拖拉機轉(zhuǎn)向機構(gòu)

1、第十三章第十三章轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：u1 13.1 3.1 轉(zhuǎn)向方式與轉(zhuǎn)向原理轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向方式與轉(zhuǎn)向原理轉(zhuǎn)向器 u1 13.2 3.2 輪式車輛轉(zhuǎn)向系輪式車輛轉(zhuǎn)向系重點：重點：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成及其工作原理轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成及其工作原理難點：難點：車輛轉(zhuǎn)向原理；各種轉(zhuǎn)向方式的工作原理；車輛轉(zhuǎn)向原理；各種轉(zhuǎn)向方式的工作原理；1 13.1 3.1 轉(zhuǎn)向方式與轉(zhuǎn)向原理轉(zhuǎn)向方式與轉(zhuǎn)向原理一、轉(zhuǎn)向方式一、轉(zhuǎn)向方式（有三種）有三種）1、靠車輛的、靠車輛的輪子相對車身偏轉(zhuǎn)一個角度輪子相對車身偏轉(zhuǎn)一個角度來實現(xiàn)；來實現(xiàn)；2、靠改變行走裝置、靠改變行走裝置兩側(cè)的驅(qū)動力兩側(cè)的驅(qū)動力來實現(xiàn)；來實現(xiàn)；3、既

2、改變、既改變兩側(cè)行走裝置兩側(cè)行走裝置的的驅(qū)動力驅(qū)動力又使輪子又使輪子偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)。 汽車與大多數(shù)輪式拖拉機采用第一種轉(zhuǎn)向方式，履帶汽車與大多數(shù)輪式拖拉機采用第一種轉(zhuǎn)向方式，履帶拖拉機和無尾輪手扶拖拉機采用第二種轉(zhuǎn)向方式，有尾拖拉機和無尾輪手扶拖拉機采用第二種轉(zhuǎn)向方式，有尾輪手扶拖拉機及輪式拖拉機在某種情況下（如在田間作輪手扶拖拉機及輪式拖拉機在某種情況下（如在田間作業(yè)時）采用第三種轉(zhuǎn)向方式。業(yè)時）采用第三種轉(zhuǎn)向方式。 偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向的幾種型式偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向的幾種型式a-偏轉(zhuǎn)前輪 b-偏轉(zhuǎn)后輪 c-偏轉(zhuǎn)前后輪 d-折腰二、輪式車輛轉(zhuǎn)向理論分析二、輪式車輛轉(zhuǎn)向理論分析（一）運動學(xué)分析（一）運動學(xué)分析 輪式

3、車輛輪式車輛順利完成轉(zhuǎn)向順利完成轉(zhuǎn)向的基本要求：的基本要求：各車輪作各車輪作純滾動純滾動。 為了滿足這一要求，車輛在轉(zhuǎn)向時各車輪軸心為了滿足這一要求，車輛在轉(zhuǎn)向時各車輪軸心線應(yīng)通過線應(yīng)通過同一瞬心軸線同一瞬心軸線，其投影點如圖，其投影點如圖3-2中中O點，點，水平投影水平投影車輛車輛轉(zhuǎn)向時車身轉(zhuǎn)向時車身繞瞬心繞瞬心O點轉(zhuǎn)動點轉(zhuǎn)動。因車輛。因車輛轉(zhuǎn)向時的轉(zhuǎn)向時的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎半徑R隨前輪偏轉(zhuǎn)角的變化而變化隨前輪偏轉(zhuǎn)角的變化而變化，所以稱所以稱O點為點為瞬時轉(zhuǎn)向中心瞬時轉(zhuǎn)向中心。轉(zhuǎn)向演示轉(zhuǎn)向演示輪式車輛轉(zhuǎn)向過程輪式車輛轉(zhuǎn)向過程OOa-前輪轉(zhuǎn)向前輪轉(zhuǎn)向 b-四輪異相位轉(zhuǎn)向四輪異相位轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動的后輪驅(qū)

