转向系统的构造与维修
《汽车底盘构造与维修》教学课件—10机械转向系统
项目一机械转向系统单元三转向系单元三转向系一、汽车转向系统的功用汽车转向系统的功用是按照驾驶人的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。
二、汽车转向系统的基本组成尽管汽车转向系统的结构形式复杂多样，但转向系统都是由操作机构、转向器和转向传动机构三个基本部分组成。
三、汽车转向系统的分类汽车转向系统按转向动力源的不同，分为机械转向系统和动力转向系统两大类。
机械转向系是以驾驶员的体力(手力)作为转向动力的转向系，其中所有传力部件都是机械的。
动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向动力的转向系。
它是在机械转向系的基础上加设一套转向动力装置，从而减少驾驶员的体力消耗，提高驾驶的舒适性。
一、汽车机械转向系统的组成机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
二、转向操纵机构1.转向操纵机构的功用和组成转向操纵机构是驾驶员操纵转向器的工作机构，主要由转向盘、转向轴、转向管柱、万向传动装置等组成图3-1-1 桑塔纳轿车转向操纵机构1-转向盘 2-转向柱管 3-上转向柱 4-下转向柱 5-转向器二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类为了保证驾驶员的安全，同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系，现代汽车（特别是轿车）通常在转向操纵机构上增设相应的安全、调节装置，这些装置主要反映在转向轴和转向柱管的结构上。
根据转向柱结构、形式和功用的不同，分为安全式转向柱、可调节式转向柱两种类型。
二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（1）安全式转向柱安全式转向柱是在转向柱上设置能量吸收装置，当汽车紧急制动或发生撞车事故时，吸收冲击能量，减轻或防止冲击对驾驶员的伤害。
二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（1）安全式转向柱二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（2）可调节式转向柱驾驶员不同的驾驶姿势和身材对转向盘的最佳操纵位置有不同的要求。
为此，一些汽车装设了可调式转向柱，使驾驶员可以在一定的范围内调节转向盘的位置。
汽车底盘构造与维修汽车转向系
项目四 转向系统
转向原理（流畅）.mp4
项目四 转向系统
课题一
转向系概述
汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机 构称为汽车转向系。 一、功用：改变汽车的行驶方向和使汽车保 持稳定的直线行驶。 二、分类：机械转向系和动力转向系。
三、 对转向系统的要求: 1.要求工作可靠，操纵轻便。 2.转向机构能减小地面传到转向盘上的冲击， 并保持适当的"路感"。 3.当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或 避免对驾驶员的伤害。
转向拉杆
转向动力缸
转向节
梯形臂
转向横拉杆 转向控制阀
五、转向原理及术语
（一）转向原理
72.汽车转向示意图.exe
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： ctgα ＝ ctgβ+Ｂ／Ｌ(转向梯形理论特性）
工作过程：转向蜗杆转动→指销绕摇臂轴轴 线沿圆弧运动→带动摇臂轴转动。
蜗杆曲柄指销式转向器的组成及工作原 理.swf
2.齿轮齿条式转向器的构造和工作原理
①构造：齿轮齿条式 转向器主要由转向器 壳体、转向齿轮及转 向齿条等组成。转向 器通过转向器壳体的 两端用螺栓固定在车 架上。
防尘护套 转向齿条 调整螺钉
倾斜角度调节
方向盘可以上下移动
返回
轴向位置调节
方向盘可以上下伸缩
返回
课题三、转向传动机构
功用 将转向器输出的力和运动传到两侧转向节， 使转向轮偏转，且偏转角按一定关系变化， 保证车轮与地面的相对滑动尽可能小。
客车转向架—系列客车转向架(车辆构造检修课件)
▪ 209PK型转向架的构架与209T型构架相似。
▪ 不同之处主要表现为：
割去了侧梁端部的小端梁，在端部用厚L2mm钢板焊接封 闭，使构架的长度由3700 mm缩短为3294 mm；
