转向系统
转向系统的组成
转向系统的组成
1 转向系统
转向系统是汽车的重要性能之一，其宗旨是用来帮助车辆操纵方
向的。
转向系统的性能对车辆的安全尤其重要，它能够使车辆保持平稳、精确的行车状态。
因此，转向系统的质量是决定汽车安全的关键。
2 组成
转向系统大致组成为转动支架、转向机构和转向助力器等三部分。
转动支架主要包括轮辋、轮毂和轮胎等，是连接轮胎和其他汽车
设备的关键件。
转向机构是汽车操纵转向设备，主要由两个部分组成，即：转向轴、转向盘和转向拉杆等，是转向系统的重要节点。
转向助力器主要由转向助力器支架、转向助力器、压力转换器等
组成的液压机构，能够有效地将来自发动机的动力转换为对车辆转向
性能的增强作用。
3 维护
像转动支架、转向机构以及转向助力器等都是汽车转向系统的要素，今天发动机的安全运行、提高性能和延长使用寿命，都有很大的
关系。
因此，车主在使用的过程中，要注意及时进行保养维护，确保
设备的安全可靠性，保证车辆的安全和稳定性。
汽车转向系统.
1—轮圈
2—轮辐
3—轮毂
2．转向轴、转向柱管及其吸能装置
转向轴是连接转向盘和转向器的传动件， 转向柱管固定在车身上，转向轴从转向 柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬 套上。
轿车除要求装有吸能式转向盘外， 还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。
1．液压助力转向系统 1）常压式 其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向 位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系 统工作管路中总是保持高压。
2）常流式液压 助力转向系统
其特点是 转向油泵始终 处于工作状态， 但液压助力系 统不工作时， 基本处于空转 状态。多数汽 车都采用常流 式液压助力转 向系统。
2．液压助力转向系统的转向控制阀 1）滑阀式转向控制阀
阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀， 称为滑阀式转向控制阀，简称滑阀。
2）转阀式转向控制阀
阀体绕其轴线转动来控制油液流量的转向控制阀， 称为转阀式转向控制阀，简称转阀。
3．常流式液压助力转向系统的结构布置方案
机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组 装在一起，这种三合一的部件称为整体式动力转向器。另一 种方案是只将转向控制阀同机械转向器组合成一个部件，该 部件称为半整体式动力转向器，转向动力缸则做成独立部件。 第三种方案是将机械转向器作为独立部件，而将转向控制阀 和转向动力缸组合成一个部件，称为转向加力器。
4、转向盘自由行程：
转向盘在空转阶段中的角行程。
自由行程过大：转向不灵敏。 自由行程过小：路面冲击大，驾驶员过度紧张。
转向操纵机构
第七章 汽车转向系统设计
马 天
力矩反算载荷，动力缸以前零件的计算载荷应取驾驶员作用在转向
飞
盘轮缘上的最大瞬时力（700N）。
29
二、齿轮齿条转向器的设计
汽
车
模数 压力角 齿数 螺旋角 材料
设
齿轮 2~3mm 20º
5~7
9º~15º 16MnCr5
计
15CrNi6
教
齿条 保证啮 12º~35º 保证齿 保证布 45，淬火
逆效率为
马
tg(0 ) tg 0
天
飞
➢导程角必须大于摩擦角，通常0 5°~10°。
18
二、传动比的变化特性
汽
车 转向系统的传动比
设
➢力传动比ip
计
