汽车构造--3汽车转向系统

2011-4-13
41
2）常流式液压助力转向系统 其特点是转向油泵始终处于工作状态，但液压助力系统不工作时，基本处于 空转状态。多数汽车都采用常流式液压助力转向系统。
常流式的优点则是结构 常流式 简单,油泵寿命较长,泄 漏较少,消耗功率较小。
2011-4-13
42
2．液压助力转向系统的转向控制阀 1）滑阀式转向控制阀 阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀，称为滑阀式转向控制阀，简称 滑阀。
2011-4-13
32
3．转向直拉杆 转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件，具有传力和缓冲作用。 在转向轮偏转且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂 及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，三者之间的连接 件都是球形铰链。
2011-4-13
33
4．转向横拉杆 转向横拉杆是转向梯形机构的底边，由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆接头组 成。其特点是长度可调，通过调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束。
2011-4-13
40
1．液压助力转向系统 1）常压式液压助力转向系统 其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置，也无论转向盘保持静止还 是运动状态，系统工作管路中总是保持高压。
常压式的优点在于有储能器 常压式 积蓄液压能,可以采用流量 较小的转向油泵,而且还可 以在油泵不运转的情况下保 持一定的转向加力能力,使 汽车有可能续驶一定距离;
2011-4-13
46
二、整体式动力转向器 桑塔纳2000轿车采用的是整体式动力转向器，由转阀、齿轮齿条式转向器和转 向动力缸组成的整体式动力转向器如下图所示，转向动力缸的助力直接作用在齿条 上，齿条的动力由一端输出。
2011-4-13
47
三、转向油罐与转向油泵 转向油罐和油泵是实现动力转向的必备部件，桑塔纳2000轿车的布置如下图所示。
第二级齿条齿扇传 动副
2011-4-13 25
循环球式转向器工作过程
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。
2011-4-13
26
2011-4-13
27
具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球 轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合，指销用双列圆锥滚子轴承支 于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时，指销 沿蜗杆螺旋槽上下移动，并带动曲柄及摇臂轴转动。
2011-4-13

机械式转向系的工作过程
2011-4-13
6
2．动力转向系统 动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力作为转向能 源的转向系统。动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装 置而形成的。
2011-4-13
7
二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式 汽车转向行驶时，为了避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎 磨损，要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动，即所有车轮轴线的延长线都 要相交于一点。
2011-4-13
30
一、与非独立悬架配用的转向传动机构 1．转向传动机构的组成 转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件共同组 成，其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁共同构成。
2011-4-13
31
2．转向摇臂 循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器 通过转向摇臂与转向直拉杆相连。转向摇臂的 大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外 端连接，小端通过球头销与转向直拉杆作空间 铰链连接。
2011-4-13
14
1）转向轴错位缓冲
2011-4-13
15
2）转向轴错位和支架变形缓冲 Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：发生碰撞时，转向器向后移动， 下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。
此外，转向柱管通过支架和U 形金属板固定在仪表板上。当 驾驶员身体撞击转向盘后，转 向管柱和支架将从仪表板上脱 离下来向前移动。这时，一端 固定在仪表板上而另一端固定 在支架上的U形金属板就会产 生扭曲变形并吸收冲击能量。
2011-4-13
16
3）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲 如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致 人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。
2011-4-13
17
第三节 转向器
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： 正向传动： 作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。 逆向传动： 转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。
第三章 汽车转向系
2011-4-13
1
本章主要内容
--第一节 --第二节 --第三节 --第四节 --第五节 --第六节 概述 转向操纵机构 转向器 转向传动机构 液压助力转向系统 电动助力转向系统
2011-4-13
2
第一节 概述
汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专 设机构的总称。 汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的 意愿进行直线或转向行驶。
2011-4-13
18
一、转向器的传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。 1．正效率 功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的情况下 求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。 2．逆效率 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效 率。
2011-4-13
28
目前汽车使用的蜗杆曲柄指销式转向器多数是双指销式，即有 两个指销，其结构如下图所示。
2011-4-13
29
第四节 转向传动机构
从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。 功用： 将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并 使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑 动尽可能小。 要求： 较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲 分类： 前置式、后置式 非独立悬架配用转向传动机构 独立悬架配用转向传动机构
2011-4-13
19
3．可逆式转向器 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的 反力很容易传到转向轴和转向盘上，利于汽车转向结束后转向轮和转向盘的自动 回正，但也能将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘，发生“打手”情况。常用于 轿车、客车和货车。 4．不可逆式转向器 逆效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使转向轮不能自 动回正、没有路感。由于上述特性，在汽车上很少采用。 5．极限可逆式转向器 逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。其反向传力性能介于 可逆式和不可逆式之间，接近于不可逆式。采用这种转向器时，驾驶员有一定路 感，可以实现转向轮自动回正，只有路面冲击力很大时，才能部分地传到转向盘。 常用于越野车和矿用自卸汽车。
23
特点：
简化传动机构，不需要转向摇臂和转向 横拉杆等。 应用： 上海桑塔纳 天津夏利 南京依维柯轻型货车
2011-4-13
24
三、循环球式转向器 循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿 条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。 第一级螺杆螺母传 动副
2011-4-13
20
二、齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构，适合与麦弗逊式 独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。
转向过程： 转向盘－转向轴－万向节－转向器 －转向轮
2011-4-13
21
2011-4-13
22
齿轮齿条式转向器的工作过程
2011-4-13
2011-4-13
34
随着车速的提高，现代汽车的转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆 动，甚至引起整车车身的振动），这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的 舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。在转向传动机构中设置转向减振器是克服转向轮 摆振的有效措施。转向减振器的一端与车身（或前桥）铰接，另一端与转向直拉 杆（或转向器）铰接。
2011-4-13
12
二、转向操纵机构的部件及安全装置 1．转向盘 转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接，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和安全气囊。
2011-4-13
13
2．转向轴、转向柱管及其吸能装置 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。 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能够缓和冲击的吸 能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：当转向轴受到巨大冲击而 产生轴向位移时，通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸 收冲击能量。
2011-4-13
35
二、与独立悬架配用的转向传动机构 当转向轮采用独立悬架时，为了满足转向轮独立运动的需要，转向桥是断开式 的，转向传动机构中的转向梯形也必须断开。 与独立悬架配用的多数是齿轮齿条式转向器，转向器布置在车身上，转向横拉 杆通过球头销与齿条及转向节臂相连。
2011-4-13
36
当采用循环球式转向器时，转向传动机构的杆件较多。
2011-4-13
43
2）转阀式转向控制阀 阀体绕其轴线转动来控制油液流量的转向控制阀，称为转阀式转向控制 阀，简称转阀。
2011-4-13
44
进油
回油
2011-4-13
45
3．常流式液压助力转向系统的结构布置方案 机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组装在一起，这种三合一 的部件称为整体式动力转向器 整体式动力转向器。另一种方案是只将转向控制阀同机械转向器组合成 整体式动力转向器 一个部件，该部件称为半整体式动力转向器 半整体式动力转向器，转向动力缸则做成独立部件。第三种 半整体式动力转向器 方案是将机械转向器作为独立部件，而将转向控制阀和转向动力缸组合成一个部件， 称为转向加力器 转向加力器。 转向加力器