依维柯汽车转向系的调整与维护.doc

依维柯S系列汽车转向系采用齿轮齿条式转向器，它主要由方向盘、转向柱、转向器、传动齿条和转向轮等部件组成，如图1所示。方向盘通过方向传动装置与转向器相连，转向器的齿条直接与横拉杆7相连。在转向柱下方与转向器的齿轮轴之间设有柔性联轴器13，它缓和了路面对方向盘的冲击力，改善了驾驶员的工作条件。两侧转向节臂8的前端通过球头销9与横拉杆7相连，后端通过螺栓与转向节12连接，两侧横拉杆通过球关节（在防尘罩11内）与转向器5中的齿条相连，以保证实现空间运动。齿条在此兼作横拉杆之用。转向器壳通过支架10固定于横梁6上。可以看出其梯形机构处于前横梁之前，属前置式转向梯形机构。转向系的主要部件是齿轮齿条式转向器。如图2所示。齿轮轴11带动兼作横拉杆之用的齿条1作横向运动，从而带动车轮转向。这种转向器有一个显著特点是采用了齿轮齿条间隙自动调整装置。尼龙压簧垫块2压住齿条，垫块后面有压簧3和调整螺母5，可通过调整螺母的旋入量调节压簧的预紧力。转向器壳体上开有七个槽口，而在调整螺母上只开六个槽口，可供调整啮合间隙之用。压簧垫块中间开有油孔以润滑齿条与垫块之间的摩擦，提高传动效率。压簧不仅起调整间隙的作用，而且还是一个弹簧支承，可吸收部分振动能量，缓和冲击。齿条作局部高频淬火处理，使齿条的强度、硬度高于齿轮轴上的齿，这样就可使磨损尽量出现于齿轮轴上。因为齿轮轴的磨损发生在全齿上，磨损较为均匀，不仅能保持齿轮齿条的配合间隙，而且在磨损后更换齿轮轴比较简单，齿轮直接啮合，操作灵敏度高且阻力小，转向轻便，转向器总成完全密封，可免于保养，代价也较低。依维柯汽车装用的转向器有固定速比和可变速比两种形式，它们的结构基本相似，区别在于齿条上的齿，可变速比齿条上的齿从中间至两端的模数和压力角渐变，在齿的中间位置，其转向传动比较大，从而操纵轻便，在齿条的两端其转向传动比较小，从而操纵灵敏，如图3所示。齿条的特点是其齿廓呈Y形，如图4所示，这一特点消除了所有非纵向轴线方向的运动。转向系的维护1转向器总成的拆卸用液压千斤顶顶起汽车的前横梁并用支架撑牢后拆下车轮。从转向节臂8上拆下横拉杆7，并从两个横拉杆上拆下球头销9，如图1所示。检查各个球头销上的橡胶密封件是否完好，防止渗入水或其它异物对球头销造成恶性磨损和生锈。拆下联接转向柱柔性联轴节和齿杆连接叉的两个螺栓，旋出联接支架10与车架前横梁的4个固定螺栓，把转向器总成从车上卸下。2转向器总成的安装把方向盘置于直线行驶位置，调整转向器总成的装配尺寸，如图5所示，将连同固定支架的转向器总成放到横梁上，上好并拧紧固定转向器总成与横梁两个支架上的4个螺栓（拧紧力矩如表1、表2所示），装上并拧紧转向柱与齿杆的柔性联轴节13的连接螺栓和螺母，将球头销插入转向节臂并拧紧螺母，最后装上转向轮并放下汽车，调整好前轮前束（通过改变横拉杆的长度来调整）。