汽车转向系统(1).ppt

1、第19章，汽车转向系统，在第1节中进行了总结。汽车转向系统的功能是保证汽车按照驾驶员的意愿正常转向和行驶。汽车转向系统分类及组成机械转向系统：以驾驶员的体力为转向能量，所有传力部件均为机械部件。它主要由转向控制机构、转向器和转向传动机构组成。在动力转向系统：中，驾驶员的体力(一小部分)和发动机功率(大部分)是转向能量的来源。组成：在机械转向系统的基础上，增加了转向助力装置。机械转向系统、转向器、转向控制机构、转向传动机构、动力转向系统、动力转向装置：转向油箱、转向油泵、转向控制阀、转向助力缸，1)两侧车轮偏转角之间的理想关系，为了减少转向过程中车轮的磨损，希望每个车轮在转向过程中会发生纯滚动，

2、即所有车轮的轴线会相交于一点。内轮角和外轮角的关系如下：o是汽车转向中心，汽车对转向系统的要求和影响转向性能的参数，三轴汽车有第一和第三轴，四轴汽车有第一和第二轴，2)转向系统角传动比，转向器角传动比i1同侧方向盘角增量与转向摇臂角增量与转向系统角的比值， 转向系统的角传动比，转向系统的角传动比I，i=i1*i2，i1较大，卡车为1632，汽车为1220； I2很小，通常为1。转向系统与转向器的角传动比越大，转动方向盘所需的转向力越小，转向越省力，但转向控制的灵敏度会降低。一些汽车转向器在转向过程的不同阶段具有不同的传动比(可变传动比转向器)。3)转向器传动效率。转向机的输出功率与输入功率之比

3、定义为转向机效率。正效率：转向轴输入的传动效率和转向摇臂输出的传动效率反效率：转向摇臂输入的传动效率和转向轴输出的传动效率，转向器的传动效率，转向器既要保证汽车转向轻便灵活，又要防止由于路面反作用力(所谓的“拍打现象”)对方向盘的过度冲击，造成驾驶员操作困难和疲劳。为了实现这一目标，转向机应具有较高的正传动效率和适当的反向传动效率。根据转向器正向和反向传力特性的不同，转向器可以分为三种类型：可逆转向器、不可逆转向器和极端可逆转向器。转向器传动效率与传动效率相对应的可逆转向器：倒档效率高。转向完成后，方向盘会自动扶正，路面阻力会完全反馈到方向盘上，使路面感觉良好，可能会造成“打手”。不可逆转向器

4、：倒档效率低。转向完成后，方向盘不会自动回到正确的位置，驾驶员会失去道路感，无法根据道路阻力调整方向盘扭矩；极限可逆转向器：其逆效率略高于不可逆转向器。可以获得一定的道路感，并且方向盘可以自动对准。较少使用的中型越野车或矿用自卸车；4)方向盘自由行程，定义为怠速阶段方向盘的行程，称为方向盘自由行程。原因：转向系统中的传动部件之间存在装配间隙，随着部件的磨损而增加。方向盘自由行程功能：可减轻道路冲击，避免驾驶员过度紧张和疲劳；方向盘自由行程过大会降低转向灵敏度。一般10 15，5)对转向系统的要求，(1)对可靠操作和轻操作的要求。(2)转向机构还应减少地面对方向盘的冲击，并保持适当的“路面感”。

5、(3)当汽车发生碰撞时，转向装置应能减速或反推目前，广泛使用的有齿轮齿条式和循环球式。1.机械转向机1。齿轮齿条转向器，传动部分：齿轮齿条特点：结构简单紧凑，重量轻，制造容易，成本低；转向灵敏，前进和后退效率高；2.循环球转向器是目前国内外应用最广泛的结构形式之一。一般有两级传动副，第一级是螺母传动副，第二级是齿条齿轮传动副。循环球转向器采用两级传动：螺母传动和齿轮齿条传动，其特点是：1)正传动效率高达90%，节省转向力；2)使用寿命长，工作稳定；逆效率也很高，容易打人。为了减少转向螺杆和螺母之间的摩擦，两者的螺纹不直接接触，在它们之间安装多个钢球，实现滚动摩擦。转向螺钉和螺母都加工有近似半圆

6、形的螺旋槽，其横截面轮廓由两个或三个不同的同心圆弧组成。两者的螺旋槽可以配合形成截面近似圆形的螺旋管状通道。特点：前向传动效率高(高达90%)，操作简单，使用寿命长。当转向螺杆转动时，力通过钢球传递给转向螺母，螺母沿轴向移动。同时，所有的钢球在螺杆和螺母与钢球之间的摩擦副作用下，在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。当转向器工作时，两排钢球只在各自封闭的流道中循环，不会出来。2、转向控制机构，由方向盘、转向轴、转向柱等组成。并且将驾驶员转动方向盘的转向力传递给转向机。方向盘对于驾驶员来说视野很好，方向盘的上部一般较大。转向控制机构，为了保证驾驶员在碰撞中的安全，有必要采用吸能装置方向盘：转向轴和

