第13章 转向系

1、第十三章第十三章 转向系转向系1 1、功用：、功用： 改变或恢复汽车行驶方改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。向的专设机构。 2 2、组成：、组成： 转向操纵机构转向操纵机构 转向器转向器 转向传动机构转向传动机构转向盘转向盘转向轴转向轴万向节万向节传动轴传动轴转向器转向器转向直拉杆转向直拉杆转向摇臂转向摇臂转向节臂转向节臂转向横拉杆转向横拉杆梯形臂梯形臂梯形臂梯形臂前轴前轴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前轮为独立悬架时转向系的布置前轮为独立悬架时转向系的布置 机械转

2、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转向油罐转向油罐转向油泵转向油泵转向控制阀转向控制阀转向动力缸转向动力缸机械转向系加转向加力装置机械转向系加转向加力装置三、转向原理及术语三、转向原理及术语（一）转向原理（一）转向原理 （二）转向系术语（二）转向系术语1 1、转向中心与转弯半径、转向中心与转弯半径（1 1）转向中心：）转向中心：汽车转向时，要求所有车轮轴线都汽车转向时，要求所有车轮轴线都应相交于一点，此交点应相交于一点，此交点O O称为转向中心。称为转向中心。（2 2）转弯半径：）转弯半径：由转向中心由转向中心O O到外转向轮与地面接到外

3、转向轮与地面接触点的距离触点的距离R R称为汽车的转弯半径。称为汽车的转弯半径。最小转弯半径？2 2、转向系传动比、转向系传动比. .转向器角传动比转向器角传动比i iw1w1 ：转向盘转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比。转向盘转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比。 转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角相应增量之比。一般汽车约为相应增量之比。一般汽车约为1。. .转向传动机构角传动比转向传动机构角传动比i iw2w2 ：. .转向系角传动比转向系角传动比i i ： 转向系角传动比越大，转向越轻便，但传动比过大，转向系角传动比越大，转向越

4、轻便，但传动比过大，将导致转向操纵不够灵敏。一般货车的约为将导致转向操纵不够灵敏。一般货车的约为1632，轿车，轿车的约为的约为1220。i iw w=i=iw1 w1 i iw2w23 3、转向盘自由行程：、转向盘自由行程：转向盘在空转阶段中的角行程。转向盘在空转阶段中的角行程。自由行程过大：转向不灵敏。自由行程过大：转向不灵敏。自由行程过小：路面冲击大，驾驶员过度紧张。自由行程过小：路面冲击大，驾驶员过度紧张。GB 7258-2004:机动车方向盘的最大自由转动量不允许大于：机动车方向盘的最大自由转动量不允许大于：a）最高设计车速不小于）最高设计车速不小于 100km/h 的机动车的机动车

5、 20；b）其它机动车）其它机动车 30。组成：组成：转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。由转向盘、转向轴、转向管柱、万向装置等组成；由转向盘、转向轴、转向管柱、万向装置等组成；作用：作用：是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。13.2 13.2 机械转向系机械转向系一、转向操纵机构一、转向操纵机构1 1、转向盘、转向盘（1 1）组成：它主要由轮毂、轮）组成：它主要由轮毂、轮辐和轮圈组成。辐和轮圈组成。11轮圈轮圈 22轮辐轮辐 33轮毂轮毂转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连转向盘轮毂的细牙

6、内花键与转向轴连接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。和安全气囊。 2 2、转向柱管与转向轴及吸能装置、转向柱管与转向轴及吸能装置 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。套上。 轿车除要求装有吸能式转向盘轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装备外，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转能够缓和冲击的

7、吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：本工作原理是：当转向轴受到当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱管或支架产生塑性通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。吸收冲击能量。 （2 2）传动效率：）传动效率： 1 1）通常称转向操纵力由转向盘传到转向摇臂）通常称转向操纵力由转向盘传到转向摇臂( (或齿条轴或齿条轴) )的过程为正向的过程为正向传动，相应的传动效率称为传动，相应的传动效率称为正传动效率正传动效率； 2 2）称由路面的冲击力反向通过转向摇臂）称由路面的冲

8、击力反向通过转向摇臂( (或齿条轴或齿条轴) )和转向器传到转向和转向器传到转向盘的过程称为逆向传动，相应的传动效率称为盘的过程称为逆向传动，相应的传动效率称为逆传动效率逆传动效率。 3 3）根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可分为可逆式转向）根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可分为可逆式转向器、不可逆式转向器和极限可逆式转向器三种类型。器、不可逆式转向器和极限可逆式转向器三种类型。 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。增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向。1 1、转向器的转动效率、转向器的转动效率转向器按结构不同分为：转向器按结构不同分为： 齿