•从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2Fw与作用在
教
转向盘上的手力Fh之比
案
➢转向系角传动比 iω0
•转向盘角速度ωw与同侧转向节偏转角速度ωk之比
21
二、传动比的变化特性
汽 转向器角传动比的变化规律
车
➢由于转向传动机构角传动比近似为1，因此转向器的角传动比变化
设
规律就代表了转向系统传动比特性。
计
➢由于转向阻力矩与车轮偏转角度大致成正比变化，则
教
➢汽车低速急转弯行驶时，转向阻力矩大，应选用大些的转向器
案
角传动比；
➢汽车以较高车速转向行驶时，转向轮转角较小，转向阻力矩也
案
2．分类
➢机械转向系统
➢依靠驾驶员的手力转动转向盘
➢包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构
马
天 ➢动力转向系统
飞
➢利用动力系统减轻驾驶员的手力
2
第一节 概述
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。
电动汽车转向系统的组成
电动汽车转向系统的组成一、电动汽车转向系统的概述电动汽车转向系统是指控制车辆转向的系统，它通过控制车辆的转向角度和转向力矩，实现车辆的转向动作。
与传统的机械液压转向系统相比，电动汽车转向系统具有更高的灵活性和精确性，且无需机械液压元件，更加环保和节能。
二、电动汽车转向系统的主要组成部分1. 方向盘：方向盘是驾驶员操控车辆转向的装置，通过方向盘可以控制电动汽车的转向角度。
方向盘通常由手柄、方向盘轴和方向盘盖等组成，驾驶员通过手柄施加的力矩被传递到方向盘轴上，从而控制车辆的转向。
2. 转向电机：转向电机是电动汽车转向系统的核心部件之一，它负责转换电能为机械能，产生转向力矩。
转向电机通常由电机本体、电机控制器和传感器等组成，电机本体通过控制器接收指令，产生相应的转向力矩，并通过传感器实时监测车辆的转向状态。
3. 传感器：传感器是电动汽车转向系统中的重要组成部分，它用于感知车辆的转向角度、转向速度和转向力矩等参数。
常用的传感器有转向角度传感器、转向速度传感器和转向力矩传感器等，它们通过实时监测车辆的转向状态，为转向电机提供准确的控制信号。
4. 控制器：控制器是电动汽车转向系统的核心控制部件，它负责接收驾驶员的转向指令，并将指令转化为相应的控制信号，控制转向电机的运行。
控制器通常由微处理器、电路板和通信接口等组成，它具有高速计算和精确控制的能力，能够实现对转向系统的准确控制。
5. 电源系统：电源系统是电动汽车转向系统的供电部分，它为转向电机和控制器等设备提供电能。
电动汽车转向系统通常采用高压直流电池作为主要的电源，通过电池管理系统对电池进行充电和放电控制，保证转向系统的正常运行。
6. 通信系统：通信系统是电动汽车转向系统的重要组成部分，它负责与其他车辆系统进行信息交互和数据传输。
通信系统通常采用CAN总线或LIN总线等通信协议，实现转向系统与车辆的其他系统（如电池管理系统、车载娱乐系统等）之间的数据传输和协同控制。
车辆转向系统设计方案
车辆转向系统设计方案一、背景车辆转向系统是车辆中非常重要的一个部分，其主要功能是控制车辆的转向。
在车辆通过方向盘操纵转向机构，通过各种传动装置将驾驶员操作的力量传递给车轮，使车辆向左或向右转向。
在不同的路况下，车辆转向系统能够自动调节车轮的转向角度以提高整车的稳定性和控制性。
因此，一个高效可靠的车辆转向系统对于车辆的安全性和性能至关重要。
二、设计目标该车辆转向系统设计方案的主要目标包括：1.保证车辆的安全性；2.提高车辆的稳定性；3.降低转向系统的功耗；4.提高转向系统的运行效率和精度；5.降低转向系统的成本。