3转向器（AF型）的解体把转向器壳夹在台钳上，拆下卡环，退出防尘套；撬直保险舌片，用专用扳手将齿条上的横拉杆、球头销拆下，如图6所示，拆下盖子，拿掉保险销，用套筒拧出环形调整螺母，从转向器壳里取出压簧垫块，参见图2，把转向器壳旋转90，取下卡环和齿杆的防尘套（密封垫），用套筒拧出环形调整螺母，把齿杆夹在台钳中，将齿杆连同其前轴承一起拉出，然后从转向器壳中取出齿条，用撞击式轴承拆卸器上辅助部件，从转向器壳里取出齿杆的后滚针轴承，通过转向器壳里衬套上相应的槽缝，压下两个定位凸尖，取出齿条衬套；把齿杆夹入台钳中，取下卡环和调整垫圈，然后从齿杆上取下滚珠轴承。4解体后的零件检修转向器解体后应仔细清洗拆散的零件，首先要检查齿轮和齿条的齿面，不得有过度磨损和碎齿，否则应更换，齿条的最大弯曲值不得超过0.3mm。清洗齿条时，不能用钢丝刷，以防损伤啮合面。转向器壳体应没有裂纹和破损，齿杆轴承不得有任何阻滞现象。仔细检查防尘罩，不得有孔洞或裂纹，齿条衬套不得有过度磨损或破裂，每次拆装均必须更换密封圈和保险舌片。5转向器（ZF型）的装配与调整ZF型转向器的装配与调整方法是：（1）用专用芯棒把滚珠轴承压到齿杆上，把调整垫圈套到齿杆上，装上卡环，调整垫圈的厚度应使其卡环的间隙不超过0.05mm（参见图2）；（2）把两个密封圈放入衬套的相应环槽中，把衬套放入转向器壳并向里推，直到定位凸尖嵌入壳体上相应的定位孔中；（3）装上滚针轴承；（4）把齿条推入转向器壳，再用芯棒把带滚珠轴承的齿杆总成压入转向器壳内；（5）用专用套筒和扭力扳手把环形调整螺母拧紧至规定力矩，将防尘盖装在齿杆上，把密封垫的下唇塞入环形调整螺母，然后装上卡环；（6）把密封圈嵌入压簧垫块的槽里，把垫块塞入转向器壳内，使圆弧面落在齿条的圆柱上，把压簧放入垫块顶部的座孔内；（7）拧紧环形调整螺母，使压簧垫块正确而完全无间隙地紧压在齿条上，其规定力矩为6Nm，然后将它拧松一个齿，再拧松直到装上开口销。校准齿杆的传动力矩，应在0.61.7Nm之间。最后装上开口保险销，并折弯其尾部；（8）将转向横拉杆的球头销拧到齿条上，在两者之间预先插入保险片。用扭力扳手按规定扭矩拧紧转向横拉杆的球头销。并将保险片折弯敲平紧贴在球头销的扳手平面上；（9）套上防尘套，用特制卡环把防尘套紧固在横拉杆和转向器壳上；（10）在转向器壳上装上防尘盖。SPICA转向器的调整可参见图2，首先拧紧调整螺母5，直到弹簧3完全被压紧，然后拧松调整螺母使压簧垫块和调整螺母之间的最大间隙不超过0.15mm，相当于把调整螺母拧松不超过四个齿（转动一个方槽，相当于间隙增大0.035mm）。在齿轮轴11上装上扭力计，检查其转动力矩，正常应为2Nm。装上罩盖4，使盖子上的凸出部分嵌入调整螺母和转向器壳的相应槽中。表1 转向系各部件的技术规格与数据1齿条和齿杆的侧齿隙（Z.F转向器）0.060.1mm2齿杆转动力矩（Z.F转向器）0.61.7Nm3齿杆轴承端的游隙（Z.F转向器）最大值为0.05mm4压簧垫块与环形调整螺母之间的间隙（SPICA转向器）最大值为0.15mm5转向器齿杆转动力矩（SPICA转向器）2Nm6转向器齿条齿杆的侧齿隙（T.R.W转向器）用垫片调整0.050.12mm7Z.F转向器传动比4.55T.R.W转向器传动比4.65SPICA转向器传动比4.6982800轴距车最小转向直径10.5m3200轴距车最小转向直径11.86m3600轴距车最小转向直径13.22m9齿杆轴承的最大轴向间隙（ZF）0.05mm10推力块与调整环之间的最大间隙(SPICA）0.15mm11齿轮、齿条间的啮合间隙（TRW）0.050.12mm表2 