转向系
转向系
左转向时
二、转向油泵
进油口
叶片式油泵
出油口
叶片式转向油泵工作过程
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： 前置式、后置式 非独立悬架配用转向传动机构、独立悬
一、与非独立悬架配用转向传动机构 1、转向摇臂 • 大端与转向摇臂轴 • 相连，小端与转向拉杆 绞接。
接转向节臂
接转向摇臂
3、转向横拉杆
两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到 横拉杆体上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两 端的螺纹，一为右旋，一为左旋。因此，在旋 松夹紧螺栓以后，转动横拉杆体，可改变横拉 杆的总长度，来调节前轮前束
二、与独立悬架配用转向传动机构
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 架左摆管；9—悬架
动力转向系
转向油罐 机械转向器 转向摇臂 转向油泵
转向拉杆
转向动力缸 转向横拉杆 转向控制阀 梯形臂
转向节
§17.2
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。 • 逆向传地面冲击力很大时，冲击力才能传到转向盘上，即正效率 • 远大于逆效率的转向器。 • 转向盘自由行程： 转动转向盘消除传动副之间的间隙后，车轮才偏转，此时转 向盘转过的角度为转向盘自由行程。
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
作业
1、什么是转向盘的自由行程？它的大 小对汽车转向操纵有何影响？一般为多 大？ 2、目前在轻型轿车和货车上为何 多采用齿轮齿条式转向器？
汽车转向系的工作原理及故障分析
汽车转向系的工作原理及故障分析汽车转向系是指汽车的转向装置，用来实现驾驶员对车辆的转向控制。
其工作原理是通过将驾驶员施加在方向盘上的力量或手动转向的力量，经过传动机构传递到汽车的各个轮子，使车辆发生转向。
汽车转向系包括以下几个关键部件：1. 方向盘：驾驶员通过方向盘施加力量，控制车辆的转向。
2. 转向柱：将方向盘上施加的力量传递到转向齿轮。
5. 轮子和转向悬挂系统：接受转向机组传递的力矩，并将力矩传递到车辆的轮胎上，实现车辆的转向。
6. 动力转向装置：用来提供辅助力矩，减小驾驶员操纵力度，使转向更加轻松。
在汽车转向系中可能会出现的故障包括以下几种情况：1. 方向盘漂移：方向盘在行驶过程中自动转向一侧，可能是由于轮胎压力不均匀或悬挂系统不平衡导致的。
2. 方向盘沉重：方向盘操纵力度较大，可能是由于转向机组润滑不足或转向齿轮磨损导致的。
4. 方向盘松动：方向盘与转向柱之间存在松动感，可能是由于转向柱连接螺栓松动或悬挂系统损坏导致的。
在发现以上故障时，我们可以进行以下的故障排查和修复：1. 检查轮胎压力是否均匀，如果不均匀则进行调整或更换轮胎。
2. 检查转向机组的润滑情况，如果不足则进行加油或更换润滑油。
3. 检查转向齿轮和轮胎的磨损情况，如果有磨损则进行更换。
4. 检查转向机组的轴承和轮胎是否平衡，如果不平衡则进行修复。
5. 检查转向柱连接螺栓的紧固情况，如果松动则进行调整紧固。
汽车转向系的工作原理是通过驾驶员的力量传递到车辆的轮胎上，实现车辆的转向。
在使用过程中可能会出现方向盘漂移、沉重、抖动和松动等故障，可以通过检查轮胎、润滑情况、磨损情况、轴承和紧固情况等逐步排查和修复。
转向系总结——精选推荐
转向系总结转向系⼀. 转向系概述⼆. 转向操纵机构三. 转向器四. 转向传动机构五. 助⼒转向系统⼀. 转向系概述1.1转向系的功⽤、组成及⼯作原理1.1.1 转向系的功⽤定义：⽤来改变和恢复汽车⾏驶⽅向的专设机构成为转向系1.1.2 转向系的组成机械转向系统⼀般由转向操纵机构、转向器和转向传动装置三部分组成，⼀般动⼒转向系统除上述装置外还包括转向助⼒装置。
1.1.2.1 转向操纵机构位于转向器之前、供驾驶员进⾏转向操纵的⼯作机构。
它由转向盘1、转向轴2、⽀承转向轴的转向柱管、转向传动轴4及万向节3等零件组成。
1.1.2.2 转向器作为放⼤驾驶员的转向⼒及改变转向动作⽅向的装置，转向器将转向盘的转动变为转向齿条的直线运动或者转向摇臂的摆动。
由于其⾓传动⽐较⼤，且要求有⼀定的可逆性，转向器是⼀种特殊的减速机构。
1.1.2.3 转向传动装置将转向摇臂6输出的⼒和运动经转向直拉杆7、转向节臂8传⾄左转向节9，再由左梯形臂10、转向横拉杆11、右梯形臂12传⾄右转向节13，⽽左右车轮各⾃装在⾃⾝的转向节上，从⽽使左右转向轮发⽣偏转。
1.1.2.4 转向系⾓传动⽐转向系⾓传动⽐——转向盘转⾓增量与同侧转向节相应转⾓增量之⽐，它是转向器⾓传动⽐和转向传动机构⾓传动⽐之积。
转向传动机构的⾓传动⽐⼀般在1左右，因此转向系的⾓传动⽐主要由转向器⾓传动⽐确定。
⽬前，汽车转向系的⾓传动⽐约为14~28，轿车⼀般偏⼩，载货汽车偏⼤。
相应的，转向盘转动总圈数为3~6圈。
1.1.2.5 转向盘⾃由⾏程转向盘⾃由⾏程指转向盘在空转阶段的⾓⾏程，由转向系统中所有传动副间存在的间隙造成的。
⾃由⾏程是为了缓和路⾯冲击、避免驾驶员过度紧张。
⼀边汽车从中间位置向左右任意⽅向的⾃由⾏程⼤约为10度，当转向系统的零部件磨损到转向盘的⾃由⾏程达到25度时，则必须进⾏调整。
1.2. 转向系的要求转向系是保证汽车安全⾏驶的重要装置之⼀，因此要求它⼯作可靠；操纵轻便、灵活；汽车转弯⾏驶时，所有车轮应绕同⼀个瞬时中⼼旋转，任何车轮不应有侧滑；汽车转向⾏驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮应能⾃动回到直线⾏驶位置，并稳定⾏驶；汽车在任何⾏驶状态下，转向轮不得产⽣⾃激振动，转向盘没有摆动；转向机构还应能减缓路⾯通过转向轮传到转向盘上的冲击，同时⼜要使驾驶员通过转向盘能感觉到转向过程中车轮与地⾯之间的运动情况即获得适当的“路感”；转向轮和转向盘的转动⽅向应该⼀致；当汽车发⽣碰撞时，转向系统各装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。