三、设计方案1. 转向机构转向机构是车辆转向系统的核心部分，它由转向齿轮、转向轴、转向机箱、万向节和转向倾角传感器等组成。
转向齿轮：应选用高强度合金钢，以确保其结构稳定性和寿命。
转向轴：应采用双向轴承来减少转向时的瑕疵，提高转向机构的稳定性。
转向机箱：应采用高强度铝合金或钢材来提高整个转向系统的刚度和耐用性。
万向节：应选用高精度的万向节，以确保转向系统的精度和可靠性。
转向倾角传感器：采用高精度的倾角传感器，利用MEMS技术制造，精度高达0.1度。
2. 液压转向系统液压转向系统主要是由液压泵、液压缸和液压阀组成。
其作用是将转向机构产生的转矩转化为液压功，从而使车轮偏转。
液压泵：选用低磨损的高压液压泵，降低转向系统的功耗。
液压缸：选用行程大的液压缸，以确保转向系统的升降速度。
液压阀：选用高精度的液压阀，通过构建先进的控制策略，可以实现液压转向系统的高效控制。
3. 电动转向系统电动转向系统主要是由电动泵、电动缸、电动阀和控制器组成。
其作用是利用电力产生转矩，从而使车轮偏转。
电动泵：选用高效稳定的电动泵，以降低整个电动转向系统的功耗。
电动缸：选用高速、高效、低摩擦的电动缸，以提高电动转向系统的灵敏度和精度。
电动阀：选用高速、高精度的电动阀，通过控制最小精度，实现高效的控制策略。
控制器：选用高速、高精度、低功耗的控制器，以实现电动转向系统的高效控制和排错功能。
汽车液压转向系统工作原理
汽车液压转向系统工作原理嘿，大家好！今天咱们来聊聊汽车液压转向系统。
你知道吗？在现代汽车里，转向已经不再是费劲的事情了，液压转向系统可真是帮了大忙。
怎么帮忙的呢？来，跟我一起来看看吧！1. 液压转向系统概述首先，液压转向系统的基本原理其实挺简单的。
你可以把它想象成一个帮你“轻松拐弯”的小助手。
这个小助手就是液压油，具体来说，它通过一系列的机械部件来帮你打方向盘，让你驾驶的时候更轻松，不用费劲拧那个方向盘。
是不是听起来就觉得舒心了很多？1.1 液压转向的工作原理液压转向系统其实就像一个“隐形的力量”，它利用液压油的压力来帮助你转动方向盘。
方向盘的转动会通过一个叫做转向机的部件传递给液压油。
液压油在转向泵的作用下被加压，然后通过管道送到转向机的两侧。
液压油的压力会推动转向机，使得轮子可以轻松地转动。
真的是有点像魔法一样吧，拧一下方向盘，车轮就能乖乖转动，真是省力又省心！1.2 液压转向的主要组件液压转向系统里有几个重要的“明星”角色，分别是转向泵、转向机、液压油和油缸。
转向泵就像是发动机的“心脏”，负责生成液压油的压力；转向机则是液压转向的“大脑”，它把液压油的力量转换成车轮的运动；油缸就像是“肌肉”，负责实际推动车轮的转动。
而液压油则是整个系统的“血液”，不断流动，确保一切顺畅。
想象一下，如果没有这些组件的合作，开车可就变成了一场“力气活”了！2. 液压转向的优点与挑战说到液压转向的优点，那真的是一大堆。
首先，它能大大减少驾驶时的力气需求，让你在停车时也能像“轻松转身”一样轻松。
不管是城市里的小巷子还是高速上的长直道，液压转向都能让你游刃有余，不再感到方向盘“硬邦邦”的。
而且，液压转向系统的可靠性也很高，不容易出故障。
这可真是“开车族”的福音呢！不过，再好的东西也有不足之处。
液压转向系统虽然平滑，但它也需要定期维护，否则可能会出现液压油泄漏、转向不灵敏等问题。
如果你发现方向盘突然变得沉重，那可能就是液压油不足了，这时就得去“找医生”检查一下了。
智能转向系统工作原理
智能转向系统工作原理
智能转向系统是一种车辆辅助系统，旨在提高驾驶安全性和舒适性。
它通过使用车辆传感器和计算机算法，自动控制车辆方向盘的转向，帮助驾驶员在复杂的交通状况下更容易地控制车辆。
智能转向系统主要由以下组成部分构成：