4、動的4 42 2輪式車輛轉(zhuǎn)向輪式車輛轉(zhuǎn)向 對于后輪驅(qū)動的對于后輪驅(qū)動的4 2 2輪式車輛，輪式車輛，轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向時必須滿足必須滿足以下三個條件：以下三個條件：u（1）通過駕駛?cè)藛T的操縱來實現(xiàn)）通過駕駛?cè)藛T的操縱來實現(xiàn)前輪的偏轉(zhuǎn)前輪的偏轉(zhuǎn)，車，車輪的偏轉(zhuǎn)的程度決定了車輛的輪的偏轉(zhuǎn)的程度決定了車輛的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎半徑；u（2 2）兩前輪作）兩前輪作純滾動純滾動；u（3 3）兩后輪作）兩后輪作純滾動純滾動。兩輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系兩輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系該式即為阿克曼公式阿克曼公式。式中：M兩轉(zhuǎn)向節(jié)立軸與前輪軸心線交點之間距離； L 車輛前后軸距。若為前、后輪同時異相位偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，如圖3-2b則式3-1為： LMctgc

5、tg（2）兩前輪作純滾動，要求內(nèi)側(cè)前輪偏轉(zhuǎn)角 比外側(cè)前輪偏轉(zhuǎn)角 要大，內(nèi)、外側(cè)前輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系為： 2LMctgctg（3-1）兩側(cè)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系兩側(cè)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系 轉(zhuǎn)向時，兩個驅(qū)動輪在同一時間內(nèi)走過的路程轉(zhuǎn)向時，兩個驅(qū)動輪在同一時間內(nèi)走過的路程是不相等的，外側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)得要快，而內(nèi)側(cè)驅(qū)動輪是不相等的，外側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)得要快，而內(nèi)側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)得慢，即轉(zhuǎn)得慢，即 5 . 05 . 012BRBRnn式中：式中：n n1 1、 n n2 2分別為慢、快速側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速；分別為慢、快速側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速； RR轉(zhuǎn)彎半徑；轉(zhuǎn)彎半徑； B B后軸輪距。后軸輪距。（二）動力學(xué)分析（二）動力學(xué)分析 車輛在轉(zhuǎn)向時的受力比

6、較復(fù)雜。為便于分析做以下假設(shè)：（1）四輪車輛的兩前輪直接裝在同一前軸上，前軸中間與機體鉸接；（2）車輛是低速轉(zhuǎn)向，這樣可以不考慮離心慣性力的影響。 輪式車輛在水平地面上直行和低速穩(wěn)定轉(zhuǎn)向時的受力如圖3-3、圖3-4所示。輪式拖拉機等速直線行駛受力輪式拖拉機等速直線行駛受力Pq2Pq1PT0.5Pfc0.5Pfq0 . 5 Pf c0 . 5 Pf q 21TfqfcqqqPPPPPP式中： Pq驅(qū)動輪的總推動力，即兩側(cè)驅(qū)動輪推力 Pq1與 Pq2之和； Pfc 前輪滾動阻力，每側(cè)前輪滾動阻力為05Pfc Pfq 驅(qū)動輪滾動阻力，每側(cè)驅(qū)動輪滾動阻力為05Pfq； PT 掛鉤牽引阻力。輪式拖拉機等

7、速轉(zhuǎn)向行駛受力輪式拖拉機等速轉(zhuǎn)向行駛受力q2LTTO2O1PBMzqMzc0.5Pfq0.5Pfq0.5Pfc0.5PfcO轉(zhuǎn)向時的牽引平衡方程為：轉(zhuǎn)向時的牽引平衡方程為： cossincosTBfcfqqPPPPP式中：式中： 轉(zhuǎn)向時驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)向時驅(qū)動輪的總推力總推力，為兩側(cè)驅(qū)動輪，為兩側(cè)驅(qū)動輪推力與之和；推力與之和； 轉(zhuǎn)向時掛勾轉(zhuǎn)向時掛勾牽引力牽引力； 作用線與車輛縱向?qū)ΨQ軸線間的作用線與車輛縱向?qū)ΨQ軸線間的夾夾角角。 qPTPTP總轉(zhuǎn)向阻力矩總轉(zhuǎn)向阻力矩 sinsinfcTTzqzcLPLpMMM 車輛轉(zhuǎn)向時，土壤作用于車輛、并相對于車輛轉(zhuǎn)向時，土壤作用于車輛、并相對于O2點的總轉(zhuǎn)向阻力

