汽车转向系统结构
机械转向系统的基本组成
机械转向系统的基本组成机械转向系统是汽车的重要组成部分，它能够改变车辆的行驶方向。
它的基本组成包括转向机、转向节、传动机构和转向轮等部件。
一、转向机转向机是机械转向系统的核心部件，它是一个机械构造，由齿轮、齿条、活塞等部件组成。
转向机的作用是将驾驶员的转向动作转化为方向盘的转动，进而控制转向节实现车辆的转向。
转向机的种类有很多，常见的有齿条式转向机和齿轮式转向机等。
齿条式转向机是一种最为常见的转向机，它的结构简单，操作方便。
它由齿条和齿轮组成，齿条与方向盘相连，齿轮与前轮相连，驾驶员转动方向盘时，齿条会推动齿轮旋转，进而带动前轮转向。
齿轮式转向机则是一种更为复杂的转向机，它由齿轮、活塞、弹簧等部件组成。
它的转向机构更加精密，操作更为平稳，但是也更加复杂和昂贵。
二、转向节转向节是将转向机传递的动力转化为车轮的转动力的部件。
它是连接转向机和车轮的一个重要部件，由转向杆和球头组成。
当转向机转动时，转向杆也会随着转动，最终由球头传递到车轮，使车轮实现转向。
三、传动机构传动机构是机械转向系统的重要组成部分，它通过传递转向机的动力，使车轮转向。
传动机构包括转向柱、传动轴、传动齿轮等部件。
转向柱是连接方向盘和转向机的部件，它将驾驶员的转向动作传递到转向机，进而实现车辆的转向。
传动轴则是连接转向机和车轮的部件，它通过传递转向机的动力，使车轮转向。
传动齿轮则是传动机构中的重要部件，它通过传递动力，使车轮转向。
传动齿轮有不同的齿轮比，可以根据车辆的需求进行选择。
四、转向轮转向轮是机械转向系统中最为常见的部件，它通过旋转来改变车辆的行驶方向。
转向轮的种类有很多，常见的有方向盘、方向球等。
方向盘是车辆上最为常见的转向轮，它直接与驾驶员的手相连，通过驾驶员的转动来改变车辆的行驶方向。
方向球则是一种较为特殊的转向轮，它通过球形的设计，可以实现对车辆的精准控制。
机械转向系统是汽车的重要组成部分，它的基本组成包括转向机、转向节、传动机构和转向轮等部件。
载重汽车转向系统结构设计
载重汽车转向系统结构设计学校：湘潭大学学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：张浩学号：2010963237指导老师：刘柏希老师摘要论文主要阐述了转向系统的设计。
汽车转向系统是汽车的重要组成部分，它直接影响汽车行驶的安全性，其质量严重影响汽车的操纵稳定性。
随着汽车工业的发展，汽车转向系统也在不断的得到改进，虽然电子转向系统已经开始使用，但是传统的机械转向系统依然起着主导作用。
转向系统由于其自身的特点被广泛运用于各类汽车之中。
本文重点设计了转向系统，并对转向系统零件强度、刚度进行了校核，同时还对转向系统计算载荷进行确定，同时对转向系统的其他主要零部件进行了结构设计，同样也对所设计的转向机构进行了分析和研究。
实现了转向系统结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。
最后运用三维设计软件对所设计的结构进行了三维模型的建立，通过三维模型的设计与建立，更进一步的验证了所设计结构的合理性。
关键词：转向系统；转向系统；机械转向；转向；液压助力AbstractThis paple mainly tell about the design of circulation ball steering system. Redirector,an important component of the automobile,which is the key assembly decided the safety of the automobile. It seriously affected the quality of the vehicle handing and stability. Along with the development of the auto industry,automobile steering gear is continuously improved, although the electronic steering gear has began to use ,but the traditional mechanical steering gear is still p lays a leading role. Circulation ball type steering system has been widely used in various cars as of its characteristics.This paper designs the circulating ball type steering gear and steering parts strength and stiffness for the checking, but also to determine steering system computational load, at the same time to the other main parts of steering system structure design, also in the design of steering mechanism is analyzed and studied. Implements the redirector simple and compact structure, short axial dimensions, and the advantage