單元八汽車轉(zhuǎn)向系

1、單元八 汽車轉(zhuǎn)向系8.1 概述8.1.1轉(zhuǎn)向系的功用、類型、組成及工作過程1功用 1）功用：汽車轉(zhuǎn)向系的功用是改變和保持汽車的行駛方向。定義：當汽車需要改變行駛方向時，必須使轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線偏轉(zhuǎn)一定角度，直到新的行駛方向符合駕駛員的要求時，再將轉(zhuǎn)向輪恢復(fù)到直線行駛位置。這種由駕駛員操縱，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)和回位的一整套機構(gòu)，稱為汽車轉(zhuǎn)向系。 2 .類型、組成及系統(tǒng)的工作過程1）分類 汽車轉(zhuǎn)向系按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大類。 2）基本組成機械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源。機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成，圖8-1為其一般布置情況示意圖

2、。圖8-1機械轉(zhuǎn)向系示意圖3.系統(tǒng)工作過程 汽車轉(zhuǎn)向時，駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，通過轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸，將轉(zhuǎn)向力矩輸入轉(zhuǎn)向器。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動軸這一系列部件即屬于轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)。轉(zhuǎn)向器中有12級嚙合傳動副，具有減速增力作用。經(jīng)轉(zhuǎn)向器減速后的運動和增大后的力矩傳到轉(zhuǎn)向搖臂，再通過轉(zhuǎn)向直拉桿傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使左轉(zhuǎn)向節(jié)及裝于其上的左轉(zhuǎn)向輪繞主銷偏轉(zhuǎn)。左、右梯形臂的一端分別固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端則與轉(zhuǎn)向橫拉桿作球鉸鏈連接。當左轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)時，經(jīng)梯形臂、橫拉桿和梯形臂的傳遞，右轉(zhuǎn)向節(jié)及裝于其上的右轉(zhuǎn)向輪隨之繞主銷同向偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、梯形臂和

3、轉(zhuǎn)向橫拉桿總稱為轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)。梯形臂，以及轉(zhuǎn)向橫拉桿和前軸構(gòu)成轉(zhuǎn)向梯形，其作用是在汽車轉(zhuǎn)向時，使內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪按一定的規(guī)律進行偏轉(zhuǎn)。4.動力轉(zhuǎn)向系 動力轉(zhuǎn)向系是兼用駕駛員體力和發(fā)動機動力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。動力轉(zhuǎn)向系是在機械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力器而構(gòu)成的。圖8-2為一種液壓式動力轉(zhuǎn)向系示意圖。其中，轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸為構(gòu)成轉(zhuǎn)向加力器的各部件。圖8-2 動力轉(zhuǎn)向系示意圖采用動力轉(zhuǎn)向系的汽車，在正常情況下轉(zhuǎn)向時，駕駛員操縱機械轉(zhuǎn)向系一方面提供轉(zhuǎn)向所需的一小部分能量，另一方面則同時帶動轉(zhuǎn)向加力器工作，由發(fā)動機通過轉(zhuǎn)向加力器提供轉(zhuǎn)向所需的大部分能量。在轉(zhuǎn)向加

4、力器失效時，一般還能由駕駛員獨立承擔汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。8.1.2轉(zhuǎn)向系角傳動比、轉(zhuǎn)向時車輪運動規(guī)律1轉(zhuǎn)向系角傳動比 轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與安裝在轉(zhuǎn)向盤同側(cè)的轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)角的比值，稱為轉(zhuǎn)向系角傳動比，常用iW表示。2轉(zhuǎn)向時車輪運動規(guī)律汽車轉(zhuǎn)向時，內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪滾過的距離是不相等的。對于一般汽車而言，后橋左右兩側(cè)的驅(qū)動輪由于差速器的作用，能夠以不同的轉(zhuǎn)速滾過不同的距離。但前橋左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)向輪要滾過不同的距離，必然引起車輪沿路面邊滾動邊滑動，致使轉(zhuǎn)向時的行駛阻力增大，輪胎磨損增加。為了避免這種現(xiàn)象，要求轉(zhuǎn)向系能保證在汽車轉(zhuǎn)向時，所有車輪均作純滾動。顯然，這只有在轉(zhuǎn)向時，所有車輪的軸線都交于一點方能

5、實現(xiàn)。此交點O稱為汽車的轉(zhuǎn)向中心（圖8-3）。由圖可見，汽車轉(zhuǎn)向時內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角大于外側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角。與的關(guān)系是：ctg=ctg+B/L 式中：B兩側(cè)主銷中心距（略小于轉(zhuǎn)向輪輪距）；L汽車軸距。這一關(guān)系是由轉(zhuǎn)向梯形保證的，故上式也稱為轉(zhuǎn)向梯形理論特性關(guān)系式。迄今為止，所有汽車轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計實際上都只能保證在一定的車輪偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，使兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角大體上接近以上關(guān)系式。從轉(zhuǎn)向中心O到外側(cè)轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點的距離R稱為汽車轉(zhuǎn)彎半徑。轉(zhuǎn)彎半徑R愈小，則汽車轉(zhuǎn)向所需場地就愈小，汽車的機動性也愈好。當外側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角達到最大值max時，轉(zhuǎn)彎半徑R最小。汽車內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向輪的最大偏轉(zhuǎn)角一般在35°4

6、2°之間。載貨車的最小轉(zhuǎn)彎半徑一般約為7m13m。圖8-3雙軸汽車轉(zhuǎn)向示意圖三軸汽車轉(zhuǎn)向時，與上述情況類似。圖8-4 前橋轉(zhuǎn)向的三軸汽車轉(zhuǎn)向示意圖對于只用前橋轉(zhuǎn)向的三軸汽車，由于中橋和后橋車輪的軸線總是平行的，故不存在理想的轉(zhuǎn)向中心。它是用一根與中、后輪軸線等距的假想平行線CD與前輪軸線交于O點，如圖8-4所示，轉(zhuǎn)向時所有車輪均繞O點滾動。在這種情況下，只有前輪作純滾動，而中、后橋車輪在滾動的同時還伴有輕微的滑動。8.2 機械轉(zhuǎn)向器8.21轉(zhuǎn)向器的功用、類型、傳動效率及轉(zhuǎn)向盤自由行程1.功用轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中的減速增力傳動裝置。其功用是增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。2

7、類型 轉(zhuǎn)向器的種類較多，一般是按轉(zhuǎn)向器中嚙合傳動副的結(jié)構(gòu)型式分類。目前應(yīng)用較廣泛的有蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球式和齒輪齒條式等幾種。3.轉(zhuǎn)向器的傳動效率 轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器傳動效率。當功率由轉(zhuǎn)向盤輸入，從轉(zhuǎn)向搖臂輸出時，所求得的傳動效率稱為正效率。反之則稱為逆效率。4. 轉(zhuǎn)向盤自由行程由于轉(zhuǎn)向系各傳動件之間都存在著裝配間隙，而且這些間隙將隨零件的磨損而增大，因此在一定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時轉(zhuǎn)向節(jié)并不隨即同步轉(zhuǎn)動，而是在消除這些間隙并克服機件的彈性變形后，才作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，即轉(zhuǎn)向盤有一空轉(zhuǎn)過程。轉(zhuǎn)向盤為消除間隙、克服彈性變形所空轉(zhuǎn)過的角度稱為轉(zhuǎn)向盤自由行程。轉(zhuǎn)向

