任务三 转向操纵机构

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转向操纵机构知识目标（1）掌握转向操纵机构的功用与组成。（2）掌握转向盘的结构与组成。（3）掌握转向管柱的结构与组成。能力目标（1）能够对转向盘进行检测。（2）能够对转向操纵机构进行拆装与检测。任务目标转向操纵机构用于产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节性和安全性。转向操纵机构要将驾驶员操纵转向盘的力传给转向器，同时为了使驾驶员舒适驾驶，还要求转向操纵机构能进行调节，以满足驾驶员的不同需求；为了防止车辆撞击后对驾驶员的损伤，转向操纵机构还应具有一定的安全保护装置。下面进入汽车转向操纵机构的学习。任务引入相关知识转向操纵机构的功用是产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节性和安全性。转向操纵机构要将驾驶人操纵转向盘的力传给转向器，同时为了使驾驶人舒适驾驶，还要求转向操纵机构可以进行调节，以满足驾驶人的不同需求；为了防止车辆撞击后对驾驶人的损伤，还要求转向操纵机构具有一定的安全保护装置。一、转向操纵机构的功用转向操纵机构一般由转向盘和转向管柱组成。转向操纵机构位置图如图2-59所示，其示意图如图2-60所示。转向盘和转向管柱的功用是产生足够的力以驱动转向器转动。转向管柱由多个零部件组成。转向盘和转向管柱的具体形式随汽车生产年代和生产厂家的不同而不同。二、转向操纵机构的组成转向盘由一个坚硬的轮圈和许多连接轮圈与中心轮毂的辐条组成，其中心和转向轴上端装配在一起。多数转向盘的轮毂都有内花键，与转向轴的外花键装配到一起。中心轮毂的螺栓或螺母能确保转向盘固定到转向轴上。转向盘的组成如图2-61所示。转向盘1转向管柱2汽车转向管柱上接转向盘，下接转向器，起着承上启下的作用，在正常使用中承担着把转向盘传来的转矩传到转向器的任务。另外，管柱上还附带了常用的组合开关等电子组件。如图2-63所示为转向管柱总成。1）转向管柱的功用（1）柔性连接。（2）能量吸收功能。（3）倾斜度可调。（4）伸缩功能。（5）倾斜度调整记忆功能。（6）锁止功能。2）转向管柱设计参数（1）压缩行程：转向柱及中间轴的压缩行程在150mm以上。（2）转向柱系统的最小临界压缩力：1.1~2.5kN。（3）转向柱可断开连接盒分离力：连接盒每个注塑销的破坏力为500N，转向柱上每个可断开连接盒一般有2~4个注塑销。（4）除了保证规定的轴向压缩力外，还要有足够的抗弯强度，以提高轴向吸能效果。（5）压缩吸能部分上、下端有一定的强度和刚度差异，以保证压缩吸能力的传递。典型的缓冲吸能转向系统包括转向盘、转向轴套管、转向轴、转向器，以及当转向盘受到撞击时能够吸收冲击能量的其他元件等，如图2-67所示。变形及溃缩部位分上节和下节（中间传动轴及下传动轴）两部分，一般以驾驶室前围为界限，可吸收来自车前的一次碰撞和来自驾驶员的二次碰撞能量。三、转向操纵机构的拆装转向盘的拆装11）转向盘的拆卸（1）拆卸前，首先断开蓄电池的负极电缆等待10分钟以上方可继续操作。（2）拧下转向盘与安全气囊连接的固定螺栓，如图2-68所示。（3）取出安全气囊总成，并断开其线束插头，如图2-69所示。◆注意：在拆插头前应先断开蓄电池负极，等待10分钟后进行此操作。（4）拧出转向盘的固紧螺栓，并取下转向盘总成，如图2-70所示。2）转向盘安装◆注意：在调整螺旋电缆之前应先摆正轮胎。（1）顺时针将螺旋电缆旋转到极限位置。（2）将螺旋电缆逆时针旋回约2.5圈。（3）对齐螺旋电缆上的标记点。