第七章汽车转向系(72~73)

1、 v 7.2.1 机械转向系概述机械转向系概述 v 1.机械转向系机械转向系 v 也称为人力转向系，是以驾驶员的体力作为转向能源的转向也称为人力转向系，是以驾驶员的体力作为转向能源的转向 系。因所有的传动都是机械零件传动所以叫机械转向系。系。因所有的传动都是机械零件传动所以叫机械转向系。 v 2.机械转向系组成机械转向系组成 v 尽管现代汽车转向系的结构形式多种多样，但都包括尽管现代汽车转向系的结构形式多种多样，但都包括转向操转向操 纵机构、转向器和转向传动机构纵机构、转向器和转向传动机构三个基本组成部分。三个基本组成部分。 7.2 机械式转向系机械式转向系 v 3.机械转向系机械转向系 v

2、（1）转向操纵机构）转向操纵机构 v 是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括转向盘、转向轴等是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括转向盘、转向轴等 机件。机件。 转向盘转向盘转向轴转向轴转向万向节转向万向节 v （2）转向器）转向器 v 是转向轴的下端的一个增扭降速机构，驾驶员作用在方向是转向轴的下端的一个增扭降速机构，驾驶员作用在方向 盘上的力矩经转向器放大再传给转向传动机构。盘上的力矩经转向器放大再传给转向传动机构。 转向器转向器 v （3）转向传动机构）转向传动机构 v 由转向直拉杆、转向节臂、转向横拉杆、左右梯形臂等机由转向直拉杆、转向节臂、转向横拉杆、左右梯形臂等机 件构成。前轴的两端和转向

3、节由主销铰接在一起，转向节件构成。前轴的两端和转向节由主销铰接在一起，转向节 上连有左右转向梯形臂，两臂铰接在转向横拉杆上。其中上连有左右转向梯形臂，两臂铰接在转向横拉杆上。其中 梯形臂及横向拉杆的作用是与前轴构成转向梯形，保证左梯形臂及横向拉杆的作用是与前轴构成转向梯形，保证左 右转向轮按一定规律偏转。右转向轮按一定规律偏转。 转向节臂转向节臂 转向摇臂转向摇臂 转向直拉杆转向直拉杆 转向节转向节 梯形臂梯形臂 横拉杆横拉杆 转向梯形转向梯形 v （4）机械转向系机构的特点）机械转向系机构的特点 v 1）当一个转向节转动时，另一个转向节也随着变位，即）当一个转向节转动时，另一个转向节也随着变

4、位，即 两导向轮同向偏转，使汽车转向。两导向轮同向偏转，使汽车转向。 v 2）两个车轮转动的角度不同，因为前轴、转向横拉杆、）两个车轮转动的角度不同，因为前轴、转向横拉杆、 左右梯形臂及所成的四边形不是矩形而是梯形。左右梯形臂及所成的四边形不是矩形而是梯形。 v 3）机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传）机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传 力件都是机械的。力件都是机械的。 v 4）我国规定汽车转向盘必须布置在左侧。）我国规定汽车转向盘必须布置在左侧。 7.2.2 机械式转向系各部分零件组成及结构特点机械式转向系各部分零件组成及结构特点 v1.转向操纵机构转向操纵机构 v

5、（1）转向操纵机构的组成和布置）转向操纵机构的组成和布置 v 1）组成）组成 v 转向操纵机构一般由转向盘、转向轴等组成转向操纵机构一般由转向盘、转向轴等组成,其作用是将其作用是将 驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器和转向传动机构驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器和转向传动机构, 使转向轮偏转。使转向轮偏转。 v 2）布置）布置 v 车架变形；转向盘与转向器的轴线相交成一定角度车架变形；转向盘与转向器的轴线相交成一定角度 万向节和传动轴。万向节和传动轴。 v 在发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向在发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向 柱管等，所以人们在设计转向操纵机构

6、时，增加了安全措柱管等，所以人们在设计转向操纵机构时，增加了安全措 施。如采用安全转向柱、安全联轴节及能量吸收装置。施。如采用安全转向柱、安全联轴节及能量吸收装置。 （2）转向盘）转向盘 v 我国规定车辆右侧行驶我国规定车辆右侧行驶,相应地将转向盘安置在驾驶室的相应地将转向盘安置在驾驶室的 左侧左侧,这样驾驶员的左方视野较开阔这样驾驶员的左方视野较开阔,有利于两车安全会车。有利于两车安全会车。 相反相反,在一些规定车辆左侧通行的国家使用的汽车上在一些规定车辆左侧通行的国家使用的汽车上,转向转向 盘则应安置在驾驶室右侧。盘则应安置在驾驶室右侧。 v 转向盘一般用花键和螺母安装在转向轴的上端转向盘

7、一般用花键和螺母安装在转向轴的上端, 其上装有其上装有 喇叭的按钮。喇叭的按钮。 装有安全气囊的车型装有安全气囊的车型,转向盘上还安装有安转向盘上还安装有安 全气囊的一些部件。全气囊的一些部件。 v 转向盘由转向盘由轮缘、轮辐和轮毂轮缘、轮辐和轮毂组成组成,如图如图3 -8 所示。轮辐和所示。轮辐和 轮缘的心部有钢、铝或镁合金制的骨架轮缘的心部有钢、铝或镁合金制的骨架,外表通过注塑方外表通过注塑方 法包覆有一定形状的塑料外层或合成橡胶法包覆有一定形状的塑料外层或合成橡胶,以改善操纵转以改善操纵转 向盘的手感并提高驾驶员的安全性。向盘的手感并提高驾驶员的安全性。 图图 3 -8 汽车转向盘汽车转

