汽车前轮转向机构
前桥转向结构及原理
g、方向摇晃或跑偏
方向跑偏的故障首先应检查机械部分和外界因素。 汽车行驶在拱形路面 的一侧上本身就有偏跑的倾向，当拱形较大时跑偏就较为明显是外界的因素 造成的。 前轮两边轮胎气压不同、一边是新轮胎另一边是旧轮胎或左右胎磨损差 异较大、前钢板错位(例如钢板中心螺栓)、前轮定位偏差较大等都会造成方 向跑偏。如果排除上述机械和外部因素，方向仍然严重跑偏，那就可能是转 向机内控制转向螺母偏摆杆初始位臵调整不当，使汽车直线行驶时，转向螺 母在偏臵位臵，偏臵的滑阀总使活塞某一侧产生高压助力，造成汽车自动跑 偏。 如果汽车行驶时无规律地两边摇晃，方向不好掌握，说明转向系统机械传 动各机构较松旷。例如前轮轮鼓轴承松旷、转向轴扇齿与活塞直齿间隙过大、 横直拉杆球头松旷、转向机固定螺丝松旷、前轮定位有较大的偏差等等。前 轮钢圈变形当然也会引起方向的抖动，如果排除上述的机械原因，则很可能 是转向机内定位转向螺母的偏摆杆折断或松旷所致。
b、单边转向沉重
在实际中往往发生向一个方向转向轻快，而向另一个 方向转向沉重的故障，这一般是由于负责密封一侧高压 腔的密封件漏损所至。倒如转向螺杆密封圈、活塞圆周 上油道密封圈等。 还有一种情况应当注意，那就是转向沉重，一侧的限 位阀封闭不严。封闭不严可能是调整不当，使该限位阀 大部分在常开位臵，或是阀与阀座封闭不严，更多的情 况是限位阀上两个“0”型密封圈失效所致。 有的时候会发生向某一方面转向时从头至尾都很轻， 而向另外一个方面打方向时，开始很轻，每打到某一个 位臵，方向就突然沉重。这种故障一般来讲是由于该方 向的限位阀调整不当，使车轮还没有到极限位臵时，限 位阀就打开卸荷，此后方向立刻沉重。遇有此故障只要 按上节所述进行限位阀的重新调整就行了。
转向系统常见故障以及排除
一般来讲引起方向重的原因有如下几种： 1)助力泵故障 通过试验判断助力泵的泵压达不到标准值时，显然方向 沉重与此有关。首先应检查流量控制阀与阀座的啮合面、安 全阀钢球是否封闭不严。如果是流量阀或安全阀泄漏，可通 过研磨的方法修复。其次再检查安全阀的弹簧是否失效。这 点可通过在弹簧后面加垫片的方法检查，如果在弹簧后面增 加一垫片后，最大泵压有明显增加，说明弹簧失效。如果这 两个部位都无问题，则应拆卸解体助力泵，观察叶片泵的腔 壁是否磨损和拉伤。因腔壁拉伤会使高、低压腔相通，从而 造成压力建立不起来。一般拉伤的原因都是油脏所至。如果 方向突然沉重，则应检查是否是泵轴断
课程案例_11双摇杆机构应用—汽车前轮转向系(精)
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双摇杆机构应用—汽车前轮转向系
1.课程案例基本信息
2.课程案例
车轮前轮转向机构为双摇杆机构，车且两摇杆长度相等。
车子转弯时，与前轮轴固连的两摇杆转角不等（图2），车辆将绕两前轮轴线的延长线交点P 转弯。
若任意位置时P 点都可落在后轮轴线延长线上，则当整车绕P 点转时，四轮均作纯滚动，避免轮胎因滑动磨损，一般情况下等腰梯形机构可近似满足此要求。
图1 汽车前轮转向系 图2 转向系机构运动简图。
汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理是指汽车在行驶过程中，通过转向系统使车辆前轮产生转向运动，从而改变车辆行驶方向的原理。
汽车前轮转向原理的实现，是通过转向系统和悬挂系统共同完成的。
下面将从转向系统和悬挂系统两个方面来详细介绍汽车前轮转向原理。
转向系统是汽车前轮转向的关键部件，它由方向盘、转向齿轮、传动杆、转向节、转向臂、转向销等组成。
当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向齿轮通过传动杆将转向力传递给转向节，再通过转向臂和转向销使车辆前轮产生转向运动。
转向系统通过这样的工作原理，实现了对车辆前轮的控制，从而改变了车辆的行驶方向。