（4）装上转向盘总成，如图2-71所示。◆注意：安装时应摆正转向盘位置。（5）拧上转向盘总成的紧固螺栓，按规定力矩拧紧。拧紧力矩：35N·m。（6）安装转向盘时，不要用力击打转向盘和转向管柱。（7）插上安全气囊线束插头。（8）最后装上安全气囊总成，拧上其紧固螺栓。1）转向管柱的拆卸（1）断开蓄电池的负极电缆（如果带有SRS系统，须等待10分钟以上才可进行拆卸）。（2）拆卸驾驶员安全气囊（如果装备有的话）和转向盘。（3）如图2-72所示，分解转向管柱系统。转向管柱的拆装2（4）松开组合开关顶端的螺钉，然后从转向管柱轴上拆除组合开关总成。（5）从组合开关断开线束插接器，然后从转向管柱上松开线束夹。（6）拆除夹紧转向下轴的螺栓，断开转向下轴总成，然后将其从管柱轴上拆除。（7）拆除配合螺母和螺栓，然后拆卸转向管柱。拆卸转向柱时，不要剧烈摇摆转向柱下轴。剧烈摇摆下轴，会造成转向柱接头断裂。如果接头断裂或轴叉断开，则要更换转向柱。（8）拆下转向柱下罩中的3个固定螺钉，卸下转向柱下罩及上罩，如图2-73所示。（9）将转向盘高度调节手柄（图-74）向前推到底，松开转向管柱，将转向管柱调到最低点后，再将调节手柄向后拉到底，脱开转向管柱周围的插接件。（10）拆下转向管柱固定螺母，如图2-75所示。（11）拆下转向柱与下转向轴的连接螺栓的锁紧螺母，如图2-76所示。（12）拆卸转向柱与转向柱支架相连的两个固定螺栓，如图2-77中箭头所指，卸下转向管柱。2）转向管柱的安装（1）按拆卸的相反顺序安装转向管柱，并注意以下事项。①锁套罩安装在点火锁开关上的位置应正确，不能错位。②确认点火线束没有被其他零件卡住或夹住。（2）将转向柱移至最上端位置，拔起倾斜度调节杆。将转向球头的上端插入转向下轴（将螺栓孔与轴上的平面对齐）并与轴上的平面部分对齐，如图2-78所示。按规定力矩拧紧锁紧螺栓。（3）将转向球头的下端送进小齿轮轴（将螺栓孔与轴上的槽对齐），松松地套上下部连接螺栓，如图2-79所示。确认下部连接螺栓可靠地装入小齿轮轴的槽内。（4）拉动转向管柱叉球头，确认万向节球头节叉安装到位，然后安装连接螺栓并拧紧至规定力矩。（5）安装转向柱固定螺母和螺栓，按规定力矩拧紧。拧紧力矩：17N·m。（6）将转向盘高度调节手柄向前推到底，升起转向柱，然后将转向柱调到最低点，锁住转向盘。拧紧转向管柱固定螺母。（7）松开转向柱，将其降低并锁住，装上转向柱周围的插接件。（8）安装转向柱上罩、下罩及固定螺钉、下盖板及固定螺钉。（9）安装转向盘及转向盘锁紧螺母，按规定力矩拧紧。拧紧力矩：35N·m。（10）安装转向盘面盖。（11）完成安装时，需要注意以下事项。①确保线束布置正确且已紧固。②确认插接器插接正确。③重新安装转向盘。④重新连接蓄电池负极电缆。⑤检查喇叭和转向信号灯开关。⑥如果需要，检查车轮定位。四、转向操纵机构的检修与调整安全转向柱的检查1检查安全转向柱有无弯曲、安全联轴节有无磨损或损坏、弹簧弹性是否失效，如有则应修理或更换。转向盘的检查2用双手握住转向盘，在轴向和径向方向上用力摇动，观察此时转向盘是否移位、轴承是否松旷，检查转向盘与转向轴的安装情况。转向盘大螺母应紧固，支承轴承应完好无松旷，柱管装置应稳定，支架应无断裂；转向传动轴万向节应不松旷，滑动叉扭转间隙应不大于30mm，结合长度应不小于60mm，各横销螺栓应紧固，弹簧垫、防尘套应完好无损。转向盘转动阻力的检查3转向盘转动阻力一般用弹簧秤拉动转向盘边缘进行测量，如图2-80所示。转向盘自由行程的检查4汽车每行驶12000km左右，应检查转向盘的自由行程，检查方法如下。（1）在配备动力转向系统的车辆上，起动发动机；机械转向系统则无须起动发动机。（2）将转向轮转到直线行驶的位置。