8、矩為各項阻力矩之和，即：點的總轉(zhuǎn)向阻力矩為各項阻力矩之和，即： 式中：式中： 分別為前、后輪的轉(zhuǎn)向分別為前、后輪的轉(zhuǎn)向阻力矩阻力矩； LTPT作用點至作用點至O2點的點的間距間距。zqzcMM 、車輪的轉(zhuǎn)向力矩車輪的轉(zhuǎn)向力矩 cos)(5 . 012BqqBLPPPBM 車輛轉(zhuǎn)向時，地面作用于車輪的轉(zhuǎn)向力矩為車輛轉(zhuǎn)向時，地面作用于車輪的轉(zhuǎn)向力矩為 ： 因輪式車輛后橋（驅(qū)動橋）裝有因輪式車輛后橋（驅(qū)動橋）裝有差速器差速器，能，能將中央傳動傳來的力矩近似平均地分配給兩則驅(qū)將中央傳動傳來的力矩近似平均地分配給兩則驅(qū)動輪，所以可以假定動輪，所以可以假定 = ，因而式上式可寫，因而式上式可寫成成 1qP

9、2qPcosBBLPM轉(zhuǎn)向時力矩的平衡轉(zhuǎn)向時力矩的平衡 根據(jù)根據(jù)穩(wěn)定轉(zhuǎn)向的條件穩(wěn)定轉(zhuǎn)向的條件，轉(zhuǎn)向力矩與轉(zhuǎn)向阻力矩，轉(zhuǎn)向力矩與轉(zhuǎn)向阻力矩相平衡，即：相平衡，即： MMB sinsincosfcTTzqzcBLPLpMMLPtgPLPLMMPfcTTzqzcBcossin前輪和土壤間的側(cè)向附著性能前輪和土壤間的側(cè)向附著性能 轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)向力PB是土壤對偏轉(zhuǎn)的前輪產(chǎn)生的軸向反力，是土壤對偏轉(zhuǎn)的前輪產(chǎn)生的軸向反力，因而因而PB的大小取決于前輪和土壤間的側(cè)向附著性能。的大小取決于前輪和土壤間的側(cè)向附著性能。ccBGP 前輪側(cè)向前輪側(cè)向附著系數(shù)附著系數(shù)。前輪胎面的縱向環(huán)狀。前輪胎面的縱向環(huán)狀條形花紋可增大條

10、形花紋可增大 值；值； Gc 前輪對土壤的垂直作用力。前輪對土壤的垂直作用力。cc1 13.2 3.2 輪式車輛轉(zhuǎn)向系輪式車輛轉(zhuǎn)向系一、偏轉(zhuǎn)車輪式轉(zhuǎn)向一、偏轉(zhuǎn)車輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成系統(tǒng)基本組成轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)分類分類機械轉(zhuǎn)向系機械轉(zhuǎn)向系 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器轉(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)臂轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂梯形臂橫拉桿橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形機械式轉(zhuǎn)向系的工作過程機械式轉(zhuǎn)向系的工作過程動力轉(zhuǎn)向系動力轉(zhuǎn)向系機械轉(zhuǎn)向器機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂梯形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油泵

11、轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動力缸轉(zhuǎn)向動力缸二、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)及轉(zhuǎn)向器二、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)及轉(zhuǎn)向器1-轉(zhuǎn)向節(jié)臂 2-橫拉桿 3-轉(zhuǎn)向拉桿 4-前軸 5-縱拉桿 6-轉(zhuǎn)向搖臂 7-轉(zhuǎn)向器 8-方向盤（一）轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（一）轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 方向盤方向盤 操縱桿兩類操縱桿兩類 輪式車輛方向盤輪式車輛方向盤的自由行程為的自由行程為20o30o。 （二）轉(zhuǎn)向器（二）轉(zhuǎn)向器u功用：功用： 增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。向。 u概念：概念： 正向傳動：正向傳動：作用力從轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂的過程。作用力從轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂的過程。 逆向傳動：逆向傳動：轉(zhuǎn)向搖臂將地