8、向盘 （3）转向轴和转向柱管的吸能装置）转向轴和转向柱管的吸能装置 1）转向轴和转向柱管）转向轴和转向柱管 v 转向轴用于将转向盘的转向操纵力传给转向器的传力轴。转向轴用于将转向盘的转向操纵力传给转向器的传力轴。 转向轴上部与转向盘固定连接转向轴上部与转向盘固定连接,下部装有转向器。下部装有转向器。 v 转向轴与转向器转向轴与转向器连接方式连接方式,一种是与转向器的输入轴直接一种是与转向器的输入轴直接 连接连接,另一种是通过十字轴万向节或者挠性万向节间接与另一种是通过十字轴万向节或者挠性万向节间接与 转向器的输入轴相连接。转向器的输入轴相连接。 v 2) 安全装置安全装置 v 由于在发生车祸时

9、由于在发生车祸时,对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及 转向柱管等转向柱管等,因此人们在设计转向操纵机构时因此人们在设计转向操纵机构时,增加了安全增加了安全 措施。措施。 v 转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。 v 基本原理：基本原理： v 当转向轴受到巨大冲击时，转向轴便产生轴向位移，使支当转向轴受到巨大冲击时，转向轴便产生轴向位移，使支 架或某些支撑件产生塑形变形，从而吸收冲击能量。架或某些支撑件产生塑形变形，从而吸收冲击能量。 3）工作原理）工作原理 当发生猛烈撞车当发生猛烈撞车 时，将引起车身、时，将引起车身、 车架

10、严重变形，车架严重变形， 导致转向轴、转导致转向轴、转 向盘等部件后移。向盘等部件后移。 与此同时，在惯与此同时，在惯 性作用下，驾驶性作用下，驾驶 员人体向前冲，员人体向前冲， 致使转向轴上的致使转向轴上的 上、下凸缘盘的上、下凸缘盘的 销子与销孔脱开，销子与销孔脱开， 从而缓和了冲击，从而缓和了冲击， 吸收了冲击能量，吸收了冲击能量， 有效地减轻了驾有效地减轻了驾 驶员受伤的程度。驶员受伤的程度。 当发生猛烈撞车导致人体冲撞到转向盘上的力超过允当发生猛烈撞车导致人体冲撞到转向盘上的力超过允 许值时，则网格部分或波纹管部分将被压缩，产生塑许值时，则网格部分或波纹管部分将被压缩，产生塑 形变形

11、，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害。形变形，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害。chon 图图 3 -10 网络状转向柱管网络状转向柱管 图图 3 -11 波纹管式转向柱管波纹管式转向柱管 （4 4）转向器转向器 转向器的功用（降速增扭）转向器的功用（降速增扭） 转向器的功用转向器的功用是将转向盘的转动变为齿条是将转向盘的转动变为齿条 轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动 速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动 方向。方向。 转向器的类型转向器的类型 转向器的结构形式很多，通常按转向器中转向器的结构形式很多，通常按转向

12、器中 传动副的结构形式分类。常用的转向器有传动副的结构形式分类。常用的转向器有 以下几种：以下几种：齿轮齿条式、循环球式和蜗杆齿轮齿条式、循环球式和蜗杆 曲柄指销式曲柄指销式等几种。等几种。 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效转向器传动效 率率。 当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的 传动效率称为传动效率称为正效率正效率，反之则称为，反之则称为逆效率逆效率。 为了减少驾驶员操纵转向盘的体力消耗为了减少驾驶员操纵转向盘的体力消耗,应尽量提高应尽量提高 转向器的传动效率转向器的传动效率,特别是其正

13、效率。特别是其正效率。 正效率与逆效正效率与逆效 率均很高的转向器叫做率均很高的转向器叫做可逆式转向器可逆式转向器,逆效率极低的转逆效率极低的转 向器称为向器称为不可逆式转向器不可逆式转向器, 正效率远大于逆效率的转正效率远大于逆效率的转 向器称为向器称为极限可逆式转向器极限可逆式转向器。 v 可逆式转向器的特点可逆式转向器的特点是是,转向盘的转向力很容易通过转向转向盘的转向力很容易通过转向 器传到转向轮器传到转向轮,即正传动效率高即正传动效率高;同时路面的冲击力也很容同时路面的冲击力也很容 易通过转向器传到转向盘易通过转向器传到转向盘,即逆传动效率也高。即逆传动效率也高。 v 不可逆式转向器

14、的特点不可逆式转向器的特点是是,它只能将转向盘的转向力通过它只能将转向盘的转向力通过 转向器传给转向轮转向器传给转向轮,其正效率高其正效率高;但转向轮受到的路面冲击但转向轮受到的路面冲击 力不能通过转向器传给转向盘力不能通过转向器传给转向盘,其逆效率为零。其逆效率为零。 v 极限可逆式转向器的特点极限可逆式转向器的特点是是,转向盘的转向力很容易通过转向盘的转向力很容易通过 转向器传到转向轮转向器传到转向轮, 其正效率很高其正效率很高; 而转向轮所受到的路面而转向轮所受到的路面 冲击力冲击力( 比较大的冲击力比较大的冲击力) 只有一部分能通过转向器传给只有一部分能通过转向器传给 转向盘转向盘,即