8、盤自由行程對于緩和路面沖擊及避免駕駛員過度緊張是有利的，但過大的自由行程會影響轉(zhuǎn)向靈敏性。一般規(guī)定轉(zhuǎn)向盤從直行中間位置向任一方向的自由行程不超過10°15°。當零件磨損到使轉(zhuǎn)向盤的自由行程超過25°30°時，則必須進行調(diào)整。通常是通過調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動副的嚙合間隙來調(diào)整轉(zhuǎn)向盤自由行程。8.2.2轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造和工作原理1.蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器1）構(gòu)造 圖8-6所示為EQ1090E型汽車的蝸桿曲柄雙銷式轉(zhuǎn)向器。它主要由轉(zhuǎn)向器殼體、轉(zhuǎn)向蝸桿、轉(zhuǎn)向搖臂、指銷等組成。 轉(zhuǎn)向器殼體固定在車架的轉(zhuǎn)向器支架上。殼體內(nèi)裝有傳動副，其主動件是轉(zhuǎn)向蝸桿，從動件

9、是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。具有梯形截面螺紋的轉(zhuǎn)向蝸桿支承在轉(zhuǎn)向器殼體兩端的兩個向心推力球軸承1和2上。轉(zhuǎn)向器下蓋上裝有調(diào)整螺塞，用以調(diào)整向心推力軸承1、2的預(yù)緊度，調(diào)整后用螺母鎖死。 蝸桿與兩個錐形的指銷相嚙合，構(gòu)成傳動副。兩個指銷均用雙列圓錐滾子軸承支承在曲柄上，其中靠近指銷頭部的一列軸承無內(nèi)圈，滾子直接與指銷軸頸接觸，使該段指銷軸頸的直徑可以做得大些，以保證其有足夠的強度。裝在滾動軸承上的指銷可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，以減輕蝸桿與指銷嚙合傳動時的磨損，提高傳動效率。螺母用來調(diào)整軸承的預(yù)緊度，以使指銷能自由轉(zhuǎn)動而無明顯軸向間隙為宜，調(diào)整后用銷片（圖中未示出）將螺母鎖住。安裝指銷和雙排圓錐

10、磙子軸承的曲柄制成叉形，與搖臂軸制成一體。搖臂軸用粉末冶金襯套支承在殼體中。轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋上裝有調(diào)整螺釘，旋入螺釘可改變搖臂軸的軸向位置，以調(diào)整指銷與蝸桿的嚙合間隙，從而調(diào)整了轉(zhuǎn)向盤自由行程。調(diào)整后用螺母鎖緊。搖臂軸伸出殼體的一端通過花鍵與轉(zhuǎn)向搖臂連接。圖8-6東風EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向器2）工作過程（觀看蝸桿曲柄指銷式工作原理動畫） 汽車轉(zhuǎn)向時，駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤帶動轉(zhuǎn)向蝸桿（主動件）轉(zhuǎn)動，與其相嚙合的指銷（從動件）一邊自轉(zhuǎn)，一邊以曲柄為半徑繞搖臂軸軸線在蝸桿的螺紋槽內(nèi)作圓弧運動，從而帶動曲柄、進而帶動轉(zhuǎn)向搖臂擺動，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器傳動副中的指銷，可以如上

11、述有兩個，也可以只有一個。單銷式與雙銷式在結(jié)構(gòu)上基本一樣。與雙銷式相比，單銷式的結(jié)構(gòu)較簡單，但轉(zhuǎn)向搖臂的擺角不大，一般總擺角只有80°，而雙銷式的則可達120°左右。因為當搖臂軸轉(zhuǎn)角很大時，雙銷式中的一個指銷雖已與蝸桿脫離嚙合，但另一個指銷仍保持嚙合。此外，當搖臂軸轉(zhuǎn)角不大時，雙銷式的兩個指銷均與蝸桿嚙合，每個指銷所承受的載荷比單銷式指銷的載荷小，故雙銷式的指銷比單銷式的指銷磨損小，壽命長。8.2.3 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器（觀看齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器錄象）1.結(jié)構(gòu)圖8-7a所示為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。它主要由轉(zhuǎn)向器殼體、轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條等組成。轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向器殼體的兩端用螺栓固定在車身

12、（車架）上。圖8-7齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪軸通過球軸承、滾柱軸承垂直安裝在殼體中，其上端通過花鍵與轉(zhuǎn)向軸上的萬向節(jié)（圖中未畫出）相連，其下部是與軸制成一體的轉(zhuǎn)向齒輪。轉(zhuǎn)向齒輪是轉(zhuǎn)向器的主動件。與它相嚙合的從動件轉(zhuǎn)向齒條水平布置，齒條背面裝有壓簧墊塊。在壓簧的作用下，壓簧墊塊將齒條壓靠在齒輪上，保證二者無間隙嚙合。調(diào)整螺塞可用來調(diào)整壓簧的預(yù)緊力。壓簧不僅起消除嚙合間隙的作用，而且還是一個彈性支承，可以吸收部分振動能量，緩和沖擊。2.工作過程（觀看齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器錄象）轉(zhuǎn)向齒條的中部通過拉桿支架與左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿連接。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動，與之相嚙合的轉(zhuǎn)向齒條沿軸向移動，從而使左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿

13、帶動轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 3.調(diào)整齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的調(diào)整主要是調(diào)整轉(zhuǎn)向齒輪與轉(zhuǎn)向齒條的嚙合間隙（如圖8-8所示），調(diào)整方法如下：轉(zhuǎn)動齒輪使齒條處于伸縮運動的中間位置，使用扭力扳手和專用套筒將調(diào)整螺塞擰到7-15N·m，然后退回30°-40°，然后保持螺塞位置不變，再擰緊鎖緊螺母；專用工具套入齒輪花鍵端以10-15r/min的速度轉(zhuǎn)動齒輪，測量齒輪齒條嚙合預(yù)緊度(齒輪轉(zhuǎn)動阻力矩)(帶伸縮膠套和潤滑脂)，轉(zhuǎn)動平順；安裝連接叉到齒條上時，注意齒條端面刻線與連接叉刻線要對齊。8-8齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的調(diào)整4.特點 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單；傳動效

14、率高，操縱輕便；重量輕；由于不需要轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿，還使轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)得以簡化。在有效地解決了逆?zhèn)鲃有矢吆蛯崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向器可變速比等技術(shù)問題后，這種轉(zhuǎn)向器在前輪為獨立懸架的中級以下轎車和輕型、微型貨車上得以廣泛應(yīng)用，如本田飛度轎車，上海桑塔納轎車、天津夏利轎車及柳州五菱微型貨車等均采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。8.2.4循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（觀看循環(huán)球式錄象）8-9解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向器 1.結(jié)構(gòu)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國內(nèi)外汽車應(yīng)用最廣泛的一種轉(zhuǎn)向器。與其它型式的轉(zhuǎn)向器相比，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器在結(jié)構(gòu)上的主要特點是有兩級傳動副。 圖8-9所示為解放CA1092型汽車的循環(huán)球齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器。

15、第一級傳動副是轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母；螺母的下平面加工成齒條，與齒扇軸內(nèi)側(cè)的齒扇相嚙合，構(gòu)成齒條齒扇第二級傳動副。顯然，轉(zhuǎn)向螺母既是第一級傳動副的從動件，也是第二級傳動副的主動件。通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向螺桿時，轉(zhuǎn)向螺母不能隨之轉(zhuǎn)動，而只能沿桿軸向移動，并驅(qū)使齒扇軸（即搖臂軸）轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向螺桿支承在兩個推力球軸承上，軸承的預(yù)緊度可用調(diào)整墊片調(diào)整。在轉(zhuǎn)向螺桿上松套著轉(zhuǎn)向螺母。為了減少它們之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有許多鋼球，以實現(xiàn)滾動摩擦。螺桿和螺母的螺紋都加工成截面近似為半圓形的螺旋槽，二者的槽相配合即形成截面近似為圓形的螺旋管狀通道。螺母側(cè)面有兩對通孔，可從此孔將鋼球塞入螺旋通道內(nèi)。螺母外

