汽车构造-转向系

1、 转向系的功用：转向系的功用：可改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。可改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。 一、汽车转向系的类型和组成一、汽车转向系的类型和组成(视频视频) 1、 类型：类型：机械转向系和动力转向系机械转向系和动力转向系 汽车转向系汽车转向系第一节第一节 概述概述机械转向系：机械转向系：用司机体力为转向能源，所有传力件都是机械的。用司机体力为转向能源，所有传力件都是机械的。转向系转向原理转向系转向原理转向摇转向摇臂臂转向直拉杆转向直拉杆转向节臂转向节臂 左转向节左转向节转向梯形臂转向梯形臂转向直拉杆转向直拉杆转向器转向器MM 汽车转向时，驾驶员转动转向盘转向盘，

2、通过转向轴转向轴、转向万转向万向节向节和转向传动轴转向传动轴，将转向力矩输入转向器转向器。转向器中有12级啮合传动副啮合传动副，具有降速增矩降速增矩的作用。转向器输出的转矩转矩经转向摇臂转向摇臂，再通过转向直拉杆转向直拉杆传给固定在左固定在左转向节转向节上的转向节臂转向节臂，使左转向节左转向节及装于其上的左转向左转向轮轮绕主销偏转主销偏转。左、右转向梯形臂左、右转向梯形臂的一端分别固定在左、右转向节右转向节上，另一端则与转向横拉杆转向横拉杆作球铰链连接球铰链连接。当左转向节偏转时经左转向梯形臂左转向梯形臂、转向横拉杆转向横拉杆和右转向右转向梯形臂梯形臂的传递，右转向节右转向节及装于其上的右转向

3、轮右转向轮随之绕主销主销同向偏转一定的角度。 左、右转向梯形臂和转向横拉杆构成转向梯形转向梯形，其作用是在汽车转向时，使左、右转向轮按一定的规律进行偏是在汽车转向时，使左、右转向轮按一定的规律进行偏转。转。转向系原理：转向系原理：机械式转向系的工作机械式转向系的工作演示演示汽车的转向，完全由驾驶员所付的操纵力来实现的，操纵较费力，劳动强度较大，但其具有结构简单、工作可靠、路感性好、维护方便等优点，多应用于中小型货车或轿车中小型货车或轿车上。 2、机械转向系的组成：、机械转向系的组成： 转向操纵机构：转向操纵机构：转向盘、转向轴、万向节（上、下）、转向传动轴。转向盘、转向轴、万向节（上、下）、转

4、向传动轴。 （ 采用万向传动装置有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化）采用万向传动装置有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化） 转向器：转向器：内设减速传动副，作用内设减速传动副，作用减速增扭减速增扭。 转向传动机构：转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、 转向节、转向梯形。转向节、转向梯形。 转向盘转向盘转向轴转向轴转向万向节转向万向节转向器转向器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节转向节梯形臂梯形臂横拉杆横拉杆转向梯形转向梯形 液压动力转向器的工作压力可高达液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其

5、部件尺寸以上，故其部件尺寸很小。液压系统工作时无噪声，而且能吸收来自不平路面的冲击。很小。液压系统工作时无噪声，而且能吸收来自不平路面的冲击。以司机体力（小部分）作为转向能源。以司机体力（小部分）作为转向能源。 以发动机动力（大部分）作为转向能源。以发动机动力（大部分）作为转向能源。动力转向器：动力转向器：转向油罐转向油罐转向油泵转向油泵转向拉杆转向拉杆转向控制阀转向控制阀转向动力缸转向动力缸转向摇臂转向摇臂机械转向器机械转向器转向节转向节梯形臂梯形臂转向横拉杆转向横拉杆2) 液压动力转向系组成与工作原理液压动力转向系组成与工作原理 转向油泵转向油泵安装在发动机上，由曲轴通过V带驱动运转向外输

6、出油压. 转向油罐转向油罐有进、出油管接头，通过油管分别和转向油泵和转向控制阀连接。 动力转向器动力转向器为整体式动力转向器，其转向控制阀转向控制阀用以改变油路。 由齿条一活塞齿条一活塞和缸体形成R和L两个工作腔组成。R腔为右转向动力腔，L腔为左转向动力腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。 转向螺杆转向螺杆和齿条一活塞、齿条一活塞和齿扇组成了两对传动副。 转向摇臂一端固接在与扇齿联在一起的转向摇臂轴上，另一端铰接在转向主拉杆上 电动式动力转向系电动式动力转向系 电动式动力转向系由电控单元、电源、电机、转向齿轮机构和转向传感器组成。 当汽车转向时，电控单元根据传感器检测的转向力矩及转向速度等参

