汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1、2022-5-1第2頁第二十三章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第一節(jié) 概述 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變汽車行駛方向汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)的總稱。的專設(shè)機(jī)構(gòu)的總稱。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是保證汽車能按駕汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是保證汽車能按駕駛員的意愿進(jìn)行直線或轉(zhuǎn)向行駛。駛員的意愿進(jìn)行直線或轉(zhuǎn)向行駛。一、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型和組成一、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型和組成1機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，所有傳遞力的構(gòu)件都是機(jī)械的，主要能源，所有傳遞力的構(gòu)件都是機(jī)械的，主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三

2、大部分組成。大部分組成。2022-5-1第3頁2022-5-1第4頁動(dòng)力路線動(dòng)力路線MM轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂 左轉(zhuǎn)向節(jié)左轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向梯形臂轉(zhuǎn)向梯形臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器2022-5-1第5頁 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)：從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器之間轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)：從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器之間一系列的部件和零件，包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、一系列的部件和零件，包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸等。萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸等。 轉(zhuǎn)向器：內(nèi)設(shè)減速傳動(dòng)副，可實(shí)現(xiàn)減速轉(zhuǎn)向器：內(nèi)設(shè)減速傳動(dòng)副，可實(shí)現(xiàn)減速增扭。增扭。 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間一系列部件和零件，包括

3、轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向拉一系列部件和零件，包括轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向梯形。桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向梯形。2022-5-1第6頁2 2動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）的動(dòng)力作為轉(zhuǎn)機(jī)）的動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。加力裝置而形成的。 2022-5-1第7頁 屬于轉(zhuǎn)向加力屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)裝置的部件是：轉(zhuǎn)向油罐向油罐9 9、轉(zhuǎn)向液、轉(zhuǎn)向液壓泵壓泵1010、轉(zhuǎn)向控

4、制、轉(zhuǎn)向控制閥閥5 5和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸1212。 2022-5-1第8頁 工作過程：如左工作過程：如左轉(zhuǎn)向時(shí)，直拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)，直拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向控制閥的滑閥，轉(zhuǎn)向控制閥的滑閥，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的右腔使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的右腔接通轉(zhuǎn)向油罐，其左接通轉(zhuǎn)向油罐，其左腔與轉(zhuǎn)向油泵來的高腔與轉(zhuǎn)向油泵來的高壓油接通，其活塞上壓油接通，其活塞上受到向右的液壓作用受到向右的液壓作用力經(jīng)推桿施加在橫拉力經(jīng)推桿施加在橫拉桿上，使之右移。桿上，使之右移。2022-5-1第9頁二、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏二、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式系式 汽車轉(zhuǎn)向行駛汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，為了避免車輪時(shí)，為了避免車輪相對地面滑動(dòng)而產(chǎn)相

5、對地面滑動(dòng)而產(chǎn)生附加阻力，減輕生附加阻力，減輕輪胎磨損，要求轉(zhuǎn)輪胎磨損，要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能保證所有向系統(tǒng)能保證所有車輪均作純滾動(dòng)，車輪均作純滾動(dòng)，即所有車輪軸線的即所有車輪軸線的延長線都要相交于延長線都要相交于一點(diǎn)。一點(diǎn)。2022-5-1第10頁 為了保證上述為了保證上述要求，得公式如下：要求，得公式如下：cot=cot+B/Lcot=cot+B/L 其中其中、分分別是內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)向輪別是內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角，的偏轉(zhuǎn)角，B B是兩側(cè)是兩側(cè)主銷軸線與地面相主銷軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離；交點(diǎn)之間的距離；L L是汽車軸距。是汽車軸距。 2022-5-1第11頁三、轉(zhuǎn)向盤的自由行程三、轉(zhuǎn)向盤的自由行程 轉(zhuǎn)向