悬挂系统是汽车前轮转向的支撑系统，它由弹簧、减震器、悬挂臂、横拉杆等组成。
在车辆行驶过程中，悬挂系统能够有效地减少路面颠簸对车辆的影响，保证车辆稳定性和行驶舒适性。
同时，悬挂系统还能够根据路面情况对车辆前轮进行调节，使车辆前轮保持与地面的良好接触，从而保证转向系统的正常工作。
汽车前轮转向原理的实现，需要转向系统和悬挂系统的协同配合。
当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向系统将转向力传递给车辆前轮，同时悬挂系统保证车辆前轮与地面的良好接触，从而使车辆前轮产生转向运动，改变车辆的行驶方向。
这样，汽车前轮转向原理就得以实现。
总的来说，汽车前轮转向原理是通过转向系统和悬挂系统的协同配合，使车辆前轮产生转向运动，从而改变车辆行驶方向的原理。
转向系统通过方向盘施加转向力，悬挂系统保证车辆前轮与地面的良好接触，两者共同完成了汽车前轮转向的任务。
汽车前轮转向原理的实现，不仅是汽车行驶的基础，也是驾驶员操控车辆的关键。
汽车转向机构原理
(汽车行业)汽车转向梯形机构设计
（汽车行业）汽车转向梯形机构设计汽车转向梯形机构是汽车行业中非常重要的部件之一。
它将驾驶员的转向操作转换成前轮方向的运动，使车辆能够按照驾驶员的意愿进行转向。
因此，汽车转向梯形机构的设计非常重要，不仅需要考虑其机械结构的合理性，还需要考虑其动态特性和安全性能。
汽车转向梯形机构的设计要解决的一个重要问题是机构的传动比和传动精度问题。
传动比指的是驾驶员转动方向盘所能使车辆前轮转向的程度，而传动精度则是指机构传动过程中的误差大小。
通常情况下，传动比需要保证较大的转角与较小的转动力之间的关系，以提供足够的转向力，并使驾驶员的操作更为轻松顺畅。
传动精度则需要尽可能小，以确保转向的准确性和稳定性。
汽车转向梯形机构的设计需要考虑多个部件的合理组合和配置。
其中最主要的部件包括转向节、拉杆、摇臂、拉杆座等。
转向节是转向梯形机构的核心部件，它连接前轮和拉杆，并将前轮转向运动传递到拉杆上。
拉杆是连接前轮和转向节的杆状部件，摇臂则是连接转向节和转向柱的中间件。
拉杆座则是固定拉杆和转向柱的底座。
在设计汽车转向梯形机构时，还需要考虑到动态特性和安全性能。
动态特性主要指机构的响应速度、稳定性以及阻尼。
为了保证机构的响应速度和稳定性，一般需要提高机构的阻尼系数。
同时，还需要考虑防震和抗干扰能力，以确保机构在恶劣路况和异常干扰情况下能够正常运行。
安全性能则是汽车转向梯形机构最重要的考虑因素之一。
机构在运行过程中需要抵御较大的转向力和扭矩。
此外，在车辆发生碰撞时，转向梯形机构也需要能够提供足够的承载能力，以避免驾驶员和车辆受到过大的损伤。
在实际应用中，汽车转向梯形机构的设计需要满足多种使用条件和环境要求。
例如，机构必须在各种温度、湿度和油渍等环境下都能够正常工作，同时还要满足标准化和规范化的要求，以确保产品的质量和可靠性。
总之，汽车转向梯形机构的设计是汽车工程中至关重要的部分。
要实现合理的设计，需要考虑多种因素和要求，包括传动比、传动精度、机构的动态特性、安全性能、使用条件和环境要求等。
汽车动力转向系统结构组成
汽车动力转向系统结构组成汽车动力转向系统是汽车的重要组成部分，它负责将驾驶员的转向指令转化为车辆的转向动作。
动力转向系统的结构组成主要包括转向装置、转向机构和转向控制系统。
一、转向装置转向装置是动力转向系统的核心部分，它位于汽车前轴的中央位置，连接着转向机构和转向控制系统。
转向装置主要由转向齿轮、转向柱、转向轴和转向齿圈等组成。
1.转向齿轮：转向齿轮是转向装置的主要传动部分，它与转向柱相连，通过转向轴传递转向力。
转向齿轮的设计和精度直接影响着转向系统的灵敏度和稳定性。
2.转向柱：转向柱是连接驾驶员和转向齿轮的部件，它负责将驾驶员的转向指令传递给转向齿轮。
转向柱通常由钢材制成，具有足够的强度和刚度。
3.转向轴：转向轴是转向装置的支撑部分，它负责将转向力传递给转向齿轮。