7、数，计算出最佳作用力后，使电机工作电机工作，推动转向，减轻驾驶员的劳动强度。 特点：电动式动力转向具有节能，无需油压管路系统，并不直接消耗发动机功率，环保优势强、安装自由度大等优点，但电能动力不如液压动力大，电能动力不如液压动力大，目前只用于前轴负荷较小的轿车前轴负荷较小的轿车上。 3、转向盘左置：、转向盘左置： 交规是右侧行驶。方向盘在左侧，可使司机视野好，坐在交规是右侧行驶。方向盘在左侧，可使司机视野好，坐在司机身旁的乘客，能够从车门直接走到人行道上。司机身旁的乘客，能够从车门直接走到人行道上。 4 4、转向系的设计要求：、转向系的设计要求： （1）零部件应有足够强度及刚度，）零部件应有足

8、够强度及刚度， 以保证汽车安全行驶。以保证汽车安全行驶。 （2）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心转向中心旋转，任何旋转，任何 车轮不应有侧滑。车轮不应有侧滑。 （3）汽车转向行驶后，驾驶员松开转向盘，转向轮能自动返回汽车转向行驶后，驾驶员松开转向盘，转向轮能自动返回 到直线行驶位置并稳定行驶。到直线行驶位置并稳定行驶。 （4）转向轮碰撞到障碍物后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。转向轮碰撞到障碍物后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 （5）转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间 隙的调整机构。隙的

9、调整机构。 （6）在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同 后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 （7） 操纵轻便，操纵轻便，以减轻司机劳动强度以减轻司机劳动强度 。 二、两侧转向轮偏角之间的理想关系式：二、两侧转向轮偏角之间的理想关系式： 汽车转弯时，内、外轮所驶过的距离是不等的，在后桥中，由于装有差汽车转弯时，内、外轮所驶过的距离是不等的，在后桥中，由于装有差速器，可使左、右两车轮以不同的转速滚过不同的距离，基本上是纯滚动而速器，可使左、右两车轮以不同的转速滚

10、过不同的距离，基本上是纯滚动而无滑动。但一般汽车的前桥（从动桥）为一根刚性梁，汽车转弯时，两侧车无滑动。但一般汽车的前桥（从动桥）为一根刚性梁，汽车转弯时，两侧车轮滚过不同的距离，势必引起车轮沿路面的运动是既有滚动又有滑动。轮滚过不同的距离，势必引起车轮沿路面的运动是既有滚动又有滑动。 试验证明，试验证明， 要保证汽车转向时，每个车轮都作纯滚动而不产生滑移，就必要保证汽车转向时，每个车轮都作纯滚动而不产生滑移，就必须使车轮的滚动轨迹符合一定的规律，即须使车轮的滚动轨迹符合一定的规律，即各轮的轴线在转向时应交于一点，各轮的轴线在转向时应交于一点，使所有的车轮绕着该点滚动。使所有的车轮绕着该点滚动

11、。该点称该点称瞬时转向中心瞬时转向中心。（由于汽车由直线。（由于汽车由直线 转转弯弯 直线行驶，转角由直线行驶，转角由0 大大 小小 0，所以，轴线交点，所以，轴线交点O是变化的，这些是变化的，这些点统称为瞬时转向中心。）点统称为瞬时转向中心。） ctg X+B L ctg = ctg+ B L瞬心到外轮中心瞬心到外轮中心面的距离：面的距离： 称为转向半径。称为转向半径。XR sin L =R转向轮内轮最大偏转角约在3442，最小转弯半径一般为5-12mm。 转向车轮作纯滚动的充要条件是：转向车轮作纯滚动的充要条件是：ctg 1= ctg1+B / L1 ctg 2= ctg2+B / L2c

12、tg = ctg+ B L 外轮转角；外轮转角；内轮转角；内轮转角；B主销中心距；主销中心距； L汽车轴距汽车轴距 对于双桥转向汽车：对于双桥转向汽车：由转向梯行机构保证。由转向梯行机构保证。转向车轮作纯滚动的必要条件：转向车轮作纯滚动的必要条件： 第一、第二两车桥转向的四轴汽车第一、第二两车桥转向的四轴汽车，可以可以第三、四两桥轴线之间的中间平行线为基第三、四两桥轴线之间的中间平行线为基线，线，分别求出这两转向桥两侧车轮偏转角的近似理想关系。三、转向系统传动比三、转向系统传动比1转向器角传动比转向盘转角增量与相应的转向摇臂转角增量之比i1称为转向器角传动比。2转向传动机构角传动比转向摇臂转角

13、增量与转向盘一侧转向节的相应转角增量之比i2称为转向传动机构角传动比。3转向系统角传动比转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比i为转向系统角传动比。i=i1i24转向系统的力传动比两个转向轮受到的转向阻力与驾驶员作用在转向盘上的手力之比ip称为转向系统的力传动比转向系统的力传动比，它与角传动比角传动比i成正比成正比。 三、转向系角传动比：三、转向系角传动比： （1）操纵轻便性）操纵轻便性 （2）转向灵敏性）转向灵敏性 转向系角传动比转向系角传动比对转向系的对转向系的影响很大。影响很大。 反之，反之， i过小，灵敏性增加，但司机操纵费力，易疲劳。过小，灵敏性增加，但司机操纵费力，易疲劳。 i