6、盤在空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤在空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤的自由行程，是轉(zhuǎn)向系各傳動(dòng)件之間的配合的自由行程，是轉(zhuǎn)向系各傳動(dòng)件之間的配合間隙在方向盤轉(zhuǎn)角行程上的反映。間隙在方向盤轉(zhuǎn)角行程上的反映。 因?yàn)檠b配和工作中磨損存在間隙是不可因?yàn)檠b配和工作中磨損存在間隙是不可避免的。轉(zhuǎn)向盤自由行程對于緩和路面沖擊避免的。轉(zhuǎn)向盤自由行程對于緩和路面沖擊及避免司機(jī)過度緊張是有利的，但不宜過大，及避免司機(jī)過度緊張是有利的，但不宜過大，而影響轉(zhuǎn)向靈敏。而影響轉(zhuǎn)向靈敏。 一般規(guī)定使汽車前輪處于直線行駛位置，一般規(guī)定使汽車前輪處于直線行駛位置，不超過不超過1010-15-15。當(dāng)磨損超過。當(dāng)磨損超過2525-3

7、0-30時(shí)，時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整。必須進(jìn)行調(diào)整。2022-5-1第12頁第二節(jié)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)一、轉(zhuǎn)向一、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)的組成的組成 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器之間的器之間的所有零部所有零部件總稱為件總稱為轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 2022-5-1第13頁 轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)包括：機(jī)構(gòu)包括：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向柱管轉(zhuǎn)向柱管轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸上下萬向節(jié)上下萬向節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸2022-5-1第14頁二、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的二、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的部件及安全裝置部件及安全裝置1 1轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤 轉(zhuǎn)向盤由輪緣、轉(zhuǎn)向盤由輪緣、輪輻和輪轂組成。轉(zhuǎn)輪輻和輪轂組成。轉(zhuǎn)向盤輪轂的細(xì)牙內(nèi)花向盤輪轂的細(xì)牙內(nèi)花鍵與轉(zhuǎn)向軸連接，

8、轉(zhuǎn)鍵與轉(zhuǎn)向軸連接，轉(zhuǎn)向盤上都裝有喇叭按向盤上都裝有喇叭按鈕，有些轎車的轉(zhuǎn)向鈕，有些轎車的轉(zhuǎn)向盤上還裝有車速控制盤上還裝有車速控制開關(guān)和安全氣囊。開關(guān)和安全氣囊。 2022-5-1第15頁2 2轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向柱管及其吸能裝置轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向柱管及其吸能裝置 轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)件，轉(zhuǎn)向柱管固定在車身上，轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)件，轉(zhuǎn)向柱管固定在車身上，轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)向柱管中穿過，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯向柱管中穿過，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上。套上。 轎車除要求裝有吸能式轉(zhuǎn)向盤外，還轎車除要求裝有吸能式轉(zhuǎn)向盤外，還要求轉(zhuǎn)向柱管必須裝備能夠緩和沖擊的吸要求轉(zhuǎn)向柱管必須裝備能夠緩和

9、沖擊的吸能裝置。轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管吸能裝置的基能裝置。轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管吸能裝置的基本工作原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊而本工作原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊而產(chǎn)生軸向位移時(shí)，通過轉(zhuǎn)向柱管或支架產(chǎn)產(chǎn)生軸向位移時(shí)，通過轉(zhuǎn)向柱管或支架產(chǎn)生塑性變形、轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生錯(cuò)位等方式，吸生塑性變形、轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生錯(cuò)位等方式，吸收沖擊能量。收沖擊能量。2022-5-1第16頁2022-5-1第17頁（1 1）轉(zhuǎn)向軸錯(cuò)位緩沖）轉(zhuǎn)向軸錯(cuò)位緩沖2022-5-1第18頁（2 2）轉(zhuǎn)向軸錯(cuò)位和支架變形緩沖）轉(zhuǎn)向軸錯(cuò)位和支架變形緩沖 當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向器向后移動(dòng)，下當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向器向后移動(dòng)，下轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸插入上轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的孔中，上轉(zhuǎn)向傳

10、動(dòng)軸插入上轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的孔中，上轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸被壓扁，吸收了沖擊能量。此轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸被壓扁，吸收了沖擊能量。此外，轉(zhuǎn)向柱管通過支架和外，轉(zhuǎn)向柱管通過支架和U U形金屬板固定在形金屬板固定在儀表板上。當(dāng)駕駛員身體撞擊轉(zhuǎn)向盤后，儀表板上。當(dāng)駕駛員身體撞擊轉(zhuǎn)向盤后，轉(zhuǎn)向管柱和支架將從儀表板上脫離下來向轉(zhuǎn)向管柱和支架將從儀表板上脫離下來向前移動(dòng)。這時(shí)，一端固定在儀表板上而另前移動(dòng)。這時(shí)，一端固定在儀表板上而另一端固定在支架上的一端固定在支架上的U U形金屬板就會(huì)產(chǎn)生扭形金屬板就會(huì)產(chǎn)生扭曲變形并吸收沖擊能量。曲變形并吸收沖擊能量。2022-5-1第19頁2022-5-1第20頁(3(3）轉(zhuǎn)向柱管變形吸收沖擊能量

