汽车转向系统PPT
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汽车转向系设计答辩ppt课件
五、动力转向机构设计
1.1对动力转向机构的选取
整体式动力转向器多用在轿车和前桥载重在15t以下的货车上，本设计 的货车的前桥的载重为2.4t,所以采用整体式动力转向器 2.液压式动力转向机构的计算
2.1动力缸尺寸计算
动力缸内径D
活塞杆直径
动力缸体壁厚t
六、转向梯形优化设计
建立约束条件时应考虑到：设计变量m及 过小时，会使横拉杆上的转 向力过大；当m过大时，将使梯形布置困难，故对m的上、下限及对 的下限应设置约束条件。因 越大，梯形越接近矩形．f(x)值就越大 ，而优化过程是求f(x)的极小值，故可不必对 的上限加以限制。
最小传动角约束条件为:
优化结果：
七、设计总结
通过本次汽车设计实践课程使我 们对汽车设计有更加深刻理解，不 仅锻炼了自己动手设计的能力，而 且培养了创新理念。在这里要非常 感谢老师和学校提供的这次机会.
谢谢！
目录
一、转向系的功能和要求 二、转向系分析 三、转向系主要性能参数 四、转向器设计计算 五、动力转向机构设计 六、转向梯形优化设计 七、设计总结
一、转向系的功能和要求
1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心 旋转。
2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于 200N。
3.转向系的角传动比在23~32之间，正效率在 60%以上，逆效率在50%以上。
为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相 对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的 安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入 端之间安装转向万向节。（见后图）
采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但 柔性万向节如果过软，则会影响转向系的刚度。
重型货车转向阻力大，采用动力转向时，还应有 转向动力系统。
第一节-四轮转向系统概述ppt课件
心力，与此同时，后轮也产生与此相应的侧偏角，
车体的自转趋势更加严重。也就是说，车速越高， 转向时容易引起车辆的旋转和侧滑。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
4WS中高速转向特性
理想的高速转向运动状态是尽可能使车体
电子式四轮转向系的组成
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
4WS车低速四轮转向特性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
后轮转向操纵机构
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
后轮转向执行器构造（电子式)
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
机械式四轮转向系的组成
1- 后 轮 转 向 取力齿轮箱
2-转向盘 3- 后 轮 转 向 传动轴
4- 后 轮 转 向 器
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
液压式四轮转向系示意图
1-储油罐 2-转向油泵 3-前轮动力转向器 4-转向盘 5-后轮转向控制阀 6-后轮转向动力缸 7-铰接头 8-从动臂 9-后轮转向专用油 泵
车体的自转趋势更加严重。也就是说，车速越高， 转向时容易引起车辆的旋转和侧滑。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
4WS中高速转向特性
理想的高速转向运动状态是尽可能使车体
电子式四轮转向系的组成
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
4WS车低速四轮转向特性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
后轮转向操纵机构
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
后轮转向执行器构造（电子式)
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
机械式四轮转向系的组成
1- 后 轮 转 向 取力齿轮箱
2-转向盘 3- 后 轮 转 向 传动轴
4- 后 轮 转 向 器
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
液压式四轮转向系示意图
1-储油罐 2-转向油泵 3-前轮动力转向器 4-转向盘 5-后轮转向控制阀 6-后轮转向动力缸 7-铰接头 8-从动臂 9-后轮转向专用油 泵