转向轴通常由合金钢制成，具有足够的强度和耐磨性。
4.转向齿圈：转向齿圈是转向装置的定位部分，它固定在转向齿轮上，用于传递转向力并实现转向动作。
转向齿圈通常由高强度的合金钢制成。
二、转向机构转向机构是汽车动力转向系统中的重要组成部分，它负责将转向装置传递过来的转向动力转化为车轮的转向动作。
转向机构主要由转向节、转向杆和转向臂等组成。
1.转向节：转向节是转向机构的核心部分，它位于汽车前轮的轮毂处，通过转向杆连接转向臂和车轮。
转向节的设计和精度直接影响着转向系统的灵敏度和稳定性。
2.转向杆：转向杆是连接转向节和转向臂的部件，它负责将转向动力传递给车轮。
转向杆通常由高强度的合金钢制成，具有足够的强度和耐磨性。
3.转向臂：转向臂是转向机构的支撑部分，它固定在转向节上，用于传递转向动力并实现车轮的转向动作。
转向臂通常由高强度的铸铁制成。
三、转向控制系统转向控制系统是汽车动力转向系统中的关键部分，它负责控制转向装置和转向机构的工作。
转向控制系统主要由转向传感器、转向助力装置和转向控制单元等组成。
1.转向传感器：转向传感器是转向控制系统的感知部分，它通过感知驾驶员的转向动作和车辆的转向状态，将信号传递给转向控制单元。
汽车转向系统各部分结构作用图解
汽车转向系统各部分结构作用图解（三） [图片]六.车轮定位角当汽车水平停放时，在汽车的纵向垂面内，主销上部向后倾斜一个角度r,称为主销后倾角。
当主销具有后倾角时，主销轴线与路面交点A 将位于车轮与路面接触点的前面。
当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转（例如向右偏转，如图中箭头所示），能产生回正作用。
当汽车水平停放时，在汽车的横向垂面内，主销轴线与地面垂线的夹角为主销内倾角。
主销内倾角的作用是使车轮自动回正。
通常车轮轴线不在水平面，为了方便说明这里假设直线行驶时车轮轴线在水平面上。
对于车轮轴线不在水平面的情况，只要把下图的水平面改为锥面。
如下图所示，考虑该水平面上和主销有交点的直线，主销与这些直线的夹角有一个最大值。
而汽车直线行驶时，车轮轴线与主销的交角恰为这个最大值。
车轮轴线与主销夹角在转向过程中是不变的，当车轮转过一个角度，车轮轴线就离开水平面往下倾斜，致使车身上抬，势能增加。
这样汽车本身的重力就有使转向轮回复到原来中间位置的效果。
如下图所示，当汽车水平停放时，在汽车的横向垂面内，车轮平面与地面垂线的夹角为前轮外倾角。
如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。
另外，路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。
因此，为了前轮有一个外倾角。
但是外倾角也不宜过大，否则也会使轮胎产生偏磨损。
车轮有了外倾角后，在滚动时就类似于滚锥，从而导致两侧车轮向外滚开。
由于转向横拉杆和车桥的约束车轮不致向外滚开，车轮将在地面上出现边滚边向内滑的现象，从而增加了轮胎的磨损。
为了避免这种由于圆锥滚动效应带来的不良后果，将两前轮适当向内偏转，即形成前轮前束。
七.电控液压助力转向及电动动力转向电磁旋转助力器由静止和旋转两格部分构成。
静止部分包括外部磁路（壳体２等）和励磁线圈３，励磁线圈３紧固在转向器壳体上。
汽车常用机构与传动ppt课件
t1 > t2 V2 > V1
摇杆在回程运动速度较大的这种 运动特性称为急回特性。
4、行程速比系数
摇杆摆回速度V2与摆去速度V1的比值。
K
v2 v1
t1 t2
φ1 φ2
180 180
θ θ
已知K时，
θ 180 K 1 K 1
θ > 0，K > 1，机构具有急回特性。
K越大，急回作用越明显。
θ = 0, K=1, 机构不具有急回特性。
A
D
C
B
飞机起落架
急
基本概念
回 （以曲柄摇杆机构为例）
特
性
具有急回特性 的四杆机构