11、并緩沖）轉(zhuǎn)向柱管變形吸收沖擊能量并緩沖 如果汽車上裝用了網(wǎng)格狀或波紋管式轉(zhuǎn)如果汽車上裝用了網(wǎng)格狀或波紋管式轉(zhuǎn)向柱管吸能裝置，當(dāng)發(fā)生猛烈撞車導(dǎo)致人體向柱管吸能裝置，當(dāng)發(fā)生猛烈撞車導(dǎo)致人體沖撞轉(zhuǎn)向盤時(shí)，網(wǎng)格部分或波紋管部分將被沖撞轉(zhuǎn)向盤時(shí)，網(wǎng)格部分或波紋管部分將被壓縮產(chǎn)生塑性變形，吸收沖擊能量。壓縮產(chǎn)生塑性變形，吸收沖擊能量。 2022-5-1第21頁一、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率一、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率 轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率。轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率。1 1正效率正效率 功率由轉(zhuǎn)向軸輸入，由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功率由轉(zhuǎn)向軸輸入，由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如轉(zhuǎn)向橫拉桿或搖臂）輸

12、出的情況下求得（如轉(zhuǎn)向橫拉桿或搖臂）輸出的情況下求得的傳動(dòng)效率稱為正效率，顯然，正效率越高的傳動(dòng)效率稱為正效率，顯然，正效率越高越好。越好。2 2逆效率逆效率 功率由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入，由轉(zhuǎn)向軸輸功率由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入，由轉(zhuǎn)向軸輸出的情況下求得的傳動(dòng)效率稱為逆效率。出的情況下求得的傳動(dòng)效率稱為逆效率。第三節(jié)轉(zhuǎn)向器2022-5-1第22頁3 3可逆式轉(zhuǎn)向器可逆式轉(zhuǎn)向器 逆效率很高的轉(zhuǎn)向器稱為可逆式轉(zhuǎn)向器。逆效率很高的轉(zhuǎn)向器稱為可逆式轉(zhuǎn)向器。其特點(diǎn)是路面?zhèn)鞯睫D(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的反力很容其特點(diǎn)是路面?zhèn)鞯睫D(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的反力很容易傳到轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤上，利于汽車轉(zhuǎn)向結(jié)易傳到轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤上，利于汽車轉(zhuǎn)向結(jié)束后轉(zhuǎn)向

13、輪和轉(zhuǎn)向盤的自動(dòng)回正，但也能將束后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤的自動(dòng)回正，但也能將壞路面對車輪的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤，發(fā)生壞路面對車輪的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤，發(fā)生“打手打手”情況。常用于轎車、客車和貨車。情況。常用于轎車、客車和貨車。4 4不可逆式轉(zhuǎn)向器不可逆式轉(zhuǎn)向器 逆效率很低的轉(zhuǎn)向器稱為不可逆式轉(zhuǎn)向逆效率很低的轉(zhuǎn)向器稱為不可逆式轉(zhuǎn)向器。不可逆式轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向輪不能自動(dòng)回正、器。不可逆式轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向輪不能自動(dòng)回正、沒有路感。由于上述特性，在汽車上很少采沒有路感。由于上述特性，在汽車上很少采用。用。2022-5-1第23頁5 5極限可逆式轉(zhuǎn)向器極限可逆式轉(zhuǎn)向器 逆效率略高于不可逆式轉(zhuǎn)向器稱為極限逆效率略高于不可逆式轉(zhuǎn)