12、面的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向搖臂將地面的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤的過程。的過程。 （二）轉(zhuǎn)向器（二）轉(zhuǎn)向器u概念：概念： 極限可逆式轉(zhuǎn)向系：極限可逆式轉(zhuǎn)向系：當(dāng)?shù)孛鏇_擊力很大時，沖擊當(dāng)?shù)孛鏇_擊力很大時，沖擊力才能傳到轉(zhuǎn)向盤上，即力才能傳到轉(zhuǎn)向盤上，即正效率正效率遠大于遠大于逆效率逆效率的的轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向器。 轉(zhuǎn)向盤由行程：轉(zhuǎn)向盤由行程：轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤消除傳動副之間的間轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤消除傳動副之間的間隙后，車輪才偏轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過的角度為隙后，車輪才偏轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過的角度為轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤自由行程向盤自由行程。1 1球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器其傳動副其傳動副是一個球是一個球面蝸桿和面蝸桿和帶有幾個帶有幾個

13、齒的滾輪齒的滾輪構(gòu)成。構(gòu)成。1-下蓋 2-殼體 3-球面蝸桿 4-錐軸承 5-轉(zhuǎn)向軸 6-滾輪軸 7-滾針8-三齒滾輪 9-調(diào)整墊片 10-U型墊圈 11-螺母 12-銅套 13-搖臂 14-搖臂軸結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：有兩級傳動副有兩級傳動副：第一級是螺桿螺母循環(huán)球，因第一級是螺桿螺母循環(huán)球，因鋼球夾入螺桿螺母之間，變滑動摩擦為滾動摩擦，鋼球夾入螺桿螺母之間，變滑動摩擦為滾動摩擦，提高了傳動效率。提高了傳動效率。 第一級螺桿螺母傳動副第二級齒條齒扇傳動副2.2.螺桿螺母循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器螺桿螺母循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作過程循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作過程特點：特點：正傳動效率很高，正傳動效率很高，操縱輕便，

14、使用操縱輕便，使用壽命長。但逆效壽命長。但逆效率也高，容易將率也高，容易將路面沖擊力傳到路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。轉(zhuǎn)向盤上。 3 3螺桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器螺桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 該轉(zhuǎn)向器的傳動副以轉(zhuǎn)向蝸桿5為主動件，其從動件是裝在搖臂軸2上曲柄4端部的指銷。曲柄銷插在蝸桿的螺旋槽中。轉(zhuǎn)向時蝸桿轉(zhuǎn)動，使曲柄銷繞搖臂軸作圓弧運動，同時帶動搖臂軸轉(zhuǎn)動。4 4齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條轉(zhuǎn)向機構(gòu)齒輪齒條轉(zhuǎn)向機構(gòu)由由方向盤方向盤、轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸、方向節(jié)方向節(jié)、轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動桿轉(zhuǎn)向傳動桿和和轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向輪等組成。等組成。方向盤操縱轉(zhuǎn)向器方向盤操縱轉(zhuǎn)向器內(nèi)的齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪與齒條內(nèi)的齒

15、輪轉(zhuǎn)動，齒輪與齒條緊密嚙合，推動齒條左、右移動，通過傳動桿帶緊密嚙合，推動齒條左、右移動，通過傳動桿帶動轉(zhuǎn)向輪擺動，從而改變轎車行駛的方向。動轉(zhuǎn)向輪擺動，從而改變轎車行駛的方向。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖示齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖示轉(zhuǎn)向過程：轉(zhuǎn)向過程：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸萬向轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向輪節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向輪 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的工作過程齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的工作過程特點：特點：u與蝸桿扇形齒輪等其它類型的轉(zhuǎn)向機構(gòu)比較，省與蝸桿扇形齒輪等其它類型的轉(zhuǎn)向機構(gòu)比較，省去了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向縱拉桿，簡化傳動機構(gòu)去了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向縱拉桿，簡化傳動機構(gòu)，具具有構(gòu)件簡單，傳動效率高的優(yōu)點。有構(gòu)件簡單，傳動效率高的優(yōu)點。u而且它

16、的逆?zhèn)鲃有室哺?，在車輛行駛時可以保而且它的逆?zhèn)鲃有室哺?，在車輛行駛時可以保證偏轉(zhuǎn)車輪的自動回正，駕駛者的路感性強。證偏轉(zhuǎn)車輪的自動回正，駕駛者的路感性強。 u應(yīng)用：應(yīng)用： 上海桑塔納上海桑塔納、天津夏利天津夏利、 南京依維柯輕南京依維柯輕型貨車型貨車三、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)功用：功用： 將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向輪，且使二轉(zhuǎn)將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向輪，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定的關(guān)系變化，實現(xiàn)汽車順利向輪偏轉(zhuǎn)角按一定的關(guān)系變化，實現(xiàn)汽車順利轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。 要求：要求： 較大的剛度和強度較大的剛度和強度 吸收振動、緩沖吸收振動、緩沖 分類：分類： 前置式、后置式前置式、后置式 非獨立懸架配