（3）轻轻移动转向盘，在转向轮就要开始移动时（或感觉到阻力时），使用直尺测量转向盘外缘的移动量，一般为10~15mm。（4）如果不符合要求，应检查转向器间隙、调整转向球头销等。转向盘锁止功能的检查5（1）将点火开关转至“LOCK”位置，轻轻转动转向盘，此时转向盘应该锁止，不能转动。（2）将点火开关转至“ACC”位置，转向盘应能自由转动。任务实践实践名称转向操纵机构的拆装与检查。工作准备举升机、实训车辆、常用工具等。技术要求与注意事项（1）明确操作规范和职责范围，预防潜在危险。（2）实践操作过程中保持场地卫生及安全，不嬉戏打闹。（3）在使用举升机的过程中应上好保险后再开始工作。（4）使用维修手册时，要注意避免破损，手册与使用车型相对应。操作步骤及方法转向盘自由行程是指转向轮在直线行驶位置时转向盘的空转行程。由于转向系统各传动件之间不可避免地存在着装配间隙，并且这些间隙将随着零件的磨损而增大，因此，在转动转向盘时，首先必须消除各种配合间隙，然后才能带动转向轮转动。也就是说，转向盘必须首先空转一个角度后，才能带动转向轮偏转。一般汽车转向盘左右自由转动量不超过30mm，如图2-81所示。转向盘自由行程的检查1转向柱的检修2万向节的检修3转向操纵机构的拆装41）拆卸。①将点火开关转到“OFF”，断开蓄电池负极电缆（至少等待90秒以禁用SRS系统）。②脱开定位爪，拆下转向盘下盖。③从转向盘下盖的安装孔插入螺丝刀，向上推扭力弹簧以分离转向盘下侧卡销，如图2-84所示。④使用螺丝刀推入2个扭力弹簧以分离2个转向盘上侧卡销，如图2-85所示。⑤从转向盘总成上取出喇叭按钮总成，断开喇叭连接器。⑥用保护带包住的螺丝刀，松开空气囊连接器锁。拆下喇叭按钮总成，如图2-86所示。拆下喇叭按钮总成时，不要拉空气囊线束。⑦松开定位螺母，在转向盘总成和转向主轴上标上装配标记，并断开转向盘总成连接器，如图2-87所示。⑧用专用工具拆下转向盘总成，如图2-88所示。⑨拆卸仪表板下的空气囊总成，如图2-89所示。⑩松开2个螺钉。按压转向柱下盖的左右两侧，并脱开2个定位爪。将手指插入转向柱下盖倾斜度调节杆的开口处以脱开定位爪并拆下转向柱下盖，如图2-90所示。k从转向柱上盖上脱开4个卡扣和2个导具。脱开2个定位爪以拆下转向柱上盖，如图2-91所示。ll拆卸带螺旋电缆分总成的转向信号开关总成，如图2-92所示。m在转向中间轴总成和转向拉杆总成上标上装配标记。拆下螺栓并从转向拉杆总成上分离转向中间轴总成，如图2-93所示。n拆卸风道分总成，如图2-94所示。o断开转向柱上的连接器和卡箍，松开固定螺栓，拆下转向柱总成，如图2-95所示。p在转向中间轴总成和转向柱总成上标上装配标记。从转向柱总成上拆下转向中间轴，如图2-96所示。2）安装。①将转向中间轴总成安装到转向柱总成上，螺栓扭矩：35N·m。要将转向中间轴总成和转向柱总成上的装配标记对准，如图2-97所示。②连接转向柱总成上的连接器和卡箍，安装转向柱总成。螺母扭矩：25N·m，接地导线扭矩：8.4N·m。③将转向中间轴总成连接到转向拉杆总成上，如图2-98所示。螺栓扭矩：35N·m。④安装带螺旋电缆分总成的转向信号开关总成，如图2-99所示。◆注意：不要在连接蓄电池且点火开关转到“ON”位置的情况下更换螺旋电缆。不要在连接蓄电池且点火开关转到“ON”位置的情况下旋转不带转向盘的螺旋电缆。检查转向传感器时，应确保转向盘已安装且对准正前方。⑤接合定位爪，安装转向柱上盖和转向柱下盖，如图2-100所示。⑥安装2个螺钉，如图2-101所示。扭矩：2.0N·m。⑦接合定位爪，如图2-102所示。⑧确认点火开关至于“OFF”位置，且蓄电池负极电缆已断开。将空气囊