16、有兩根鋼球?qū)Ч?，每根導管的兩端分別插入螺母側(cè)面的一對通孔中。導管內(nèi)也裝滿鋼球。這樣，兩根導管和螺母內(nèi)的螺旋通道組合成兩條各自獨立的封閉的鋼球“流道”。 2.工作原理（觀看循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作原理錄象）當轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向螺桿時，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，使螺母沿桿軸向移動。同時，由于摩擦力的作用，所有鋼球便在螺桿和螺母之間的螺旋通道內(nèi)滾動。鋼球在螺旋通道內(nèi)繞行兩周后，流出螺母而進入導管的一端，再由導管的另一端流回螺母內(nèi)。故在轉(zhuǎn)向器工作時，兩列鋼球只在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)流動，而不會脫出。3.調(diào)整 轉(zhuǎn)向螺母下平面上加工出的齒條是傾斜的，與之相嚙合的是變齒厚齒扇。只要使齒扇軸相對于齒條作軸向移動，便

17、可調(diào)整二者的嚙合間隙。調(diào)整螺釘旋裝在側(cè)蓋上。齒扇軸靠近齒扇的端部切有T形槽，螺釘?shù)膱A柱形端頭嵌入此切槽中，端頭與T形槽的間隙用調(diào)整墊圈來調(diào)整。旋入螺釘， 則齒條與齒扇的嚙合間隙減?。恍雎葆攧t嚙合間隙增大。調(diào)整好后用鎖緊螺母鎖緊。轉(zhuǎn)向器的第一級傳動副（轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母）因結(jié)構(gòu)所限，不能進行嚙合間隙的調(diào)整，零件磨損嚴重時，只能更換零件。4.特點循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器傳動效率高（正效率最高可達90%95%），故操縱輕便，轉(zhuǎn)向結(jié)束后自動回正能力強，使用壽命長。但因其逆效率也很高，故容易將路面沖擊傳給轉(zhuǎn)向盤而產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象，不過，隨著道路條件的改善，這個缺點并不明顯。因此，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器廣泛用于各類各級汽車

18、。8.3 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（觀看轉(zhuǎn)向柱錄象）轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)一般由轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)向軸15、轉(zhuǎn)向柱管2、萬向節(jié)8、11及轉(zhuǎn)向傳動軸9等組合，如圖8-9所示。它的主要作用是操縱轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向柱管2中部用橡膠墊3和半圓形支架4固定在駕駛室前圍板上，下端插入鑄鐵支座5的孔中。支座5固定在轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)支架6上。轉(zhuǎn)向軸15穿過轉(zhuǎn)向柱管2，其下端支承在支座5中的圓錐滾子軸承（圖中未畫出）上，上部則通過襯套16支承在柱管2的內(nèi)壁上，其上端用螺母與轉(zhuǎn)向盤    圖8-10 東風EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)和轉(zhuǎn)向器布置圖1-轉(zhuǎn)向盤；2-轉(zhuǎn)向柱管；3-橡膠

19、墊；4-轉(zhuǎn)向柱管支架；5-轉(zhuǎn)向柱管支座；6-轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)支架；7-轉(zhuǎn)向軸限位彈簧；8-上萬向節(jié)；9-轉(zhuǎn)向傳動軸；10-花鍵防護套；11-下萬向節(jié)；12-轉(zhuǎn)向器；13-轉(zhuǎn)向搖臂；14-轉(zhuǎn)向直拉桿；15-轉(zhuǎn)向軸；16-轉(zhuǎn)向軸襯套；17-電喇叭按鈕；18-電喇叭按鈕搭鐵彈簧；19-電喇叭按鈕接觸罩；20-搭鐵接觸板組件；21-按鈕電刷組件；22-集電環(huán)組件；23-導線組件相連接,轉(zhuǎn)向盤上裝有電喇叭按鈕及相應(yīng)部件。轉(zhuǎn)向軸通過萬向傳動裝置與轉(zhuǎn)向器中的轉(zhuǎn)向蝸桿相連。下萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向傳動軸用滑動花鍵相連接。 為了保證駕駛員的安全，同時也為了更加舒適、可靠地操縱轉(zhuǎn)向系，現(xiàn)代汽車（特別是轎車）通常在轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)上

20、增設(shè)相應(yīng)的安全、調(diào)節(jié)裝置。這些裝置主要反映在轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的結(jié)構(gòu)上。通常情況下，將轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)向柱。8.3.1 安全式轉(zhuǎn)向柱安全式轉(zhuǎn)向柱是在轉(zhuǎn)向柱上設(shè)置能量吸收裝置，當汽車緊急制動或發(fā)生撞車事故時，吸收沖擊能量，減輕或防止沖擊對駕駛員的傷害。 圖8-11a所示為一種用鋼球連接的分開式轉(zhuǎn)向柱。轉(zhuǎn)向軸分為上轉(zhuǎn)向軸和套在軸上的下轉(zhuǎn)向軸兩部分，二者用塑料銷釘連成一體。轉(zhuǎn)向柱管也分為上柱管和下柱管兩部分，上、下柱管之間裝有鋼球，下柱管的外徑與上柱管的內(nèi)徑之間的間隙比鋼球直徑稍小。上、下柱管連同柱管托架通過特制橡膠墊固定在車身上，橡膠墊則利用塑料銷釘與托架連接。當汽車發(fā)生碰撞時，轉(zhuǎn)

21、向器總成對轉(zhuǎn)向柱施加軸向沖擊力（第一次沖擊），將連接上、下轉(zhuǎn)向軸的塑料銷釘切斷，下轉(zhuǎn)向軸便套在上轉(zhuǎn)向軸上向上滑動，如圖8-11b所示。在這一過程中，上轉(zhuǎn)向軸和上柱管的空間位置沒有因沖擊而上移，故可使駕駛員免受傷害。如果駕駛員的身體因慣性撞向轉(zhuǎn)向盤（第二次沖擊），則連接橡膠墊與柱管托架的塑料銷釘被切斷，托架脫離橡膠墊，如圖8-11c所示，即上轉(zhuǎn)向軸和上轉(zhuǎn)向柱管連同轉(zhuǎn)向盤、托架一起，相對于下轉(zhuǎn)向軸和下轉(zhuǎn)向柱管向下滑動，從而減緩了對駕駛員胸部的沖擊。在上述兩次沖擊過程中，上、下轉(zhuǎn)向柱管之間均產(chǎn)生相對滑動。因為鋼球的直徑稍大于上、下柱管之間的間隙，所以滑動中帶有對鋼球的擠壓，沖擊能量就在這種邊滑動邊擠

22、壓的過程中被吸收。圖8-10鋼球連接分開式轉(zhuǎn)向柱8.3.2 可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)向柱（觀看轉(zhuǎn)向盤調(diào)整錄象）駕駛員不同的駕駛姿勢和身材對轉(zhuǎn)向盤的最佳操縱位置有不同的要求。而且，轉(zhuǎn)向盤的這一位置往往會影響駕駛員進、出汽車的方便性。為此，一些汽車裝設(shè)了可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)向柱，使駕駛員可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤的位置。調(diào)節(jié)的型式分為傾斜角度調(diào)節(jié)和軸向位置調(diào)節(jié)兩種。圖8-12所示為轉(zhuǎn)向盤傾斜角度的變化圖，圖8-13為軸向伸縮式轉(zhuǎn)向柱。圖8-12轉(zhuǎn)向盤傾斜角度的變化圖8-13 伸縮式轉(zhuǎn)向柱若需要軸向調(diào)整轉(zhuǎn)向盤的位置，駕駛員可順時針方向轉(zhuǎn)動伸縮杠桿，使伸縮杠桿帶動鎖緊螺栓向外端移動，將螺栓內(nèi)端的楔形鎖松開，使滑軸能夠在轉(zhuǎn)向