14、越大，操纵越省力、轻便；但不能实现迅速转向，即灵敏性较差。越大，操纵越省力、轻便；但不能实现迅速转向，即灵敏性较差。（1）采用动力转向器）采用动力转向器（2）采用变速比转向器）采用变速比转向器解决矛盾的措施：解决矛盾的措施： 第二节第二节 转向器转向器 及转向操纵机构及转向操纵机构 1、转向器传动效率、转向器传动效率 正传动效率正传动效率 h h+ = 转向摇臂的输出功率转向摇臂的输出功率 / 转向轴的输入功率转向轴的输入功率 （传动方向与之相反时所求得的效率称为（传动方向与之相反时所求得的效率称为逆传动效率逆传动效率 h h）h h 值值特特 点点应应 用用可逆式转向可逆式转向器器h h+、

15、h h较高较高保证汽车转向后，转向轮自动回正，保证汽车转向后，转向轮自动回正，以降低疲劳、提高安全性；以降低疲劳、提高安全性；易将车轮受到的大部分冲击力传给转易将车轮受到的大部分冲击力传给转向盘而产生向盘而产生“打手打手”现象现象在良好路在良好路面上行驶面上行驶的车辆的车辆极限可逆式极限可逆式转向器转向器h h+较高、较高、h h较低较低既不会造成转向器零件突然过载，又能既不会造成转向器零件突然过载，又能给司机路感。给司机路感。越野车及越野车及工矿自卸工矿自卸车车不可逆式转不可逆式转向器向器h h+较高、较高、h h为零为零转向传动机构承受冲击力易损坏转向传动机构承受冲击力易损坏驾驾驶员无驶员

16、无“路感路感”，且车轮不能自动回正，且车轮不能自动回正已淘汰已淘汰一、转向器传动效率及转向盘自由行程一、转向器传动效率及转向盘自由行程 2、转向盘自由行程：、转向盘自由行程：转向盘空转阶段称转向盘自由行程。转向盘空转阶段称转向盘自由行程。 用来克服转向系内部的摩擦，各传动件间装配间隙。用来克服转向系内部的摩擦，各传动件间装配间隙。 =1015 转向盘的自由行程有转向盘的自由行程有利于缓和路面冲击，利于缓和路面冲击，避免驾驶员过度紧张，避免驾驶员过度紧张，但不宜过大，否则将但不宜过大，否则将使转向灵敏性能下降。使转向灵敏性能下降。 转向器转向器 一、转向器 转向器转向器是转向系的减速传动装置减速

17、传动装置，一般有12级减速传动副。 转向器的功能功能 -将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂转向摇臂的摆动的摆动，降低运动速度降低运动速度，增大转向力矩增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向改变转向力矩的传动方向。 转向器输出端的运动形式转向器输出端的运动形式有两种 ：一种是线位移线位移(如齿轮齿条式转向器)，另一种是角位移角位移(如循环球式、曲柄指销式转向器) 1、齿轮齿条式转向器组成、齿轮齿条式转向器组成l.转向盘转向盘 2.安全转向轴安全转向轴 3.转向节转向节 4.转向轮转向轮 5.转向节臂转向节臂 6.转向横拉杆转向横拉杆 7.转向减振器转向减振器 8.

18、机械转向器机械转向器采用齿轮齿条式转向器可以使采用齿轮齿条式转向器可以使转向传动机构简化转向传动机构简化(不需转向摇不需转向摇臂和转向直拉杆等臂和转向直拉杆等)。 转向盘转向盘安全转向轴安全转向轴机械转向器机械转向器转向横拉杆转向横拉杆转向节臂转向节臂转向节转向节转向轮转向轮 齿条齿条齿轮齿轮压块压块 转向器壳体转向器壳体 防尘套防尘套 转向齿条转向齿条 调整螺栓调整螺栓弹簧弹簧啮合间隙调整啮合间隙调整齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器1转向横拉转向横拉杆杆齿轮齿条式转向器工作原理齿轮齿条式转向器工作原理调整装置：调整装置：弹簧通过转向齿条压压块块将转向齿条压紧在转向齿轮上，以保证齿轮齿条始终无

19、间隙啮合，有效地减小转向自由行程，提高操纵灵敏度，而其弹力的大小可由调整螺钉调整。它主要由转向器壳体转向器壳体8、转向齿轮、转向齿轮9、转向齿条、转向齿条5等组成等组成。转向器通过转向器壳体转向器壳体8的两端用螺栓固定在车身（车架）上固定在车身（车架）上。齿轮轴6通过球轴承7、滚柱轴承10垂直安装在壳体中，其上端通过花键与转向轴上的万向节（图中未画出）相连，其下部分是与轴制成一体的转向齿轮转向齿轮9。转向齿轮9是转向器的主动件，它与相啮合的从动件转向齿条转向齿条5水平布置，齿条背面装有压簧垫块垫块4。在压簧压簧3的作用下，压簧垫块压簧垫块4将齿条将齿条5压靠在齿轮压靠在齿轮9上，保证二者无间隙