将摇枕吊座端部切割和焊接处理，使摇枕吊座中心距由 2410mm缩短为2 280 mm，形状保持不变；
原来采用踏面制动时在构架上焊接的各种制动吊座均取 消，改为两根横梁上焊接4个盘形制动缸吊座及4个踏面清扫 器吊座；
二、浦镇系列转向架
1.挖祖坟
209HS
PW-200
209PK
209P
209
209T
205 208
209T型转向架
209T型转向架
209P型转向架
209T型转向架
209T转向架与传统的209相比，其改进设计的重点是采用了 纵向牵引拉杆结构，代替了传统的纵向摇枕挡，从而提高了转向 架的运行性能。
3. 中央悬挂装置
209HS转向架的中央悬 挂装置是由摇枕装置、旁 承支重装置、弹性摇枕吊 装置、牵引装置、弹簧托 梁装置、空气弹簧装置、 横向缓冲器和油压成振器 等组成。
3. 中央悬பைடு நூலகம்装置
(1)摇枕装置 摇枕用钢板焊接结构，制成鱼腹形，钢板采用16MmR. 内部分 成左右两个独立的空间，作为空气弹簧附加空气室，每个附加空 气案容积为57L.为保证气密性，焊接后要进行1.6 MPa水压试验， 并经振动法消除焊接应力。在摇枕上焊有牵引拉杆座、下旁承座 、中心销座、横向油压减振器座等，并装有高度控制阀、差压阀 及空气管系。
209型转向架主要由构架、轮对轴箱油润装置、摇枕弹簧悬 挂装置、基础制动装置、轴温报警装置等五部分组成。
1. 构架
209T构架采用铸钢一体式H型构架，由2根侧梁、2根横梁、4 根悬臂小端梁等组成，构架各梁断面采用封闭的箱形，并根据需 要在梁上铸有出砂孔和工作孔。
汽车维修讲解知识点总结
汽车维修讲解知识点总结一、汽车维修的基本知识1.汽车结构和工作原理汽车通常由发动机、变速器、传动装置、驱动桥、悬挂系统、制动系统、转向系统、电气系统等组成。
了解汽车的基本结构和工作原理对于进行汽车维修非常重要。
2.汽车维修的基本操作规程汽车维修的基本操作包括排故、拆卸、安装、调试、试车等，要按照规范的程序和方法进行操作，确保维修质量。
3.汽车维修的基本工具和设备汽车维修需要使用各种工具和设备，如扳手、扳子、起子、搭梯、千斤顶、压块、拉簧器等，掌握使用这些工具和设备的方法很重要。
二、汽车发动机维修1.汽车发动机的构造和工作原理汽车发动机通常由气缸、活塞、曲轴、燃油系统、供油系统等组成，了解发动机的构造和工作原理对于发动机维修非常重要。
2.汽车发动机故障排除方法发动机故障包括启动困难、缺火、冒烟、漏油等问题，对于这些故障需要掌握相应的排除方法，如检查点火系统、燃油系统、润滑系统等。
3.汽车发动机的维护保养定期更换机油、机滤、空气滤清器、燃油滤清器等是保持发动机正常工作的关键，了解发动机的维护保养方法很重要。
三、汽车变速器和传动装置维修1.汽车变速器和传动装置的构造和工作原理汽车变速器通常包括手动变速器和自动变速器，传动装置包括万向节、传动轴等，了解它们的构造和工作原理对于维修非常重要。
2.汽车变速器和传动装置故障排除方法变速器和传动装置故障常见的有换挡困难、异响、传动不稳等问题，对于这些故障需要掌握相应的排除方法，如拆卸变速器、更换离合器、更换轴承等。
3.汽车变速器和传动装置的维护保养及时更换变速器油、检查传动轴的磨损等是保持变速器和传动装置正常工作的关键，了解它们的维护保养方法很重要。
四、汽车电气系统维修1.汽车电气系统的构造和工作原理汽车电气系统包括起动系统、充电系统、点火系统、照明系统等，了解它们的构造和工作原理对于维修非常重要。
2.汽车电气系统故障排除方法电气系统故障常见的有起动困难、充电不足、点火不正常、灯光不亮等问题，对于这些故障需要掌握相应的排除方法，如检查发电机、更换电池、更换点火线圈等。
汽车底盘构造与维修10(机械转向系统)
齿轮齿条式转向器结构简单；传动效率高，操纵轻便；重量轻； 由于不需要转向摇臂和转向直拉杆，还使转向传动机构得以简化。
10.2.2 循环球式转向器
循环球式转向器（如图10-5所 示）是目前汽车应用最广泛的－种 转向器。与其它型式的转向器相比， 循环球式转向器在结构上的主要特 点是有两级传动副。第－级传动副 为螺杆—螺母传动副；第二级传动 副为齿条—齿扇传动副。
（2）钢球滚压变形式转向管柱
图10-9所示为－种用钢球连接的分开式转向 柱。当汽车发生碰撞时，转向器总成对转向柱施 加轴向冲击力(第－次冲击)，将连接上、下转向 轴的塑料销钉切断，下转向轴便套在上转向轴上 向上滑动。在这－过程中，上轴和上柱管的空间 位置没有因冲击而上移，故可使驾驶员免受伤害。 如果驾驶员的身体因惯性撞向转向盘(第二次冲 击)，则连接橡胶垫与柱管托架的塑料销钉被切 断，托架脱离橡胶垫，即上轴和上柱管连同转向 盘、托架－起，相对于下轴和下柱管向下滑动， 从而减缓了对驾驶员胸部的冲击。在上述两次冲 击过程中，上、下柱管之间均产生相对滑动。因 为钢球的直径稍大于上、下柱管之间的间隙，所 以滑动中带有对钢球的挤压，冲击能量就在这种 边滑动边挤压的过程中被吸收。