17、用轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、獨立懸架非獨立懸架配用轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、獨立懸架配用轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、配用轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、 配合非獨立懸架的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)配合非獨立懸架的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)5643211-轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器 2-搖臂搖臂 3-縱拉桿縱拉桿 4-節(jié)臂節(jié)臂 5-梯形臂梯形臂 6-橫拉桿橫拉桿 配合獨立懸架轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)配合獨立懸架轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)1249857631-搖臂搖臂 2-直拉桿直拉桿 3、4左右橫拉桿左右橫拉桿 5、6-左右梯形臂左右梯形臂7-搖桿搖桿 8、9-懸架左右擺臂懸架左右擺臂配獨立懸架的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)配獨立懸架的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)11轉(zhuǎn)向搖臂；轉(zhuǎn)向搖臂；22轉(zhuǎn)向直拉桿；轉(zhuǎn)向直拉桿；33左轉(zhuǎn)向橫拉桿；左轉(zhuǎn)向橫拉桿；4

18、4右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)向橫拉桿；向橫拉桿；55左梯形臂；左梯形臂；66右梯形臂；右梯形臂；77搖桿；搖桿；88懸懸架左擺管；架左擺管；99懸架懸架獨立懸架轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的特點獨立懸架轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的特點 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨立懸掛時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨立懸掛時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而對于車架作獨立運動，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必轉(zhuǎn)向梯形也必須分成兩段或三段，須分成兩段或三段，并且由在平行于路面的平面并且由在平行于路面的平面中擺動的轉(zhuǎn)向搖臂直接帶動或通過轉(zhuǎn)向直拉桿和中擺動的轉(zhuǎn)向搖臂直接帶動或通過轉(zhuǎn)向直拉桿和

19、轉(zhuǎn)向節(jié)臂帶動。轉(zhuǎn)向節(jié)臂帶動。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)部件轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)部件1、轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向搖臂 大端與轉(zhuǎn)向搖臂軸相大端與轉(zhuǎn)向搖臂軸相連，小端與轉(zhuǎn)向拉桿絞接。連，小端與轉(zhuǎn)向拉桿絞接。 搖臂與搖臂軸安裝時搖臂與搖臂軸安裝時要對正記號，以保證搖臂要對正記號，以保證搖臂從中間向兩邊擺動時擺角從中間向兩邊擺動時擺角大致相同。大致相同。2 2、轉(zhuǎn)向主拉桿、轉(zhuǎn)向主拉桿 在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)而且因懸架彈性變形而相對于在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)而且因懸架彈性變形而相對于車架跳動時，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂車架跳動時，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運動都是空間運動。因此，為了不發(fā)生運的相對運動都是空間運動。因此，為了不發(fā)生運動干涉，

20、三者之間的連接件都是球形鉸鏈。動干涉，三者之間的連接件都是球形鉸鏈。接轉(zhuǎn)向節(jié)臂接轉(zhuǎn)向節(jié)臂螺塞螺塞 調(diào)彈簧調(diào)彈簧6的的預(yù)緊度預(yù)緊度油嘴油嘴球頭銷球頭銷直拉桿直拉桿接轉(zhuǎn)向搖臂接轉(zhuǎn)向搖臂3 3、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向橫拉桿 兩接頭借螺紋與橫拉桿體連接。接頭旋裝到橫兩接頭借螺紋與橫拉桿體連接。接頭旋裝到橫拉桿體上后，用夾緊螺栓夾緊。橫拉桿體兩端的螺拉桿體上后，用夾緊螺栓夾緊。橫拉桿體兩端的螺紋，一為右旋，一為左旋。因此，在旋松夾緊螺栓紋，一為右旋，一為左旋。因此，在旋松夾緊螺栓以后，轉(zhuǎn)動橫拉桿體，可改變橫拉桿的總長度，來以后，轉(zhuǎn)動橫拉桿體，可改變橫拉桿的總長度，來調(diào)節(jié)前輪前束調(diào)節(jié)前輪前束 四、差速器四、差速

