汽车转向系详解
汽车结构原理转向系详解
21.2.2 与独立悬架配用的机械转向系
1、转向操纵机构： 转向盘、安全转向柱、转向柱转换器、转
角限制器
2、转向器
4．摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的____________。
5．在设计离合器时，除需保证传递发动机最大转矩外，还应满足________、 ________、_________及_________等性能要求。
6．摩擦离合器基本上是由_________、__________、__________和_________等 四个部分构成的。
转向节臂
转向节 梯形臂
横拉杆
转向梯形
转向操纵机构:从转向盘到传动轴的一系列零部件。
转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、 梯形臂、转向横拉杆。
转向器：起减速增扭作用的减速传动机构。
转向梯形：由左右梯形臂、转向横拉杆、前轴构成转 向梯形。其作用是保证左、右转向轮按一定规律进 行偏转。
机械式转向系的工作过程
（3）传动副的传动特点
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，易出现转向盘“打手”现象。
3、转向传动机构
功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转向 轮偏转角按一定的关系变化，实现汽车顺利转向。 要求：较大的刚度和强度
吸收振动、缓冲 分类：非独立悬架配用转向传动机构
21.3 助力转向系
功用：在转向阻力较大时，可以减轻驾驶员的 疲劳强度，改善转向系统的技术性能。 分类： 1、按工作介质分 液压式： 以液压为ห้องสมุดไป่ตู้力源。工作时无噪声，工 作滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击， 应用广泛。 气压式： 以压缩空气为动力源。 前轴最大轴载 质量为3~7吨并采用气压制动的货车。
全面解读汽车转向系
全面解读汽车转向系转向系的功用、类型、组成及工作过程1．功用1）功用：汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向。
定义：当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。
这种由驾驶员操纵，转向轮偏转和回位的一整套机构，称为汽车转向系。
2 .类型、组成及系统的工作过程1）分类汽车转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类如果按照助力形式，又可以分为机械式（无助力），和动力式（有助力）两种，其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、电动助力式、电液助力式等种类。
动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力为转向能源的转向系统，它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。
2）基本组成机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源。
机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成，图8-1为其一般布置情况示意图。
机械转向系示意图3.系统工作过程汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。
从转向盘到转向传动轴这一系列部件即属于转向操纵机构。
转向器中有1~2级啮合传动副，具有减速增力作用。
经转向器减速后的运动和增大后的力矩传到转向摇臂，再通过转向直拉杆传给固定于左转向节上的转向节臂，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。
左、右梯形臂的一端分别固定在左、右转向节上，另一端则与转向横拉杆作球铰链连接。
当左转向节偏转时，经梯形臂、横拉杆和梯形臂的传递，右转向节及装于其上的右转向轮随之绕主销同向偏转相应的角度。
转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂和转向横拉杆总称为转向传动机构。
梯形臂，以及转向横拉杆和前轴构成转向梯形，其作用是在汽车转向时，使内、外转向轮按一定的规律进行偏转。
4.动力转向系动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力作为转向能源的转向系。
动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套转向加力器而构成的。
汽车转向系术语和定义
汽车转向系术语和定义
汽车转向系术语和定义是关于汽车转向系统的专业术语和其对应的解释或定义。
转向系统是汽车的重要组成部分，负责控制车辆的方向。
以下是一些汽车转向系的术语和定义：
1.转向盘（Steering Wheel）：驾驶员用来操作转向器的部件，通常位于驾
驶员的左手边。
2.转向柱（Steering Column）：连接转向器和转向盘的柱状结构，可以调
整长度和倾斜角度。
3.转向器（Steering Gear）：将转向盘的转动转化为转向轴的转动，从而控
制车轮转向的装置。
4.转向节（Steering Knuckle）：车轮连接处的金属部件，包含转向轴，使