20、啮合。调整螺塞保证二者无间隙啮合。调整螺塞1可用来调整压簧的预紧力。压簧可用来调整压簧的预紧力。压簧3不仅起消除啮合间隙的作用，而不仅起消除啮合间隙的作用，而且还是一个弹性支承，可以吸收部分振动能量，缓和冲击。且还是一个弹性支承，可以吸收部分振动能量，缓和冲击。转向齿条5的中部（有的是齿条两端，如图10-3b所示）通过拉杆支架12与左、右转向横拉杆左、右转向横拉杆11连接。转动转向盘时，转向齿轮转动转向盘时，转向齿轮9转动，转动，与之相啮合的转向齿条与之相啮合的转向齿条5沿轴向移动，从而使左、右转向横拉杆带动沿轴向移动，从而使左、右转向横拉杆带动转向节转向节13转动，使转向轮偏转，实现汽车转向

21、。转动，使转向轮偏转，实现汽车转向。 优点：优点：结构简单、紧凑，重量轻，刚性大，转向灵敏，制造容易，成本低，正、逆效率都高，便于布置，使转向传动机构简化(不需转向摇臂和转向直拉杆等)。 缺点：逆效率高（60%-70%)应用：应用：轿车和微型、轻型货车上得到了广泛的应用，多用于前轮为多用于前轮为麦弗逊式独立悬架的轻型及微型轿车和货车上麦弗逊式独立悬架的轻型及微型轿车和货车上。例如，奥迪、桑塔纳、夏利等轿车，天津TJ1010型微型货车以及南京依维柯轻型货车等都采用了齿轮齿条式转向器。 齿轮齿条式转向器分两端输出式两端输出式和中间（或单端）输出式中间（或单端）输出式两种。 齿轮齿条式转向器齿轮齿条

22、式转向器2、循环球式转向器循环球式转向器第一级螺杆第一级螺杆螺母传动副螺母传动副第二级齿条第二级齿条齿扇传动副齿扇传动副旋入，间隙减小；旋入，间隙减小；反之增大。反之增大。转向螺母松套在螺杆上，两者配合构成圆形截面的螺旋形通道螺母侧面有两对通孔，与螺母外的钢球导管构成两条管状的封闭循环通道，实现螺杆和螺母间的滚动摩擦 ,在摩擦力作用下，所有钢球在螺母与螺杆之间形成“球流球流”特点：正传动效率特点：正传动效率很高，操纵轻便，很高，操纵轻便，使用寿命长。但逆使用寿命长。但逆效率也高，容易将效率也高，容易将路面冲击力传到转路面冲击力传到转向盘上。向盘上。2)工作过程工作过程转动转向螺杆转向螺杆时，通

23、过钢球钢球将力传给螺母螺母，螺母沿轴线移动钢球在螺母内绕行两周后，流出螺母进入导管，再由导管流回螺母通道，两列钢球在各自的封闭通道内循环螺母外表面有等齿厚齿条，与其啮合的是变齿厚的齿扇转动螺杆、螺母随之轴向移动，通过齿条、齿扇使转向摇臂转动4、对于前轴轴载质量不大而又经常在平坦路面上行驶的轻、中型载货轻、中型载货汽车汽车而言，这一缺点影响不大。因此，循环球循环球式转向器已广泛应用于式转向器已广泛应用于各类各级汽车。各类各级汽车。应用于解放应用于解放CA1091，北，北京京BJ1041，BJ2023，黄，黄河河JN1181C133、传动副啮合间隙的调整、传动副啮合间隙的调整通过改变转向摇臂轴的轴

24、向位置即改变齿扇与螺母之间的相对位置来实现的。 (1) (1)组成组成 东风EQl40型汽车采用的蜗杆双指销式转向器主要由壳体、蜗杆、曲柄、指销、转向摇臂轴、上盖、下盖、调整螺塞及螺钉等组成，如图3-5所示。3蜗杆指销式转向器蜗杆指销式转向器旋入，间旋入，间 隙减小；隙减小；反之增大。反之增大。(2)工作过程 汽车转向时，通过转向盘和转向轴使蜗杆转动，嵌于螺杆螺旋槽的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴摆动，并通过转向传动机构，使汽车转向轮偏转，实现汽车转向。 一般为蜗杆曲柄双指销式转向器蜗杆曲柄双指销式转向器， EQ1090E。有两个优点优点： 一是在中间或附近位置，双指均与蜗杆啮合，受力比单

