汽车结构原理 转向系 详解

1、第21章 转向系v掌握转向系统的结构及组成v了解转向器的构造v了解动力转向器的构造21.1 概述概述功用：功用： 改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。 类型：类型： 机械转向系 助力转向系转向中心转向中心:汽车转弯时各轮都作纯滚动,各轮轴线交点。转弯半径：转弯半径：转向中心到外转向轮与地面接触点的距离。组成组成21.2 机械转向系机械转向系 以人的体力作为转向动力,其中所有传力件都是机械机构.转向操纵机构转向操纵机构：转向盘、安全转向柱、转角限制器转向器转向器：齿轮齿条式转向传动机构转向传动机构：左右横拉杆、转向减振器类型类型与独立悬架配用的转向系与非独立悬架配用的转向系转向盘转向盘转向轴转向轴

2、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21.2.1 与非独立悬架配用的转向系与非独立悬架配用的转向系转向操纵机构转向操纵机构:从转向盘到传动轴的一系列零部件。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、梯形臂、转向横拉杆。转向器：转向器：起减速增扭作用的减速传动机构。转向梯形：转向梯形：由左右梯形臂、转向横拉杆、前轴构成转向梯形。其作用是保证左、右转向轮按一定规律进行偏转。机械式转向系的工作过程机械式转向系的工作过程1、转向操纵机构、转向操纵机构 采用万向传动装置。 优点：1、便于在汽车结

3、构上的合理布置。 2、转向盘、转向器等部件适用于通 用化、系列化生产。 3、可补偿部件的安装误差和基本变形造成的不利影响。 4、拆装维修方便。2、转向器、转向器功用：功用：增大转向盘传到转向节的力，并改变力的 传递方向。 概念：概念：正向传动：正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。逆向传动：逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。 极限可逆式转向系：极限可逆式转向系：当地面冲击力很大时，冲击力才能传到转向盘上，即正效率远大于逆效率的转向器。第一级螺杆螺母传动副第二级齿条齿扇传动副（1）一般构造：循环球式转向器）一般构造：循环球式转向器循环球式转向器工作过程循环球式转向器工作过程

4、（2）传动副啮合间隙的调整装置）传动副啮合间隙的调整装置 通过改变转向摇臂轴的轴向位置即改变齿扇与螺母之间的相对位置实现的。（3）传动副的传动特点）传动副的传动特点 正传动效率很高，操纵轻便，使用寿命长。但逆效率也高，容易将路面冲击力传到转向盘上，易出现转向盘“打手”现象。 3、转向传动机构、转向传动机构功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转向功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转向轮偏转角按一定的关系变化，实现汽车顺利转向。轮偏转角按一定的关系变化，实现汽车顺利转向。要求：较大的刚度和强度要求：较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲吸收振动、缓冲分类：非独立悬架配用转向传动机构分类：非独立

5、悬架配用转向传动机构 独立悬架配用转向传动机构独立悬架配用转向传动机构 前置式：前置式：转向传动机构的杆系（转向梯形）布置在前轴之后。 后置式后置式 ：布置在前轴之前。转向盘自由行程：转向盘自由行程： 转动转向盘消除传动副之间的间隙后，转动转向盘消除传动副之间的间隙后，车轮才偏转，此时转向盘转过的角度为转车轮才偏转，此时转向盘转过的角度为转向盘自由行程。向盘自由行程。（1）转向摇臂转向摇臂 摇臂与摇臂轴安装时要对正记号，以保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致相同。大端与转向摇臂轴相连，小端与转向拉杆绞接。 （2）转向主拉杆）转向主拉杆 在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆

6、与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。接转向节臂接转向节臂螺塞螺塞 调弹簧调弹簧6的的预紧度预紧度油嘴油嘴球头销球头销直拉杆直拉杆接转向摇臂接转向摇臂（3）转向横拉杆）转向横拉杆 两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到横拉杆体上后，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，可改变横拉杆的总长度，来调节前轮前束21.2.2 与独立悬架配用的机械转向系与独立悬架配用的机械转向系1、转向操纵机构转向操纵机构： 转向盘、安全转向柱、转向柱转换器、转角限制器2、转向器、转向器转向过程：转向

7、盘转向过程：转向盘转向轴万向节转转向轴万向节转向器转向轮向器转向轮齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器的工作过程齿轮齿条式转向器的工作过程特点：特点：简化传动机构，不需要转向摇臂和转向横简化传动机构，不需要转向摇臂和转向横拉杆等。拉杆等。应用：应用：上海桑塔纳上海桑塔纳天津夏利天津夏利南京依维柯轻卡南京依维柯轻卡3、转向传动机构、转向传动机构1 1转向摇臂；转向摇臂；2 2转向直拉杆；转向直拉杆；3 3左转向横拉杆；左转向横拉杆；4 4右转向横拉杆；右转向横拉杆；5 5左梯形臂；左梯形臂；6 6右梯形臂；右梯形臂；7 7摇杆；摇杆；8 8悬架左摆管；悬架左摆管；9 9悬架悬架功用：