23、軸內(nèi)轉(zhuǎn)動并軸向移動。轉(zhuǎn)向盤位置調(diào)好后再利用伸縮杠桿鎖定。8.4 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)8.4.1功用    轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的作用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給轉(zhuǎn)向輪，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)以實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。8.4.2 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的組成、構(gòu)造1. 與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)如圖8-14所示，它一般由轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3、轉(zhuǎn)向節(jié)臂4、兩個梯形臂5和轉(zhuǎn)向橫拉桿6等組成。各桿件之間都采用球形鉸鏈連接，并設(shè)有防止松脫、緩沖吸振、自動消除磨損后的間隙等的結(jié)構(gòu)措施。圖8-14與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)示意圖當前橋僅為轉(zhuǎn)向橋時，由左、右梯形臂5和轉(zhuǎn)

24、向橫拉桿6組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后（圖8-14a），稱為后置式。這種布置簡單方便，且后置的橫拉桿6有前面的車橋做保護，可避免直接與路面障礙物相碰撞而損壞。當發(fā)動機位置較低或前橋為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋時，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前（圖8-14b），稱為前置式。若轉(zhuǎn)向搖臂2不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動而是在與路面平行的平面內(nèi)左右擺動（如北京BJ2020N型汽車），則可將轉(zhuǎn)向直拉桿3橫向布置，并借球頭銷直接帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿6，從而使左右梯形臂5轉(zhuǎn)動（圖8-14c）。圖8-15轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂。圖8-15所示為常見轉(zhuǎn)向搖臂的結(jié)構(gòu)型式。其大端具有三角細花鍵錐形孔，用以與轉(zhuǎn)向搖臂軸外端相連接，并用螺母固定；

25、其小端帶有球頭銷，以便與轉(zhuǎn)向直拉桿作空間鉸鏈連接。轉(zhuǎn)向搖臂安裝后從中間位置向兩邊擺動的角度應(yīng)大致相等，故在把轉(zhuǎn)向搖臂安裝到搖臂軸上時，二者相應(yīng)的角位置應(yīng)正確。為此，常在搖臂大孔外端面上和搖臂軸的外端面上各刻有短線，或是在二者的花鍵部分上都少銑一個齒，作為裝配標記。裝配時應(yīng)將標記對齊。轉(zhuǎn)向直拉桿。圖8-16所示為解放CA1092型汽車的轉(zhuǎn)向直拉桿。直拉桿體由兩端擴大了的鋼管制成，在擴大的端部里，裝有由球頭銷、球頭座、彈簧座、壓縮彈簧和螺塞等組成的球鉸鏈。球頭銷的錐形部分與轉(zhuǎn)向搖臂連接，并用螺母固定；其球頭部分的兩側(cè)與兩個球頭座配合，前球頭座靠在端部螺塞上，后球頭座在彈簧的作用下壓靠在球頭上，這樣

26、，兩個球頭座就將球頭緊緊夾持住。為保證球頭與座的潤滑，可從油嘴注入潤滑脂。拆裝時供球頭出入的直拉桿體上的孔口用油封墊的護套封蓋住，以防止?jié)櫥鞒龊臀畚锴秩?。壓縮彈簧能自動消除因球頭與座磨損而產(chǎn)生的間隙，并可緩和由轉(zhuǎn)向輪經(jīng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭銷傳來的向前（圖中為向左）的沖擊。彈簧座的小端與球頭座之間留有不大的間隙，作為彈簧緩沖的余地，并可限制緩沖時彈簧的壓縮量（防止彈簧過載）。此外，當彈簧折斷時此間隙可保證球頭銷不致從管孔中脫出。端部螺塞可以調(diào)整此間隙。調(diào)整間隙的同時也調(diào)整了前彈簧的預(yù)緊度，調(diào)好后用開口銷固定螺塞的位置，以防松動。圖8-16 解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向直拉桿為了使轉(zhuǎn)向直拉桿在受到向前或

27、向后的沖擊力時，都有一個彈簧起緩沖作用，兩端的壓縮彈簧應(yīng)裝在各自球頭銷的同一側(cè)。由球頭銷傳來的向后（圖中為向右）的沖擊力由前壓縮彈簧承受。當球頭銷受到向前的沖擊力時，沖擊力依次經(jīng)前球頭座、前端部螺塞、直拉桿體和后端部螺塞傳給后壓縮彈簧。轉(zhuǎn)向橫拉桿。圖8-17a所示為解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿。橫拉桿體用鋼管制成，其兩端切有螺紋，一端為右旋，一端為左旋，與橫拉桿接頭旋裝連接。接頭的螺紋孔壁上開有軸向切口，故具有彈性，旋裝到桿體上后可用螺栓夾緊。兩端接頭結(jié)構(gòu)相同，如圖8-17b所示。由于橫拉桿體兩端是正反螺紋，因此，在旋松夾緊螺栓以后，轉(zhuǎn)動橫拉桿體，即可改變轉(zhuǎn)向橫拉桿的總長度，從而調(diào)整轉(zhuǎn)向輪

28、前束。在橫拉桿兩端的接頭上都裝有由球頭銷等零件組成的球形鉸鏈。球頭銷的球頭部分被夾在上、下球頭座內(nèi)，球頭座用聚甲醛制成，有較好的耐磨性。球頭座的形狀見圖8-17c。裝配時上、下球頭座凹凸部分互相嵌合。彈簧通過彈簧座壓向球頭座，以保證兩球頭座與球頭的緊密接觸，在球頭和球頭座磨損時能自動消除間隙，同時還起緩沖作用。彈簧的預(yù)緊力由螺塞調(diào)整。球鉸上部有防塵罩，以防止塵土侵入。球頭銷的尾部錐形柱與轉(zhuǎn)向梯形臂連接，并用螺母固定、開口銷鎖緊。圖8-17解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿東風EQ1090E型汽車的轉(zhuǎn)向橫拉桿接頭結(jié)構(gòu)型式與解放CA1092型汽車的相似，如圖8-17所示。但其上、下球頭座是鋼制的。此

29、外，螺孔切口（在橫拉桿體上，而不在接頭上）兩邊沒有供夾緊螺栓穿入的耳孔，螺栓通過沖壓制成的卡箍夾緊在桿體上，從而簡化了接頭的結(jié)構(gòu)和制造工藝。圖8-18東風EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿接頭轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂。解放CA1092型汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂如圖8-19中所示。轉(zhuǎn)向直拉桿通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向橫拉桿兩端經(jīng)左、右梯形臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂帶錐形柱的一端與轉(zhuǎn)向節(jié)錐形孔相配合，用鍵防止螺母松動。臂的另一端帶有錐形孔，與相應(yīng)的拉桿球頭銷錐形柱相配合，同樣用螺母緊固后插入開口銷將螺母鎖住。圖8-19解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂2.與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)當轉(zhuǎn)向輪采用獨