车轮能够围绕它进行转向。
5.转向拉杆（Steering Linkage）：连接转向节和转向器的金属杆，通过其
长度调整可以改变车辆的转向半径。
6.助力转向（Power Steering）：一种系统，通过增加驾驶员在转向盘上的
力来减小转向力，通常由液压或电动马达提供动力。
7.主动转向（Active Steering）：一种系统，可以通过电子控制改变转向比，
以提供更好的操控性和稳定性。
总结来说，汽车转向系术语和定义是关于汽车转向系统的专业术语和其对应的解释或定义。
这些术语和定义有助于人们更好地理解汽车转向系统的结构和功能。
《汽车转向系》课件
汽车转向系统设计的实践案例分析
案例一
某品牌轿车转向系统的设 计及优化
案例二
某SUV车型转向系统的改 进与性能提升
案例三
电动汽车转向系统的特点 与挑战
汽车转向系统设计的未来发展趋势
智能化
随着自动驾驶技术的不断发展， 转向系统将更加智能化，能够实
齿轮齿条式转向系统主要由转向 盘、转向轴、齿条、齿轮等组成
。
当驾驶员转动转向盘时，力通过 转向轴传递到齿条，齿条的移动 驱动齿轮转动，进而改变汽车的
方向。
齿轮齿条式转向系统的特点是结 构简单、紧凑，传动效率高，转
向力矩传递直接。
循环球式转向系统工作原理
循环球式转向系统主要由转向盘、转 向轴、传动副、螺母、钢球等组成。
转向拉杆球头检查
检查转向拉杆球头是否松动， 防尘套是否完好无损。
转向器固定螺栓检查
确保转向器固定螺栓紧固，无 松动现象。
转向系统的定期保养
01
02
03
04
转向油液更换
根据车辆使用情况和厂家建议 ，定期更换转向油液，以保证
转向系统正常工作。
检查转向器
定期检查转向器的工作情况， 如发现异常应及时维修或更换
转向系统的作用
确保驾驶员能够根据需要控制汽 车的行驶方向，提高驾驶安全性 。
转向系统的分类
01
02
03
机械转向系统
通过驾驶员的体力转动方 向盘来改变汽车行驶方向 。
液压助力转向系统
在机械转向系统基础上增 加液压助力，减轻驾驶员 的体力负担。
电动助力转向系统
采用电动机提供助力，实 现更加灵活和精确的转向 控制。
汽车转向系
西华大学 廖文俊
6
转 向 原 理
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7
（二）转向系术语
1、转向中心与转弯半径
（1）转向中心：汽车转向时，要求所有车轮轴线都
应相交于一点，此交点O称为转向中心。
（2）转弯半径：由转向中心O到外转向轮与地面接
触点的距离R称为汽车的转弯半径。
梯形臂
横拉杆
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转向梯形
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西华大学 廖文俊
4
机械转向器 转向摇臂
转向拉杆
转向节 梯形臂
机械转向系加转向加力装置
转向油罐
转向油泵
转向控制阀
转向动力缸 转向横拉杆
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5
三、转向原理及术语
（一）转向原理
转向时汽车各轮纯滚动的条件： ✓ 内、外导向轮的转速：ｎ外>ｎ 内。 ✓ 内外驱动轮的转速：ｎ外>ｎ内。 （靠差速器保证） ✓ 各轮有一共同的瞬时回转中心， 即内外导向轮的偏转角满足：内 >外，即β>α。并且要满足下列 公式：
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15
第十七章 转向系
西华大学 廖文俊
1
1、功用：
改变或恢复汽车行驶方向 的专设机构。
2、组成： 转向操纵机构
转向摇臂 转向节臂
转向器 转向传动机构
梯形臂
转向盘 转向器 万向节
传动轴 转向轴
转向直拉杆 前轴
转向横拉杆
梯形臂
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2
转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂
转向器
转向轴
转向万向节
转向盘
转向节
11
方 向 盘 和 转 向 柱
汽车转向系名词解释
汽车转向系名词解释
嘿，朋友！咱今儿来聊聊汽车转向系。
你知道吗，这汽车转向系就好比是汽车的“方向盘大师”！比如说，转向盘，那就是你直接握在手里掌控方向的家伙呀，就像你掌握自己人生方向的舵手一样。
还有转向轴呢，它就像一条隐形的纽带，把转向盘和下面的机构紧密连接起来。
转向器，哇哦，这可是个重要角色，就如同是一个超级智慧的军师，把你的转向意图转化为实际的动作。
再说说转向节，它就像是汽车的关节，灵活地让车轮转动起来，好比你的关节让你能自由活动一样。
转向拉杆呢，那就是连接各个部分的桥梁呀，把力量传递得稳稳当当。
你想想看，要是没有这些部件齐心协力，车子怎么能乖乖地按照你的想法转弯呢？这不就好比一艘船没有了舵，那不就只能在海上瞎转悠嘛！
当你开着车在路上行驶，转动方向盘的时候，这些零部件都在各自的岗位上努力工作呢。
它们就像是一个默契十足的团队，共同为了让你安全、顺畅地转向而努力着。
汽车转向系真的太重要啦！它让我们能够轻松地掌控车子的走向，就像我们能掌控自己的生活一样。
所以啊，可别小瞧了这些看似普通的名词，它们背后可是有着大大的作用呢！
我的观点就是，汽车转向系是汽车不可或缺的一部分，它的存在让我们的驾驶变得更加安全、有趣。
我们应该好好了解它，珍惜它带给我们的便利。
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