两侧转向轮偏转以实现汽车转向。 4．对转向系的要求 （1） 转向时必须轻巧灵活，转向后车轮能自动回正； （2） 转小弯时,转向盘不必转很多圈； （3） 直向前进时,应稳定且无蛇行现象； （4） 车轮的振动及摆动不致使转向盘转动； （5） 转向时，左、右转向轮轴线的延长线和后轴的延长线应相交于
一点； （6） 转向时，两轮的偏转角应符合一定的规律。
《汽车底盘构造与维修》PPT课件-理论课16动力转向系统
图4-9 常压式液压助力液压动力转向系统示意图
图4-10 常流式液压助力液压动力转向系统示意图
• 1、转向油泵 • 转向油泵又称为转向液压泵，它是液压助力式转向系统的能源。其
作用是将输入的机械能转换为液压能输出。通常情况下，转向油泵安 装在发动机前侧，由发动机曲轴通过传动带驱动，如图4-11所示。
• 流量控制阀的工作原理，如图4-13、4-14、4-15所示。
图4-14 图4-13 低速运转时流量控制阀工作情况
中速运转时流量控制阀工作情况
图4-15
3、转向控制阀 转向控制阀直接安置在动力转向器 总成里。常见的控制阀有滑阀式和转 阀式两种，其工作原理基本相同，都 是通过滑阀式、转阀式控制阀的运动， 实现油路和油压的控制，从而推动工 作缸中的活塞运动，实现转向器的助 力作用。转阀式控制阀在动力转向系
图4-34 奥迪A3电动动力转向系统的结构机 V187 是一个异步 电动机。 异步电动机 在结构上很简单（无 刷），因此运行非常稳 定。 其响应时间很短 暂并且因此适合极快的 转向运动。 最大助动 力矩为4.4Nm。 即便在 无转动的情况下，发动 机也会产生扭矩。如图 4-35、4-36所示。
位置数据说明以用来计算所必需的转向助力。在 出现故障时转向助力装置将被“软”关闭。 作
为替代信号，将由转向角信号形成一个转向速度 信号。
• （3）转向助力控制单元
• 控制单元固定连接有一个电机。 它们是按照微 型混合动力装置工艺搭建的。 在输入信号的基
础上，控制单元获得当前所需要的当前辅力扭矩。 励将磁被电触流发的。电在流控强制度单将元被中计安算装，有并一且个电温机度传V1感87器。
图4-8 液压动力助力系统
• 根据系统内液流方式的不同可以分为常压式液压 助力和常流式液压助力，如图4-9、4-10所示。常 压式液压助力系统的特点是无论方向盘处于正中 位置还是转向位置、方向盘保持静止还是在转动， 系统管路中的油液总是保持高压状态；而常流式 液压转向助力系统的转向油泵虽然始终工作，但 液压助力系统不工作时，油泵处于空转状态，管 路的负荷要比常压式小，现在大多数液压转向助 力系统都采用常流式。
《汽车底盘构造与维修》7-4蜗杆曲柄指销式转向器的拆装
理
技
1．能简述蜗杆指销式转向器Leabharlann 成及能各组成部件功用
目
2．能正确拆装蜗杆指销式转向器和
标
调整
一、蜗杆曲柄指销式转向器的构造
主要由转向器壳体、转向蜗杆、转向摇臂 轴、曲柄和指销、上下盖、调整螺塞和螺 钉、侧盖等组成。
二、蜗杆曲柄指销式转向器的工 作过程
汽车转向时，驾驶员通过转向盘和转向轴 使蜗杆转动（主动件），嵌于螺杆螺旋槽 的锥形指销（从动件）一边自转，一边以 曲柄为半径绕转向摇臂轴在蜗杆的螺纹槽 内做圆弧摆动，并通过转向传动机构，使 汽车转向轮偏转，实现汽车转向。
任务实施
具体流程----调整 1.调整使用的专用工具
（a）力矩检测仪 （b）内六角扳手 （c）专用扳手
任务实施
具体流程----调整 2.转向蜗杆轴承预紧度检查、调整
任务实施
具体流程----调整 3.转向蜗杆轴承预紧度检查、调整
任务实施
具体流程----调整 4.指销与蜗杆啮合间隙的调整
学后测评
1．说出蜗杆曲柄指销式转向器的结构及 动力传递原理。
2．拆装蜗杆曲柄指销式转向器的流程有 哪些？
3．如何进行蜗杆曲柄指销式转向器的间 隙调整？
任务实施
蜗杆指销式转向器的拆装 四、任务要求 1. 了解蜗杆曲柄指销式转向器组成和工作原理
。 2. 能够正确拆装蜗杆曲柄指销式转向器。 3. 了解汽车底盘常用维修工具和专用工具的基
本使用知识。
任务实施
具体流程----拆卸 1.拆卸蜗杆曲柄指销式转向器的准备工作，如
左图 2.松开锁紧螺母 ，如右图
任务实施
具体流程----拆卸 3. 取下侧盖 ，如左图 4.取出摇臂轴总成 ，如右图
转向系统的组成及其分类
转向系统的组成及其分类转向系统是指用于控制车辆运动方向的一组装置和方法。