汽车设计 第九章 转向系设计
(1) 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。 (2) 保证汽车有较高的机动性(转弯半径小)。 (3) 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 (4) 汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自激振动，转向盘没有摆动。 (5) 悬架导向机构和转向传动机构共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应尽 可能小。 (6) 操纵轻便，转向时，施加在转向盘上的切向力，对乘用车不应超过150～200N，对商 用车不应超过500N。 (7) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态。 (8) 转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。 (9) 在车祸中，当转向盘和转向轴由于车架或车身变形而后移时，转向系应有能使驾驶 员免遭或减轻伤害的防伤装置。 (10) 进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
cot 3 K 4L
m0.11~0.15K
23
《汽车设计》电子教案
9.6.2 整体式转向梯形机构的设计
初选了 和m以后，还需要校核这个梯形是否能满足 要求，可以应用作图法进行校核。具体的作法如下： (1) 首先按式(9-54)初选转向梯形臂长m；按式(9-53) 初选底角 ，画出中间位置时的转向梯形图，如图 9.26所示； (2) 再给出一系列内轮转角，通过作图求得对应的外轮 转角。 (3) 分别以A和B为原点， i 把 和 o 画在图上，如图 9.26所示。每对射线有一个交点，把这些交点连接起 来，就得到在选定的梯形底角下的实际特性曲线。
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《汽车设计》电子教案
9.6.3 断开式转向梯形机构的设计
1．双横臂独立悬架横拉杆断开点位置确定
1) 三心定理法
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
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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
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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。
汽车构造-转向系
机械转向器
转向油罐
转向油泵 转向拉杆
转向动力缸 转向横拉杆 转向节 转向控制阀 梯形臂
2) 液压动力转向系组成与工作原理
• 转向油泵安装在发动机上，由曲轴通过V带驱动运转向 外输出油压. • 转向油罐有进、出油管接头，通过油管分别和转向油泵 和转向控制阀连接。 • 动力转向器为整体式动力转向器，其转向控制阀用以改 变油路。 • 由齿条一活塞和缸体形成R和L两个工作腔组成。R腔为 右转向动力腔，L腔为左转向动力腔，它们分别通过油 道和转向控制阀联接。 • 转向螺杆和齿条一活塞、齿条一活塞和齿扇组成了两对 传动副。 • 转向摇臂一端固接在与扇齿联在一起的转向摇臂轴上， 另一端铰接在转向主拉杆上
通过改变转向摇臂轴的轴向位置即改变齿扇与螺母之间的相对位置来实现的。
3 蜗 杆 指 销 式 转 向 器
(1)组成
东风EQl40型汽车采用的蜗杆双指销式转向器主要由壳体、蜗 杆、曲柄、指销、转向摇臂轴、上盖、下盖、调整螺塞及螺钉等 组成，如图3-5所示。
旋入，间 隙减小； 反之增大。
(2)工作过程
转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、 转向节、转向梯形。
转向摇臂 转向器 转向轴 转向万向节 转向盘
转向直拉杆
转向节臂 转向节
梯形臂
横拉杆
转向梯形
动力转向器：
以司机体力（小部分）作为转向能源。
以发动机动力（大部分）作为转向能源。
液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很 小。液压系统工作时无噪声，而且能吸收来自不平路面的冲击。
θ=10º ~15º
转向盘的自由行程有 利于缓和路面冲击， 避免驾驶员过度紧张， 但不宜过大，否则将 使转向灵敏性能下降。
汽车转向系的结构组成
汽车转向系的结构组成
汽车转向系统是车辆安全行驶的重要部分，它由多个组件构成，确保驾驶员能够控制车辆的方向。
以下是汽车转向系的主要组成部分：
1. 转向器：转向器是转向系统的核心部件，它连接转向轴和转
向轮，负责将驾驶员的转向动作转化为车轮的转向动作。
转向器通常由方向盘、转向柱、转向器本体和操纵机构等组成。
2. 转向轴：转向轴是连接转向器和转向轮的轴，它将驾驶员的
转向动作传递给转向器。
转向轴通常由轴管、轴承和轴头等组成。
3. 转向操纵机构：转向操纵机构是连接方向盘和转向器的部件，它包括转向柱、转向器操纵装置和转向盘等。
4. 转向传动机构：转向传动机构是将转向器的动作传递给车轮
的部件，它包括转向节臂、横拉杆和前束控制装置等。
5. 转向助力系统：转向助力系统是帮助驾驶员更轻松地操作转