3、蜗杆曲柄指销式转向器
第五章汽车转向系
㈡、转向系操纵与传动机构 1、转向操纵机构的构造与工作原理 主要由转向盘和转向管柱组成
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
2、转向管柱吸能机构和斜度可调装置
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
2020/12/11
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第一节 汽车转向系 一、概述 1、功用：改变汽车的行驶方向和使汽车保持
稳定的直线行驶 2、组成 由转向传动机构、转向器和转向操纵机构组
成
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
3、转向系的分类 按照能源不同分为机械转向系和动力转向系 一般的动力转向系的动力都是由发动机驱动
由行程，一般为10° ----15°。
第五章汽车转向系
二、机械转向系 ㈠机械转向器的构造与工作原理 机械转向器的功能是将转向盘的转动转变为
转向臂的摆动进而通过传动机构使得转向 车轮偏转 1、齿轮齿条式转向器的构造与工作原理
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
2、循环球式转向器的构造与工作原理 由两个传动副组成，第一级为螺杆—螺母，
阀三部分组成
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
1）、动力转向系主要部件结构与工作原理 a、液压泵 有齿轮式、叶片式和柱塞式等
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
第五章汽车转向系
b、转向控制阀 有滑动式和回转式两种 滑动式动力转向器工作原理如图
第五章汽车转向系
汽车转向系ppt
05
转向系统的维护与保养
转向系统的日常检查与维护
检查转向器、转向盘、转向拉 杆等部件是否松动、变形、损
坏。
检查转向柱、转向器、转向助 力泵等部件的润滑情况，及时
加注润滑油。
检查轮胎气压、前束、横拉杆 球头等部位是否正常。
定期更换转向助力油
定期检查转向助力油的油面高 度和油质情况，油面高度应保 持在规定范围内。
电控转向系统的原理
• 电子控制单元（ECU） • 根据传感器信号判断车速和转向角度 • 根据预设的程序控制电动机动作 • 电动机 • 根据ECU指令转动转向器 • 根据需要调整转向力矩和转向角度 • 传感器 • 检测车速和转向角度 • 将信号传输给ECU
电控转向系统的优缺点
• 优点 • 提供更好的操纵稳定性 • 提高安全性 • 方便进行系统升级和优化 • 缺点 • 成本高 • 对电子系统的依赖性强 • 需要定期维护和检查
转向盘的转动通过 转向轴传递到转向 器。
转向传动机构将此 转动传递给车轮， 使车轮偏转。
转向器将此转动转 化为适合车轮的转 动。
机械转向系统的优缺点
优点
结构简单，易于维护，成本低。
缺点
由于是纯机械结构，所以路感反馈不够清晰，驾驶体验不够丰富。
03
电控转向系统
电控转向系统的组成
• 转向操纵机构 • 方向盘 • 转向轴 • 转向柱 • 转向器 • 齿轮齿条式 • 循环球式 • 蜗杆曲柄指销式 • 转向传动机构 • 转向直拉杆 • 转向横拉杆 • 转向梯形
是实现转向动作的核心 部件，其输入轴与转向 盘相连，输出轴与左、 右转向节相连。
是电动助力转向系统的 核心部件，其作用是根 据控制器的指令输出适 当的助力转矩。
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汽车转向系详解
2005-8-15 14:04:48来源: 编辑:
用来改变或恢复汽车行驶方向的机构，称为汽车转向系。
转向系可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。
1．机械转向系
机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。
机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
（如图1）
l.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
图1 机械式转向系统
图1是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
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。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（图中所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，
使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
（1）转向操纵机构
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
1.轮圈
2.轮辐
3.轮毂
图2 方向盘
图3 转向操纵机构
（2）转向器
转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。
目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。