25、指销的载荷小； 当摇臂轴转角相当大时，一个指销与蜗杆脱离时，另一蜗杆仍保持啮合，因此双指销式的比单指销式的转角范围大。 缺点缺点：结构复杂，对蜗杆加工精度要求高。 三、转向操纵机构的组成和布置：三、转向操纵机构的组成和布置： 组成：组成：转向盘、转向柱管、转向轴、上下万向节、转向传动轴转向盘、转向柱管、转向轴、上下万向节、转向传动轴 1、转向盘：、转向盘： 设计要求：设计要求： （1）具有柔软的外表皮，可起缓冲作用，撞车时，骨架能）具有柔软的外表皮，可起缓冲作用，撞车时，骨架能 产生变形，以吸收冲击能量，减轻司机受伤程度。产生变形，以吸收冲击能量，减轻司机受伤程度。 （2）转向盘上装有喇叭按钮

26、，有些轿车上还装有车速控制）转向盘上装有喇叭按钮，有些轿车上还装有车速控制 轮缘、轮辐（轮缘、轮辐（2 4根）、轮毂根）、轮毂 开关和撞车气囊装置。开关和撞车气囊装置。 轮缘轮缘轮辐轮辐轮毂轮毂v台架实验中，台架实验中， 模型躯干以模型躯干以6.70m/s撞方向盘，撞方向盘，作用力作用力 11123N（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：要求转向柱管必须具备要求转向柱管必须具备有缓和冲击的吸能装置。有缓和冲击的吸能装置。当转向轴受到巨大冲击当转向轴受到巨大冲击时，转向轴产生轴向位时，转向轴产生轴向位移，使支架或某些支承移，使支架或某些支承产生塑性变形，从而吸产生塑性变

27、形，从而吸收冲击能量。收冲击能量。vV=48km/h，正面碰撞中，管柱后移量，正面碰撞中，管柱后移量 127mm吸能式转向盘骨架变形图吸能式转向盘骨架变形图转向轴转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。转向柱管转向柱管安装在车身上，支承着转向盘。转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。桑塔纳轿车转向轴安全装置桑塔纳轿车转向轴安全装置1）结构）结构转向轴分为上、下两段，中间用柔性联柔性联轴器轴器连接。联轴器的上、下凸缘盘靠两个销子与销孔扣合在一起。销子通过衬衬套套与销孔配合。2）工作原理）工作原理当发生猛烈撞车时，将引起车身、车架产生严重变形，导致转向轴、转向盘等部

28、件后移。与此同时，在惯性作用下驾驶员人体向前冲，致使转向轴上的上、下凸缘盘的销子与销孔销子与销孔脱开，从而缓和了冲击，吸收了冲击能量，有效地减轻了驾驶员受伤的程度。 安全气袋系统主要由安全气袋系统主要由传感器、控制器、气体发生器传感器、控制器、气体发生器和和气袋气袋等组成等组成其工作原理为：传感器感受汽车碰撞强度并将其传给控其工作原理为：传感器感受汽车碰撞强度并将其传给控制器，控制器进行判断并在适当时机发出点火信号触发气体制器，控制器进行判断并在适当时机发出点火信号触发气体发生器，气体发生器点火后，燃烧剂燃烧产生大量气体（燃发生器，气体发生器点火后，燃烧剂燃烧产生大量气体（燃烧剂有叠氮化钠等种

29、类，叠氮化钠燃烧产生无害的氮气），烧剂有叠氮化钠等种类，叠氮化钠燃烧产生无害的氮气），展开气袋。从而达到保护乘员生命安全的目的。展开气袋。从而达到保护乘员生命安全的目的。 目前国外的资料中可以得知，对使用安全带的目前国外的资料中可以得知，对使用安全带的“面袋面袋”来说，一般规来说，一般规定：定：20km/h以下正面撞墙时，气袋不点爆；以下正面撞墙时，气袋不点爆；30km/h以上正面撞墙时，以上正面撞墙时，气袋一定点爆；气袋一定点爆；2030km/h之间为点火的模糊区，气袋可点爆也可不点之间为点火的模糊区，气袋可点爆也可不点爆。对不使用安全带的气袋，一般是爆。对不使用安全带的气袋，一般是12.8

30、km/h正面撞墙时气袋不爆，正面撞墙时气袋不爆，20.9km/h正面撞墙时气袋要点爆。如果高速碰撞时气袋没有点爆，会造正面撞墙时气袋要点爆。如果高速碰撞时气袋没有点爆，会造成乘员的严重伤害，是绝对不允许的。成乘员的严重伤害，是绝对不允许的。 一种体积比较大，即使乘客不一种体积比较大，即使乘客不系安全带也能起到良好的保护作系安全带也能起到良好的保护作用，主要在美国市场，因为美国用，主要在美国市场，因为美国法规对安全带的佩戴没有强制性。法规对安全带的佩戴没有强制性。 一种体积较小，与安一种体积较小，与安全带配合使用，是将安全全带配合使用，是将安全气袋与安全带共同组成一气袋与安全带共同组成一个乘员保