15、逆传动效率低。即逆传动效率低。 7.3 转向器转向器 v 7.3.1 转向器的传动效率转向器的传动效率 v 转向器传动效率转向器传动效率即转向器的输出功率与输入功率之比。即转向器的输出功率与输入功率之比。 v 当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为正向传动正向传动；反之，；反之， 摇臂受到的道路冲击力传到转向盘，称为摇臂受到的道路冲击力传到转向盘，称为逆向传动逆向传动。 v 作用力在转向盘和转向摇臂之间传递都很容易的转向器叫作用力在转向盘和转向摇臂之间传递都很容易的转向器叫 可逆式转向器可逆式转向器，有利于转向后的车轮自动回正，也容易出，有利于转向后的车轮自动回正

16、，也容易出 现现“打手打手”现象。现象。 v 当作用力由转向盘很容易传到转向摇臂，而转向摇臂受到当作用力由转向盘很容易传到转向摇臂，而转向摇臂受到 的冲击只有在很大时才能传到转向盘上，这种转向器称为的冲击只有在很大时才能传到转向盘上，这种转向器称为 极限可逆式转向器极限可逆式转向器，这种转向器，驾驶员有一定路感，可，这种转向器，驾驶员有一定路感，可 实现自动回正。实现自动回正。 v 在良好路面行驶的车辆采用在良好路面行驶的车辆采用可逆式转向器可逆式转向器，中型以上的越，中型以上的越 野车、工矿自卸车多采用野车、工矿自卸车多采用yao。 7.3.2 循环球式转向器循环球式转向器 v 循环球式转向

17、器是目前国内外应用最为广泛的结构形式之循环球式转向器是目前国内外应用最为广泛的结构形式之 一一,它一般有两级传动副它一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副第一级是螺杆螺母传动副,第二级第二级 是齿条齿扇传动副是齿条齿扇传动副,如图如图 3 -18 所示。所示。 图图 3 -18 循环球式转向器循环球式转向器 v 如图如图 3 -19 所示为循环球式转向器第一级传动副螺杆螺母所示为循环球式转向器第一级传动副螺杆螺母 传动副装配外观图。传动副装配外观图。 图图 3 -19 螺杆与螺母螺杆与螺母 v 如图如图 3 -20 所示所示,循环球式转向器第一级传动副的转向螺杆循环球式转向器第一级传动副的转

18、向螺杆 12 由两个球轴承由两个球轴承 10 支承在转向器壳体支承在转向器壳体 6 上上,上、下有垫上、下有垫 片片 4 可用来调整轴承的预紧度。可用来调整轴承的预紧度。 转向螺母转向螺母 3 的直径大于的直径大于 转向螺杆转向螺杆 12 的直径的直径,故能松套在螺杆上故能松套在螺杆上,在螺杆和螺母的在螺杆和螺母的 内、外圆面上内、外圆面上,制出断面近似为半圆形的螺旋槽制出断面近似为半圆形的螺旋槽,二者的槽二者的槽 相互配合构成了圆形截面的螺旋形通道。相互配合构成了圆形截面的螺旋形通道。 图图 3 -20 循环球式转向器示意图循环球式转向器示意图 1螺母螺母;2弹簧垫圈弹簧垫圈;3转向螺母转向

19、螺母;4转向器壳体垫片转向器壳体垫片;5转向器壳体底盖转向器壳体底盖; 6转向器壳体转向器壳体;7导管卡子导管卡子;8加油螺塞加油螺塞;9钢球导管钢球导管;10球轴承球轴承; 11,23油封油封;12转向螺杆转向螺杆;13钢球钢球;14,16调整垫片调整垫片;15螺栓螺栓;17侧盖侧盖; 18调整螺钉调整螺钉;19锁紧螺母锁紧螺母;20,22滚针轴承滚针轴承;21齿扇轴齿扇轴( 摇臂轴摇臂轴) v 循环球式转向器第二级传动副的齿条是在螺母的外表面切循环球式转向器第二级传动副的齿条是在螺母的外表面切 有倾斜的等齿厚齿条。有倾斜的等齿厚齿条。 齿扇是变齿厚的齿扇是变齿厚的,如图如图 3 -21 所

20、示。所示。 齿扇与螺母上的等齿厚齿条相啮合齿扇与螺母上的等齿厚齿条相啮合,如图如图 3 - 20 所示所示,可见可见 螺母既是第一级传动副的从动件螺母既是第一级传动副的从动件, 又是第二级传动副的主又是第二级传动副的主 动件。动件。 齿扇与转向摇臂轴齿扇与转向摇臂轴 21 制成一体制成一体,支承在壳体的衬支承在壳体的衬 套上。套上。 图图 3 -21 齿扇齿扇 7.3.3蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器 图14.7 蜗杆曲柄指销式转向器 v 7.3.4 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 v 齿轮齿条式转向器的齿轮齿条直接啮合齿轮齿条式转向器的齿轮齿条直接啮合,并可安装转向助并可安装转向

21、助 力机构。力机构。 齿轮齿条式转向器的正效率与逆效率都很高齿轮齿条式转向器的正效率与逆效率都很高,属属 于可逆式转向器。于可逆式转向器。 其自动回正能力强。其自动回正能力强。 v 齿轮齿条式转向器如图齿轮齿条式转向器如图 3 -14 所示所示,它主要由转向器壳它主要由转向器壳 1 、 13 ,转向齿轮转向齿轮 2 、14 ,转向齿条转向齿条4 、10 等组成。等组成。 图图 3 -14 齿轮齿条式转向器的组成齿轮齿条式转向器的组成 1,13转向器壳转向器壳;2,14转向齿轮转向齿轮;3,11齿轮轴齿轮轴; 4,10转向齿条转向齿条;5转向节转向节;6,8转向横拉杆转向横拉杆; 7拉杆支架拉杆

