，然后以 50Nm的扭力拧紧调整螺塞的锁紧螺母。 装复侧盖 先在侧盖平面上涂抹一层密封胶，再放上衬垫，然后把带有衬垫的侧盖扣合在转向器壳体上并将带有弹性垫圈的各螺栓拧入相对应的螺栓孔中（注意：双头螺柱长的一端朝壳体里面，当侧盖上的调整螺钉处在旋松的位置时，由中间向两端拧紧侧盖上的紧固螺栓，并达到扭力标准中间 4 个螺栓 M4 扭力为 。70106Nm，其余 4 个 M10 扭力为 3060Nm） 调整蜗杆，摇臂轴主销啮合间隙 调整其啮合间隙时，应使摇臂轴主销与蜗杆处在中间啮合位置上进行：酋先松开摇臂轴调整螺钉的锁紧螺母，用手握住蜗杆输入端，使蜗杆行程到中间位置，来回转动蜗杆，同时用螺丝刀顺时针方向转动调整螺钉，当感到有摩擦阻力时停止旋转螺钉，再检测蜗杆输入端的旋转扭矩不大于 2.7Nm。最后以 50Nm的扭力，拧紧锁紧螺母。 加注润滑油 装复完毕后，必须向转向器内加入 1.1L90 号或 85W/90 车辆齿轮油或加入 18 号馏分型双曲线齿轮油。（2）循环球式转向器的检修：1转向器的分解首先将转向器除去油污，把外部清洗干净；拆下转向器侧盖，取出齿扇及转向垂臂轴；拆下转向器前盖，取出转向螺杆与螺母总成拆下循环球导管夹，拔出导管，取出全部钢球，再从螺杆上取下螺母。要注意的是：一般情况下，转向螺杆螺母总成不要分解，检查时，若转向不灵活，阻力较大，发卡或出现异常时，才能将其分解。2主要零部件的检修 壳体与盖 直观检查壳体与盖应无裂纹，否则应换用新件，用塞尺检测壳体与盖结合平面的平面度误差为 0.1mm，若大于此规定值，应进行磨修。 摇臂轴 必须用磁力探伤方法进行检测，若有裂纹，一律更换，用检视法检查齿既若有轻微剥落麻点腐蚀时，可用油石磨平，继续使用，齿面若严重剥落，磨损变形，应予更换，检查摇臂轴端部花键，不得有明显扭曲，端部螺纹的损伤，不得超过两牙，否则进行修理或更换。检查摇臂轴与其轴承的配合间隙，摇臂轴承与壳体及侧盖的配合间隙，均不得大于技术标准，更换摇臂轴衬套时，必须使两衬套的同轴度达到技术标准。 转向螺杆螺母总成 用检视法检查转向螺杆螺母上的钢球滚道应无金属剥落，若有脱层剥落、刻痕或压坑，应予以更换，检查转向杆轴颈对其中心的跳动量时应把转向杆轴颈用 V 形铁支起，再用百分表进行检测，一般跳动量不得大于 0.08mm。检测钢球直径差不得大于0.01mm，钢球与轨道配合间隙不得大于 0.05mm。若钢球磨损，配合间隙超过 0.10mm 或钢球剥落破碎，则钢球一律更换，更换钢球时，钢球的规格、数量、材质等必须符合原技术标准。检查转向螺母上的钢球导管，若破裂、凹陷等应予更换。 转向螺杆轴承 检查轴承滚道表面，若有裂痕、压坑或金属剥落，钢球碎裂或凹陷、金属剥落，保持架扭曲变形、断裂等，若以上检查有其中现象之一者，一律更换轴承总成。3 装配与调整的要点 装配前，应对所有零部件进行彻底清洗，橡胶零件均不可用汽油清洗。 螺杆螺母的装配 装配时，首先按拆卸时的标记方向，把螺杆装入螺母中，然后装钢球，装钢球时，可用木棒或塑料棒把钢球轻轻敲人循环轨道内，并在导管口涂上润滑脂，要按标记一条滚道一条滚道的装复，切不可混装。 螺杆轴承紧度调整要点 转向器装复后，必须对螺杆轴承紧度进行调整，转向器结构不同，其调整方法也不同，有的利用上部调整螺母进行调整。旋进螺母，轴承紧度增加，反之减小，有的利用下盖与壳体间的垫片来调整。 摇臂轴装复要点 先把摇臂轴孔内涂抹润滑脂，再按顺序安装调整螺钉，装复后用手轻轻转动调整螺钉再用百分表检测调整螺钉轴向间隙，当窜动量大于 0.12mm 时，应选配垫圈调整至 0.08mm。然后，转动螺杆螺母上的齿条处于中间位置。这时，再把摇臂轴装入壳体内，齿扇与齿条应相互啮合装配时要注意，防止摇臂轴另一端油封弹簧跳出，造成漏油），最后按规定扭力拧紧侧盖上的紧固螺母螺栓，并在上、下盖及侧盖结合处及密封垫两面，涂以密封胶。 齿扇与齿条的啮合间隙调整要点 调整时，齿条与齿扇的啮合，必须处在中间位置才能进行，否则间隙不准确、一般是利用摇臂轴轴向位移调整螺钉进行调整，调整螺钉旋进，啮合间隙减小，调整螺钉旋出，啮合间隙增大。当齿扇在中间位置时，不允许有间隙，但应转动自如，无轻重不均匀感觉或卡滞现象，最后拧紧锁紧螺母。（3）. 齿轮齿条式转向器的检修：1齿轮齿条式转向器分解要点 转向操纵机构的分解 先按上转向盘中间盖板的橡胶边缘，再撬出盖板，再拧下转向盘固定螺母，取出垫片，拔下喇叭线，用专用拉器拉下转向盘，严禁敲击取下，再拆下组合开关，拧出 3 个平口螺钉，并用水泵钳拆下弹簧垫乱。 转向器的分解 先拆下转向减振器两端的连接螺栓，从转向器壳上拆下转向减振器，从转向齿条上拆下横拉杆支架，再拆下转向传动机构支架与齿条间的连接螺栓，使转向器与传动机构分离，并拆除转向器左、右凸缘与车身的连接螺栓、螺母，最后从车上取下转向器总成。2 主要零部件的检修 转向操纵机构的检修 用百分表检测转向柱的直线度误差不大于 0.01mm，否则应予以校正，检查接触环、弹簧、转向柱驱动销、橡胶衬套、塑料衬套及所有密封套橡胶支承环等，若老化、破裂、磨损严重等，一律换用新件。 转向器的检修 用检视法检查转向器外壳应无裂纹及磨损，主动齿轮与齿条应运动灵活。无卡滞现象，若无法修复，必须更换转向器总成，齿条密封罩及防尘套若老化、破损及补偿机构弹簧等失效，一律换用新件、自锁螺栓，螺母一经拆卸，必须换用新件。为确保转向装置安全可靠。转向器各零部件不允讲进行焊修或整形。 转向减振器的检修