工程机械底盘转向系统构造与检修-轮式机械转向系统构造与检修

转向比转向比传动效率转向比转向比是指转向系统的角传动比，等于转向盘的转角与同侧车轮偏转角之比，用i表示，根据转向原理，i=i1xi2i1—转向器角传动比

i2—转向传动机构角传动比

①转向器角传动比i1=转向盘摆角/转向摇臂摆角一般货车i1为16-32，轿车

i1为12-22②转向传动机构角传动比（i2）=转向摇臂摆角/同侧转向轮偏转角

i2一般为1左右最终得到，转向比就等于转向器的角传动比。

转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即所谓的"回弹打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。转向器的传动比越大，转动转向盘所需要的操纵力就越小，但转向操纵的灵敏度就会下降。有的机械转向器在转向过程的不同阶段，其传动比的大小是不相等的（可变传动比转向器）。5传动效率通常称转向操纵力由转向盘传到转向摇臂(或齿条轴)的过程为正向传动，相应的传动效率称为正传动效率；

为了实现使转向系统即省力又不缺乏路感这一目的，转向器应具有较高的正传动效率和适当的逆传动效率。正传动效率

由路面的冲击力反向通过转向摇臂(或齿条轴)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逆传动效率。逆传动效率

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、极限可逆式转向器和半可逆式转向器三种类型。可逆式转向器极限可逆式转向器半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高正传动效率高，逆传动效率为零正传动效率高，逆传动效率较低在转向器设计时，应选择哪一种呢？所有的转向器都要求正传动效率要高，这样转向力通过转向器时损失少，转向操纵便灵活。好的转向器还应有适当的逆传动效率，使驾驶员通过操纵转向盘既能对道路情况有明显的"路感"，但又不能使路面不平对转向盘产生过大的冲击。一般在转向器设计时选用半可逆式转向器。转向比传动效率机械转向系统的组成及作用机械转向系统的组成及作用机械转向系统转向操纵机构转向器转向传动机构机械转向系统是以人力为主要转向能源的转向系统，主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构。结构简图转向操纵机构转向操纵机构转向器转向操纵机构是指从转向盘至转向器之间的机构，主要由转向盘、转向柱、万向节等组成。主要作用就是将操作员的转向力矩传递到转向器。转向操纵机构转向器是机械转向系统中的关键部件，它的作用是将转向操纵机构传递过来的转矩放大后进一步向下传递。常见的转向器有以下几种：齿轮齿条式循环球式蜗杆曲柄指销式球面蜗杆滚轮式转向器转向传动机构通常由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向节转向梯形臂，横拉杆等组成，主要作用是接受转向器传递的力矩并将其传递到转向车轮，从而带动转向车轮转动。转向传纵机构机械转向系统的组成及作用机械转向系统的工作原理动力传递路线工作原理动力传递路线22汽车转向系统的组成：1.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器方向盘传动轴转向器转向横拉杆梯形臂转向轮偏转齿轮齿条式转向系统方向盘传动轴转向器转向横拉杆梯形臂转向节臂循环球式转向系统万向节转向摇臂转向直拉杆左转向节左转向车轮右转向节右转向车轮工作原理