31、护系统使之达到个乘员保护系统使之达到最佳的乘员保护效果。这最佳的乘员保护效果。这种气袋主要在欧洲市场应种气袋主要在欧洲市场应用，因为欧洲对安全带的用，因为欧洲对安全带的佩戴有强制性要求。佩戴有强制性要求。（面袋）（面袋） 第三节第三节 转向传动机构转向传动机构转向传动机构功用：转向传动机构功用：将转向器传来的力传给转向轮，使左右两侧车轮按一定将转向器传来的力传给转向轮，使左右两侧车轮按一定的规律偏转，实现汽车转向。的规律偏转，实现汽车转向。转向传动机构的组成和布置，因转向器位置和转向轮悬架类型不同而异。转向传动机构的组成和布置，因转向器位置和转向轮悬架类型不同而异。一、与非独立悬架配用的转向传

32、动机构：一、与非独立悬架配用的转向传动机构： 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 转向梯形臂转向梯形臂1、组成：、组成： 2 、转向传动机构除传力外，还要承受冲击和振动。设有减振缓冲装置减振缓冲装置，并能自动消除磨损后的间隙。为避免发生运动干涉，采用球铰链连接球铰链连接2、 布置形式分析布置形式分析（a）转向器位于前轴后方）转向器位于前轴后方,后置梯形：后置梯形：用于转向桥用于转向桥 90，用在前桥仅为转向桥，用在前桥仅为转向桥（b）转向器位于前轴后方）转向器位于前轴后方,前置梯形：前置梯形：用于转向驱动桥或发动机位置较低的车用于转向驱动桥或发动机位置较低的车 90在发动

33、机位置较低或转向桥兼为驱动桥在发动机位置较低或转向桥兼为驱动桥 （d）转向器位于前轴后方）转向器位于前轴后方,前置梯形：前置梯形：转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动 而是在与道路平行的平面内左右摆动，而是在与道路平行的平面内左右摆动，北京北京BJ2020N型越野汽车型越野汽车 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 当采用循环球式转向器时，转向传动机构的杆件较多当采用循环球式转向器时，转向传动机构的杆件较多 转向传动机构工作演示转向传动机构工作演示 3、转向摇臂：、

34、转向摇臂： 是转向器与直拉杆间的传动件，是转向器与直拉杆间的传动件，其大端用锥形三角细花键其大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴外端连接与转向器中摇臂轴外端连接，以保证在圆周上受力均匀。，以保证在圆周上受力均匀。为为了保证转向器摇臂轴在中间位置了保证转向器摇臂轴在中间位置，在摇臂轴的外端面和转向，在摇臂轴的外端面和转向摇臂上孔外端面上，摇臂上孔外端面上，刻有短线装配标记刻有短线装配标记，装配时，对齐记号。，装配时，对齐记号。其小端用带有的球头销与直拉杆作空间铰链。其小端用带有的球头销与直拉杆作空间铰链。 对齐记号对齐记号转向器转向器转向摇臂转向摇臂转向直拉杆转向直拉杆球头销球头销 4、转向直拉

35、杆：、转向直拉杆： 是转向摇臂与转向节臂间的传动件，是转向摇臂与转向节臂间的传动件，具有传力和缓冲作用。具有传力和缓冲作用。它与上述两部件用球形铰链联接，以保证空间运动时不发出运它与上述两部件用球形铰链联接，以保证空间运动时不发出运动干涉。动干涉。球头销球头销转向直拉杆转向直拉杆 油嘴油嘴弹簧座弹簧座压缩弹簧压缩弹簧连接转向节臂连接转向节臂 端端部螺塞部螺塞橡胶防尘垫橡胶防尘垫球头销球头销螺母螺母 转向节臂转向节臂球头座球头座 转向直拉杆转向直拉杆体由两端扩大的钢管制成，在扩大的端部里，装有由球头销、球头座、弹簧座、压缩弹簧和螺球头销、球头座、弹簧座、压缩弹簧和螺塞等组成的球铰链塞等组成的球铰

36、链。球头销的锥形球头销的锥形部分与转向节臂转向节臂连接，并用螺母固定；其球头部分的两侧与两个球头座配合，前球头座靠在端部螺塞上，后球头座在弹簧的作用下压靠在球头上，这样，两个球头座就将球头紧紧夹持住。为保证球头与座的润滑，可从油嘴注入润滑脂。拆装时供球头出入的直拉杆体上的孔口用油封垫的护套盖住，以防止润滑脂流出和污物侵入。 压缩弹簧能自动消除因球头与座磨损而产生的间隙，弹簧座的小端与球头座之间留有不大的间隙，作为弹簧缓冲的余地，并可限制缓冲时弹簧的压缩量（防止弹簧过载弹簧过载）。此外，当弹簧折断时此间隙可保证球头销不致从管孔中脱出。端部螺塞可以调整此间隙，调整间隙的同时也调整了前弹簧的预紧度，