8、功用：在转向阻力较大时，可以减轻驾驶员的疲劳强度，改善转向系统的技术性能。分类：分类： 1、按工作介质分、按工作介质分液压式：液压式： 以液压为动力源。工作时无噪声，工作滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击，应用广泛。气压式：气压式： 以压缩空气为动力源。 前轴最大轴载质量为37吨并采用气压制动的货车。21.3 助力转向系助力转向系2、按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分、按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分 整体式：整体式：机械转向器和动力缸设计一体， 并与转向控制阀组装一体。 半整体式：半整体式：转向控制阀同机械转向器合成一体，而转向动力缸则作为一个独立的部件。 转向加力器：转向加力器：

9、机械转向器独立，而将转向控制阀和转向动力缸组合成一体。机械转向器机械转向器转向摇臂转向摇臂转向拉杆转向拉杆转向节转向节梯形臂梯形臂转向横拉杆转向横拉杆21.3.2 液压助力转向的组成和工作原理液压助力转向的组成和工作原理1、组成、组成 2、工作原理、工作原理3、液压动力转向器、液压动力转向器工作原理：工作原理：直直线线行行驶驶右转向时右转向时左转向时转向油泵转向油泵进油口进油口出油口出油口叶片式油泵叶片式油泵四轮转向系统v普通转向系统存在的问题：转弯半径过小，高速转弯时侧滑、甩尾等v四轮转向系统的作用：减小转弯半径减轻侧滑，增强车辆行驶稳定性v类型：电控四轮转向、电控液压驱动四轮转向v后轮转向

10、形式：与前轮同向偏转（高速行驶时）如：高速公路超车与前轮反向偏转（车速较慢时）如：驶出停车场 练习题一、填空题1汽车传动系的基本功用是_。2按结构和传动介质的不同，汽车传动系的型式有_、_、_和_等四种。 3机械式传动系由_、_、_和_等四个部分构成。4摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的_。5在设计离合器时，除需保证传递发动机最大转矩外，还应满足_、_、_及_等性能要求。 6摩擦离合器基本上是由_、_、_和_等四个部分构成的。 7弹簧压紧的摩擦离合器按压紧弹簧形式的不同可分为_和_；其中前者又根据弹簧布置形式的不同分为_和_；根据从动盘数目的不同，离合器又可分为_和_。 8为避免传动

11、系产生共振，缓和冲击，在离合器上装有_。9变速器由_和_组成。 10变速器按传动比变化方式可分为_、_和_三种。 12变速器的档位越低，传动比越小，汽车的行驶速度越低。（ ） 13互锁装置的作用是当驾驶员用变速杆推动某一拨轴时，自动锁上其他所有拨轴。（ ） 14无同步器的变速器，在换档时，无论从高速档换到低速档，还是从低速档换到高速档，其换档过程完全一致。（ ） 15采用移动齿轮或接合套换档时，待啮合的一对齿轮的圆周速度必须相等。（ ） 16同步器能够保证：变速器换档时，待啮合齿轮的圆周速度迅速达到一致，以减少冲击和磨损。（ ） 17超速档主要用于汽车在良好路面上轻载或空载运行，以提高汽车的燃

12、料经济性。 （ ） 18液力变矩器在一定范围内，能自动地、无级地改变传动比和转矩比（） 19只有当泵轮与涡轮的转速相等时，液力变矩器才能起传动作用。（） 20对于同一台液力变矩器来说，发动机的转速越高，则作用于涡轮上的力矩也越大。 （ ） 21液力偶合器既可以传递转矩，又可以改变转矩。（） 22液力变速器的变矩作用主要是通过导轮实现的。（） 23刚性万向节是*零件的铰链式联接来传递动力的，而挠性万向节则是弹性零件来 传递动力的。（ ） 24对于十字轴式万向节来说，主、从动轴的交角越大，则传动效率越高。（ ） 25只有驱动轮采用独立悬架时，才有实现第一万向节两轴间的夹角等于第二万向节两 轴间的夹

