汽车转向系统的概念,组成及转向器工作原理汽车转向系统

1、汽车转向系统汽车转向系统 第第1 1节节 概概 述述 保证汽车能按驾驶员的意愿进行保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向直线或转向行驶行驶 。 汽车转向系统的功用：汽车转向系统的功用：？ 汽车转向系统的定义：汽车转向系统的定义： 用来改变或者恢复汽车行驶方向的专设机构的总称。用来改变或者恢复汽车行驶方向的专设机构的总称。 汽车转向系统类型和组成汽车转向系统类型和组成 按汽车转向系统能源的不同分为：按汽车转向系统能源的不同分为： 机械转向系统机械转向系统 动力转向系统动力转向系统 以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都 是机械零件。是机械零件。

2、兼用驾驶员的体力和发动机兼用驾驶员的体力和发动机(或电动机或电动机)动力为转向能动力为转向能 源，其转向系统中需要增加动力转向装置。源，其转向系统中需要增加动力转向装置。 a.汽车转向系统的分类汽车转向系统的分类 b.b.汽车转向系统的组成汽车转向系统的组成 机械转向系统的组成机械转向系统的组成: 方向盘；方向盘； 转向管柱；转向管柱； 转向轴；转向轴； 转向传动轴转向传动轴; 转向万向节。转向万向节。 转向摇臂；转向摇臂； 转向直拉杆；转向直拉杆； 转向节臂；转向节臂； 转向梯形机构。转向梯形机构。 转向传动机构转向传动机构 转向操纵机构转向操纵机构 转向器转向器 采用非独立悬架的机械式转向

3、系统工作过程采用非独立悬架的机械式转向系统工作过程 转向器的分类：转向器的分类： 齿轮齿条式转向器；齿轮齿条式转向器； 蜗杆曲柄指销式转向器；蜗杆曲柄指销式转向器； 循环球式转向器。循环球式转向器。 转向器是转向系的减速传动装置，一般有转向器是转向系的减速传动装置，一般有12个减速传动副。个减速传动副。 第第2 2节节 转向器转向器 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 传动副：转向齿轮传动副：转向齿轮( (主动件主动件) )、转向齿条、转向齿条( (从动件从动件) ) 。 齿轮齿条式转向器特点 1. 结构简单紧凑、质量轻，刚性大。结构简单紧凑、质量轻，刚性大。 2. 转向灵敏，正、逆效率都较高，

4、制造容易，成转向灵敏，正、逆效率都较高，制造容易，成 本低。本低。 3. 省略了转向摇臂和转向直拉杆，使转向传动机省略了转向摇臂和转向直拉杆，使转向传动机 构简化，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用构简化，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用 于轿车、微型货车和轻型货车。于轿车、微型货车和轻型货车。 蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器 传动副传动副 主动件：主动件：转向蜗杆；转向蜗杆； 从动件：从动件：指销。指销。 具有梯形截面螺纹的转向具有梯形截面螺纹的转向 蜗杆支承在转向器壳体两蜗杆支承在转向器壳体两 端的球轴承上，蜗杆与锥端的球轴承上，蜗杆与锥 形指销相啮合，指销用双形指销相啮合，指销用

5、双 列圆锥滚子轴承支于摇臂列圆锥滚子轴承支于摇臂 轴内端的曲柄孔中。轴内端的曲柄孔中。 当转向蜗杆随转向盘转动当转向蜗杆随转向盘转动 时，指销沿蜗杆螺旋槽上时，指销沿蜗杆螺旋槽上 下移动，并带动曲柄及摇下移动，并带动曲柄及摇 臂轴转动。臂轴转动。 一般采用两级传动：一般采用两级传动：第一级为螺杆螺母传动副；第二级为齿条齿扇传动副。第一级为螺杆螺母传动副；第二级为齿条齿扇传动副。 在螺杆和螺母上都加工近似半圆 形的螺旋槽 ，两者相配合形成 近似圆形的螺旋管状通道中装入 许多钢球。 螺母的侧面有两对通孔，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

6、。 转向螺杆转动时，通过钢球将转向螺杆转动时，通过钢球将 力传给转向螺母，使螺母沿轴力传给转向螺母，使螺母沿轴 向移动。同时，在螺杆、螺母向移动。同时，在螺杆、螺母 和钢球间的摩擦力矩作用下，和钢球间的摩擦力矩作用下， 所有钢球便在螺旋管状通道内所有钢球便在螺旋管状通道内 滚动，形成滚动，形成“球流球流”。 循环球式转向器循环球式转向器 正传动效率高达正传动效率高达90%95%，操纵轻便，转向省力；，操纵轻便，转向省力； 寿命长，工作平稳可靠；寿命长，工作平稳可靠； 逆效率也很高，容易打手；逆效率也很高，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。适合用于经常在平坦路面上行驶