14、向器稱為極限可逆式轉(zhuǎn)向器。其反向傳力性能介于可逆式可逆式轉(zhuǎn)向器。其反向傳力性能介于可逆式和不可逆式之間，接近于不可逆式。采用這和不可逆式之間，接近于不可逆式。采用這種轉(zhuǎn)向器時(shí)，駕駛員有一定路感，可以實(shí)現(xiàn)種轉(zhuǎn)向器時(shí)，駕駛員有一定路感，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正，只有路面沖擊力很大時(shí)，轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正，只有路面沖擊力很大時(shí)，才能部分地傳到轉(zhuǎn)向盤。常用于越野車和礦才能部分地傳到轉(zhuǎn)向盤。常用于越野車和礦用自卸汽車。用自卸汽車。 2022-5-1第24頁二、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器二、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是以齒輪和齒條傳動(dòng)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是以齒輪和齒條傳動(dòng)作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，適合與麥弗遜式獨(dú)立懸架配用，作為傳

15、動(dòng)機(jī)構(gòu)，適合與麥弗遜式獨(dú)立懸架配用，常用于轎車、微型貨車和輕型貨車。常用于轎車、微型貨車和輕型貨車。2022-5-1第25頁 目前，轎車普遍采用的都是齒輪齒條式目前，轎車普遍采用的都是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，其結(jié)構(gòu)包括：轉(zhuǎn)向器，其結(jié)構(gòu)包括：2022-5-1第26頁 轉(zhuǎn)向齒輪裝轉(zhuǎn)向齒輪裝在殼體中，轉(zhuǎn)向在殼體中，轉(zhuǎn)向齒條裝在殼體的齒條裝在殼體的軌道上與齒輪嚙軌道上與齒輪嚙合。齒條中部與合。齒條中部與橫拉桿連接。無橫拉桿連接。無間隙嚙合由彈簧間隙嚙合由彈簧通過壓塊把齒條通過壓塊把齒條壓靠在齒輪上實(shí)壓靠在齒輪上實(shí)現(xiàn)，由調(diào)整螺釘現(xiàn)，由調(diào)整螺釘調(diào)整彈簧的預(yù)緊調(diào)整彈簧的預(yù)緊力。力。 2022-5-1第27頁工作過

16、程：工作過程： 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)齒輪帶動(dòng)齒輪使使齒條移動(dòng)齒條移動(dòng)左右橫拉桿左右橫拉桿帶動(dòng)左右轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)左右轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，重結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，重量輕，剛性大，轉(zhuǎn)向靈量輕，剛性大，轉(zhuǎn)向靈敏，制造容易、成本低，敏，制造容易、成本低，正、逆效率都高，適于正、逆效率都高，適于與燭式和麥弗遜式懸架與燭式和麥弗遜式懸架配用便于布置。配用便于布置。2022-5-1第28頁三、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器三、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中一般有兩級傳動(dòng)副，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中一般有兩級傳動(dòng)副，第一級是螺桿螺母傳動(dòng)副，第二級是齒條齒扇第一

17、級是螺桿螺母傳動(dòng)副，第二級是齒條齒扇傳動(dòng)副。常用于各種輕型和中型貨車，也用于傳動(dòng)副。常用于各種輕型和中型貨車，也用于部分輕型越野汽車。部分輕型越野汽車。2022-5-1第29頁 轉(zhuǎn)向螺桿由推力球軸承支承，表面加工轉(zhuǎn)向螺桿由推力球軸承支承，表面加工出近似半圓的螺旋槽。出近似半圓的螺旋槽。 轉(zhuǎn)向螺母內(nèi)部加工成斷面為近似半圓形轉(zhuǎn)向螺母內(nèi)部加工成斷面為近似半圓形的螺旋槽，能松套在螺桿上，形成螺旋通道。的螺旋槽，能松套在螺桿上，形成螺旋通道。其外面有兩根導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)裝滿鋼球，組成兩其外面有兩根導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)裝滿鋼球，組成兩個(gè)各自獨(dú)立的封閉的鋼球流道，螺母為方形，個(gè)各自獨(dú)立的封閉的鋼球流道，螺母為方形，一個(gè)

18、平面加工出齒條。一個(gè)平面加工出齒條。2022-5-1第30頁 轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，使螺母沿軸向移動(dòng)。在螺桿、螺母向螺母，使螺母沿軸向移動(dòng)。在螺桿、螺母和鋼球間的摩擦力矩作用下，所有鋼球便在和鋼球間的摩擦力矩作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成“球流球流”, ,滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。 2022-5-1第31頁 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正傳動(dòng)效率很高循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正傳動(dòng)效率很高（可達(dá)（可達(dá)90%90%95%95%），故操縱輕便，使用壽），故操縱輕便，使用壽命長，工作平穩(wěn)、可靠。但其逆效率也很命長