13、角的可能。（ ） 26双联式万向节实际上是一套传动轴长度减缩至最小的双万向节等速传动装置。 （ ） 27球笼式万向节的传力钢球数比球笼式万向节多，所以承载能力强、耐磨、使用寿命 长。（ ） 28挠性万向节一般用于主、从动轴间夹角较大的万向传动的场合（ ） 29传动轴两端的万向节，安装时应在同一平面内。（ ） 30汽车行驶过程中，传动轴的长度可以自由变化。（ ） 31单个十字轴万向节在有夹角时传动的不等速性是指主、从动轴的平均转速不相等。 （ ）32一般说来，当传动轴的*形凸缘位于驱动桥壳中剖面的下部时，驱动桥内的主减 速器是螺旋锥齿轮式主减速器。（ ） 33双速主减速器就是具有两对齿轮传动副的

14、主减速器。（ ） 34当汽车在一般条件下行驶时，应选用双速主减速器中的高速档，而在行驶条件较差 时，则采用低速档。（ ） 35对于对称式锥齿轮差速器来说，当两侧驱动轮的转速不等时，行星齿轮仅自转不公 转。（ ） 37对称式锥齿轮差速器当行星齿轮没有自转时，总是将转矩M平均分配给左右两半 轴齿轮。（ ） 38当采用半浮式半轴支承时，半轴与桥壳没有直接联系。（ ） 39半浮式支承的半轴易于拆装，不需拆卸车轮就可将半轴抽下（ ） 40解放CA1091和东风EQ1090型汽车均采用全浮式支承的半轴，这种半轴除承 受转矩外，还承受弯矩的作用。（ ） 四、问答题1汽车传动系应具有哪些功能？2汽车传动系有几

15、种类型？各有什么特点？3发动机与传动系的布置型式有几种？各有何优缺点4越野汽车传动系44与普通汽车传动系42相比有哪些不同？5机械式传动系由哪些装置组成？各起何作用？6. 汽车传动系中为什么要装离合器？7. 什么是离合器踏板的自由行程？其过大或过小对离合器的性能有什么影响？ 8为什么重型汽车（包括部分中型汽车）采用双片离合器？ 9膜片弹簧离合器的优点如何？10离合器从动盘上的扭转减振器的作用是什么？11离合器的操纵机构有哪几种？各有何特点？12为什么离合器的从动盘钢片要做成波浪状的？13变速器的功用是什么? 14变速器是如何分类的？ 15变速器的换档方式有几种？ 16. 同步器有几种？为什么变

16、速器中要装有同步器？ 17机械式变速器的手动操纵机构中都有哪些安全装置？它们的作用各是什么？ 18驾驶员在操纵无同步器的变速器换档时，怎样保证换档平顺？并分析其原因。 19东风EQ1090E型汽车和解放CA1091型汽车变速器采取什么结构措施来防止行驶中变速器的自动跳档？ 20图1为解放CA1091六档变速器的传动示意图，试标出五档和倒档的动力传递路 线，并分别算出五档和倒档的传动比。已知：Z2=22, Z8=26, Z9=32, Z16=38, Z17=47, Z22=43, Z25=40, Z29=11, Z32=23, Z33=11, Z34=19, Z35=26, Z37=38 Z36

17、=33, Z38=43。21.液力机械式变速器有何优缺点？广泛应用于何种车辆？ 22液力变矩器由哪几个工作轮组成？其工作特点是什么？ 23液力变矩器为什么能起变矩作用？试叙述变矩原理？ 24十字轴式刚性万向节的十字轴的中部为什么要装有安全阀？ 25什么是单个刚性十字轴万向节的不等速性？此不等速性会给汽车传动带来什么危 害？怎样实现主、从动轴的等角速传动？ 26，试证明刚性十字轴式万向节传动的不等速性。 27什么是准等速万向节？试举出两种准等速万向节。 28为什么传动轴采用滑动花键联接？ 29为什么有些传动轴要做成分段式的？ 30汽车传动系为什么要采用万向传动装置？ 31驱动桥的功用是什么？每个功用主要由驱动桥的哪个部分实现和承担？ 32以EQ1090E汽车驱动桥为例，具体指出动力从*形凸缘输入一直到驱动车轮为 止的传动路线（写出动力传递零件名称）。 33主减速器的功用是什么？ 34为什么主减速器中的锥齿轮多采用螺旋锥齿轮而不用直齿锥齿轮？ 35准双曲面齿轮主减速器有何优缺点？使用时应注意什么？ 36主减速器主动锥齿轮的支承形式有哪几种？各有何特点？ 37为什么在装配主减速器时，圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度？过紧、过松对其 工作性能会有何影响？ 38什么是双速主减速器？它和双级主减速器有何区别？采用双速主减器的目的是 什么？ 39什么是轮边减速器？有何优缺