向系统的部件，它通常由助力泵、助力油管和助力活塞等组成。
6. 悬挂系统：悬挂系统是连接车轮和车身的部件，它包括弹簧、减震器和稳定杆等。
悬挂系统不仅影响车辆的操控性能，还对转向系统的性能产生影响。
7. 稳定控制系统：稳定控制系统是帮助控制车辆行驶稳定的系统，它包括制动器、传感器和控制单元等。
稳定控制系统能够感知车辆的动态变化，并通过调整车轮的制动力来控制车辆的行驶轨迹。
这些组件共同构成了汽车转向系统，确保驾驶员能够安全、准确地控制车辆的方向。
了解这些组件的结构和工作原理对于理解汽车转向系统的性能和设计至关重要。
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汽车转向系统的现状及发展趋势
王常友董爱杰
2007-07-20 [ 字体：大中小 ]
作为汽车的一个重要组成部分，汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。
特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计显得尤为重要。
汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3个基本发展阶段。
1 纯机械式转向系统
机械式的转向系统，由于采用纯粹的机械解决方案，为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘，这样一来，占用驾驶室的空间很大，整个机构显得比较笨拙，驾驶员负担较重，特别是重型汽车由于转向阻力较大，单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向，这就大大限制了其使用范围。
但因结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。
2 液压助力转向系统
1953年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统，此后该技术迅速发展，使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。
80年代后期，又出现了变减速比的液压动力转向系统。
在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统(Variable Displacement Power Steering Pump)和电动液压助力转向(Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS)系统。
变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功耗。
电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电机的转速可调，可以即时关闭，所以也能够起到降低功耗的功效。
液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞，布置更方便，降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵敏。
由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。
但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足。
3 汽车电动助力转向系统(EPS)
EPS在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo车上，随后又配备在Alto上。
此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。
日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车
公司，美国的Delphi公司，英国的Lucas公司，德国的ZF公司，都研制出了各自的EPS。
EPS的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。
日本早期开发的EPS仅低速和停车时提供助力，高速时EPS将停止工作。
新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。
随着电子技术的发展，EPS技术日趋完善，并且其成本大幅度降低，为此其应用范围将越来越大。
3．1电动助力转向系统的结构
电动助力转向系统是在传统机械转向机构的基础上发展起来的。
系统通常由转矩传感器、车速传感器、电子控制器、电动机、电磁离合器和减速机构等组成，其结构示意如图1。
3．2电动助力转向系统的控制框架
控制部分主要是通过车速和转矩传感器来采集汽车车速和转向盘转向力信号，进行必要的运算处理后发出控制指令给电动机，由电动机为转向提供辅助力。
电动助力转向系统的控制框架如图2。
3．3电动助力转向系统的工作原理
汽车处于起动或者低速行驶状态时，操纵转向盘转向，装在转向柱上的转矩传感器不断检测作用于转向柱扭杆上的扭矩，并将此信号与车速信号同时输入电子控制器，处理器对输入信号进行运算处理，确定助力扭矩的大小和方向，从而控制电动机的电流和转向，电动机经离合器及减速机构将转矩传递给牵引前轮转向的横拉杆，最终起到为驾驶人员提供辅助转向力的功效；当车速超过一定的临界值或者出现故障时，为保持汽车高速时的操控稳定性，EPS系统退出助力工作模式，转向系统转入手动转向模式。
不转向的情况下，电动机不工作。
工作流程图见图3。
电动助力转向系统很容易实现在不同的车速下实时的为汽车转向提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠。
3．4电动助力转向系统的主要部件。