1、摆角ψ 2、极位夹角θ 3、急回特性 4、行程速比系数
曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构
摆动导杆机构
1、摆角ψ
设曲柄AB为原动件，摇杆CD为从动件。在曲柄回转 一周的过程中，曲柄与连杆BC有两次共线，此时摇杆CD 分别处于左、右两极线位置C1D和C2D的夹角。
（２）滚动螺旋传动机构 摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆 和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球），当传动工作时，滚 动体沿螺纹滚道滚动并形成循环
2、当机构中最短构件长度lmin与最长构件长度lmax之和大于或等于其余 两构件l´、l˝之和，即：
lmin lmax l l
则不论取哪一构件为机架，均无曲柄存在，为双摇杆机构。
四、平面四杆机构的演化（滑块四杆机构）；
1.演化方式（一个转动副转化为移动副）
2.类型
对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构
v
h 2 0
sin
0
a
2 h 2 0
简述汽车转向系统工作原理
简述汽车转向系统工作原理汽车转向系统的工作原理是通过控制前轮的转向角度来改变车辆的方向。
一般来说，汽车转向系统包括转向盘、转向机构、转向齿轮和传动装置。
当驾驶员旋转转向盘时，转向机构将转向盘的转动传递给前轮。
转向机构通常由传动杠杆、万向节和连杆组成，它们的作用是转换驾驶员施加在转向盘上的力到前轮上，并改变它们的转向角度。
转向齿轮是转向系统中的关键部件，它将驾驶员施加在方向盘上的转矩转换为前轮的转动角度。
转向齿轮通常是螺旋齿轮，可以将驾驶员施加的小转角转化为前轮的较大转角。
传动装置将转向盘的转矩传递到转向齿轮上，以便转动前轮。
传动装置包括转向拉杆、连杆和齿条。
转向拉杆将转向齿轮的转动传递给前轮，同时保持两个前轮以相同的转角转动。
总之，汽车转向系统通过将驾驶员施加在转向盘上的力转换为转向齿轮的转动，再通过传动装置将转动传递给前轮，从而改变车辆的方向。
这样就实现了驾驶员控制车辆行驶方向的目的。
除了传统的机械转向系统，现代汽车还采用了一些辅助转向系统，如电动助力转向系统（EPAS）和液压助力转向系统（HPAS）。
电动助力转向系统（EPAS）利用电动机提供转向助力，通过传感器检测驾驶员的转向力度和车辆的行驶状态，以实现对转向力的主动控制。
当驾驶员施加力矩时，电动助力转向系统可以放大这个力矩，减少驾驶员所需的力量，从而使转向更轻松。
液压助力转向系统（HPAS）是通过液压泵、液压缸和液压油来提供转向助力。
当驾驶员施加力矩时，液压泵会增加液压油的压力，通过液压管路将助力传递给转向机构，从而减少驾驶员的力量。
与EPAS相比，HPAS在提供助力时可能会稍微滞后，并且液压系统需要定期维护和更换油液。
另外，还有一些高级的转向系统，如主动转向系统和四轮转向系统。
主动转向系统可以根据车速和行驶状况自动调整前轮的转向角度，以提供更好的操控性和稳定性。
四轮转向系统可以通过控制后轮的转向角度与前轮相反或相同，来改善低速操纵和高速稳定性。
轿车前轮主动转向系统机械结构设计
摘要轿车前轮主动转向系统可以确保车辆在任何速度下都能提供理想的转向操控，同时加强了轿车在高速行驶状态下的安全性，提高了驾驶员在驾驶汽车时候的灵活性和舒适性,而且相比于传统的转向器，主动转向系统更加可靠，故障率更低。
本设计以现有主动转向系统装置为基础，参考先进的主动转向系统的设计原理和已有汽车的相关数据，重新设计齿轮齿条式转向器及相匹配的主动转向系统机械部分的结构方案，并对相关的部分进行强度校核。
设计的主要内容包括：转向系统主要参数的确定，齿轮齿条转向器的设计，主动转向控制器的设计，其中主动转向是设计中的难点，采用星星齿轮机构来实现主动转向的控制，最后运用Auto CAD软件进行二维图纸的绘制。