9、轮齿条式转向器及循环球式转向器。齿轮齿条式转向器及循环球式转向器。2 2、转向器、转向器1.1.转向横拉杆转向横拉杆 2.2.防尘套防尘套 3.3.球头座球头座 4.4.转向齿条转向齿条 5.5.转向器壳体转向器壳体 6.6.调整调整螺塞螺塞 7.7.压紧弹簧压紧弹簧 8.8.锁紧螺母锁紧螺母 9.9.压压块块 10.10.万向节万向节 11.11.转向齿轮轴转向齿轮轴 12.12.向心球轴承向心球轴承 13.13.滚针轴承滚针轴承应用：应用：轿车、微型轿车、微型/ /轻型货车轻型货车 奥迪、上海桑塔纳、天津夏利奥迪、上海桑塔纳、天津夏利 、南京依维柯等。、南京依维柯等。循环球式转向器循环球式

10、转向器组成：组成： 一般有两级传动副一般有两级传动副 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 转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成管状通道内滚动，形成 球流球流 。在转向器工作时，两列钢球只是在各。在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。自的封闭流道内循环，不会脱出。工作过程：工作过程：11转向器转向器 22转

11、向摇臂转向摇臂 33转向直拉杆转向直拉杆 44转向节臂转向节臂 55梯形臂梯形臂 66转向横拉杆转向横拉杆 与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂、转向直拉与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形。杆、转向节臂和转向梯形。1 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结构：结构： 大端与转向摇臂轴相连，小大端与转向摇臂轴相连，小端与转向拉杆绞接。端与转向拉杆绞接。 安装：安装： 摇臂与摇臂轴安装时要对正记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号，以保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致相同。时摆角大致相同。 接

12、转向节臂接转向节臂螺塞螺塞 调整弹簧调整弹簧的预紧度的预紧度油油 嘴嘴球头销球头销直拉杆直拉杆接转向摇臂接转向摇臂球头座球头座球头销球头销限位销限位销调整螺塞调整螺塞弹簧弹簧作用：作用：克服汽车行驶时转向轮产生的摆振，并提高汽车行驶克服汽车行驶时转向轮产生的摆振，并提高汽车行驶的稳定性和乘座的舒适性。的稳定性和乘座的舒适性。1.1.连接环衬套连接环衬套 2.2.连接环橡胶套连接环橡胶套 3.3.油缸油缸4.4.压缩阀总成压缩阀总成 5.5.活塞及活活塞及活塞杆总成塞杆总成 6.6.导向座导向座 7.7.油封油封 8.8.挡圈挡圈 9.9.轴套及连接环总成轴套及连接环总成10.10.橡胶储液缸橡

13、胶储液缸 、转向减振器、转向减振器 用以将发动机用以将发动机( (或电机或电机) )输出的部分机械能转化为压力能，输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。一系列零部件，总称为动力转向器。 采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机只有小部分是驾驶员提供的体能，而

14、大部分是发动机( (或电机或电机) )驱动的油泵驱动的油泵( (或空气压缩机或空气压缩机) )所提供的液压能所提供的液压能( (或气压能或气压能) )。1 1、什么是动力转向器？、什么是动力转向器？2 2、动力来源：、动力来源：2 2、根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向、根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，装置中的布置和联接关系的不同，液压动力转向装置分为液压动力转向装置分为整体整体式式（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体）、体）、组合式组合式（把机械式转向器和转向控制

15、阀设计在一起，转（把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立）和向动力缸独立）和分离式分离式（机械式转向器独立，把转向控制阀（机械式转向器独立，把转向控制阀和转向动力缸设计为一体）三种结构型式。和转向动力缸设计为一体）三种结构型式。一、动力转向类型一、动力转向类型1 1、按传能介质的不同、按传能介质的不同分为动力转向器有分为动力转向器有气压式气压式和和液压式液压式两种。两种。 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10MPa10MPa以上，其部件尺以上，其部件尺寸很小。液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能寸很小。液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且

16、能吸收来自不平路面的冲击。因此，液压动力转向器已在各类吸收来自不平路面的冲击。因此，液压动力转向器已在各类各级汽车上获得广泛应用。各级汽车上获得广泛应用。1 1、组成：、组成： 动力转向系统是在机械式转动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助向系统的基础上加一套动力辅助装置组成的。转向油泵安装在发装置组成的。转向油泵安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动并动机上，由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。转向油罐有进、向外输出液压油。转向油罐有进、出油管接头，通过油管分别与转出油管接头，通过油管分别与转向油泵和转向控制阀联接。转向向油泵和转向控制阀联接。转向控制阀用以改变油路。机械转向控制阀用以改变油路。机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀它们分别通过油道和转向控制阀联接。联接。 二、动力转向系的组成及工作原理二、动力转向系的组成及工作原理三、动力转向器三、动力转向器l.l.转向操纵机构转向操纵机构 2.2.转向控制阀转向控制阀 3.3.机械转向器与转向动力缸总成机械转向器与转向动力缸总成 4.4.转向传动结构转向传动结构 5.5.转向油罐转向油罐 6.6.转向油泵转向油泵 R