它通过操纵车辆的前轮或后轮，使车辆能够改变行驶方向。
转向系统的主要组成包括转向装置、转向机构和转向控制系统。
转向装置是指由转向手柄（方向盘）、转向柱、转向齿轮等组成的部件，用于传递驾驶员的操纵力到转向机构。
转向机构是指将驾驶员的操纵力转化为车辆前轮或后轮的转动力矩的装置。
常见的转向机构有齿轮齿条机构、齿轮摆线机构和滚珠丝杠机构等。
转向控制系统是指用于感知和控制车辆行驶方向的一组传感器、执行器和控制器。
其中，传感器负责感知车辆的姿态、速度和转向角度等参数，执行器负责控制转向机构的运动，控制器负责处理传感器的信号并发出相应的控制指令。
根据转向机构的位置和控制方式的不同，转向系统可以分为前轮转向系统和后轮转向系统。
前轮转向系统是指通过控制前轮的转动来改变车辆行驶方向的系统。
它是最常见的转向系统类型，广泛应用于各类乘用车和商用车中。
前轮转向系统可以进一步分为机械式转向系统和电动助力转向系统。
机械式转向系统是一种传统的转向系统，它通过机械装置传递驾驶员的操纵力到车辆的前轮，实现转向控制。
机械式转向系统结构简单、可靠性高，但操纵力较大，操作相对较为费力。
现代的机械式转向系统通常采用齿轮齿条机构，通过转向柱和方向盘上的手柄传递操纵力到齿轮，再通过齿轮带动齿条，使车辆的前轮转动。
电动助力转向系统是一种利用电动机辅助转向的系统。
它通过电动助力转向器来感知驾驶员的操纵力，并通过电动机产生适当的辅助力矩，减小驾驶员操纵的力量。
电动助力转向系统具有操纵力较小、操作轻便的特点，提高了驾驶的舒适性和操控性能。
此外，电动助力转向系统还可以通过控制电动机的工作参数来实现不同的转向感觉，如舒适、标准和运动等模式。
后轮转向系统是指通过控制后轮的转动来改变车辆行驶方向的系统。
与前轮转向系统相比，后轮转向系统在车辆转弯时能够提供更好的操控性能和稳定性。
后轮转向系统可以分为机械式后轮转向系统和电动式后轮转向系统。
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项目九 转向系统的构造与维修
❖ 3）转向横拉杆 ❖ 图9-11为转向横
拉杆示意图，由 横拉杆体和两个 旋装在两端的拉 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。
图9-11 转向横拉杆示意图
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 图9-12为断开式转向桥的横拉杆组成。转向器齿条的两 端制有内螺纹。转向横拉杆的内端装有带螺纹的球头，并 将其旋入齿条中。横拉杆的外端也通过螺纹与横拉杆接头 连接，并用螺母锁紧。横拉杆接头外端通过球头销与转向 节连接。松开锁紧螺母， 转动转向横拉杆（左 右两侧横拉杆的转动 量应相同）可以调整 前轮前束。
❖ 循环球式转向器的最大优点是传动效率高、操纵轻便、且 工作可靠、使用寿命长。其主要缺点是结构复杂、制造精 度要求高、且逆效率也高。
项目九 转向系统的构造与维修
图9-7 循环球式转向器
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 2．转向操纵机构
❖ 汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向柱管等组 成。它的功用是产生转动转向器所必需的操纵力，并具有 一定的调节和安全性能。
图9-12 断开式转向桥的横拉杆
项目九 转向系统的构造与维修
项目九 转向系统的构造与维修 ❖ 2．转向系统的分类及基本组成
❖ 汽车转向系按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转 向系两大类。
❖ 机械转向系以驾驶人的 体力作转向动力源，系 统的所有传动件都是机 械的，如图9-2所示。
图9-2 机械转向系统的组成
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 动力转向系统是兼用驾 驶人体力和发动机（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，如图9-3所示。
图9-9 转向摇臂
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 2）转向直拉杆 ❖ 图9-10为汽车的转向直拉杆，它是连接转向摇臂和转向
节臂的杆件，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。
