汽車構(gòu)造課件-轉(zhuǎn)向系課件

1、第一節(jié)汽車轉(zhuǎn)向系概述轉(zhuǎn)向系的功用：可改變汽車的行駛方向和保持汽車穩(wěn)定的直線行駛。一、汽車轉(zhuǎn)向系的類型和組成：1、 類型：機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系機(jī)械轉(zhuǎn)向系：用司機(jī)體力為轉(zhuǎn)向能源，所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的工作過程液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的工作壓力可高達(dá)10MPa以上，故其部件尺寸很小。液壓系統(tǒng)工作時(shí)無噪聲，工作滯后時(shí)間短，而且能吸收來自不平路面的沖擊。因此，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器已在各類各級(jí)汽車上獲得廣泛應(yīng)用。以司機(jī)體力（小部分）作為轉(zhuǎn)向能源。以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力（大部分）作為轉(zhuǎn)向能源。動(dòng)力轉(zhuǎn)向器：機(jī)械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向原理M轉(zhuǎn)向節(jié)臂M左轉(zhuǎn)

2、向節(jié)轉(zhuǎn)向梯形臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿2、機(jī)械轉(zhuǎn)向系的組成：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)（上、下）、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸。（ 采用萬向傳動(dòng)裝置有助于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器等部件和組件的通用化和系列化）轉(zhuǎn)向器：內(nèi)設(shè)減速傳動(dòng)付，作用減速增扭。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向主拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、 轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向梯形。3、轉(zhuǎn)向盤左置：交規(guī)是右側(cè)行駛。方向盤在左側(cè)，可使司機(jī)視野好，坐在司機(jī)身旁的乘客，能夠從車門直接走到人行道上。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形4、轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求：（1）零部件應(yīng)有足夠強(qiáng)度及剛度， 以保證汽車安全行駛。（2）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車輪

3、應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。（3）汽車轉(zhuǎn)向行駛后，駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛位置并穩(wěn)定行駛。（4）轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。（5）轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。（6）在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。（7） 操縱輕便，以減輕司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度 。ctg 二、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏角之間的理想關(guān)系式：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外輪所駛過的距離是不等的，在后橋中，由于裝有差速器，可使左、右兩車輪以不同的轉(zhuǎn)速滾過不同的距離，基本上是純滾動(dòng)而無滑動(dòng)。但一般汽車的前橋（

4、從動(dòng)橋）為一根剛性梁，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩側(cè)車輪滾過不同的距離，勢(shì)必引起車輪沿路面的運(yùn)動(dòng)是既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)。要保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，每個(gè)車輪都作純滾動(dòng)而不產(chǎn)生滑移，就必須使車輪的滾動(dòng)軌跡符合一定的規(guī)律，即各輪的軸線在轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)交于一點(diǎn)，使所有的車輪繞著該點(diǎn)滾動(dòng)。該點(diǎn)稱瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心。（由于汽車由直線轉(zhuǎn)彎 直線行駛，轉(zhuǎn)角由0大 小0，所以，軸線交點(diǎn)O是變化的，這些點(diǎn)統(tǒng)稱為瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心。）X+BLctg = ctg+ BL瞬心到外輪中心面的距離：XRLR =sin 稱為轉(zhuǎn)向半徑。轉(zhuǎn)向車輪作純滾動(dòng)的充要條件是：外輪轉(zhuǎn)角；內(nèi)輪轉(zhuǎn)角；B主銷中心距； L汽車軸距ctg 1= ctg1+B / L1對(duì)于雙橋轉(zhuǎn)向汽車：ctg

5、 2= ctg2+B / L2轉(zhuǎn)向車輪作純滾動(dòng)的必要條件：由轉(zhuǎn)向梯行機(jī)構(gòu)保證。 三、轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比：（1）操縱輕便性（2）轉(zhuǎn)向靈敏性轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比是指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與安裝在轉(zhuǎn)向盤同側(cè)轉(zhuǎn)節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量 之比。用 i表示。轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比對(duì)轉(zhuǎn)向系的影響很大。i = i1 i2i1= 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量?/轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量p； i1越大，操縱越省力、輕便；但不能實(shí)現(xiàn)迅速轉(zhuǎn)向，即靈敏性較差。反之， i1過小，靈敏性增加，但司機(jī)操縱費(fèi)力，易疲勞。解決矛盾的措施： （1）采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向器（2）采用變速比轉(zhuǎn)向器i2 = 轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量 p/轉(zhuǎn)向盤同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角增量k轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比 i主要由轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比 i1決