转向系各部件的拧紧力矩1球头销与转向横拉杆的固定螺母6998Nm2球头销与转向节主销上转向横臂固定螺母6998Nm3转向横臂与转向节主销的固定螺母98108Nm4转向器支架与车架横梁的固定螺栓4449Nm5转向柱连接叉与齿轮轴的柔性联轴节的连接螺母2834Nm6转向柱中间万向接头与柔性联轴节的固定螺母2834Nm7转向柱下支架与车架的固定螺母3134Nm8连接方向盘与转向柱的固定螺母110135Nm9ZF转向器横拉杆137Nm10ZF齿杆紧固环形调整螺母2226Nm11ZF转向横拉杆与齿条90Nm12SPICA转向横拉杆与齿条100Nm13TRW转向横拉杆关节的调整环4559Nm转向系的常见故障诊断转向系的常见故障有行驶方向跑偏、方向盘振动、转向沉重、方向盘自动回正不良以及方向盘自由行程过大。1汽车行驶方向跑偏汽车行驶时转向轮自动偏向一边，驾驶员必须将方向盘握紧，并不断地校正汽车行驶方向。产生上述故障的主要原因是：（1）左、右轮胎气压不等，轮胎结构、尺寸与磨损程度不同；（2）左、右两边钢板弹簧弹力不一，变形差异较大，钢板中心螺栓或骑马盘螺栓松动、折断、脱落；（3）前轴、车架弯曲或前轮定位失准；（4）左、右两边轴距不等（前后车轴不平行）；（5）左、右轮毂轴承松紧调整不当；（6）个别制动器平时有制动作用，或制动间隙过小；（7）转向节、转向节臂弯曲变形。其排除方法是：首先让汽车行驶一段里程，用手触摸制动鼓和轮毂轴承处，如感到烫手，则为制动器有不正常制动现象或轮毂轴承过紧，应对其进行调整；使左、右车轮的气压尽可能一致，更换磨损过度的轮胎，如有必要，同时更换新胎；如果汽车仍然偏驶，则要检查调整转向轮定位，并对其前轮进行动平衡试验；检查前轮的位置偏差并调整两边的轴距。2方向盘振动产生方向盘振动的原因有：球接头或转向零件的配合间隙过大，导致游动间隙过大；转向器壳体固定螺栓松动；转向节主销衬套磨损过甚。其排除的方法是：更换球接头或检查调整转向器内零件间隙，必要时更换转向器总成；拧紧转向器固定螺栓；更换主销衬套或主销。3转向沉重产生转向沉重的原因是：转向器零件间的间隙太小或无间隙；转向器润滑不良，或球接头咬死；转向节主销过紧；转向轮定位失准或轮胎气压不足；转向柱弯曲或转向管凹瘪，致使相互摩擦或卡住。其排除的方法是：调整转向器齿轮和齿条的啮合间隙；润滑转向器并检查球头的运动情况；顶起前桥，左右转动车轮，检查主销的松紧度；检查转向轮定位是否失准，气压是否正常；如转动方向盘有刮响声，则为转向柱弯曲或套管凹瘪。4方向盘自动回正不良汽车转弯时，方向盘转过一定角度后，转向盘应很快自动复原到直线行驶状态，若不能恢复直线行驶状态或恢复直线行驶状态缓慢，均称“自动回正”作用不良。其原因有：左、右轮胎气压不等或气压不足；主销后倾角过小；转向器与传动机构润滑不良或机件相互配合过紧；转向节、主销变形或主销衬套配合过紧。其排除方法是：检查转向轮定位，并调