19、，工作平穩(wěn)、可靠。但其逆效率也很高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤。不過，高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤。不過，對于前軸軸載質(zhì)量不大而又經(jīng)常在平坦路對于前軸軸載質(zhì)量不大而又經(jīng)常在平坦路面上行駛的輕、中型載貨汽車而言，這一面上行駛的輕、中型載貨汽車而言，這一缺點(diǎn)影響不大。因此，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器已缺點(diǎn)影響不大。因此，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器已廣泛應(yīng)用于各類各級客、貨車上。廣泛應(yīng)用于各類各級客、貨車上。2022-5-1第32頁四、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向四、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器器 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副以轉(zhuǎn)向蝸桿器的傳動(dòng)副以轉(zhuǎn)向蝸桿3 3為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸在搖臂軸

20、1 1曲柄端部的指曲柄端部的指銷銷2 2。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之嚙合的指銷即繞搖臂與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)。2022-5-1第33頁 雙指銷式轉(zhuǎn)向器在中間雙指銷式轉(zhuǎn)向器在中間及其附近位置時(shí)，其兩指銷及其附近位置時(shí)，其兩指銷均與蝸桿嚙合，故每個(gè)指銷均與蝸桿嚙合，故每個(gè)指銷所受載荷較單指銷式轉(zhuǎn)向器所受載荷較單指銷式轉(zhuǎn)向器的指銷載荷為小，因而其工的指銷載荷為小，因而其工作壽命較長。當(dāng)搖臂軸轉(zhuǎn)角作壽命較長。當(dāng)搖臂軸轉(zhuǎn)角相當(dāng)大時(shí)，一個(gè)指銷與蝸桿相當(dāng)大時(shí)，一個(gè)指銷與蝸桿脫離嚙合，另一指銷仍保持脫離嚙合，另一指銷仍保持嚙合，因此

21、，雙指銷式的搖嚙合，因此，雙指銷式的搖臂軸轉(zhuǎn)角范圍較單指銷式為臂軸轉(zhuǎn)角范圍較單指銷式為大。但雙指銷式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，大。但雙指銷式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對蝸桿的加工精度要求也較對蝸桿的加工精度要求也較高。高。2022-5-1第34頁類類 型型 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)缺缺 點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)應(yīng) 用用結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量比較小，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量比較小，體積小，傳動(dòng)效率高（體積小，傳動(dòng)效率高（90%），），傳動(dòng)比可變化，可自動(dòng)消除齒間傳動(dòng)比可變化，可自動(dòng)消除齒間間隙，剛度大，噪聲小，無轉(zhuǎn)向間隙，剛度大，噪聲小，無轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，轉(zhuǎn)向角較大，制搖臂和直拉桿，轉(zhuǎn)向角較大，制造成本低。造成本低。 逆效率高逆效率高（60 70%）“打手打

22、手”嚴(yán)重嚴(yán)重微型、普通級中微型、普通級中級和中高級轎車；級和中高級轎車；部分裝載質(zhì)量不部分裝載質(zhì)量不大，前輪采用獨(dú)大，前輪采用獨(dú)立懸架的貨車和立懸架的貨車和客車客車傳動(dòng)效率高（傳動(dòng)效率高（9095%），耐磨），耐磨性好，壽命長，傳動(dòng)比可變化，性好，壽命長，傳動(dòng)比可變化，工作平穩(wěn)可靠，易實(shí)現(xiàn)齒條齒扇工作平穩(wěn)可靠，易實(shí)現(xiàn)齒條齒扇的間隙調(diào)整。的間隙調(diào)整。逆效率高，機(jī)逆效率高，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精困難，制造精度要求高度要求高 貨車和客車貨車和客車傳動(dòng)效率較高（傳動(dòng)效率較高（80%），磨損較），磨損較慢，搖臂軸轉(zhuǎn)角較大。易實(shí)現(xiàn)蝸慢，搖臂軸轉(zhuǎn)角較大。易實(shí)現(xiàn)蝸桿指銷的間隙調(diào)整。桿指銷的間隙