6、定。 i = M從/ M主= n主/ n從例如：齒輪齒條式變速比轉(zhuǎn)向器：使一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)齒的小齒輪與一個(gè)具有變模數(shù)（mt）、變壓力角（t）的齒條相嚙合；即： 值可逆式轉(zhuǎn)向器+、較高特 點(diǎn)保證汽車轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正，以降低疲勞、提高安全性；易將車輪受到的大部分沖擊力傳給轉(zhuǎn)向盤而產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象應(yīng)用在良好路面上行駛的車輛極限可逆式轉(zhuǎn)向器不可逆式轉(zhuǎn)向器+較高、較低+較高、很低既不會(huì)造成轉(zhuǎn)向器零件突然過載，又能給司機(jī)路感。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)承受沖擊力易損壞駕駛員無“路感”，且車輪不能自動(dòng)回正越野車及工礦自卸車已淘汰第二節(jié) 轉(zhuǎn)向器 及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)一、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率及轉(zhuǎn)向盤自由行程1、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率正傳動(dòng)效率

7、 + = 轉(zhuǎn)向搖臂的輸出功率 / 轉(zhuǎn)向軸的輸入功率（傳動(dòng)方向與之相反時(shí)所求得的效率稱為逆?zhèn)鲃?dòng)效率 ）2、轉(zhuǎn)向盤自由行程：轉(zhuǎn)向盤空轉(zhuǎn)階段稱轉(zhuǎn)向盤自由行程。用來克服轉(zhuǎn)向系內(nèi)部的摩擦，各傳動(dòng)件間裝配間隙。=10151、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器組成l.轉(zhuǎn)向盤 2.安全轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向節(jié) 4.轉(zhuǎn)向輪 5.轉(zhuǎn)向節(jié)臂6.轉(zhuǎn)向橫拉桿 7.轉(zhuǎn)向減振器 8.機(jī)械轉(zhuǎn)向器采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可以使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化(不需轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿等)。二、轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器殼體防塵套轉(zhuǎn)向齒條齒輪壓塊嚙合間隙調(diào)整 彈簧調(diào)整螺栓1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器工作原理齒條轉(zhuǎn)向橫拉桿2、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器第一級(jí)螺桿第二級(jí)齒條齒扇傳動(dòng)副特點(diǎn)：正傳動(dòng)

8、效率很高，操縱輕便，使用壽命長(zhǎng)。但逆效率也高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。螺母?jìng)鲃?dòng)副旋入，間隙減??；反之增大。汽車底盤（清華）TUJIECHAPTER3HTMLTJ3-3.HTM汽車底盤（清華） TUJIECHAPTE R3HTMLTJ3- 3.HTM搖臂軸搖臂調(diào)整螺栓隙減??；反之增大。3蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器三、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成和布置：組成：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱管、轉(zhuǎn)向軸、上下萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸產(chǎn)生變形，以吸收沖擊能量，減輕司機(jī)受傷程度。（2）轉(zhuǎn)向盤上裝有喇叭按鈕，有些轎車上還裝有車速控制開關(guān)和撞車氣囊裝置。輪緣輪輻輪轂1、轉(zhuǎn)向盤： 輪緣、輪輻（2 4根）、輪轂設(shè)計(jì)要求： （1）具有柔軟的外表皮，可

9、起緩沖作用，撞車時(shí)，骨架能臺(tái)架實(shí)驗(yàn)中，模型軀干以6.70m/s撞方向盤，作用力 11123N（3）轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置：要求轉(zhuǎn)向柱管必須具備有緩和沖擊的吸能裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊時(shí)，轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生軸向位移，使支架或某些支承產(chǎn)生塑性變形，從而吸收沖擊能量。吸能式轉(zhuǎn)向盤骨架變形圖V=48km/h，正面碰撞中，管柱后移量 127mm管柱的可彎曲支架安全氣袋系統(tǒng)主要由傳感器、控制器、氣體發(fā)生器和氣袋等組成其工作原理為：傳感器感受汽車碰撞強(qiáng)度并將其傳給控制器，控制器進(jìn)行判斷并在適當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點(diǎn)火后，燃燒劑燃燒產(chǎn)生大量氣體（燃燒劑有疊氮化鈉等種類，疊氮化鈉燃燒產(chǎn)生無害

