汽车转向节结构
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。
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。
转向系统的构造原理与故障检修
2. 液压动力转向系工作原理 以图15-20为例，说明如下： 15-20为例，说明如下： 汽车直线行驶时，转向阀在转向控制下将低压油油路回O 汽车直线行驶时，转向阀在转向控制下将低压油油路回O、高压动力 油路P 通动力缸左腔L的油路A 通动力缸右腔R的油路B 油路P、通动力缸左腔L的油路A、通动力缸右腔R的油路B四路油道接 通，转向油泵处于卸荷状态，动力缸R 通，转向油泵处于卸荷状态，动力缸R、L腔无压力，动力转向器无助 力。 驾驶员顺时针转动方向盘，带动转向阀，控制动力油由P经A到达动力 驾驶员顺时针转动方向盘，带动转向阀，控制动力油由P 缸L腔，R腔制动油由B回流到O，动力缸两腔压力不同，推动活塞运动， 腔，R腔制动油由B回流到O 通过传动机构使左、右转向轮向右偏转，从而实现右转向助力。向左 转向时情况相反。在转向过程中，驾驶员只施加很小的操纵力，大部 分动力由液压转向泵提供。 当动力转向装置出现故障时， 在驾驶员的作用下，实现机 械转向。此时，单向阀打开， R、L两腔液压油可与主油路 自由流通。
图15-24 潜没式双作用叶片泵
第三节 转向系统常见故障诊断与检修 一、常见故障及经验诊断法 大多数汽车的转向轴是前轴。前轴和转向系的常见故障是前轮轮胎磨损不 正常、转向盘自由行程过大、转向沉重、自动跑偏和前轮摆头等。 1. 前轮轮胎磨损不正常 （1）现象：轮胎磨损速度加快，胎面形状出现异常。 （2）原因： a. 轮胎气压不符合要求； b. 轮胎长期未换位； c. 前轮定位不正确，其中尤其是前束与外倾配合不正确； d. 轮毂轴承松旷或转向节与主销松旷； e. 纵、横拉杆或方向机松旷； f. 钢板弹簧u形螺栓松旷； 钢板弹簧u g. 钢板弹簧衬套与其销松旷； h. 前轮径向圆或端面圆跳动太大； i. 前轮旋转质量不平衡； j. 前轮摆头； k. 前轴与车架纵向中心线不垂直或车架两边的轴距不等； l. 前轴或车架弯、扭变形；
转向系统
iω2 节相应的转角增量之比； 节相应的转角增量之比； iω
iω = 4.转向系统的力传动比 4.转向系统的力传动比
向 臂 :转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； 转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； iω2 = 转 摇
1. 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 转向中心 3.理想关系式： 3.理想关系式： 理想关系式
B cotα = cot β + L
4.汽车转弯半径 4.汽车转弯半径R : 汽车转弯半径 由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离 由转向中心 到外转向轮与地面接触点的距离 5.最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为: 最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为:
∆θ
∆θ转 节 向
∆转盘 θ 向 :两个转向轮所受到的转向阻力与驾驶员作用 iω = iω1iω2 ∆转节 θ 向 在转向盘上的手力之比 ；
iP
5.转向系“ 5.转向系“轻”与“灵”之间的矛盾 ： 转向系 转向系统角传动比越大， 转向系统角传动比越大，则为了克服一定的地面转 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小， 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小，在转向 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小— 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小 而所需的转向盘转角过大——不够灵敏。 不够灵敏。 轻。而所需的转向盘转角过大 不够灵敏 解决办法： 解决办法： 1.采用传动比可变的转向器 1.采用传动比可变的转向器 2.采用动力转向系统 2.采用动力转向系统
三.汽车转向系统的类型和组成
2.动力转向系统 2.动力转向系统 定义： ①定义： 兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向 系统。 系统。
12第十二章汽车转向系
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。 XHQDH