23、調(diào)整。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸和質(zhì)量大，寸和質(zhì)量大，精度要求高，精度要求高，傳動(dòng)比變化特傳動(dòng)比變化特性受到限制性受到限制 較較 少少齒齒輪輪齒齒條條式式 循環(huán)球式循環(huán)球式蝸桿指銷蝸桿指銷式式2022-5-1第35頁 從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間的所有傳動(dòng)桿件從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間的所有傳動(dòng)桿件總稱為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?？偡Q為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使轉(zhuǎn)向力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，并使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變輪偏轉(zhuǎn)，并使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對滑化，以保證汽車

24、轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對滑動(dòng)盡可能小。動(dòng)盡可能小。 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和布置，因轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和布置，因轉(zhuǎn)向器位置和轉(zhuǎn)向輪懸架類型不同而異。位置和轉(zhuǎn)向輪懸架類型不同而異。第四節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2022-5-1第36頁一、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1 1、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形等零部件共同組成，其中轉(zhuǎn)向等零部件共同組成，其中轉(zhuǎn)向梯形由梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿和前梁共同構(gòu)成。梯形由梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿和前梁共同構(gòu)成。 2022-5-1第37

25、頁（a）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,后置梯形：后置梯形：用于轉(zhuǎn)向橋用于轉(zhuǎn)向橋 90（b）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,前置梯形：前置梯形：用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋或發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低的車用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋或發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低的車 90 （d）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,前置梯形：前置梯形：轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng)，轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng)， 而是在與道路平行的平面內(nèi)左右擺動(dòng)而是在與道路平行的平面內(nèi)左右擺動(dòng)布置形式：布置形式：2022-5-1第38頁2 2、轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向搖臂 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和蝸桿曲柄指銷器和蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向式轉(zhuǎn)向器通過

26、轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向直拉桿搖臂與轉(zhuǎn)向直拉桿相連。轉(zhuǎn)向搖臂的相連。轉(zhuǎn)向搖臂的大端用錐形三角細(xì)大端用錐形三角細(xì)花鍵與轉(zhuǎn)向器中搖花鍵與轉(zhuǎn)向器中搖臂軸的外端連接，臂軸的外端連接，小端通過球頭銷與小端通過球頭銷與轉(zhuǎn)向直拉桿作空間轉(zhuǎn)向直拉桿作空間鉸鏈連接。鉸鏈連接。2022-5-1第39頁3 3、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向直拉桿 轉(zhuǎn)向直拉桿是轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的傳轉(zhuǎn)向直拉桿是轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的傳動(dòng)桿件，具有傳力和緩沖作用。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)且動(dòng)桿件，具有傳力和緩沖作用。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)且因懸架彈性變形而相對于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向直拉因懸架彈性變形而相對于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)桿與轉(zhuǎn)向搖

27、臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)動(dòng)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，三者之間的連接件都動(dòng)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，三者之間的連接件都是球形鉸鏈。是球形鉸鏈。連接轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接轉(zhuǎn)向節(jié)臂2022-5-1第40頁4 4、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向橫拉桿 轉(zhuǎn)向橫拉桿是轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向橫拉桿是轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的底邊，由橫梯形機(jī)構(gòu)的底邊，由橫拉桿體和旋裝在兩端的拉桿體和旋裝在兩端的橫拉桿接頭組成。其特橫拉桿接頭組成。其特點(diǎn)是長度可調(diào)，通過調(diào)點(diǎn)是長度可調(diào)，通過調(diào)整橫拉桿的長度，可以整橫拉桿的長度，可以調(diào)整前輪前束。調(diào)整前輪前束。2022-5-1第41頁二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，為了滿

28、足轉(zhuǎn)當(dāng)轉(zhuǎn)向輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，為了滿足轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的需要，轉(zhuǎn)向橋是斷開式的，向輪獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的需要，轉(zhuǎn)向橋是斷開式的，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須斷開。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須斷開。與獨(dú)立懸架配用的多數(shù)是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，與獨(dú)立懸架配用的多數(shù)是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器布置在車身上，轉(zhuǎn)向橫拉桿通過球頭轉(zhuǎn)向器布置在車身上，轉(zhuǎn)向橫拉桿通過球頭銷與齒條及轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連。銷與齒條及轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連。2022-5-1第42頁一、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述一、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能（或電能），并在駕駛員械能轉(zhuǎn)化為壓力能（或電能），并在駕駛員