22、支架;9压块压块;12球轴承球轴承;15滚柱轴承滚柱轴承; 16调整螺塞调整螺塞;17罩盖罩盖;18弹簧弹簧 v 齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间( 或单端或单端) 输出式输出式 两种。两种。 v (1 ) 两端输出的齿轮齿条式转向器两端输出的齿轮齿条式转向器 两端输出的齿轮齿条两端输出的齿轮齿条 式转向器如图式转向器如图 3 -15 所示所示,通过两个通过两个 U 形支架和橡胶管形支架和橡胶管 4 支承并固定在副车架支承并固定在副车架 1 上上,左、右转向横拉杆左、右转向横拉杆 3 、5 分别分别 通过球头销与转向齿条的两端相连。通过球头销与转向齿条的两端

23、相连。 图图 3 -15 两端输出的齿轮齿条式转向器两端输出的齿轮齿条式转向器 1副车架总成副车架总成;2转向器总成转向器总成;3右转向横拉杆右转向横拉杆; 4U 形支架和橡胶管形支架和橡胶管;5左转向横拉杆左转向横拉杆 v 如图如图 3 -16 所示所示,两端输出的齿轮齿条式转向器传动副的主两端输出的齿轮齿条式转向器传动副的主 动件转向齿轮轴动件转向齿轮轴 11 通过轴承安装在转向器壳体通过轴承安装在转向器壳体 5 中中,其上其上 端通过花键与万向节叉端通过花键与万向节叉 10 和转向轴连接。和转向轴连接。 与转向齿轮啮与转向齿轮啮 合的转向齿条合的转向齿条 4 水平布置水平布置,两端通过球

24、头座两端通过球头座 3 与转向横拉与转向横拉 杆杆 1 相连。相连。 弹簧弹簧 7 通过压块通过压块 9 将齿条压靠在齿轮上将齿条压靠在齿轮上,保证保证 无间隙啮合。无间隙啮合。 弹簧的预紧力可通过调整螺母弹簧的预紧力可通过调整螺母 6 调整。调整。 当当 转动转向盘时转动转向盘时,转向齿轮轴转向齿轮轴 11 转动转动,使与之啮合的转向齿使与之啮合的转向齿 条条 4 沿轴向移动沿轴向移动,从而使左、右横拉杆带动转向节左右转从而使左、右横拉杆带动转向节左右转 动动,使转向车轮偏转使转向车轮偏转,实现汽车转向。实现汽车转向。 图图 3 -16 两端输出的齿轮齿条式转向器两端输出的齿轮齿条式转向器

25、1转向横拉杆转向横拉杆;2防尘套防尘套;3球头座球头座;4转向齿条转向齿条; 5转向器壳体转向器壳体;6调整螺母调整螺母;7压紧弹簧压紧弹簧; 8锁紧螺母锁紧螺母;9压块压块;10万向节万向节;11转向齿轮轴转向齿轮轴; 12向心球轴承向心球轴承;13滚针轴承滚针轴承 v (2 ) 中间中间( 或单端或单端) 输出的齿轮齿条式转向器输出的齿轮齿条式转向器 中间中间( 或单端或单端) 输出的齿轮齿条式转向器结构及工作原理与两端输出的齿输出的齿轮齿条式转向器结构及工作原理与两端输出的齿 轮齿条式转向器基本相同轮齿条式转向器基本相同,不同之处在于如图不同之处在于如图 3 - 17 所示所示, 它在转

26、向齿条的中部用固定螺栓它在转向齿条的中部用固定螺栓 13 与左、右转向横拉杆与左、右转向横拉杆 12 、14 相连。相连。 在单端输出的齿轮齿条式转向器上在单端输出的齿轮齿条式转向器上,齿条齿条 的一端通过内、外托架与转向横拉杆相连。的一端通过内、外托架与转向横拉杆相连。 图图 3 -17 中间输出的齿轮齿条式转向器中间输出的齿轮齿条式转向器 1调整螺塞调整螺塞;2锁紧螺母锁紧螺母;3压紧弹簧压紧弹簧;4压块压块; 5万向节叉万向节叉;6转向齿轮轴转向齿轮轴;7调整螺母调整螺母; 8向心球轴承向心球轴承;9,17转向齿条转向齿条;10转向齿轮转向齿轮; 11滚针轴承滚针轴承;12,14左右转向

27、横拉杆左右转向横拉杆; 13固定螺栓固定螺栓;15转向器壳体转向器壳体;16防尘套防尘套 v三、转向传动机构三、转向传动机构 v 从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机 构。构。 转向传动机构的作用是将转向器输出的力矩放大传转向传动机构的作用是将转向器输出的力矩放大传 到转向桥两侧的转向节到转向桥两侧的转向节,使两侧转向轮偏转使两侧转向轮偏转,且使两转向轮且使两转向轮 偏转角按一定关系变化偏转角按一定关系变化,实现汽车的转向行驶。实现汽车的转向行驶。 v 汽车转向时汽车转向时,如果左、右前轮转角关系不协调如果左、右前轮转角关系不协调

28、, 轮胎就会被轮胎就会被 磨损磨损, 影响汽车的行驶稳定性。影响汽车的行驶稳定性。 因此因此,无论汽车转弯半径大无论汽车转弯半径大 小小,汽车的转向传动装置都应该使得车轮汽车的转向传动装置都应该使得车轮( 主要是前轮主要是前轮) 的的 运动只滚不滑。运动只滚不滑。 现代汽车中应用最为广泛的是阿克曼式现代汽车中应用最为广泛的是阿克曼式 转向传动机构转向传动机构,其特点是其特点是,当汽车直驶时当汽车直驶时,左、右两个梯形臂左、右两个梯形臂 的延长线相交于后轴中点附近。的延长线相交于后轴中点附近。 当汽车转向时当汽车转向时,它能自动它能自动 地使左右前轮以相同圆心转动地使左右前轮以相同圆心转动,并使