30、立懸架時，由于每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架（或車身）作獨立運動，所以，轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須分成兩段（圖8-20a）或三段（圖8-20b），轉(zhuǎn)向搖臂1在平行于路面的平面中左右擺動，傳遞力和運動。圖8-20與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)示意圖1-轉(zhuǎn)向搖臂；2-轉(zhuǎn)向直拉桿；3-左轉(zhuǎn)向橫拉桿；4-右轉(zhuǎn)向橫拉桿；5-左梯形臂；6-右梯形臂；7-搖桿；8-懸架左擺臂；9-懸架右擺臂圖8-21 天津夏利TJ7100型轎車轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)天津夏利TJ7100型轎車的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)如圖8-21所示。轉(zhuǎn)向器齒條的兩端制有內(nèi)螺紋。轉(zhuǎn)向橫拉桿的內(nèi)端裝有帶螺紋的球頭，并將其旋入齒條中。橫

31、拉桿的外端也通過螺紋與橫拉桿接頭連接，并用螺母鎖緊。橫拉桿接頭外端通過球頭銷與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。松開鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向橫拉桿（左、右兩側(cè)橫拉桿的轉(zhuǎn)動量應(yīng)相同），可以調(diào)整前輪前束。柳州五菱輕型車的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)與其相類似。圖8-22 上海桑塔納轎車轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向橫拉桿1-轉(zhuǎn)向減振器活塞桿端；2-轉(zhuǎn)向減振器；3-轉(zhuǎn)向減振器缸筒端；4-轉(zhuǎn)向器殼體凸臺；5-鎖緊螺母與調(diào)整螺栓；6-壓簧；7-轉(zhuǎn)向齒輪軸；8-齒條輸出端；9-防塵罩；10-卡箍；11-轉(zhuǎn)向器殼體；12-右橫拉桿總成；13-右橫拉桿球頭銷；14-連接件；15-左橫拉桿總成；16-左橫拉桿球頭銷；17-轉(zhuǎn)向支架（齒條與橫拉桿連接件）；18-轉(zhuǎn)向減振器支

32、架；A、B-調(diào)節(jié)桿上海桑塔納轎車的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)如圖8-22所示。轉(zhuǎn)向齒條一端輸出動力，輸出端8銑有平面并鉆孔，用兩個螺栓與轉(zhuǎn)向支架17連接。支架17下端的兩個孔分別與左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿總成15、12的內(nèi)端相連。橫拉桿外端的球頭銷16、13分別與左、右轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接。通過調(diào)節(jié)桿A、B可以改變兩根橫拉桿總成的長度，以調(diào)整前束。為了避免轉(zhuǎn)向輪的擺振、減緩傳至轉(zhuǎn)向盤上的沖擊和振動，轉(zhuǎn)向器上還裝有轉(zhuǎn)向減振器2。減振器缸筒端3固定在轉(zhuǎn)向器殼體11上；其活塞桿端1經(jīng)減振支架18與轉(zhuǎn)向齒條連接。8.5 動力轉(zhuǎn)向裝置8.5.1 動力轉(zhuǎn)向裝置的功用及意義轉(zhuǎn)向輕便和轉(zhuǎn)向靈敏對轉(zhuǎn)向系角傳動比iW的要求是互相矛盾的。在機械

33、轉(zhuǎn)向系中，單靠選擇iW、改善轉(zhuǎn)向器本身的結(jié)構(gòu)，以同時滿足轉(zhuǎn)向輕便和轉(zhuǎn)向靈敏是很有限的。為了減輕駕駛員的疲勞強度，改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)性能，采用動力轉(zhuǎn)向裝置。采用動力轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向時，所需的能量只有小部分是駕駛員提供的體能，而大部分是發(fā)動機驅(qū)動轉(zhuǎn)向油泵旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動機輸出的部分機械能轉(zhuǎn)化為壓力能，并在駕駛員的控制下對轉(zhuǎn)向傳動裝置或轉(zhuǎn)向器傳力，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。8.5.2 動力轉(zhuǎn)向裝置組成 動力轉(zhuǎn)向裝置由機械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥、轉(zhuǎn)向動力缸以及將發(fā)動機輸出的部分機械能轉(zhuǎn)換為壓力能的轉(zhuǎn)向油泵（或空氣壓縮機）、轉(zhuǎn)向油罐等組成。 8.5.3動力轉(zhuǎn)向裝置的類型動力轉(zhuǎn)向裝置按傳能介質(zhì)的不同，可以分為液壓式和

34、氣壓式兩種。液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置按液流型式分為常流式和常壓式兩種。見圖8-23和8-24所示。液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置按其轉(zhuǎn)向控制閥閥芯的運動方式可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種型式。圖8-23動力轉(zhuǎn)向裝置組成圖8-24 常流式液壓動力轉(zhuǎn)向裝置示意圖圖8-25 常壓式液壓動力轉(zhuǎn)向裝置示意圖8.5.4動力轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造及工作原理1.滑閥式動力轉(zhuǎn)向器圖8-25所示為黃河JN1181C13型汽車整體式動力轉(zhuǎn)向裝置。其中的機械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者組裝在一起，構(gòu)成整體式動力轉(zhuǎn)向器。圖8-26 黃河JN1181C13型汽車動力轉(zhuǎn)向裝置2.轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器北京切諾基吉普車采用轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器。這種動力轉(zhuǎn)向器由循

35、環(huán)球齒條齒扇式機械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸三部分組成，并將三部分設(shè)計成一個整體，如圖8-28所示。（1）轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造。循環(huán)球齒條齒扇式機械轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向螺母和齒條制成圓柱形（稱為齒條活塞19），安裝在轉(zhuǎn)向器殼體的油壓缸筒內(nèi)，將缸筒分為左、右（對應(yīng)于車上的安裝位置分別為下、上）兩腔室，構(gòu)成轉(zhuǎn)向動力缸。在齒條活塞19左部的圓柱形表面上制有環(huán)槽，槽內(nèi)套有O形橡膠密封圈，在密封圈的外面還套有聚四氟乙稀活塞環(huán)20，以保證活塞在動力缸中工作時的密封和耐磨。 轉(zhuǎn)向控制閥主要由閥體13、轉(zhuǎn)閥12、短軸組件（短軸3、彈性扭桿4和下端軸蓋14等）及密封圈、軸承等零件組成。整個轉(zhuǎn)向控制

36、閥組件滑裝在動力轉(zhuǎn)向器殼體右端孔內(nèi)。閥體13制成圓桶形，外表面切有6道環(huán)形槽。其中3道寬深的槽是油槽，每道油槽底部均制有4個間隙相等的徑向通孔作為油道，中間油槽上的4個通孔直徑較大，與進油口32相通，是進油道，兩邊油槽的4個通孔直徑較小，經(jīng)轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)的油道分別與動力缸左、右腔相通；另外3道淺窄的環(huán)槽用來安裝密封圈組件11。閥體左邊緣處開有矩形缺口，轉(zhuǎn)向螺桿17的鎖定銷16卡入此缺口中，形成閥體13帶動螺桿17的傳力連接?？拷y體左端固定有鎖定銷29，此銷外端埋在閥體外圓表面以下，內(nèi)端伸出少許，與下端軸蓋14外圓上的缺口相卡，形成蓋14帶動閥體13的傳力連接。閥體內(nèi)表面切有8條互不貫通的縱向槽

37、，并形成8道槽肩。圖8-28 北京切諾基吉普車轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥12也制成圓桶形，其外圓與閥體13高精度間隙配合（轉(zhuǎn)閥與閥體組成精密偶件，不可單獨更換）。轉(zhuǎn)閥外表面切有閥體對應(yīng)的8條互不貫通的縱槽，其相應(yīng)的槽肩與閥體內(nèi)表面上的槽肩相配合，形成油液流動的間隙。在轉(zhuǎn)閥的8道槽肩中，相間的4道槽肩上開有徑向通孔，形成回油孔。轉(zhuǎn)閥右端外圓處切有環(huán)槽，用來安裝O形密封圈10。轉(zhuǎn)閥左端內(nèi)圓柱面上開有缺口，短軸3左端安裝的鎖定銷30即卡入此缺口中，以保證短軸3和轉(zhuǎn)閥12同步轉(zhuǎn)動，相互之間不發(fā)生角位移。在短軸和轉(zhuǎn)閥之間留有較大的徑向間隙，供低壓油流通。 短軸3為空心管形軸件，其中有彈性扭桿4。短軸