37、调好后用开口销固定螺塞的位置，以防松动。 （1）传力）传力 （2）调整转向轮前轮前束。与左右转向梯形臂采用球头销铰链。）调整转向轮前轮前束。与左右转向梯形臂采用球头销铰链。球头座球头座转向横拉杆转向横拉杆5、转向横拉杆：、转向横拉杆：是转向梯形机构的底边。是转向梯形机构的底边。转向横拉杆转向横拉杆转向横拉杆转向横拉杆 它是转向梯形机构的底边。转向横拉杆由横拉杆体横拉杆体和装在两端的横拉杆接头横拉杆接头组成，两端的接头结构相同，其中，球头销的尾部与梯形臂相连。 弹簧保证两球头座与球头紧密接触，并起缓冲作用，其预紧力由螺塞调整。 两接头借螺纹螺纹与横拉杆体横拉杆体联接。接头螺纹部分有切口，故具有弹

38、性。接头装到横拉杆体上后，用夹紧螺栓夹紧。 横拉杆体两端的螺纹，一为右旋，一为左旋。因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动横拉杆体，即可改变转向横拉杆的总长度，从而可调整转向轮前束。 液压助力转向系统液压助力转向系统一、动力转向系统概述一、动力转向系统概述动力转向系统是将发动机输出的部分机械能转化为压力能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（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，使转向轮偏摆，一传动件施加辅助作用力，使转向轮偏摆，以实现汽车转向的一系列装置。采用动力转向系统可以减轻驾驶员的转向操纵力。动力转向

39、系统由机械转向器和转向加力装置组成。根据助力能源形式的不同可以分为液压助力、气压助力和电液压助力、气压助力和电动机助力动机助力三种类型。 1）液压式）液压式 以液压为动力源，目前广泛应用液压动力转向系的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击2）气压式）气压式 以压缩空气为动力源，仅限于重型且采用气压仅限于重型且采用气压制动的汽车制动的汽车主要应用于一部分其前轴最大轴载质量为37t并采用气压制动系统的货车和客车装载质量特大的货车也不宜采用气压转向加力装置，因为气压系统的工作压力较低(一般不高于07MPa)，用于这种重型汽车

40、上时，其部件尺寸将过于庞大2、动力转向系的基本结构组成和工作原理、动力转向系的基本结构组成和工作原理 1）结构组成）结构组成 转向加力装置是由机械转向器、转向动力缸和转向控制阀三大部分组成2、两种转向加力装置比较、两种转向加力装置比较1）常压式）常压式 储能器积蓄压力能，可以用小流量的油泵，而且可以在油泵不运转的情况下保持一定的转向加力能力，这一点对重型汽车很重要2）常流式）常流式 结构比较简单、油泵寿命长，泄漏少，消耗功率也较小 目前常压式应用很少，常流式广泛应用于各型汽车 1、常压式液压转向加力装置：、常压式液压转向加力装置：(滑阀式转向控制阀）滑阀式转向控制阀） 转向摇臂转向摇臂转向横拉

41、杆转向横拉杆低压油罐低压油罐高压高压油罐油罐 12 3 3 12其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系统工作管路中总是保持高压保持高压 当驾驶员逆时针方向转动转向盘时，转向摇臂将拉动转向直拉杆向前运动。转向直拉杆的拉力作用在转向节臂上，使左侧转向节及左侧转向轮绕主销向左偏转一个角度，同时通过梯形臂和转向横拉杆使另一侧转向节与转向轮绕该侧转向主销偏转一定的角度，这时汽车将向左转向。与此同时，转向直拉杆转向直拉杆还带动了转向控制阀转向控制阀中的滑阀移动，使转向动力缸的右腔接通转向油泵的出油口，左腔通过转向控制阀与转向油罐接通，转向动力缸的活塞所受的向右的液

42、压作用力便经其推杆也作用在转向横拉杆转向横拉杆上。由于液压作用力较大，便在很大程度上减轻了驾驶员的操纵力 常压式液压动力转向系常压式液压动力转向系工作过程：工作过程： 1）转向控制阀：）转向控制阀：有滑阀式滑阀式和转阀式转阀式两种滑阀式：滑阀式：阀体沿轴向移动轴向移动来控制油液流量的转向控制阀转阀式：转阀式：阀体绕其圆心转动绕其圆心转动来控制油液流量转向控制阀2）安全阀：安全阀：限制油泵输出的最大压力3）流量控制阀：流量控制阀：用以限定转向油泵的最大流量，流量控制阀和安全阀一般制作在油泵内4）单向阀：）单向阀：在加力装置正常的情况下关闭。在加力装置失效时开启，使油罐中的油液流入动力腔的吸油侧，