7、转向管柱管，外部柔软，骨架变形：通过变形吸收能量；3.转向传动机构，可将转向器输出的力和运动传递给两侧的转向节，使方向盘偏转，偏转角度按一定关系变化，以保证车轮与地面的相对滑动尽可能小。转向摇臂将转向器输出的力和运动传递给转向横拉杆或转向横拉杆，然后推动方向盘使转向横拉杆偏转和转向。其功能是将力和运动从转向摇臂传递到转向梯形臂(转向节臂)。当方向盘偏转或悬架相对于车架发生弹性变形和跳动时，转向连杆、转向摇臂和转向节臂的相对运动就是空间运动。为了避免运动干扰，以上三个都用球销连接。转向横拉杆，功能：连接左、右梯形臂并使其协调工作的连杆，调整前束，转向传动机构与独立悬架配合，每个方向盘相对于车架独

8、立运动，转向桥必须断开。因此，转向传动机构中的转向梯形也必须断开。第三节液压动力转向系统，动力转向系统定义：一套用于将发动机输出的部分机械能转化为压力能的部件，在驾驶员的控制下，向转向器或转向器中的传动部分施加液压或气压力，以减小驾驶员的转向操纵力。类型：液压动力转向系统气动动力转向系统液压动力转向系统由机械转向器、转向助力缸和转向控制阀组成，液压动力转向系统分类，常压类型：油箱、油泵、蓄能器、控制阀、助力缸等。特点：只要转向系统提供压力并快速响应，系统中的压力就会保持有限。液压动力转向系统分类，恒流：油箱、油泵、控制阀、动力缸等。特点：系统不转动时无压力，转动时只提供压力。C恒流液压动力转向

9、系统：优点：结构简单；油泵使用寿命长；泄漏更少；低功耗。缺点：压力是在转弯后建立的，反应慢；为了提高速度，有必要使用大型油泵。目前，大部分汽车都采用恒流液压动力转向系统。根据机械转向器、转向控制阀和转向助力缸的组合和位置关系，恒流液压动力转向系统的布置方案分为三种类型：整体式动力转向器；半集成动力转向器：转向助力器。工作原理：直线行驶时，转向控制阀将转向油泵泵出的工作液与油箱连通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起作用。向右转：将方向盘向右转，转向控制阀将转向油泵泵出的工作液与R室相连，将L室与油箱相连。在油压的作用下，活塞下移，左右轮通过传动结构向右偏转，实现右转向。向左转：向左转时，情况

10、与上述相反。转向控制阀、转向油泵、油箱、液压动力转向系统的转向控制阀、滑阀式转向控制阀：特点：油流由阀体的运动控制，油流由阀体的转动控制。体积小，加工精度高，回转阀结构：4个连通的进油通道a；四个通道b和c与动力缸的左右腔室相连；低压室D.当阀体转动一个角度时，阀体关闭B和C中的一个通道，并打开另一个通道。直行，右转，左转，整体动力转向器，汽车直线行驶时的工况：动力缸的左右腔相通，系统中只有很小的油压来克服流动阻力。汽车转向时的工况：转动方向盘扭转变形滑阀使动力缸的左腔偏转进入高压油，右腔与回油管路相通方向盘使转向器偏转并与转向轴同向转动。动力转向装置的随动作用：转向油缸随着方向盘工作或停止的

11、特性。辅助设备，1。转向油箱，组成：油箱盖；罐体；过滤装置；进、出油口等。2.转向油泵：齿轮式、叶片式、转子式和柱塞式。流量控制阀功能：当发动机转速过高时，避免系统功耗过大和油温过高。出油腔、进油腔、出油口、计量孔，柱塞下腔与出油腔相通；出油口与柱塞的上腔相通；由于计量孔的节流作用，出油口和出油口之间存在压差。当流量过大时，出油口和出油口之间的压差增大，流量控制阀上下腔室之间的压差增大，导致弹簧被压缩柱塞向上移动，将出油腔室和进油腔室连接起来，降低了系统的流量。安全阀的作用：油泵的输出压力取决于液压系统的负荷。为了避免转向阻力过大时系统压力过大造成油泵、动力缸和管路过载和损坏，设置了安全阀来限制系统的最大压力。第4节电控动力转向系统、电动助力转向、四轮转向、线控转向(SBW)，第1节。电动助力转向系统使低速时转向轻便灵活；在中速和高速时，保证了最佳的功率放大和稳定的转向感觉，并提高了高速时的操纵稳定性。根据助力机构的不同，可分为电动助力液压转向(EHPS)和电机直接助力。电液动力转向系统和液压电控动力转向系统是在传统液压动力转向系统的基