38、右端外表面制有三角形花鍵，與轉(zhuǎn)向軸下端的萬向節(jié)（圖中未畫出）相連接，駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的作用力即由此輸入；短軸左端凸緣盤上制有弧形缺口。彈性扭桿4的右端經(jīng)傳力銷2與短軸固定；扭桿4左端通過三角形花鍵與下端軸蓋14相連接。下端軸蓋14為圓盤形零件，其外圓與閥體13左端內(nèi)表面滑動配合；圓盤上也開有弧形槽孔。轉(zhuǎn)向螺桿17右端凸緣的外圓滑動配合在閥體13左端內(nèi)圓表面中，桿17凸緣上的叉形凸塊插入軸蓋14和短軸3的弧形缺口之中，并有一定的相對角位移量，以保證和限制轉(zhuǎn)向時彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)。調(diào)整螺塞6旋裝在轉(zhuǎn)向器殼體右端的螺紋孔中，其左端和中部裝有滾針軸承9和34。該螺塞支承著短軸并在軸向?qū)﹂y體13定位，使裝在

39、閥體上的鎖定銷29與軸蓋14之間、裝在螺桿17上的鎖定銷16與閥體13之間軸向靠緊。調(diào)整螺塞6左端還裝有彈簧（圖中還未畫出），以壓緊轉(zhuǎn)閥12，阻止轉(zhuǎn)閥軸向移動，并使轉(zhuǎn)閥與短軸3左端上的鎖定銷30軸向靠緊。螺桿17右端凸緣的左側(cè)裝有軸向止推滾針軸承28，以保證螺桿和轉(zhuǎn)閥組件轉(zhuǎn)動靈活和軸向定位。 在動力轉(zhuǎn)向器殼體上對應(yīng)于轉(zhuǎn)向控制閥的部位，開有與轉(zhuǎn)向油泵相通的兩個油管接口，分別為進油口32和出油口33，在進油口內(nèi)還裝有止回閥31。轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋25上旋裝有調(diào)整螺釘27，旋進或旋出螺釘27可以改變搖臂軸18的軸向位置，從而調(diào)整齒條與齒扇的嚙合間隙，調(diào)好后用螺母26鎖緊。（2）轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器的工作過程。汽

40、車直線行駛時，轉(zhuǎn)閥2處于中間位置，如圖8-27a所示。來自轉(zhuǎn)向油泵的油液從動力轉(zhuǎn)向器殼體進油口經(jīng)閥體1的進油道P流進閥體和轉(zhuǎn)閥之間。由于轉(zhuǎn)閥處于中間位置，進入的油液分別經(jīng)過閥體和轉(zhuǎn)閥縱槽槽肩形成的兩邊相等的間隙、閥體油道L、R，流進轉(zhuǎn)向動力缸5的左、右腔室，使兩腔油壓相等，齒條活塞4保持在中間平衡位置，不起轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)向加力作用。與此同時，流進閥體和轉(zhuǎn)閥之間的油液還經(jīng)轉(zhuǎn)閥的4條徑向回油孔匯集于轉(zhuǎn)閥內(nèi)腔的回油道O，最后經(jīng)轉(zhuǎn)向器殼體回油口流回轉(zhuǎn)向油罐，形成常流式油液循環(huán)。圖8-29不同行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)閥與閥體相對位置及動力轉(zhuǎn)向器工作示意圖汽車左轉(zhuǎn)向時，短軸3（圖8-28）在轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動下逆時針方向轉(zhuǎn)動，并分

41、兩路傳遞運動和力：一路通過其左端的銷釘30撥動轉(zhuǎn)閥12同步轉(zhuǎn)動；另一路則通過其右端的傳力銷2傳至彈性扭桿4的右端，并經(jīng)桿4左端的三角形花鍵傳給下端軸蓋14，軸蓋14又通過其圓盤外緣上的缺口和銷29傳給閥體13，最后經(jīng)固定在閥體上的銷16傳給轉(zhuǎn)向螺桿17。由于受到轉(zhuǎn)向搖臂軸18傳來的路面轉(zhuǎn)向阻力，剛轉(zhuǎn)向時齒條活塞19暫時不能軸向移動，而螺桿17也不能軸向移動，所以軸向螺桿17暫時不能隨短軸3同步轉(zhuǎn)動，即閥體暫時不能隨短軸同步轉(zhuǎn)動。由短軸經(jīng)銷2傳遞的駕駛員的轉(zhuǎn)向力矩只能使彈性扭桿4發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，從而使轉(zhuǎn)閥相對于閥體轉(zhuǎn)過不大的角度，二者縱槽槽肩兩邊的間隙不再相等：通R油道的一邊增大；通L油道的一邊減

42、小，如圖11-27b所示。來自油泵的油液從油道P進入閥體與轉(zhuǎn)閥之間，流向間隙增大的一邊，并經(jīng)R油道流進動力缸的右腔，使該腔油壓升高；而與L油道相通的動力缸左腔油壓則降低（左腔油液通過L油道流進閥體與轉(zhuǎn)閥之間，再經(jīng)傳閥的4條徑向油孔、回油道O流回轉(zhuǎn)向油罐）。左、右兩腔的壓力差作用在齒條活塞上，幫助轉(zhuǎn)向螺桿迫使齒條-活塞開始左移，轉(zhuǎn)向輪開始向左偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向加力起作用。同時轉(zhuǎn)向螺桿本身也開始與短軸同向轉(zhuǎn)動。只要轉(zhuǎn)向盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動，彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形便一直保持不變，閥體與轉(zhuǎn)閥之間的相對角位置也不變，轉(zhuǎn)向加力作用就一直存在，轉(zhuǎn)向輪將繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。一旦轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動并維持在某一轉(zhuǎn)角位置不動，短軸及轉(zhuǎn)閥便不再轉(zhuǎn)動

43、。但齒條活塞在油壓差的作用下仍繼續(xù)左移，導致轉(zhuǎn)向螺桿連同閥體沿原轉(zhuǎn)動方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形減小，閥體與轉(zhuǎn)閥的相對角位移量減小，動力缸左、右兩腔油壓差減小。減小了的油壓差仍作用在齒條活塞上，以克服轉(zhuǎn)向輪的回正力矩，轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角維持不動。在轉(zhuǎn)向過程中，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)得愈快，彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)速度就愈快，轉(zhuǎn)閥相對于閥體產(chǎn)生角位移的速度也愈快，從而使動力缸左、右兩腔產(chǎn)生壓力差的速度加快，轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)速度也相應(yīng)加快。由上述分析可知，轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向裝置能使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的角度隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的增大而增大；轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的速度隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動速度的加快而加快；轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動并維持轉(zhuǎn)角不動，轉(zhuǎn)向輪也隨之停止偏轉(zhuǎn)并維持偏轉(zhuǎn)