of less parts number and can increase power, so as to realize the vehicle steering stability and sensitivity. Finally by using the 3 d design software to design 3 d model of structure, through the design and build 3 d model, further verify the rationality of the design structure.Key words: Steering gear; Steering system; Mechanical steering; Circulating ball type; The hydraulic power目录1 绪论 (1)1.1转向系统的使用背景 (1)1.2转向系统的研究意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4主要研究工作 (3)2 转向系统工作原理及其特点 (5)2.1转向系统概述 (5)2.2转向系统特点 (7)3 转向系统主要性能参数 (9)3.1转向系统的效率 (9)3.2传动比的变化特性 (11)3.3转向系统传动副的传动间隙△t (13)3.4转向系统计算载荷的确定 (13)4 转向系统的尺寸参数计算 (15)4.1主要尺寸参数的选择 (15)4.2变厚齿扇 (20)4.3转向系统零件强度计算 (25)4.4转向系统的润滑方转向和密封类型的选择 (27)5 转向传动机构设计 (28)5.1转向传动机构原理 (28)5.2转向梯形的布置 (29)5.3转向梯形机构尺寸的初步确定 (29)5.4梯形校核 (29)5.5转向传送机构的臂、杆与球销 (30)5.6转向横拉杆及其端部 (31)5.7杆件设计结果 (32)6 转向系统的其它部分 (33)6.1万向传动装置 (33)6.2传动轴与中间支承 (35)6.3动力转向机构设计 (35)6.4汽车转向系统的日常维护 (37)7 转向系统三维造型 (39)7.1 solidworks简介 (39)7.2转向系统的三维装配设计 (39)8 结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)毕业设计（论文）知识产权声明............................................ 错误！未定义书签。
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。
转向系统结构及工作原理图文详解
转向系统结构及⼯作原理图⽂详解1.机械转向系统机械转向系统的结构如下图所⽰：转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。
转向系统的可以⼤致分为三个部分：转向操纵机构，转向器，转向传动机构。
转向器是整个转向系统中的核⼼部件，作⽤是放⼤驾驶员传递的⼒并同时改变⼒的传递⽅向，常见的形式有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式等，如上图右侧图所⽰。
转向传动机构是从转向器到转向轮之间所有传动机械、杆件的总称，作⽤是把转向器输出的⼒传递到转向节上，从⽽实现转向轮的转向，同时让转向轮之间的转⾓遵循⼀定的规律，保证轮胎和地⾯之间的相对滑动控制在最低程度。
总体⽽⾔，在原理上，机械转向系统的结构是⽤纯⼈⼒驱动各种机械结构的组合，通过将⼈⼒放⼤、变向等步骤来操纵轮胎的转动，这种系统的特点是：结构简单，可靠性强，但使⽤相当费⼒，稳定性、精确性、安全性⽆法保证。
2.机械液压助⼒转向系统机械液压助⼒系统的主要组成有液压泵、油管、压⼒流体控制阀、V型传动⽪带、储油罐等。
该助⼒转向⽅式是将⼀部分的发动机动⼒输出转化成液压泵压⼒，对转向系统施加辅助作⽤⼒，从⽽使轮胎转向。
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。
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。
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。
不管哪种⽅式，转向油泵都是必备部件，它可以将输⼊的发动机机械能转化为油液的压⼒。
由于依靠发动机动⼒来驱动油泵，能耗较⾼，车辆的⾏驶动⼒⽆形中就被消耗⼀部分。
液压系统的管路结构复杂，各种控制油液的阀门数量繁多，后期需要保养维护成本；整套油路经常保持⾼压状态，使⽤寿命也受到影响，这些都是机械液压助⼒转向系统的缺点。
优点是⽅向盘与转向轮之间全部是机械部件连接，操控精准，路感直接，信息反馈丰富；液压泵由发动机驱动，转向动⼒充沛，⼤⼩车辆都适⽤；技术成熟，可靠性⾼，平均制造成本低。
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。
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。
14 汽车构造-第十三章 汽车转向系统
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第四节 轿车四轮转向系统
二、前轮主动转向系统 为了全面改进汽车在各种使用条件下的转向性能，有的汽车采用前轮主动转 向系，如图13-24所示。
图13-24 前轮主动转向系示意图