10、的氮?dú)猓?，展開氣袋。從而達(dá)到保護(hù)乘員生命安全的目的。目前國外的資料中可以得知，對(duì)使用安全帶的“面袋”來說，一般規(guī)定：20km/h以下正面撞墻時(shí)，氣袋不點(diǎn)爆；30km/h以上正面撞墻時(shí)，氣袋一定點(diǎn)爆；2030km/h之間為點(diǎn)火的模糊區(qū)，氣袋可點(diǎn)爆也可不點(diǎn)爆。對(duì)不使用安全帶的氣袋，一般是12.8km/h正面撞墻時(shí)氣袋不爆，20.9km/h正面撞墻時(shí)氣袋要點(diǎn)爆。如果高速碰撞時(shí)氣袋沒有點(diǎn)爆，會(huì)造成乘員的嚴(yán)重傷害，是絕對(duì)不允許的。氣袋組成與工作原理一種體積比較大，即使乘客不系安全帶也能起到良好的保護(hù)作用，主要在美國市場(chǎng)，因?yàn)槊绹ㄒ?guī)對(duì)安全帶的佩戴沒有強(qiáng)制性。一種體積較小，與安全帶配合使用，是將安全氣袋與

11、安全帶共同組成一個(gè)乘員保護(hù)系統(tǒng)使之達(dá)到最佳的乘員保護(hù)效果。這種氣袋主要在歐洲市場(chǎng)應(yīng)用，因?yàn)闅W洲對(duì)安全帶的佩戴有強(qiáng)制性要求。（面袋）安全帶、多功能座椅第三節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功用：將轉(zhuǎn)向器傳來的力傳給轉(zhuǎn)向輪，使左右兩側(cè)車輪按一定的規(guī)律偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。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。一、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)向搖臂1、組成： 轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向梯形臂（a）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,后置梯形：用于轉(zhuǎn)向橋 90（b）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,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 90（d）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,前置梯形：轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前

12、后擺動(dòng)，而是在與道路平行的平面內(nèi)左右擺動(dòng)2、 布置形式分析1.轉(zhuǎn)向器 2.轉(zhuǎn)向搖臂 3.轉(zhuǎn)向直拉桿 4.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 5.梯形臂 6.轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作演示3、轉(zhuǎn)向搖臂：是轉(zhuǎn)向器與直拉桿間的傳動(dòng)件，其大端用錐形三角細(xì)花鍵與轉(zhuǎn)向器中搖臂軸外端連接，以保證在圓周上受力均勻。為了保證轉(zhuǎn)向器搖臂軸在中間位置，在搖臂軸的外端面和轉(zhuǎn)向搖臂上孔外端面上，刻有短線裝配標(biāo)記，裝配時(shí)，對(duì)齊記號(hào)。其小端用帶有的球頭銷與直拉桿作空間鉸鏈。對(duì)齊記號(hào)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿球頭銷4、轉(zhuǎn)向直拉桿：是轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂間的傳動(dòng)件。它與上述兩部件用球形鉸鏈聯(lián)接，以保證空間運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)出運(yùn)動(dòng)干涉。轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭座球頭銷轉(zhuǎn)向直拉桿

13、 油嘴 彈簧座壓縮彈簧連接轉(zhuǎn)向節(jié)臂端部螺塞橡膠防塵墊球頭銷螺母（1）傳力（2）調(diào)整轉(zhuǎn)向輪前輪前束。與左右轉(zhuǎn)向梯形臂采用球頭銷鉸鏈。球頭座轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿5、轉(zhuǎn)向橫拉桿：是轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的底邊。二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)獨(dú)立懸架的每個(gè)轉(zhuǎn)向輪分別相對(duì)車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開的，所以，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須分成兩段或三段。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.懸架左臂9.懸架右擺臂 10.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器第四節(jié) 轉(zhuǎn)向加力裝置轉(zhuǎn)向動(dòng)力：小部分為司機(jī)提供的體力，大部分為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵提供的液壓能（或氣壓能），液壓能主要加于一些司機(jī)施力不足的零部件上，這套裝置稱轉(zhuǎn)向加力裝置。 前液壓轉(zhuǎn)向加力裝置在重型汽車上應(yīng)用較多。目1、常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置：低壓油罐高壓油罐油泵轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向控制閥123 12 3轉(zhuǎn)向直拉桿BUJINCHAPTER3HTMLC3-5-2、常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向控制閥機(jī)械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸總成轉(zhuǎn)向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸左腔直線行駛向右轉(zhuǎn)向左轉(zhuǎn)汽車底盤（清華） BUJINCHA PTER3HTM LC3-5-2 .HTM閥芯接左轉(zhuǎn)向動(dòng)力腔閥套轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸右腔接轉(zhuǎn)向油罐接右轉(zhuǎn)向動(dòng)