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"。
α ——外轮转向角 β ——内轮转向角 B ——两侧主销间距离 L —— 汽车轴距 转向轮内轮最大偏转角约在34°―42°，最小转弯半径一般为5-12mm。
5. 转向器的传动比及传动效率
1)线位移输出的转向器的传动比：用转向盘每转一圈时 转向器输出轴的线位移的大小来表示； 2)角位移输出的转向器的传动比： 转向器角传动比（i1）=转向盘摆角/转向摇臂摆角 一般货车i1为16-32，轿车 i1为12-22 转向传动机构角传动比（i2）=转向摇臂摆角/同侧转向 轮偏转角 i2 一般为1左右 3)转向系角传动比（iw）= i1× i2 转向器的传动比越大，转动转向盘所需要的操纵力就越 小，但转向操纵的灵敏度就会下降。有的汽车转向器在 转向过程的不同阶段，其传动比的大小是不相等的（可 变传动比转向器）。
6)可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也
高；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率 为零；半可逆式转向器正传动效率高，逆传动 效率较低。 7)所有的转向器都要求正传动效率要高，这样 转向力通过转向器时损失少，转向操纵便灵活。 好的转向器应有适当的逆传动效率，使驾驶员 通过操纵转向盘既能对道路情况有明显的"路感"， 但又不能使路面不平对转向盘产生过大的冲击。
汽车转向系统转向系
齿轮齿条式转向器特点
1. 结构简单紧凑、质量轻，刚性大。 2. 转向灵敏，正、逆效率都较高，制造容易，成
本低。 3. 省略了转向摇臂和转向直拉杆，使转向传动机
构简化，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用 于轿车、微型货车和轻型货车。
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3-D Pie Chart
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a.转向摇臂
转向器传动副与直拉杆之间的传动件。
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。 转向摇臂的大端与转向器摇臂轴采用 锥形细三角花键连接，以调整安装位 置到正确角度、同时起到压紧和定位 的作用。小端通过球头销与转向直拉 杆作空间铰链连接。
无先兆的偏头痛诊断标准： 1符合下述2~4项，发作至少5次以上； 2头痛发作持续4——72小时（未经治疗或治疗 无效）； 3具有以下特征，至少2项： a 单侧性； b 搏动性； c 中重度影响日常活动； d 活动后头痛加重
国际头痛协会(2004)诊断标准
4 发作期间有下列之一；恶心和 呕吐；畏光和畏声；
发病机制
5-HT能神经元异常：
大脑本身有调节自身循环的能力。通过蓝斑的儿茶酚胺 能神经元及中缝核的5一羟色胺(5-HT)神经元通路调节大脑 的微循环。在血液中5-HT位于血小板致密体中，血小板活 化时释出。5-HT使血管壁产生无菌性炎症，并通过一种类 型的受体使脑血管收缩导致局部脑血流量(rCBF)下降引起 头痛。
蜗杆曲柄指销式转向器
底盘组成部分-转向系统组成介绍
三、动力转向的组成
四、动力转向的工作原理
五、典型整体式动力转向
一）组成
3-短轴(接转阀)； 4-扭杆轴(接阀体) ；12-转阀；13-阀 体；14-下端轴盖 ；17-转向螺杆； 18-转向摇臂轴； 19-齿条-活塞； 22-壳体31-进油口 座及止回阀；32进有口；33-出油 口；
二、工作原理
二）啮合间隙调整 －转向盘自由行程调整
改变转向摇臂 轴的轴向位置即改 变扇齿与螺母之间 的相对位置就可改 变齿轮齿条啮合间 隙
三）传动副的特点
1. 正反传动效率高90％～95％； 2. 操纵轻便，使用寿命长；
二、齿轮齿条式转向器
一）组成与工作原理
齿轮齿条传动副 无间隙啮合装置：弹簧通过 压块将齿条压到齿轮上，保证无间隙啮合
汽车处于直线行驶位置时，从转动转 向盘到车轮开始偏转对应的转向盘转角， 称为转向盘自由行程。
第19-2 转向器
一、转向器的作用
1．减速增扭 2．改变传力方向。
二、分类
1. 按照结构形式分类
1）循环球式转向器 2）齿轮齿条式转向器 3）球面蜗杆滚轮式转向器 4）曲柄指销式转向器 5）蜗轮蜗杆式转向器
第19-4 动力转向
一、为什么要采用动力转向
1. 转向轻便； 2. 转向灵敏。
二、动力转向的分类
以动力源分：液压 气压。 动力缸、控制阀、转向器相互位置分： 1）整体式：动力缸、转向器、转向控制阀三位 一体； 2）半整体式：转向器、转向控制阀一体，动力 缸单独布置； 3）转向加力器：转向器一体、动力缸、转向控 制阀一体制成一体。
一）组成与工作原理
长度可调的转向拉杆一端铰接在齿条上，另 一端铰接在转向节臂上。转向减震器一端支 承在壳体上，另一端铰接在齿条上。