29、左、右前轮保持适当并使左、右前轮保持适当 的转角差。的转角差。 1. 与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构 v 如图如图 3 -22 所示是与非独立悬架配用的转向传动机构所示是与非独立悬架配用的转向传动机构,由转由转 向摇臂向摇臂 2 、转向直拉杆、转向直拉杆 3 、转向节臂、转向节臂 4 、两个梯形臂、两个梯形臂 5 和转向横拉杆和转向横拉杆 6 等组成。等组成。 各杆件之间用球形铰链连接各杆件之间用球形铰链连接,并并 设有防止松脱、缓冲吸振、自动消除磨损后的间隙等结构设有防止松脱、缓冲吸振、自动消除磨损后的间隙等结构 措施。措施。 图图 3 -22 与非独立悬架配用

30、的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构 1转向器转向器;2转向摇臂转向摇臂;3转向直拉杆转向直拉杆;4转向节臂转向节臂; 5梯形臂梯形臂;6转向横拉杆转向横拉杆 2. 与独立悬架配用的转向传动机构与独立悬架配用的转向传动机构 v 独立悬架的转向桥是断开式的独立悬架的转向桥是断开式的,相应的转向传动机构中的相应的转向传动机构中的 转向梯形也必须分成两段转向梯形也必须分成两段,如图如图 3 -23 所示所示,转向摇臂转向摇臂 1 在在 平行于路面的平面中左右摆动平行于路面的平面中左右摆动,传递力和运动。传递力和运动。 图图 3 -23 与独立悬架配用的转向传动机构与独立悬架配用的转向传动机构

31、 1转向摇臂转向摇臂;2转向直拉杆转向直拉杆;3左转向横拉杆左转向横拉杆;4右转向横拉杆右转向横拉杆; 5左梯形臂左梯形臂;6右梯形臂右梯形臂;7摆杆摆杆;8悬架左摆臂悬架左摆臂; 9悬架右摆臂悬架右摆臂;10齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 3. 转向传动机构中的主要构件转向传动机构中的主要构件 v 转向传动机构的主要构件有转向摇臂、转向传动机构的主要构件有转向摇臂、 转向直拉杆和转转向直拉杆和转 向横拉杆以及转向减振器等。这些杆件的运动和受力都比向横拉杆以及转向减振器等。这些杆件的运动和受力都比 较复杂较复杂,连接部分易磨损连接部分易磨损,因此工艺要求较高。因此工艺要求较高。 v (1 )

32、 转向摇臂转向摇臂 如图如图 3 -24 所示所示,转向摇臂的作用是把转向转向摇臂的作用是把转向 器输出的力和运动传给直拉杆或横拉杆器输出的力和运动传给直拉杆或横拉杆,进而推动转向轮进而推动转向轮 偏转。偏转。 转向摇臂一般由合金钢锻造和机械加工而成。转向摇臂一般由合金钢锻造和机械加工而成。 它它 的小端锥形孔中装有与转向直拉杆相连接的球头销的小端锥形孔中装有与转向直拉杆相连接的球头销,它的它的 大端有细花键锥形孔大端有细花键锥形孔, 用来连接转向摇臂轴用来连接转向摇臂轴, 并用螺母固定。并用螺母固定。 球头销的球面部分必须耐磨损球头销的球面部分必须耐磨损,并能承受较大的冲击载荷并能承受较大的

33、冲击载荷, 一般要经过表面的强化和硬化处理。一般要经过表面的强化和硬化处理。 为保证装配关系的为保证装配关系的 正确正确,在摇臂轴的外端面和摇臂上孔的外端面上刻有装配在摇臂轴的外端面和摇臂上孔的外端面上刻有装配 标记。标记。 图图 3 -24 转向摇臂转向摇臂 v (2 ) 转向直拉杆转向直拉杆 如图如图 3 -25 所示所示,转向直拉杆的作用是把转向直拉杆的作用是把 转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂或转向节臂转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂或转向节臂,它它 既受到拉力既受到拉力,也受到压力也受到压力,因此多采用优质特种钢材制成。因此多采用优质特种钢材制成。 转向直拉杆为实心或空心杆件

34、转向直拉杆为实心或空心杆件,两端较粗两端较粗,内装球头座内装球头座 5 ,将将 连接转向节臂与直拉杆的球头销连接转向节臂与直拉杆的球头销 2的球头夹持住。的球头夹持住。 球头座球头座 5 由弹簧由弹簧 6 压紧压紧, 端部用螺塞端部用螺塞 4 塞住。塞住。 转动螺塞转动螺塞, 可以调可以调 节弹簧压力。节弹簧压力。 螺塞位置校准后螺塞位置校准后,用开口销加以固定。用开口销加以固定。 为了为了 使转向直拉杆在受到向前或向后的冲击力时都有一个弹簧使转向直拉杆在受到向前或向后的冲击力时都有一个弹簧 可以起到缓冲作用可以起到缓冲作用,将两端球头销弹簧都装在球头销的后将两端球头销弹簧都装在球头销的后 面