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1-转向器 2-电控单元 3-转向电动机 4-转向角度叠加机构
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• 前轮主动转向系的组成见图13-25，它是在电控动力转向系的基础上 增加可变转向传动比的双排行星齿轮机构。
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一、转向操纵机构
1.转向盘
图13-6 转向盘的构造 a)三根辐条 b)四根辐条 c)转向盘外观
1—轮缘 2—轮辐 3—轮毂
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一、转向操纵机构
2.安全转向柱 对于轿车，要求转向柱套管必须备有缓和冲击的吸能装置。安全转向柱 和转向柱套管的吸能装置有多种形式。其基本结构原理是，当受到巨大 冲击时，安全转向柱产生轴向位移，使支架或某些支承件产生塑性变形， 从而吸收冲击能量。
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2.动力转向系统
图13-2所示为液压式动力转向系的结构图。
图13-2 液压式动力转向系结构图
1-转向盘 2-安全转向柱 3-转向传动轴 4-转向万向节 5-护罩 6-转向横拉杆
7-球头销 8-转向器 9-储油罐 10-转向助力泵 11-转向动力缸 12-回油管
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2.动力转向系统
传给转向传动机构。 • 汽车上采用许多种结构形式的转向器，如齿轮齿条式、循环球式等。
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1.齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器的结构与工作原理如图13-8所示。
图13-8 齿轮齿条式转向器工作原理示意图 1-防尘罩 2-转向齿轮 3-转向齿条 4-转向传动轴
转向系统结构原理
消除或减轻转向系统的振动和转向轮的摆振。
动力转向系按动力介质的不同分为气压式、液压式和电动式三类。
• 气压式动力转向系主要用于采用气压制动系统的货车和客 车。对于装载质量过大的货车，因为其气压制动系统的工 作压力较低，使得部件结构复杂、尺寸过于庞大、消耗功 率多、易产生泄漏，而且转向力也不宜有效控制，所以这 种助力系统不容易用于大型货车和小型轿车。
• 1、检查系统密封性 • 转向系统密封性的检查，应在热车时进行。 • 将转向盘快速朝左、右两侧转至极限位置，并保持不动，此时可产
生最佳管内压力。目测检查转向控制阀、齿条密封（松开波纹管软管 夹箍，再将波纹管推至一旁）、叶轮泵、油管接头是否有漏油现象， 如有渗漏应更换密封件。 • 如果发现储油罐中缺少ATF油时，应检查转向系统的密封性是否完 好。 • 当转向器主动齿轮不密封时，必须更换阀体中的密封环和中间盖板 上的圆形绳环。 • 如果转向器罩壳中的齿轮齿条密封件不密封，ATF油液可能流入波 纹管套里，此时，应拆开转向机构，更换所有密封环。 • 如油管接头漏油，应查找原因并重新接好。
图15-49 直拉杆头球头销孔
• ④检查球头销与其相配合的各部位应无明显磨损 • 当球头销座孔上缘磨损厚度小于2.00mm时，可堆焊后进行车削修理。对球头销的球面
及颈部小直径磨损大于0.80mm时应予更换。 • ⑤检查转向摇臂的花键 • 应无明显扭曲或金属剥落现象，转向摇臂装在摇臂轴上后，其端面应高出摇臂轴花键
转向传动机构的维修 （1）主要部件的检修
• ①检查裂纹 • 必须用探伤法检查横、直拉杆，转向摇臂，转向节臂及球头销是否有裂纹，若发现裂
纹一律更换。 • ②检查直拉杆
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转向系概述
·汽车通过传动系和行驶系，将发动机的动力转变为汽车行驶的驱动力，使汽车产生运动。
汽车在行驶中，经常需要改变行驶方向。
汽车上用来改变汽车行驶方向的机构称为汽车转向系。
1、转向系的功用及组成
·汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实现的。
·转向系不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向。
·汽车转向系一般由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三部分组成，但随着转向系的类型不同，其结构组成又有所差异。
2、转向系的类型
·汽车转向系根据其转向能源的不同，可以分为机械转向系和动力转向系两大类型
（1）机械转向系
·以驾驶员的体力作为转向能源，又称为人力转向系。
·机械转向系一般由三部分组成，即转向操纵机构、转向器和转向传动机构
·机械转向系结构分析
1）转向操纵机构：驾驶员操纵转向器工作的机构，包括转向盘、转向轴等机件。
2）转向器：转向轴下端的蜗杆与扇形齿轮构成转向器。
转向器是一个减速增矩机构，经转向器放大的力矩传给转向传动机构。
3）转向传动机构：转向直拉杆、转向节臂、向横拉杆、左右梯形臂等机件构成。
前轴的两端和转向节由主销铰接在一起，转向节上连有左右梯形臂，两臂铰接在转向横拉杆上。
其中梯形臂及横向拉杆作用是：与前轴构成转向梯形，保证左、右转向轮按一定规律偏转。