29、控制下，對轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)向器中某一傳控制下，對轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加輔助作用力，使轉(zhuǎn)向輪偏擺，以實(shí)動(dòng)件施加輔助作用力，使轉(zhuǎn)向輪偏擺，以實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的一系列裝置。現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的一系列裝置。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由機(jī)械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向加力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由機(jī)械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向加力裝置組成。裝置組成。第五節(jié)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2022-5-1第43頁 根據(jù)助力能源形式的不同可以分為液壓根據(jù)助力能源形式的不同可以分為液壓助力、氣壓助力和電動(dòng)機(jī)助力三種類型，其助力、氣壓助力和電動(dòng)機(jī)助力三種類型，其中液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用較為普遍。中液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用較為普遍。1 1液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（1 1）常壓式

30、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2022-5-1第44頁 在汽車直線行駛，轉(zhuǎn)向盤保持中立時(shí)，在汽車直線行駛，轉(zhuǎn)向盤保持中立時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥經(jīng)常處于關(guān)閉位置，油泵輸出的轉(zhuǎn)向控制閥經(jīng)常處于關(guān)閉位置，油泵輸出的壓力油充入儲能器，壓力增到規(guī)定值后，油壓力油充入儲能器，壓力增到規(guī)定值后，油泵自動(dòng)卸荷空轉(zhuǎn)。泵自動(dòng)卸荷空轉(zhuǎn)。 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，機(jī)械轉(zhuǎn)向器即通過轉(zhuǎn)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，機(jī)械轉(zhuǎn)向器即通過轉(zhuǎn)向搖臂等桿件使轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)入開啟位置。向搖臂等桿件使轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)入開啟位置。無論轉(zhuǎn)向盤處于中立位置還是轉(zhuǎn)向位置，也無論轉(zhuǎn)向盤處于中立位置還是轉(zhuǎn)向位置，也無論轉(zhuǎn)向盤保持靜止還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)工無論轉(zhuǎn)向盤保持靜止還是

31、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)工作管路中總是保持高壓。作管路中總是保持高壓。 特點(diǎn)：有儲能器積蓄液壓能，可以使用特點(diǎn)：有儲能器積蓄液壓能，可以使用流量較小的轉(zhuǎn)向液壓泵，而且還可以在液壓流量較小的轉(zhuǎn)向液壓泵，而且還可以在液壓泵不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力，泵不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力，目前主要應(yīng)用于少數(shù)重型車上。目前主要應(yīng)用于少數(shù)重型車上。2022-5-1第45頁（2 2）常流式液壓）常流式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向油泵始終處于工作油泵始終處于工作狀態(tài)。不轉(zhuǎn)向時(shí)，狀態(tài)。不轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥保持開轉(zhuǎn)向控制閥保持開啟。動(dòng)力缸的工作啟。動(dòng)力缸的工作腔與低壓油路相通，腔與低

32、壓油路相通，油泵輸出的油液經(jīng)油泵輸出的油液經(jīng)控制閥流回油罐，控制閥流回油罐，故而油泵輸出壓力故而油泵輸出壓力很低，即處于空轉(zhuǎn)。很低，即處于空轉(zhuǎn)。2022-5-1第46頁 當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，通過動(dòng)方向盤，通過機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向控制閥處于與向控制閥處于與某一轉(zhuǎn)彎方向響某一轉(zhuǎn)彎方向響應(yīng)工作位置時(shí)，應(yīng)工作位置時(shí)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的相轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的相應(yīng)工作腔方與回應(yīng)工作腔方與回油管路隔絕，轉(zhuǎn)油管路隔絕，轉(zhuǎn)而與液壓泵輸出而與液壓泵輸出管路相通。管路相通。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，油泵壽命優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，油泵壽命長，泄露較少，消耗功率較長，泄露較少，消耗功率較少，應(yīng)用廣泛。少，應(yīng)用廣泛。2022-5-1第47頁2 2液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制閥液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制閥（1 1）滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥）滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥 閥體沿軸向移動(dòng)來控制油液流量的轉(zhuǎn)向閥體沿軸向移動(dòng)來控制