35、面,此弹簧还可以减轻由车轮传来的跳动。此弹簧还可以减轻由车轮传来的跳动。 杆的端部开孔杆的端部开孔, 以备球头的插入以备球头的插入,此孔用橡胶防尘垫此孔用橡胶防尘垫 3 密封。密封。 杆端还开有杆端还开有 油嘴油嘴 8 ,用来注入润滑脂以润滑内部。用来注入润滑脂以润滑内部。 图图 3 -25 转向直拉杆转向直拉杆 1螺母螺母;2球头销球头销;3橡胶防尘垫橡胶防尘垫;4螺塞螺塞; 5球头座球头座;6压缩弹簧压缩弹簧;7弹簧座弹簧座; 8油嘴油嘴;9直拉杆体直拉杆体;10转向摇臂球头销转向摇臂球头销 v (3 ) 转向横拉杆转向横拉杆 如图如图 3 - 26 所示所示,转向横拉杆的作用是联转向横拉

36、杆的作用是联 系左、右梯形臂并使其协调工作系左、右梯形臂并使其协调工作,它在汽车行驶过程中反它在汽车行驶过程中反 复承受拉力和压力复承受拉力和压力,因此多用高强度冷拉钢管制成。因此多用高强度冷拉钢管制成。 横拉横拉 杆一端为右旋螺纹杆一端为右旋螺纹,另一端为左旋螺纹另一端为左旋螺纹,转动转向横拉杆体转动转向横拉杆体 1 ,即可调整其长度即可调整其长度,以调整转向轮的前束值。以调整转向轮的前束值。 横拉杆接头横拉杆接头 3 螺纹孔处的轴向槽口有弹性螺纹孔处的轴向槽口有弹性,旋装到横拉杆体上后可用夹旋装到横拉杆体上后可用夹 紧螺母紧螺母 2夹紧。夹紧。 两端接头结构相同。两端接头结构相同。 横拉杆

37、两端有球形横拉杆两端有球形 铰链。铰链。 球头夹在上、下球头座内球头夹在上、下球头座内,球头座球头座 5 用聚甲醛制成用聚甲醛制成, 有较好的耐磨性。有较好的耐磨性。 弹簧弹簧 4 用于保证球头座压紧球头用于保证球头座压紧球头,使两使两 球头座与球头紧密接触球头座与球头紧密接触,并可起缓冲作用并可起缓冲作用,能自动消除磨损能自动消除磨损 间隙。间隙。 图图 3 -26 转向横拉杆转向横拉杆 1转向横拉杆体转向横拉杆体;2夹紧螺母夹紧螺母;3横拉杆接头横拉杆接头; 4弹簧弹簧;5球头座球头座;6球头销球头销;7防尘垫防尘垫; 8梯形臂梯形臂 v (4 ) 转向节臂和梯形臂转向节臂和梯形臂 如图如

38、图 3 - 27 所示为中型货车的转所示为中型货车的转 向节臂和梯形臂。向节臂和梯形臂。 转向直拉杆通过转向节臂与转向节相转向直拉杆通过转向节臂与转向节相 连。连。 转向横拉杆两端经左、右梯形臂与转向节相连。转向横拉杆两端经左、右梯形臂与转向节相连。 转转 向节臂和梯形臂带锥形柱的一端与转向节锥形孔相配合向节臂和梯形臂带锥形柱的一端与转向节锥形孔相配合, 用键防止螺母松动。用键防止螺母松动。 图图 3 -27 中型货车的转向节臂和梯形臂中型货车的转向节臂和梯形臂 1转向节转向节;2左转向梯形臂左转向梯形臂;3转向节臂转向节臂; 4前桥前桥;5横拉杆横拉杆;6右转向梯形臂右转向梯形臂 v (5

39、) 转向减振器转向减振器 转向减振器的作用是克服汽车行驶时转转向减振器的作用是克服汽车行驶时转 向轮产生的摆振现象向轮产生的摆振现象,并减缓传至转向盘上的冲击和振动并减缓传至转向盘上的冲击和振动, 提高汽车行驶的稳定性和乘坐的舒适性。提高汽车行驶的稳定性和乘坐的舒适性。 转向减振器的转向减振器的 一端与车身或前桥铰接一端与车身或前桥铰接,另一端与转向直拉杆或转向器铰另一端与转向直拉杆或转向器铰 接接,转向减振器的结构类似于悬架减振器转向减振器的结构类似于悬架减振器,但二者的特点却但二者的特点却 不同不同,如图如图 3 -28 所示。所示。 前者的特点是对称的前者的特点是对称的,即压缩和伸即压缩

40、和伸 张时的特性相同张时的特性相同;而后者的特性是非对称的而后者的特性是非对称的,即压缩和伸张即压缩和伸张 时的特性不相同。时的特性不相同。 图图 3 -28 转向减振器转向减振器 1连接环衬套连接环衬套;2连接环橡胶套连接环橡胶套;3油缸油缸; 4压缩阀总成压缩阀总成;5活塞及活塞杆总成活塞及活塞杆总成; 6导向座导向座;7油封油封;8挡圈挡圈; 9轴套及密封环总成轴套及密封环总成;10橡胶储液缸橡胶储液缸 任务二任务二 机械转向系统的拆装、检机械转向系统的拆装、检 修与调整修与调整 v一、齿轮齿条式转向器的拆装与检查一、齿轮齿条式转向器的拆装与检查 1. 齿轮齿条式转向器的分解齿轮齿条式转

41、向器的分解 v 齿轮齿条式转向器的分解如图齿轮齿条式转向器的分解如图 3 - 29 所示。所示。 拆下啮合间拆下啮合间 隙补偿器。隙补偿器。 拆下主动齿轮密封环、卡环、轴承拆下主动齿轮密封环、卡环、轴承,取出主动取出主动 齿轮。齿轮。 检查主动齿轮端和轴承磨损情况。检查主动齿轮端和轴承磨损情况。 在齿条行程做在齿条行程做 上记号。松开齿条端盖帽上记号。松开齿条端盖帽,拆卸齿条杆上的防尘罩、挡圈、拆卸齿条杆上的防尘罩、挡圈、 密封圈、抽出齿条。密封圈、抽出齿条。 图图 3 -29 齿轮齿条式转向器的分解齿轮齿条式转向器的分解 1油管油管;2压盖压盖;3,4自锁螺母自锁螺母;5更换齿形环更换齿形环