我们主要介绍前几种。
1）齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
1.转向横拉杆
2.防尘套
3.球头座
4.转向齿条
5.转向器壳体
6.调整螺塞
7.压紧弹簧
8.锁紧螺母
9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承
图4两端输出式的齿轮齿条式转向器
两端输出的齿轮齿条式转向器如图4所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
1.万向节叉
2.转向齿轮轴
3.调整螺母
4.向心球轴承
5.滚针轴承
6.固定螺栓
7.转向横拉杆
8.转向器壳体
9.防尘套10.转向齿条11.调整螺塞12.锁紧螺母13.压紧弹簧14.压块
图5中间式的齿轮齿条式转向器
中间输出的齿轮齿条式转向器如图5所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
2）循环球式转向器
循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
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。
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"。
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。
同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成"球流"。
在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。
图6循环球式转向器
3）蜗杆曲柄指销式转向器
蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。
转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动。
图7蜗杆曲柄指销式转向器
（3）转向传动机构
转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二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。
汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O转动，如图
d-zx-07所示。
显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。
为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系（如图8）：
图8左、右前轮的偏转角关系图
1）与非独立悬架配用的转向传动机构
与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。
在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后，如图9 a所示。
当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面)内的交角＞90。
在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90，如图9 b所示。
若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面向左右摇动，则可将转向直拉杆3横置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推使两侧梯形臂转动。
1.转向器
2.转向摇臂
3.转向直拉杆
4.转向节臂
5.梯形臂
6.转向横拉杆
图9 与非独立悬架配用的转向传动机构
2）与独立悬架配用的转向传动机构
当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。
与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。
（如图10）
1.转向摇臂
2.转向直拉杆
3.左转向横拉杆
4.右转向横拉杆
5.左梯形臂
6.右梯形臂
7.摇杆
8.悬架左摆臂
9.悬架右摆臂10.齿轮齿条式转向器
图10 与独立悬架配用的转向传动机构
3）转向直拉杆
转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。
它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。
直拉杆的典型结构如图11所示。
在转向轮偏转或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，上述三者间的
连接都采用球销。
1.螺母
2.球头销
3.橡胶防尘垫
4.螺塞
5.球头座
6.压缩弹簧
7.弹簧座
8.油嘴
9.直拉杆体10.转向摇臂球头销
图11 转向直拉杆
4）转向减振器
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。
1.连接环衬套
2.连接环橡胶套
3.油缸
4.压缩阀总成
5.活塞及活塞杆总成
6.导向座
7.油封
8.挡圈
9.轴套及连接环总成10.橡胶储液缸
图12 转向减振器。