图9-5 齿轮齿条式转向器结构形式
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 齿轮齿条式转向器是利用齿轮顺时针或逆时针方向的转动 带动齿条左右移动，再通过横拉杆推动转向节，达到转向 的目的，如图9-6所示。
❖ 齿轮齿条式转向器结构简单，可靠性好，便于独立悬架的 布置；同时，由于齿轮齿条直接啮合，转向灵敏、轻便， 在各类型汽车上的应用越来越多。
项目九 转向系统的构造与维修
图9-8 转向操纵机构
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 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给转向 轮，使两侧转向轮偏转以实现汽车转向，并保证左右转向 轮的偏转角按一定关系变化。
❖ 1）转向摇臂 ❖ 图9-9为常见转向摇臂的结构形
式。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。
❖ 汽车的转向操纵机构如图9-8所示。转向轴是连接转向盘 和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。转向柱管安 装在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的 轴承和衬套上。转向盘利用键和螺母将其固定在转向轴的 轴端。
❖ 轿车的转向操纵机构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。
❖ 按转向器中的传动副的结构形式分，可以分为齿轮齿条式、 循环球式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等几种。
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 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
两种结构形式，如图9-5所示。齿轮齿条式转向器采用一 级传动副，主动件是齿轮，从动件是齿条。
❖ 转向盘自由行程对于缓和路面冲 击及避免驾驶人过于紧张是有利 的，但过大的自由行程会影响转 向灵敏性。
图9-4 转向盘自由行程
项目九 转Leabharlann 系统的构造与维修❖ 二、机械转向系统
❖ 汽车机械转向系统由转向操纵机构、机械转向器和转向传 动机构三大部分组成。
❖ 1．机械转向器
❖ 转向器是转向系中的降速增矩的装置，其功用是增大由转 向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。
图9-6 齿轮齿条传动原理
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 2）循环球式转向器 ❖ 循环球式转向器由侧盖、底盖、壳体、钢球、带齿扇的摇
臂轴、圆锥轴承、制有齿形的螺母、转向螺杆等组成，如 图9-7所示。 ❖ 循环球式转向器采有两级传动副，第一级是螺杆与螺母， 第二级是齿条与齿扇。
❖ 循环球式转向器工作时，转向螺杆转动，在摩擦力的作用 下，所有钢球在螺母与螺杆之间形成“球流”，并推动齿 形螺母沿螺杆轴线前后移动，然后通过齿条带动齿扇摆动， 并使摇臂轴旋转，带动摇臂摆动，最后由传动机构传至转 向轮，使转向轮偏转以实现转向。
汽 车 底 盘 构 造 与 维
修 项目九 转向系统的构造与维修
项目九 转向系统的构造与维修
任务一 转向系统的认知
❖ 一、概述
❖ 1．转向系统的功用
❖ 转向系（图9-1）是指由
驾驶人操纵，能实现转向
轮偏转和回位的一套机构。
转向系的功用是按照驾驶
人的意愿改变汽车的行驶
方向和保持汽车稳定的直
线行驶。
图9-1 转向系统在汽车上的安装位置
图9-3 动力转向系统的组成
项目九 转向系统的构造与维修
❖ 3．转向盘的自由行程
❖ 转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角行程，这主 要是由于转向系各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引 起的。由于转向系各传动件之间都存在着装配间隙，而且 这些间隙将随零件的磨损而增大，因此在一定的范围内转 动转向盘时，转向节并不马上同步转动，而是在消除这些 间隙并克服机件的弹性变形后，才作相应的转动，即转向 盘有一空转过程。卡罗拉轿车转向盘自由行程如图9-4所 示。