图示为机械式转向系统。工作原理如下：

首先驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴、转向节输入到转向器。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂，再经过转向直拉杆传给固定于转向节上的转向节臂，再通过梯形臂带动带动右侧转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了机械的行驶方向。首先是驾驶员转动转向盘左转，经过转向操纵机构的，到转向器，转向器的输入轴也左转，转向摇臂如图逆时针转动，通过转向传动机构带动两个转向车轮向左偏转。左转时直行时，保持方向盘在正中位置不动，转向系统所有部件都不摆动，车轮也不偏转，机械保持直线行驶。直行时首先是驾驶员转动转向盘右转，经过转向操纵机构的，到转向器，转向器的输入轴也右转，转向摇臂如图顺时针转动，通过转向传动机构带动两个转向车轮向右偏转。右转时动力传递路线工作原理齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器的组成齿轮齿条式转向器的工作原理齿轮齿条式转向器组成齿轮齿条式转向器由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条等组成。齿轮齿条与其他形式转向器相比，齿轮齿条式转向器结构简单、紧凑;壳体多采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器质量比较小;采用齿轮齿条传动方式，传动效率较高;齿轮齿条之间因磨损产生间隙后，利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧，能自动消除齿间间隙，这不仅可以提高转向系统刚度，还可以防止工作时产生冲击和噪声;转向器占用体积较小;没有转向摇臂和直拉杆，所以转向轮转角可以加大，制造成本较低，因而得到了广泛的应用。由于齿轮齿条式转向器逆效率较高，机械在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力的大部分能传至转向盘，造成驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车行驶方向，转向盘突然转动又会造成打手，同时对驾驶员造成伤害。齿轮齿条式转向器的特点工作原理当转向盘带动齿轮转动时，齿条在齿轮传动的带动下开始左右移动，从而带动转向梯形臂摆动。齿轮齿条齿轮齿条式转向器的工作原理齿轮齿条式转向器的组成齿轮齿条式转向器的工作原理循环球式转向器循环球式转向器的组成循环球式转向器的工作原理循环球式转向器组成循环球式转向器主要由螺杆、螺母、转向器壳体以及许多小钢球等部件组成，所谓的循环球指的就是这些小钢球，它们被放置于螺母与螺杆之间的密闭管路内，起到将螺母螺杆之间的滑动摩擦转变为阻力较小的滚动摩擦的作用，当与方向盘转向管柱固定到一起的螺杆转动起来后，螺杆推动螺母上下运动，螺母在通过齿轮来驱动转向摇臂往复摇动从而实现转向。在这个过程当中，那些小钢球就在密闭的管路内循环往复的滚动，所以这种转向器就被称为循环球式转向器。相比齿轮齿条式转向器，循环球式转向器由于更多依靠滚动摩擦，所以具有较高的传动效率，操纵起来比较轻便舒适，机械部件的磨损较小，使用寿命相对较长。循环球齿条齿扇式转向器由两级传动副组成，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。第一级传动副是在普通螺杆螺母传动副的基础上发展起来的。转向螺杆的轴颈支承在两个圆锥滚子轴承上，轴承紧度可用调整垫片调整。转向方形螺母的下平面加工成齿条，与齿扇轴（即转向摇臂轴）相啮合。转向螺母既是第一级传动副的从动件，又是第二级传动副的主动件。为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦。转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。循环球式转向器不是应用蜗杆蜗轮机构原理，而是应用了螺杆螺母传动的原理。这种转向器的传动效率高，一般在90%以上，操纵轻便，正传动效率高，逆传动效率也很高，在机械行驶时可以保证转向轮的自动回正。螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。导管内也装满了钢球。这样，两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球“流道"。工作原理当转向盘转动时，转向轴带动转向螺杆旋转，通过钢球将力传给转向螺母，使得转向螺母沿轴向移动，钢球则在钢球导管与滚道通道内循环滚动；通过螺母上的齿条带动齿扇及轴转动，进而带动转向摇臂摆动，通过其他转向传动装置的传动，实现车轮的偏转。如果将齿条的齿顶面制成鼓形弧面，齿扇上的每一个齿的节圆半径也相应变化，使得中间齿节圆半径小，两端齿节圆半径大，便可得到变传动比的转向器，这样操纵省力，转向轻便。循环球式转向器的组成循环球式转向器的工作原理蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器的组成蜗杆曲柄指销式转向器的工作原理蜗杆曲柄指销式转向器组成蜗杆曲柄指销式转向器由蜗杆、指销、摇臂轴和壳体等组成。摇臂轴指销蜗杆蜗杆双指销转向器蜗杆曲柄指销式转向器的特点是：全部是滚动摩擦，因而传动效率高，操纵轻便；另一特点是结构较简单、制造、维修方便；第三个特点是逆转传动效率较低，路面冲击力传到转向盘上较小，稳定性好。蜗杆曲柄直销式转向器的特点工作原理蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用