42、;6挡圈挡圈;7齿条密封罩齿条密封罩 8圆柱内六角螺栓圆柱内六角螺栓;9,11,12,18圆绳环圆绳环;10中间盖中间盖; 13转向机构主动齿轮转向机构主动齿轮;14密封圈密封圈;15阀门罩壳阀门罩壳;16管接头螺栓管接头螺栓; 17回油管回油管;19补偿垫片补偿垫片;20压簧压簧 2. 齿轮齿条式转向器的检查齿轮齿条式转向器的检查 v 检查转向器外壳有无破裂及破损。检查转向器外壳有无破裂及破损。 检查波形管是否完好。检查波形管是否完好。 检查各密封圈及密封环。检查各密封圈及密封环。 检查齿条各部分磨损情况。检查齿条各部分磨损情况。 3. 齿轮齿条式转向器的装配与调整齿轮齿条式转向器的装配与调

43、整 v 转向器装配顺序与拆卸顺序相反。转向器装配顺序与拆卸顺序相反。 但装配前应注意但装配前应注意,转向转向 器零件不允许焊接和整形作业器零件不允许焊接和整形作业,自锁螺母和螺栓一经拆卸自锁螺母和螺栓一经拆卸, 安装时必须成对更换。安装时必须成对更换。 密封衬套前密封衬套前,应在衬套内外涂上润应在衬套内外涂上润 滑油滑油,然后用刀将衬套推至驾驶室前穿线板中。然后用刀将衬套推至驾驶室前穿线板中。 装配转向装配转向 器后器后,检查调整齿轮齿条间隙检查调整齿轮齿条间隙,调整时使车辆处于直线行驶调整时使车辆处于直线行驶 位置位置,松开锁紧螺母松开锁紧螺母,转动调整螺栓至接触止推垫圈挡块为转动调整螺栓至

44、接触止推垫圈挡块为 止。止。 拧紧锁止螺母拧紧锁止螺母,最后紧固横拉杆。最后紧固横拉杆。 但不要使齿条受压但不要使齿条受压 太紧。太紧。 v二、循环球式转向器的拆装与检查二、循环球式转向器的拆装与检查 1. 循环球式转向器的拆卸循环球式转向器的拆卸 v 一般情况下一般情况下,不拆卸转向螺杆螺母总成不拆卸转向螺杆螺母总成,如果检查时有转向如果检查时有转向 不灵活等现象不灵活等现象,才将其拆卸才将其拆卸,转向器的拆卸过程是除去转向转向器的拆卸过程是除去转向 器的油污器的油污,把外部清洗干净把外部清洗干净;拆下转向器侧盖拆下转向器侧盖,取出转向摇臂取出转向摇臂 轴轴;拆下转向器前盖拆下转向器前盖,取

45、出转向螺杆与螺母总成取出转向螺杆与螺母总成;拆下循环球拆下循环球 导管夹导管夹,拔出导管拔出导管,取出全部钢球取出全部钢球,再从螺杆上取下螺母。再从螺杆上取下螺母。 2. 循环球式转向器主要零部件的检修循环球式转向器主要零部件的检修 v (1 ) 壳体与盖的检修壳体与盖的检修 直观检查壳体与盖应无裂纹直观检查壳体与盖应无裂纹,否则应否则应 换用新件换用新件;用塞尺检测壳体与盖结合平面的平面度误差为用塞尺检测壳体与盖结合平面的平面度误差为 0 . 1 mm,若大于此规定值若大于此规定值,应进行磨修。应进行磨修。 v (2 ) 转向螺杆螺母总成的检修转向螺杆螺母总成的检修 检查转向杆轴颈对其中心检

46、查转向杆轴颈对其中心 的跳动量时应把转向杆轴颈用的跳动量时应把转向杆轴颈用 V 形铁支起形铁支起,用百分表进行用百分表进行 检测检测,一般跳动量不得大于一般跳动量不得大于 0 . 08 mm;检测钢球与轨道配检测钢球与轨道配 合间隙不得大于合间隙不得大于 0 . 05 mm。 用检视法检查转向螺杆和螺用检视法检查转向螺杆和螺 母上的钢球滚道母上的钢球滚道,应无金属剥落。应无金属剥落。 若有脱层剥落、刻痕或若有脱层剥落、刻痕或 压坑应更换。若钢球磨损压坑应更换。若钢球磨损,配合间隙超过标准间隙或钢球配合间隙超过标准间隙或钢球 剥落破碎剥落破碎,则应更换。则应更换。 更换钢球时更换钢球时,钢球的规

47、格、数量、材钢球的规格、数量、材 质等必须符合原技术标准质等必须符合原技术标准; 检查转向螺母上的钢球导管检查转向螺母上的钢球导管, 若若 破裂、破裂、 凹陷等应更换。凹陷等应更换。 v (3 ) 摇臂轴的检修摇臂轴的检修 检查摇臂轴端部花键检查摇臂轴端部花键,不得有明显扭曲不得有明显扭曲; 端部螺纹的损伤端部螺纹的损伤,不得超过两处不得超过两处,否则进行修理或更换否则进行修理或更换;检查检查 摇臂轴与其轴承的配合间隙。摇臂轴与其轴承的配合间隙。 摇臂轴承与壳体及侧盖的摇臂轴承与壳体及侧盖的 配合间隙配合间隙,均不得大于技术标准。均不得大于技术标准。 v 用检视法检查齿面用检视法检查齿面,若有