汽车转向系统维修保养ppt课件
2）动力转向部分的原因 ①液压系统进入空气或严重缺油； ②转向油泵流量过大或溢流阀调整不当。使系统过 于灵敏。 5.4 转向系统异响 现象：汽车行驶中，听到转向系统中有异响。 原因： 1）转向系统中有空气； 2）转向油泵损坏；转向控制机构损坏或堵塞 3）机械系统噪音
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
③外部机械阻力过大：前轮定位失准；前轮气压 不足，各部润滑不良。
以上可通过眼看和用手搬动前轮感受阻力来检查。 2）转向助力部分的原因： ①转向油泵故障：流量控制阀与阀座结合面、安 全阀缸球是否封闭不严；安全阀弹簧是否失效；分解 助力泵检查腔壁是否磨损和拉伤。 ②转向器故障：现象是助力油压较低。 主要是由于活塞、缸筒拉伤、或是活塞上密封圈 损坏造成活塞两腔相通，使助力压力不能有效建立。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.3 机械式转向系组成
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.4 动力转向系
2.4 与独立悬架配用的转向传动机构
独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架 悬挂在车架或车身下面的。现代轿车大都采用。
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 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1 汽车转向系统概述
汽车转向系统是用来保持或者改变汽车行驶方向 的机构。在汽车转向行驶时，还要保证各转向轮之间 有协调的转角关系。驾驶员通过操纵转向系统，使汽 车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动 状态互相转换。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
③外部机械阻力过大：前轮定位失准；前轮气压 不足，各部润滑不良。
以上可通过眼看和用手搬动前轮感受阻力来检查。 2）转向助力部分的原因： ①转向油泵故障：流量控制阀与阀座结合面、安 全阀缸球是否封闭不严；安全阀弹簧是否失效；分解 助力泵检查腔壁是否磨损和拉伤。 ②转向器故障：现象是助力油压较低。 主要是由于活塞、缸筒拉伤、或是活塞上密封圈 损坏造成活塞两腔相通，使助力压力不能有效建立。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.3 机械式转向系组成
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.4 动力转向系
2.4 与独立悬架配用的转向传动机构
独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架 悬挂在车架或车身下面的。现代轿车大都采用。
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 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1 汽车转向系统概述
汽车转向系统是用来保持或者改变汽车行驶方向 的机构。在汽车转向行驶时，还要保证各转向轮之间 有协调的转角关系。驾驶员通过操纵转向系统，使汽 车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动 状态互相转换。
《汽车转向系统》课件
车辆摆头的原因及排除方法
转向系统故障：检查转向助力泵、转向机、转向拉杆等部件是否损坏或松动 轮胎气压不均：检查轮胎气压是否一致，如有问题及时调整 悬挂系统故障：检查悬挂系统是否损坏或松动，如有问题及时维修 路面不平：选择平坦路面行驶，避免在坑洼路面行驶
感谢观看
汇报人：
底盘悬挂系统故障：检查 底盘悬挂系统是否损坏或 松动，需要更换或紧固
发动机故障：检查发动机 是否抖动，需要检查和维 修发动机。
车辆跑偏的原因及排除方法
轮胎气压不均：检查并调整轮胎气 压
轮胎磨损不均：更换磨损严重的轮 胎
转向拉杆磨损：更换转向拉杆
转向节磨损：更换转向节
前轮定位不准：进行四轮定位调整
转向助力泵故障：检查并更换转向 助力泵
定期检查转向轴的紧固情况， 如有松动应及时紧固
定期检查转向轴的密封情况， 如有漏油应及时处理
06
汽车转向系统的故障诊断与排除
转向沉重的原因及排除方法
转向助力系统故障：检查助力泵、助力油、助力油管等部件 转向机故障：检查转向机、转向拉杆、转向球头等部件 转向系统润滑不良：检查转向系统润滑油、润滑脂等润滑剂 转向系统调整不当：检查转向系统调整参数，如转向角、转向力等
转向油泵将发动机动力转化 为液压能，通过转向油管输 送到转向油缸。
液压助力转向系统主要由转 向油泵、转向油罐、转向油 管、转向油缸等部件组成。
转向油罐储存转向油，保持 系统压力稳定。
转向油管连接转向油泵和转 向油缸，输送液压能。