43、也叫短路阀短路阀2）常流式液压助力转向系统）常流式液压助力转向系统其特点是转向油泵始终处于工作状态，但液压助力系统不工作时，基本处于空转状态。多数汽车都采用常流式液压助力转向系统常流式液压助力转向系统。汽车直线行驶时汽车直线行驶时，如图a所示，滑阀滑阀在复位弹簧复位弹簧的作用下保持在中间中间位置位置。转向控制阀内各环槽相通，自油泵输送出来的油液进入阀体环槽环槽A之后，经环槽B和C分别流入动力缸动力缸的R腔和L腔，同时又经环槽D和E进入回油管道流回油罐油罐。这时，滑阀与阀体滑阀与阀体各环槽槽肩之间的间隙大小相等，油路畅通，动力缸因左右腔油压相等而不起加力动力缸因左右腔油压相等而不起加力作用。作用

44、。汽车右转向时汽车右转向时，驾驶员通过转向盘使转向螺杆向右转动（顺时针）转向螺杆向右转动（顺时针）。开始时，转向螺母暂时不动，具有左旋螺纹的螺杆在螺母的推动下向右轴向移动向右轴向移动，带动滑阀压缩弹簧向右移动，消除左端间隙消除左端间隙h，如图b所示。此时环槽C与E之间、A与B之间的油路通道被滑阀和阀体相应的槽肩封闭，而环槽A与C之间的油路通道增大，油泵送来的油液自A经C流入动力缸的L腔，L腔成为高压油区腔成为高压油区。R腔油液经环槽B、D及回油管流回储油罐储油罐，动力缸的活塞右移，使转向摇臂转向摇臂逆时针转动，从而起加力作用 想一想：如果油液总是按上面的方向流动，转向轮一直偏转，将会出现什么后

45、果？ 助力作用必须是随转向盘的转动而进行助力作用必须是随转向盘的转动而进行，随方向盘的停转而减随方向盘的停转而减小（维持），若继续转动，则继续助力小（维持），若继续转动，则继续助力。这就是所谓的“随动随动”作用作用（转向轮的偏转角随转向盘转角变化而变化）。随动作用是如何实现的？只要转向盘和转向螺杆继续转动转向盘和转向螺杆继续转动，加力作用就一直存在加力作用就一直存在。当转向盘转过一定角度保持不动时当转向盘转过一定角度保持不动时，转向螺杆转向螺杆5作用于转向螺母转向螺母9的力消失，但动力缸活塞仍继续右移，转向摇臂7继续逆时针方向转动，其上端拨动转向螺母转向螺母，带动转向螺杆转向螺杆5及滑阀一起向

46、左移动滑阀一起向左移动，直到滑直到滑阀阀1恢复到中间稍偏右的位置恢复到中间稍偏右的位置。此时L腔的油压仍高于R腔的油压。此压力差压力差在动力缸活塞上的作用力用来克服转向轮的回正力矩转向轮的回正力矩，使转向轮的偏转角维持不动，这就是转向的维持过程转向的维持过程。如转向轮进一步偏转，则需继续转动转向盘，重复上述全部过程。松开转向盘松开转向盘，滑阀在回位弹簧滑阀在回位弹簧3和反作用柱塞和反作用柱塞2上的油压的作用下上的油压的作用下回到中间位置，动力缸停止工作回到中间位置，动力缸停止工作。转向轮在前轮定位产生的回正力矩的作用下自动回正，通过转向转向螺母螺母9带动转向螺杆转向螺杆5反向转动，使转向盘回到

47、直线行驶位置使转向盘回到直线行驶位置。如果滑阀不能回到中间位置，汽车将在行驶中跑偏。在对装的反作用柱塞2的内端，复位弹簧3所在的空间，转向过程转向过程中总是与动力缸高压油腔相通。此油压与转向阻力成正比，作用中总是与动力缸高压油腔相通。此油压与转向阻力成正比，作用在柱塞在柱塞2的内端的内端。转向时，要使滑阀移动，驾驶员作用在转向盘上的力，不仅要克服转向器内的摩擦阻力和复位弹簧的张力，还要克服作用在柱塞柱塞2上的油液压力。上的油液压力。所以，转向阻力增大，油液压力也增大，驾驶员作用于转向盘上的力也必须增大，使驾驶员感觉到转向阻力的变化情况。这种作用就是“路感”。 总结：液压常流滑阀式动力转向系统，

48、结构复杂、体积大，所以大多应用于大型货车、客车和工程机械上。而小型汽车上主要应用的是液压常流转阀式动力转向装置。2液压常流转阀式动力转向装置的工作原理液压常流转阀式动力转向装置的工作原理液压常流转阀式动力转向装置的基本组成如图所示，也是有转向油泵、转向动力缸、转向控制阀等组成。1-转向油泵 2-油管 3-阀体 4-阀芯 6-油管 7-车轮 8-转向拉杆 9-转向动力缸 10-转向摇臂 11-转向横拉杆2、常流式液压转向加力装置：、常流式液压转向加力装置： (转阀式转向控制阀）转阀式转向控制阀）转向操纵机构转向操纵机构转向控制阀转向控制阀机械转机械转向器与向器与转向动转向动力缸总力缸总成成转向传动结构转向传动结构转向油罐转向油罐转向动力缸右腔转向动