48、轻微剥落、麻点、腐蚀时可用油若有轻微剥落、麻点、腐蚀时可用油 石磨平石磨平,继续使用继续使用;检测齿面有无裂纹检测齿面有无裂纹,有裂纹则应更换有裂纹则应更换;齿齿 面若磨损变形面若磨损变形,应更换。应更换。 v (4 ) 转向螺杆轴承的检修转向螺杆轴承的检修 检查轴承滚道表面。检查轴承滚道表面。 发现有裂发现有裂 痕、压坑或金属剥落痕、压坑或金属剥落,则更换轴承则更换轴承;钢球碎裂或凹陷、金属钢球碎裂或凹陷、金属 剥落剥落,则应更换则应更换;保持架扭曲变形、断裂等保持架扭曲变形、断裂等,应更换保持架。应更换保持架。 3. 循环球式转向器的装配与调整循环球式转向器的装配与调整 v (1 ) 螺杆

49、螺母的装配摇螺杆螺母的装配摇 装配前装配前,应对所有零部件进行彻底应对所有零部件进行彻底 清洗清洗,按拆卸时的标记方向按拆卸时的标记方向,把螺杆装入螺母中把螺杆装入螺母中;装钢球时装钢球时,可可 用木棒或塑料棒把钢球轻轻敲入循环轨道内用木棒或塑料棒把钢球轻轻敲入循环轨道内,并在导管口并在导管口 涂上润滑脂涂上润滑脂,不可混装不可混装,要按标记装配。要按标记装配。 v (2 ) 摇臂轴的装配摇臂轴的装配 先给摇臂轴孔内涂抹润滑脂先给摇臂轴孔内涂抹润滑脂,再按顺序再按顺序 安装调整螺钉安装调整螺钉,装配后用手轻轻转动调整螺钉。装配后用手轻轻转动调整螺钉。 转动螺杆转动螺杆 螺母上的齿条处于中间位置

50、螺母上的齿条处于中间位置, 应选配垫圈调整至标准间隙。应选配垫圈调整至标准间隙。 摇臂轴装入壳体内摇臂轴装入壳体内,齿扇与齿条应相互啮合。齿扇与齿条应相互啮合。 但要注意但要注意, 防防 止摇臂轴的另一端油封弹簧跳出止摇臂轴的另一端油封弹簧跳出,造成漏油。造成漏油。 v 按规定扭力拧紧侧盖上的紧固螺母螺栓按规定扭力拧紧侧盖上的紧固螺母螺栓,并在上、下盖及并在上、下盖及 侧盖接合处及密封垫两面涂以密封胶。侧盖接合处及密封垫两面涂以密封胶。 v (3 ) 齿扇与齿条啮合间隙的调整齿扇与齿条啮合间隙的调整 调整时调整时,齿条与齿扇的啮齿条与齿扇的啮 合必须处在中间位置才能进行合必须处在中间位置才能进

51、行,否则间隙不准确否则间隙不准确;当齿扇在当齿扇在 中间位置时中间位置时,不允许与齿条有间隙不允许与齿条有间隙,但应转动自如但应转动自如,无轻重不无轻重不 均匀感觉或卡滞现象均匀感觉或卡滞现象;利用摇臂轴轴向位移调整螺钉进行利用摇臂轴轴向位移调整螺钉进行 调整调整,调整螺钉旋进调整螺钉旋进,啮合间隙减少啮合间隙减少,调整螺钉旋出调整螺钉旋出,啮合间隙啮合间隙 增大增大,拧紧锁紧螺母。拧紧锁紧螺母。 v 注意注意:检查循环球式转向器时不能让球形螺母碰到蜗杆端检查循环球式转向器时不能让球形螺母碰到蜗杆端 头。头。 车辆处于直线行驶位置时调整转向器啮合间隙。车辆处于直线行驶位置时调整转向器啮合间隙。

52、 转转 向系统装配好之后向系统装配好之后,还要进行最大转向角和转向盘游隙的还要进行最大转向角和转向盘游隙的 检查调整。检查调整。 v三、转向盘、转向盘柱的拆装三、转向盘、转向盘柱的拆装 v 转向盘、转向盘柱的拆装随车型和种类及变速杆位置的不转向盘、转向盘柱的拆装随车型和种类及变速杆位置的不 同而不同同而不同,应按生产厂家在维修手册中提供的步骤来操作。应按生产厂家在维修手册中提供的步骤来操作。 v四、转向传动机构的拆装四、转向传动机构的拆装 v 转向传动机构的拆装比较简单。转向传动机构的拆装比较简单。 应注意应注意,在安装横、直拉在安装横、直拉 杆的球头销时加足润滑脂杆的球头销时加足润滑脂,将螺塞旋到底后再退回将螺塞旋到底后再退回 1 / 4 1 / 2 圈。圈。 装合后装合后,球头销应转动灵活球头销应转动灵活,不松旷、不卡死不松旷、不卡死,达达 到球节转动稍有阻力到球节转动稍有阻力,然后上好开口销。然后上好开口销。 v五、转向角的检查与调整五、转向角的检查与调整 v 为了避免转向不足或车轮碰撞到汽车的其他部分为了避免转向不足或车轮碰撞到汽车的其他部分,应进行应进行 汽车前轮转向角的调整。汽车前轮转向角的调整。 若转向角过大若转