44、角不動，因而具有隨動作用。在正常情況下，駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤所提供的轉(zhuǎn)向力矩主要用來使彈性扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，以控制轉(zhuǎn)向過程，而克服路面轉(zhuǎn)向阻力及轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)摩擦阻力使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)所需要的動力則主要由轉(zhuǎn)向動力缸提供。若在前述維持轉(zhuǎn)向的位置上松開轉(zhuǎn)向盤，被扭轉(zhuǎn)變形的彈性扭桿4（圖8-29）的右端將順時針方向自動轉(zhuǎn)過一定的角度而恢復(fù)自由狀態(tài)，轉(zhuǎn)閥12則在隨之同向轉(zhuǎn)動的短軸3帶動下回復(fù)到中間位置，動力缸停止工作，轉(zhuǎn)向輪在回正力矩作用下自動回正。如果需要液壓加力，駕駛員可以回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤，使動力轉(zhuǎn)向裝置幫助轉(zhuǎn)向輪回正。汽車右轉(zhuǎn)向時，彈性導桿的扭轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)閥相對于閥體的轉(zhuǎn)動方向以及動力缸中齒條活塞軸向移動的方向均與

45、前述相反，使轉(zhuǎn)向輪向右偏轉(zhuǎn)。汽車直線行駛時，若遇路面作用力而使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)（設(shè)轉(zhuǎn)向輪向左偏轉(zhuǎn)，駕駛員仍保持轉(zhuǎn)向盤處于直線行駛位置），轉(zhuǎn)向阻力通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、齒條活塞、轉(zhuǎn)向螺桿作用于閥體，使閥體相對于不轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)閥逆時針方向轉(zhuǎn)動（即在圖8-30a所示位置上，閥體1相對于轉(zhuǎn)閥2逆時針方向轉(zhuǎn)動），動力缸左腔油壓升高，右腔油壓降低，壓力差作用在齒條活塞上使其右移，并通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向右偏轉(zhuǎn)而回正。從而保證了汽車直線行駛的穩(wěn)定性，并有效地避免了轉(zhuǎn)向盤“打手”現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)向過程中，動力缸中的油液壓力是隨轉(zhuǎn)向阻力而變化的。而動力缸中油壓的變化又受控于彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形量：轉(zhuǎn)向阻力增大，彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形

46、量也增大，轉(zhuǎn)閥相對于閥體的角位移量增大，從而使動力缸中油壓升高；反之則動力缸中油壓降低。顯然，彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形量取決于轉(zhuǎn)向阻力的大小。在此過程中，彈性扭桿因扭轉(zhuǎn)變形而產(chǎn)生的反作用力（與轉(zhuǎn)向阻力成遞增函數(shù)關(guān)系）傳到轉(zhuǎn)向盤上，使駕駛員能感覺到轉(zhuǎn)向阻力的變化情況，所以這種轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向裝置具有“路感”作用。在動力轉(zhuǎn)向裝置失效的情況下由人力轉(zhuǎn)向時，短軸3（圖8-28）隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過一定角度后，其左端凸緣上的弧形缺口便抵住轉(zhuǎn)向螺桿17右端的叉形凸塊，由短軸直接帶動轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動，以保證汽車轉(zhuǎn)向。這時的動力轉(zhuǎn)向器即變?yōu)闄C械轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向變得沉重，轉(zhuǎn)向盤自由行程增大。與滑閥式動力轉(zhuǎn)向器相比，轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器的主

47、要優(yōu)點是靈敏度高，因而適用于高速行駛的轎車。 8.5.5 動力轉(zhuǎn)向系主要構(gòu)件1.轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造及工作原理 轉(zhuǎn)向油泵是液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置的能源，一般由發(fā)動機驅(qū)動，其作用是將輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能輸出。轉(zhuǎn)向油泵有齒輪式、葉片式、轉(zhuǎn)子式和柱塞式等幾種型式。曾被廣泛采用的齒輪式轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造及工作原理與發(fā)動機潤滑系中的齒輪式機油泵類似。葉片式轉(zhuǎn)向油泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、輸油壓力脈動小，輸油量均勻、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點，現(xiàn)代汽車采用較多，故以下僅介紹葉片式轉(zhuǎn)向油泵。（1）葉片式轉(zhuǎn)向油泵的工作原理。葉片式轉(zhuǎn)向油泵按其轉(zhuǎn)子葉片每轉(zhuǎn)一周的供油次數(shù)和轉(zhuǎn)子軸的受力情況可以分為單作用非卸荷式和

48、雙作用卸荷式兩種。單作用非卸荷式葉片泵：單作用非卸荷式葉片泵主要由端蓋、驅(qū)動軸、轉(zhuǎn)子、定子、葉片及殼體組成，如圖8-28所示。 定子具有圓柱形內(nèi)表面。轉(zhuǎn)子上沿圓周均勻制有徑向切槽。矩形葉片裝在轉(zhuǎn)子的切槽內(nèi)，可在槽內(nèi)移動；葉片沿轉(zhuǎn)子軸向的兩端分別壓靠在兩側(cè)端蓋的端面上，并可在端面上滑動。這樣就由定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面、葉片和端蓋構(gòu)成若干個油腔。轉(zhuǎn)子和定子中心不重合，有一偏心距e。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，葉片在自身離心力的作用下緊貼定子的內(nèi)表面，將上述各油腔密封，并在轉(zhuǎn)子切槽內(nèi)作往復(fù)運動。圖8-30單作用葉片工作原理圖當轉(zhuǎn)子按圖示逆時針方向轉(zhuǎn)動時，右半轉(zhuǎn)子上各葉片均沿切槽向外滑動而伸出，相鄰兩葉片

49、之間油腔的工作容積均增大，因而具有吸油作用；而左半轉(zhuǎn)子上各葉片則均沿切槽向內(nèi)滑動而被壓回，相鄰兩葉片之間油腔的工作容積均減小，因而具有壓油作用。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片在切槽內(nèi)作往復(fù)伸、縮運動各一次，完成吸油、壓油各一次，故稱為單作用葉片泵。由于右邊吸油區(qū)的油壓低，左邊壓油區(qū)的油壓高，左、右兩油區(qū)的壓力差作用在轉(zhuǎn)子上，使轉(zhuǎn)子軸的軸承上承受較大的載荷，故稱其為非卸荷式葉片泵。 雙作用卸荷式葉片泵：雙作用卸荷式葉片泵也由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、端蓋等組成，如圖8-29所示。與單作用葉片泵的不同之處在于：雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子與定子的中心相重合；定子的內(nèi)表面不是圓形而是一個近似的橢圓形，它由兩條長半徑R（

50、ab，ab）和兩條短半徑r（cd，cd ）所決定的圓弧以及四段過渡曲線所組成。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片由短半徑r向長半徑R處運動時，兩葉片間油腔的工作容積逐漸增大，形成局部真空而吸油；而葉片由長半徑R向短半徑r處運動時，兩葉片間油腔的工作容積逐漸減小而壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子切槽內(nèi)往復(fù)運動兩次，完成兩次吸油和兩次壓油，故稱為雙作用葉片泵。由于兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)各自的中心夾角對稱，所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力相互平衡，故又稱為卸荷式葉片泵。為了使轉(zhuǎn)子受到的徑向油壓力完全平衡，工作油腔數(shù)（即葉片數(shù)）應(yīng)當為偶數(shù)。圖8-31雙作用葉片泵工作原理圖（2）葉片式轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造。北京切諾基吉普車采用雙作用

51、卸荷式葉片泵，其構(gòu)造如圖8-30所示。左端蓋23和右端蓋19以外圓柱面與殼體1的內(nèi)孔滑動配合，配合表面之間分別裝有O形密封圈22和10，其中密封圈10使端蓋19的右側(cè)（與油泵的壓油腔、出油道9均相通）與殼體的進油腔31隔開。定子21即位于左、右端蓋之間的進油腔31內(nèi)，其兩端與左、右端蓋的接合端面靠彈簧12的彈力壓緊，彈性擋圈30限制端蓋在彈簧12作用下向左軸向移動。在右端蓋19上開有兩個對稱的吸油凹槽J，兩凹槽均與進油腔31相通，實現(xiàn)雙邊進油，以利于增大油泵的流量。此外，在左、右兩端蓋上還對稱開有兩個壓油凹槽E，轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)壓出的高壓油流入其中的左端蓋壓油凹槽后，經(jīng)定子21上的八個軸向通孔29