关键词：转向器；主动转向；前轮；机械设计；行星齿轮ABSTRACTActive steering system can ensure vehicles in any speed can provide the ideal steering control, while strengthening the cars in the safety of high-speed condition, improved driver when driving a car the flexibility and comfort, and compared with conventional methods, active steering system more reliable, failure to even lower.This design is based on the front-wheel existing active steering system, reference information of advanced active steering system and related data of some cars, redesign the theory of steering system with gear and rack and matching active steering system structure scheme of mechanical part.Design of the main content includes: the main steering system of parameters, the design of steering gear rack, active steering the controller design, including active steering is the difficulty in the design, use the stars to implement active steering gear control, finally I use Auto CAD software for the 2D drawingsKey words: redirector; active steering; front wheel; mechanical design; planetary gear目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 转向系统综述 (1)1.2 主动转向系统特点 (2)1.3 本章小结 (3)第2章转向系统主要参数的确定 (4)2.1转向盘的直径 (4)2.2转向盘回转的总圈数 (4)2.3转向系的效率 (4)2.4转向系的传动比 (5)2.4.1转向时加在转向盘上的力 (6)2.4.2小齿轮最大转矩计算 (6)2.4.3转向系的角传动比 (6)2.4.4转向器的角传动比 (7)2.5 本章小结 (7)第3章齿轮齿条式转向器的设计 (8)3.1齿轮齿条结构参数设计 (8)3.2齿轮齿条设计及校核 (8)3.3 本章小结 (13)第4章主动转向控制器的设计 (14)4.1主动转向控制器几何结构设计 (14)4.2主动转向控制器行星齿轮设计 (15)4.3主动转向控制器行星齿轮可行性设计 (21)4.4主动转向控制器蜗轮蜗杆设计 (23)4.4.1蜗轮蜗杆传动比的确定 (23)4.4.2蜗轮蜗杆的设计 (25)4.5本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录A (33)附录B (35)第1章绪论主动转向系统保留了传统转向系统中的机械构件，包括转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机以及转向横拉杆等。