7、的中、轻型载货汽车上。 循环球式转向器特点：循环球式转向器特点： 将发动机输出的部分机械能转化为压力能（或电能），并在驾驶员控制下，将发动机输出的部分机械能转化为压力能（或电能），并在驾驶员控制下， 对转向传动机构或转向器中某一传动件施加辅助作用力，使转向轮偏转，对转向传动机构或转向器中某一传动件施加辅助作用力，使转向轮偏转， 以实现汽车转向的一系列装置。以实现汽车转向的一系列装置。 a.动力转向系统的定义动力转向系统的定义 b.动力转向系统的作用动力转向系统的作用 减轻驾驶员的转向操纵力，提高驾驶舒适性。减轻驾驶员的转向操纵力，提高驾驶舒适性。 c.动力转向系统的类型动力转向系统的类型 v液

8、压助力转向系统液压助力转向系统（油泵）（油泵） v气压助力转向系统气压助力转向系统（压缩机）（压缩机） v电动机助力转向系统电动机助力转向系统（发电机）（发电机） 第第3 3节节 液压助力转向系统液压助力转向系统 d.d.对动力转向系统的要求对动力转向系统的要求 动力转向系统只有在汽车转向时才提供转向力；动力转向系统只有在汽车转向时才提供转向力； 动力转向系统的响应要迅速；动力转向系统的响应要迅速； 根据汽车转向阻力的不同，动力转向系统应有不同的输出根据汽车转向阻力的不同，动力转向系统应有不同的输出 力。车速低或路面条件不好时，动力转向系统的输出力要力。车速低或路面条件不好时，动力转向系统的输

9、出力要 大，要提供大部分的转向力；车速高时，动力转向系统的大，要提供大部分的转向力；车速高时，动力转向系统的 输出力要小，避免驾驶员失去转向路感。输出力要小，避免驾驶员失去转向路感。 动力转向系统密封要好，避免漏油。动力转向系统密封要好，避免漏油。 （1 1） 液压助力转向系统的组成和分类液压助力转向系统的组成和分类 a.汽车液压动力转向系统根据系统内部的压力不同分为：汽车液压动力转向系统根据系统内部的压力不同分为： 常压式液压动力转向系统常压式液压动力转向系统 常流式液压动力转向系统常流式液压动力转向系统 组组 成成 机械式转向器机械式转向器 动力转向装置动力转向装置 转向控制阀转向控制阀

10、转向动力缸转向动力缸 转向油泵转向油泵 油罐和油管油罐和油管 常压式液压助力转向系统常压式液压助力转向系统 系统工作管路中系统工作管路中 总是保持高压。总是保持高压。 不转向时，转向控不转向时，转向控 制阀处于关闭状态，制阀处于关闭状态， 只要转向，系统就只要转向，系统就 给转向动力缸供压给转向动力缸供压 力，转向控制阀壳力，转向控制阀壳 体与车轮有连接关体与车轮有连接关 系，壳体与阀同向系，壳体与阀同向 运动，反应迅速。运动，反应迅速。 车辆直线行驶时车辆直线行驶时车辆转向行驶时车辆转向行驶时 常流式液压助力转向系统常流式液压助力转向系统 转向油泵始终处于转向油泵始终处于 工作状态。工作状态

11、。 不转向时，转向控不转向时，转向控 制阀保持开启，活制阀保持开启，活 塞两边与低压管路塞两边与低压管路 接通，转向油泵基接通，转向油泵基 本处于空转状态，本处于空转状态， 系统中压力很小。系统中压力很小。 转向时，动力缸的转向时，动力缸的 工作腔与油泵相通，工作腔与油泵相通， 而与回油管路隔绝，而与回油管路隔绝， 另一腔与油泵隔绝，另一腔与油泵隔绝， 与回油管路相同，与回油管路相同， 建立压力。建立压力。 汽车直线行驶时汽车直线行驶时 汽车转向行驶时汽车转向行驶时 b.b.常压式与常流式液压动力转向系统的比较常压式与常流式液压动力转向系统的比较 常压式液压动力转向系统：常压式液压动力转向系统： 优点：优点： 系统中一直存在油压，响应快。系统中一直存在油压，响应快。 用储能器积蓄能量，可是用较小的油用储能器积蓄能量，可是用较小的油 泵；油泵不运转情况下可以保持一定泵；油泵不运转情况下可以保持一定 的转向加力能力。的转向加力能力。 缺点：缺点： 容易引起压力漏油；容易引起压力漏油； 油泵总要保持系统的压力，会降低油油泵总要保持系统的压力，会降低油 泵的寿命；泵的寿命； 储能器占用一定的空间；储能器占用一定的空间； 燃油消耗率高；燃油消耗率高； 应用：应用： 少数重型汽车。少数重型汽车。 常流式液压动力转向系统：常流式液压动力转向系统： 优点：优点： 结构