转向系统概述
一转向系统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统。
1. 转向系统的基本组成(1)转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。
(2)转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。
转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。
(3)转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)，并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。
2. 转向系统的类型及工作原理按转向能源的不同，转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。
(1)机械转向系统以驾驶员的体力(手力)作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。
图d-zx-17是一种机械式转向系统。
需要转向时，驾驶员对转向盘1施加一个转向力矩。
该力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列部件和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（右图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。
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2)动力转向系统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。
图d-zx-18为一种液压式动力转向系统示意图。
其中属于转向加力装置的部件是：转向油泵5、转向油管4、转向油罐6以及位于整体式转向器10内部的转向控制阀及转向动力缸等。
当驾驶员转动转向盘1时，转向摇臂9摆动，通过转向直拉杆11、横拉杆8、转向节臂7，使转向轮偏转，从而改变汽车的行驶方向。
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.转向减振器与此同时，转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操纵。
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汽车转向节结构
一、引言
汽车转向节是汽车悬挂系统中的重要组成部分，其结构设计直接影响着汽车的操控性和安全性。
本文将介绍汽车转向节的基本结构和工作原理，以及相关的技术发展和应用。
二、汽车转向节的基本结构
汽车转向节一般包括齿轮、轴承、接头、衬套和防尘罩等部件。
其中，齿轮是转向节的核心部分，负责实现方向盘的转动，并将力传递给车轮。
轴承用于支撑齿轮转动，并减少摩擦和磨损。
接头连接转向节和其他转向系统的部件，实现力的传递和转向角的调整。
衬套用于减少齿轮和轴承之间的磨损，延长转向节的使用寿命。
防尘罩则起到保护转向节内部部件不受外部灰尘、湿气和腐蚀物的影响，提高转向节的可靠性和耐用性。
三、汽车转向节的工作原理
汽车转向节的工作原理可以分为两个阶段：传动阶段和转向阶段。
在传动阶段，当驾驶员转动方向盘时，转向力被传递到转向节上的齿轮。
齿轮与驱动轴上的齿轮啮合，从而使驱动轴转动。
驱动轴转动后，转动力被传递到车轮上，使车辆的方向发生变化。
在转向阶段，当车辆沿曲线行驶时，转向力被传递到转向节上的齿轮。
此时，转向节的齿轮不再与驱动轴上的齿轮直接啮合，而是与车
轮上的齿轮啮合。
经过齿轮传动后，转向力被转移到车轮上，从而使
车辆按照驾驶员的指令进行转弯。
四、汽车转向节的技术发展和应用
随着汽车工业的快速发展，汽车转向节的设计和材料也得到了不断
改进。
目前，主要的技术发展和应用包括以下几个方面：
1. 电动助力转向节：将电机与转向节结合，通过电力驱动来辅助操
纵力，提高操控性和驾驶舒适性。
2. 齿轮材料的改进：采用高强度合金钢和渗碳硬化技术，提高齿轮
的强度和耐磨性，延长转向节的使用寿命。
3. 结构的优化设计：利用计算机辅助设计和仿真分析，进行动力学
和强度学的优化，提高转向节的性能和可靠性。
4. 转向节的轻量化：采用高强度轻量化材料，如铝合金，减轻转向
节的质量，提高汽车的燃油经济性和操控性。
五、结论
汽车转向节作为汽车悬挂系统的重要组成部分，其结构设计和工作
原理直接影响着汽车的操控性和安全性。
随着技术的不断发展和应用，汽车转向节在材料、设计和功能上得到了显著改进。
未来，随着智能
化和电动化的推进，汽车转向节将会进一步发展，提高汽车的操控性、安全性和驾驶舒适性。