21、器功用：功用： 使左右車輪可以不同的使左右車輪可以不同的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速進行速進行純滾動或直純滾動或直線行駛線行駛。將主減速器傳來的扭矩平均分給兩半軸，。將主減速器傳來的扭矩平均分給兩半軸，使兩側(cè)的使兩側(cè)的車輪驅(qū)動力車輪驅(qū)動力相等。相等。 分類：分類： 1、輪間差速器、輪間差速器軸間差速器軸間差速器 2、普通差速器、普通差速器防滑差速器防滑差速器 （一一） 簡單（普通）差速器簡單（普通）差速器213564BCA12ACB0rACB3r30rr33333r31、2-半軸齒輪 3-行星齒輪 4-行星齒輪軸 5-差速器殼體 6-主減速器從動齒輪 1、運動學(xué)分析、運動學(xué)分析差速器工作原理差速器工作原理A A、運

22、動特性：運動特性：直線行駛時：直線行駛時： n1=n2=nk 直線行駛時直線行駛時 當(dāng)行星齒輪當(dāng)行星齒輪3只隨行只隨行星架星架繞繞差速器旋轉(zhuǎn)軸差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)線公轉(zhuǎn)時，處在同一半徑時，處在同一半徑r上的上的A、B、C三點的三點的圓周速度圓周速度都相等（圖都相等（圖3-17b），），其值為其值為 r。于是有：于是有： 0021 即即差速器差速器不起不起差速差速作用，兩半軸角速度等于作用，兩半軸角速度等于差速器殼的差速器殼的角速度角速度。轉(zhuǎn)彎行駛時轉(zhuǎn)彎行駛時由于自轉(zhuǎn)力矩的由于自轉(zhuǎn)力矩的產(chǎn)生，行星齒輪產(chǎn)生，行星齒輪與行星齒輪軸之與行星齒輪軸之間產(chǎn)生摩擦力矩。間產(chǎn)生摩擦力矩。 路面對車輪的附路面對車

23、輪的附加力加力P使行星齒使行星齒輪受力不平衡，輪受力不平衡，產(chǎn)生自轉(zhuǎn)力矩。產(chǎn)生自轉(zhuǎn)力矩。 PP由于行星齒輪的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)同時發(fā)生，轉(zhuǎn)彎時外由于行星齒輪的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)同時發(fā)生，轉(zhuǎn)彎時外輪快轉(zhuǎn)，內(nèi)輪慢轉(zhuǎn)，兩輪產(chǎn)生差速。輪快轉(zhuǎn)，內(nèi)輪慢轉(zhuǎn)，兩輪產(chǎn)生差速。PP轉(zhuǎn)彎行駛時轉(zhuǎn)速關(guān)系轉(zhuǎn)彎行駛時轉(zhuǎn)速關(guān)系 當(dāng)當(dāng)行星齒輪行星齒輪除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的行星齒輪除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的行星齒輪軸以軸以角速度角速度 3自轉(zhuǎn)時，自轉(zhuǎn)時，嚙合點嚙合點A的圓周速度為的圓周速度為 嚙合點嚙合點B的圓周速度為的圓周速度為 3301rrr3302rrr)()(33033021rrrrrr02102122nnn或2 2動力學(xué)分析動力學(xué)分析 在上

24、述在上述差速器差速器中，由中，由中央傳動中央傳動或或主減速器主減速器傳來傳來的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩M0經(jīng)經(jīng)差速器殼、行星齒輪軸差速器殼、行星齒輪軸和和行星齒輪行星齒輪傳傳給給半軸齒輪半軸齒輪。行星齒輪相當(dāng)一個等臂杠桿，而兩個。行星齒輪相當(dāng)一個等臂杠桿，而兩個半軸齒輪半徑半軸齒輪半徑也是相等的。因此當(dāng)行星齒輪沒有自也是相等的。因此當(dāng)行星齒輪沒有自轉(zhuǎn)時，總是將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)時，總是將轉(zhuǎn)矩M0平均分配平均分配給左、右兩半軸齒給左、右兩半軸齒輪，即：輪，即： 0215 . 0 MMM扭矩分配扭矩分配 轉(zhuǎn)向時行星轉(zhuǎn)向時行星齒輪孔齒輪孔與與行星齒輪軸行星齒輪軸間以及間以及齒輪背齒輪背部部與差速器殼之間都產(chǎn)生與差速器殼之間都