1.传感器：包括雷达、摄像头、激光雷达等，用于检测车辆周围的物体和环境信息。
2.控制器：负责处理传感器获取到的数据，并根据算法计算出正确的方向盘转向角度。
3.电动马达：根据控制器的命令，通过转动方向盘来控制车辆转向。
智能转向系统的工作原理如下：
1.传感器检测：当车辆行驶时，传感器会不断地检测车辆周围的物体和环境信息，并将这些信息发送给控制器。
2.数据处理：控制器会使用算法处理传感器获取到的数据，并根据车辆当前的速度、方向和位置等信息，计算出正确的方向盘转向角度。
3.控制马达：一旦控制器计算出正确的方向盘转向角度，它会向电动马达发送命令，让方向盘自动转向。
4.反馈机制：智能转向系统还具有反馈机制，可以监测车辆行驶状态和方向盘转向情况，及时调整转向角度，确保车辆安全稳定地行驶。
总的来说，智能转向系统利用先进的传感器和计算机算法，自动控制车辆方向盘的转向，提高驾驶安全性和舒适性，是一种非常值得推广的车辆辅助系统。
新能源汽车转向系统的组成
新能源汽车转向系统的组成
新能源汽车转向系统由多个组成部分构成，包括：
1.电动助力转向系统：电动助力转向系统是新能源汽车转向系统的核心部分之一，它通过电机的转动提供转向力，减少了驾驶员的努力。
2.电子稳定控制系统：电子稳定控制系统通过感应车辆的转向角度和速度，控制车辆的稳定性，防止车辆失控。
3.转向装置：转向装置是新能源汽车转向系统的基础部分，包括转向节、转向杆和传动机构等，它们协同工作，将驾驶员的转向指令转化为车辆前轮的转向动作。
4.转向角度传感器：转向角度传感器可以感知车辆前轮的转向角度，将转向动作反馈给车辆控制系统，使其适时响应。
5.电动转向助力泵：电动转向助力泵提供电力助力，提高转向的精度和灵敏度，减少驾驶员的努力。
以上是新能源汽车转向系统的主要组成部分，它们相互协作，确保车辆转向的精准度和安全性。
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线控转向系统
2021/5/15
电动助力转向系统（EPS）的类型
二、 电动转向系统结构及工作原理
2. 电动助力转向系统（EPS）的结构
电动助力转向系统（EPS）直接依靠电动机提供辅助转向动力。 EPS主要由转矩传感器、转角传感器、车速传感器、电动机、电磁 离合器、减速机构、电子控制单元（ECU）等组成
2021/5/15
2021/5/15
单片干式电磁离合器
二、 电动转向系统结构及工作原理 （4）减速机构
减速机构用来增大电动机传递给转向器的转矩
2021/5/15
涡轮蜗杆减速机构
二、 电动转向系统结构及工作原理
电动式EPS以直流电动机作为助力源，电子控制单元根据车速和转 向参数控制电动机通电电流强度，调节加力电动机工作力矩，进而 控制转向助力强度。电动式EPS的助力作用受电脑控制，在低速转 向时的助力作用最强，随着车速的升高助力作用逐渐减弱
2021/5/15
一、 汽车转向系统发展情况
优点：
➢ 采用机械部件连接，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，技术成 熟，可靠性高，平均制 造成本低
缺点：
➢ 低速大转向转弯时比较沉 ➢ 依靠发动机动力来驱动油泵，
能耗比较高 ➢ 液压系统的管路结构非常复
杂，油路经常保持高压状态， 使用寿命受到影响。
电动助力转向系统（EPS）结构示意图
二、 电动转向系统结构及工作原理
（1） 转矩传感器
转矩传感器用于检测作用于转向盘上扭矩信号的大小与方向 接触式扭杆电位计传感器是在转向轴位置加一根扭杆，通过 扭杆检测输入轴与输出轴的相对扭转位移，并将这种扭转变化 输入给ECU。
2021/5/15