转向油缸将液压能转化为机 械能，推动转向拉杆，实现
转向。
电动助力转向系统的工作原理
转向盘
功能：控制汽车 转向
结构：包括方向 盘、转向柱、转 向机等
《汽车电控转向系统》课件
03
3. 稳定性好
液压助力转向系统的结构相对简单，稳定性 较好，不易出现故障。
05
02
详细描述
液压助力转向系统由液压泵、油缸、油管和 阀门等组成，通过液压油传递压力，为驾驶 员提供助力。该系统具有以下特点
04
2. 成本较低
相比电动助力转向系统和线控转向系 统，液压助力转向系统的制造成本较 低。
06
4. 能耗较大
线控转向系统由方向盘、转向执行机构和控制器组成，其 中方向盘与转向执行机构之间没有直接的机械连接，而是 通过电线传递信号实现转向控制。该系统具有以下特点
1. 精确控制
由于采用电子信号传输，线控转向系统能够实现更加精确 的转向控制，提高车辆操控性能。
2. 降低振动
由于没有直接的机械连接，线控转向系统能够减少因路面 不平整引起的振动和噪音，提高驾驶舒适性。
振动测试
模拟车辆在不同路面和行驶状态下的 振动，检查电控转向系统在振动环境 下的稳定性。
测试设备
信号发生器
力矩传感器
用于产生模拟的转向信号，以测试电控转 向系统的响应速度和灵敏度。
用于测量电控转向系统在不同工况下的输 出力矩，以评估其性能。
数据采集与分析系统
振动台
用于实时采集测试数据，并进行处理和分 析，以评估电控转向系统的性能指标。
3. 舒适性好
电动助力转向系统可以减少驾驶员的疲劳感，提高驾驶 舒适性。
4. 成本较高
相比液压助力转向系统，电动助力转向系统的制造成本 较高，维修保养也较为复杂。
液压助力转向系统
总结词
液压助力转向系统是一种传统的汽车转向系统 ，通过液压油传递压力，实现助力效果。
01
1. 技术成熟
汽车转向系统知识简介PPT课件
-
19
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。
-
20
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
转向过程： 转向盘－转向轴－万向节－转向 器－转向轮
-
3
一、汽车转向系统的类型和组成 1．机械转向系统 机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，
主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
（1）当前轮为独立悬架时，机械 转向系统的组成及布置与红旗 CA7220型轿车相似。
-
4
（2）当前轮为非独立悬架时，机械转向系统的组成及布置如下图所示。由于转 向盘距离转向器较远，二者之间用万向节和传动轴构成的万向传动装置相连。
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15
1）转向轴错位缓冲
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16
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。
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17
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。
汽车转向系统ppt课件
06
总结与展望
课程总结回顾
转向系统基本概念
转向系统类型与特点
介绍了汽车转向系统的定义、作用及基本 组成。
详细阐述了机械转向系统、液压助力转向 系统、电动助力转向系统等不同类型的转 向系统的结构、工作原理及特点。
转向系统性能评价
转向系统故障诊断与排除
讲解了转向系统性能评价的主要指标，如 转向轻便性、转向灵敏性、转向稳定性等 ，以及相应的评价方法。
评价指标
常用指标包括横摆角速度增益、侧向加速度增益、方向盘转角速度增益 等。
转向稳定性评价方法及指标
转向稳定性定义
指汽车转向时，车辆保持稳定行驶的能力。
评价方法
通过测量车辆转向时的横摆角速度波动、侧向位移波动等稳定性参 数，以及驾驶员输入的方向盘转角波动等参数，计算转向稳定性指 标。
评价指标
常用指标包括横摆角速度标准差、侧向位移标准差、方向盘转角标准 差等。
优势
03
04
05
改善了车辆的操控性能 ，使驾驶员能够更准确 地控制车辆的行驶轨迹 。
提高了车辆的稳定性， 减少了在高速行驶或紧 急情况下的失控风险。
增强了车辆的主动安全 性，有助于减少交通事 故的发生。
其他新型转向技术简介
后轮转向技术
通过在后轮上增加转向机构，实现前后轮的协同转向。它可以提高车辆的灵活性和稳定性 ，尤其适用于大型车辆和SUV等车型。
优势
03
04
05
提高了转向的灵活性和 精确性，使驾驶员能够 更轻松地操控车辆。
减少了机械连接部件， 降低了故障率和维护成 本。
便于实现与自动驾驶技 术的集成，为未来智能 驾驶发展奠定基础。
主动前轮转向技术原理及优势分析
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第二十二章 汽车转向系