52、匯集于右端蓋19的壓油凹槽內(nèi)，右端蓋的壓油凹槽開有軸向通道，與出油道9相通。兩個定位銷20使定子21與左、右端蓋周向定位；右端蓋19又通過定位銷11與殼體1周向定位，從而保證了端蓋各油口以及殼體進、出油道之間正確的相對位置。 轉(zhuǎn)子27位于定子21的內(nèi)孔中，以三角形花鍵孔與驅(qū)動軸14的花鍵軸段相配合。轉(zhuǎn)子沿圓周方向均勻地開有10條徑向切槽，每條槽內(nèi)裝有可沿槽徑向滑動的矩形葉片28，葉片兩長邊制成圓弧形，以利于與定子內(nèi)表面良好接觸，這種接觸必須可靠，以保證油泵正常工作。為此，除依靠葉片本身的離心力外，還在葉片槽根部制有小油腔（其結(jié)構(gòu)形狀如圖11-33中局部放大圖B所示）；在左、右端蓋23

53、、19與轉(zhuǎn)子葉片槽根部相對應(yīng)的圓周上分別開有環(huán)形油槽24、26，高壓油經(jīng)端蓋與轉(zhuǎn)子之間的間隙進入環(huán)形油槽后，即可流入葉片槽根部的小油腔圖8-32北京切諾基吉普車葉片式轉(zhuǎn)向油泵1-殼體；2-溢流閥；3-安全閥；4-出油管接頭；5、10、18、22-O形密封圈；6-節(jié)流孔；7-感壓小孔；8-橫向油道；9-出油道；11、20-定位銷；12-端蓋壓緊彈簧；13-軸承；14-驅(qū)動軸；15-骨架油封；16-卡圈；17-隔套；19-右端蓋；21-定子；23-左端蓋；24、26-環(huán)形油槽；25-滾針軸承；27-轉(zhuǎn)子；28-葉片；29-定子軸向通孔；30-擋圈；31-進油腔；32進油道；33-螺塞；34-鋼球；

54、35-溢流閥彈簧；36-安全閥彈簧；37-進油道；J-吸油凹槽；E-壓油凹槽內(nèi)，迫使葉片可靠地壓向定子內(nèi)表面。驅(qū)動軸14右部軸頸通過向心球軸承13支承在殼體1上，軸的左端插入左端蓋23中的無內(nèi)圈滾針軸承25中，起支承作用。軸14的左中段制有三角形花鍵；軸的右端與皮帶盤相配合，發(fā)動機傳出的動力由此輸入，通過花鍵帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。葉片式轉(zhuǎn)向油泵的輸出油量隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度（從而隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速）的升高而增大。轉(zhuǎn)向油泵設(shè)計時一般須保證即使在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，油泵的輸出油量也能滿足快速轉(zhuǎn)向所需的動力缸活塞移動速度。這樣，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速高時，油泵的輸出油量將過大，導致油泵消耗功率過多和油溫過高。油泵的輸出油壓取決

55、于液壓系統(tǒng)的負荷（即動力缸活塞所受的運動阻力，也可以理解為油液的流通阻力）。輸出油壓過高，將導致動力缸和油泵超載而損壞其零件。為此，北京切諾基吉普車所用轉(zhuǎn)向油泵在進、出油道之間裝有控制流量的溢流閥2和控制壓力的安全閥。當輸出油量過大時，出油管接頭4內(nèi)節(jié)流孔6中油液的流速很高，其靜壓力相應(yīng)很低，此壓力經(jīng)感壓小孔7、橫向油道8傳到溢流閥2的左側(cè)，使閥2左、右兩側(cè)壓力差增大，在壓力差作用下閥2壓縮彈簧35在殼體1內(nèi)左移，使進油道32與出油道9相溝通，部分油液即在泵內(nèi)循環(huán)流動，使輸出油量減少。當輸出油量不大，而輸出油壓過高（如油道堵塞等原因造成）時，過高的油壓同樣經(jīng)小孔7、油道8傳至閥2左側(cè)，迫使鋼球

56、34和安全閥3壓縮彈簧36而右移，則高壓油可通過帶濾網(wǎng)的螺塞33的中心孔經(jīng)進油道32流回進油腔31，從而降低了輸出油壓。8.6 轉(zhuǎn)向系維修8.61機械式轉(zhuǎn)向系的維修1 .循環(huán)球機械轉(zhuǎn)向器的維修1）循環(huán)球機械轉(zhuǎn)向器主要零件的檢修：（1） 轉(zhuǎn)向器殼體的檢修：殼體、側(cè)蓋產(chǎn)生裂紋更換，二者結(jié)合平面的平面度公差為0.10mm；修整殼體變形。殼體變形的特點是搖臂軸軸承承孔的公共軸線對于轉(zhuǎn)向螺桿兩軸承承孔公共軸線的垂直度誤差逾限（公差為0.040.06mm）。兩軸線的軸心距變大（公差為0.10mm）。不但會引起轉(zhuǎn)向沉重的故障，同時減少了轉(zhuǎn)向器傳動副傳動間隙可調(diào)整的次數(shù)，縮短了轉(zhuǎn)向器的使用壽命。修整變形時，先

57、修整結(jié)合平面；然后更換搖臂軸襯套。（2）轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向螺母的檢修： 轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向螺母的鋼球滾道無疲勞磨損、劃痕等耗損，鋼球與滾道的配合間隙不得大于0.10mm。檢驗鋼球與滾道配合間隙的方法有兩種：一種方法是把轉(zhuǎn)向螺母夾持固定后，把轉(zhuǎn)向螺桿旋轉(zhuǎn)到一端止點，然后檢驗轉(zhuǎn)向螺桿另一端的擺動量，其擺動量不得大于0.10mm，轉(zhuǎn)向螺桿的軸向竄動量也不得大于0.10mm。另一種方法是將轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母配合副清洗干凈后，把轉(zhuǎn)向螺桿垂直提起，轉(zhuǎn)向螺母在重力作用下，應(yīng)能平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)下落，說明配合副的傳動間隙合格。若無其它耗損，傳動副組件一般不進行拆檢；總成修理時，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向螺桿的隱傷，若產(chǎn)生隱傷、滾道疲勞剝落、三角鍵有臺階形磨損或扭曲，應(yīng)更換； 轉(zhuǎn)向螺桿的支承軸頸若產(chǎn)生疲勞磨損，會引起明顯的轉(zhuǎn)向盤沉重、轉(zhuǎn)向遲鈍，可按原廠規(guī)定的錐角磨削修整軸頸，然后刷鍍修復(fù)。實踐證明，其耐久性可達100000Km以上。（3）搖臂軸的檢修：總成大修時，必須進行隱傷檢驗，產(chǎn)生裂紋后更換，不許焊修；軸端花鍵出現(xiàn)臺階形磨損、扭曲變形，應(yīng)更換；支承軸頸磨損逾限，但無其它耗損可進行刷鍍修復(fù)或噴焊修復(fù)。2）循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的裝配與調(diào)整：（1）安裝轉(zhuǎn)向螺桿組件。轉(zhuǎn)向螺桿螺母組件在維修時一般不拆散。若拆散重新組裝時，先平穩(wěn)地逐個裝入鋼球，裝鋼球的過程中，轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母不要相對運動，必要時，