转向系的组成及性能要求
1.组成(机械式): 转向盘(steering wheel),转向器(steering gear), 转向垂臂(pitman arm), 直拉杆(drag link), 转向节(steering knuckle), 转向节臂(steering
arm),
横拉杆(tie rod) 2.性能要求: (1)转向时必须轻巧灵活; (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;
转向横拉杆
转向直拉杆
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
转向减振器
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
转向系组成
转向盘 转械转向系示意图
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
工作原理
转向器
横拉杆
转向节及臂
转向过程
动力转向系示意图
1.方向盘 2.转向轴 3.转向中间轴 4.转向油管 5.转向油泵
6.转向油罐
7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器
转向盘
1.轮圈 2.轮辐 3.轮毂
转向盘角度和高度的调整
转向盘及轴
安全装置
钢球滚压变形式转向管柱
波纹管吸能式转向管柱
齿轮齿条式转向器
齿轮
齿条
两端输出齿轮齿条式转向器
中间输出齿轮齿条式转向器
循环球式转向器
螺杆
螺母
齿条
齿轮
啮合间隙调整
螺母
调整螺钉
摇臂轴
蜗杆曲柄指销式转向器
与非独立悬架配用的转向机构
转向桥
转向驱动桥
直拉杆横置
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
转向节 梯形臂 转向节臂 横拉杆
转向垂臂
直拉杆
转向摇臂
1.带锥度的三角形齿形花键 2.转向摇臂 3.球头销 4.摇臂轴
R.转向动力缸右腔
L.转向动力缸左腔
半整体式转向器
作业
转向系的作用是什么？它有哪几类？ 转向系统由哪几部分组成？ 转向系统安全措施有哪几种？ 转向器有哪几种？
与独立悬架配用的转向传动机构
用于独立悬架的转向传动机构
直接驱动横拉杆
转向控制阀示意图
1.阀套
2.阀芯 R.接右转向动力腔
L.接左转向动力腔
B.接转向油泵 G.接转向油罐
整体式液压动力转向系统组成
l.转向操纵机构
2.转向控制阀 3.机械转向器与转 向动力缸总成
4.转向传动结构
5.转向油罐 6.转向油泵
转向系的组成及性能要求
1.组成(机械式): 转向盘(steering wheel),转向器(steering gear), 转向垂臂(pitman arm), 直拉杆(drag link), 转向节(steering knuckle), 转向节臂(steering
arm),
横拉杆(tie rod) 2.性能要求: (1)转向时必须轻巧灵活; (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;
转向横拉杆
转向直拉杆
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
转向减振器
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
转向系组成
转向盘 转械转向系示意图
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
工作原理
转向器
横拉杆
转向节及臂
转向过程
动力转向系示意图
1.方向盘 2.转向轴 3.转向中间轴 4.转向油管 5.转向油泵
6.转向油罐
7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器
转向盘
1.轮圈 2.轮辐 3.轮毂
转向盘角度和高度的调整
转向盘及轴
安全装置
钢球滚压变形式转向管柱
波纹管吸能式转向管柱
齿轮齿条式转向器
齿轮
齿条
两端输出齿轮齿条式转向器
中间输出齿轮齿条式转向器
循环球式转向器
螺杆
螺母
齿条
齿轮
啮合间隙调整
螺母
调整螺钉
摇臂轴
蜗杆曲柄指销式转向器
与非独立悬架配用的转向机构
转向桥
转向驱动桥
直拉杆横置
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
转向节 梯形臂 转向节臂 横拉杆
转向垂臂
直拉杆
转向摇臂
1.带锥度的三角形齿形花键 2.转向摇臂 3.球头销 4.摇臂轴
R.转向动力缸右腔
L.转向动力缸左腔
半整体式转向器
作业
转向系的作用是什么？它有哪几类？ 转向系统由哪几部分组成？ 转向系统安全措施有哪几种？ 转向器有哪几种？
与独立悬架配用的转向传动机构
用于独立悬架的转向传动机构
直接驱动横拉杆
转向控制阀示意图
1.阀套
2.阀芯 R.接右转向动力腔
L.接左转向动力腔
B.接转向油泵 G.接转向油罐
整体式液压动力转向系统组成
l.转向操纵机构
2.转向控制阀 3.机械转向器与转 向动力缸总成
4.转向传动结构
5.转向油罐 6.转向油泵