25、產(chǎn)生摩擦摩擦。行星齒輪所受的摩。行星齒輪所受的摩擦力矩擦力矩MT方向與其轉(zhuǎn)速方向與其轉(zhuǎn)速n4方向相反；此摩擦力矩使方向相反；此摩擦力矩使行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作用了大小相等行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作用了大小相等兩方向相反的兩個兩方向相反的兩個圓周力圓周力F1和和F2。F1使傳到轉(zhuǎn)得快使傳到轉(zhuǎn)得快的半軸上的轉(zhuǎn)矩的半軸上的轉(zhuǎn)矩M1減小，而減小，而F2卻使傳到轉(zhuǎn)得慢的右卻使傳到轉(zhuǎn)得慢的右半軸上的轉(zhuǎn)矩半軸上的轉(zhuǎn)矩M2增加。因此，當(dāng)左右驅(qū)動車輪存在增加。因此，當(dāng)左右驅(qū)動車輪存在轉(zhuǎn)速差時，轉(zhuǎn)速差時， )(5 . 001TMMM)(5 . 002TMMM 快速側(cè)：快速側(cè)： 慢速側(cè)：慢速側(cè)：12

26、/MMK 鎖緊系數(shù)鎖緊系數(shù)K :扭矩特性扭矩特性直線行駛時，行直線行駛時，行星齒輪沒有自轉(zhuǎn)，星齒輪沒有自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩平均分配給轉(zhuǎn)矩平均分配給左、右半軸。左、右半軸。 右轉(zhuǎn)彎時，行星齒輪自轉(zhuǎn)，產(chǎn)生摩擦轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)彎時，行星齒輪自轉(zhuǎn)，產(chǎn)生摩擦轉(zhuǎn)矩矩M4，使轉(zhuǎn)速快的半軸使轉(zhuǎn)速快的半軸1的轉(zhuǎn)矩減小，使的轉(zhuǎn)矩減小，使轉(zhuǎn)速快的半軸轉(zhuǎn)速快的半軸2的轉(zhuǎn)矩增大，但由于的轉(zhuǎn)矩增大，但由于M4，很小，半軸很小，半軸1、2的轉(zhuǎn)矩幾乎不變，仍為的轉(zhuǎn)矩幾乎不變，仍為平均分配。平均分配。 普通差速器結(jié)構(gòu)普通差速器結(jié)構(gòu)行星錐齒輪差速器行星錐齒輪差速器桑塔納轎車差速器分解圖桑塔納轎車差速器分解圖差速器工作情況差速器工作情況行星齒輪運動：

27、行星齒輪運動： 1、公轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn) 2、自轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)直線行駛時的差速器直線行駛時的差速器轉(zhuǎn)彎行駛時的差速器轉(zhuǎn)彎行駛時的差速器（二）防滑差速器（二）防滑差速器1 1、強制鎖住式差速器、強制鎖住式差速器 在路況不好時，通過使用在路況不好時，通過使用差速鎖差速鎖，使兩根半，使兩根半軸連成一體，防止一側(cè)車輪打滑使另一側(cè)車軸連成一體，防止一側(cè)車輪打滑使另一側(cè)車輪不能驅(qū)動。輪不能驅(qū)動。 2 2、自鎖式差速器、自鎖式差速器 在兩半軸轉(zhuǎn)速不等時，行星齒輪自轉(zhuǎn)，差速在兩半軸轉(zhuǎn)速不等時，行星齒輪自轉(zhuǎn)，差速器所受摩擦力矩與器所受摩擦力矩與快轉(zhuǎn)快轉(zhuǎn)半軸半軸旋向相反旋向相反，與，與慢慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半軸半軸旋向相同旋向相同，故能夠自動

28、地向慢轉(zhuǎn)一方，故能夠自動地向慢轉(zhuǎn)一方多分配一些轉(zhuǎn)矩。多分配一些轉(zhuǎn)矩。 差速鎖結(jié)構(gòu)簡圖差速鎖結(jié)構(gòu)簡圖差 速 鎖差 速 鎖a-半軸與差速器殼聯(lián)接 b-兩半軸聯(lián)接差 速 鎖差 速 鎖牙嵌自由輪式差速器牙嵌自由輪式差速器1、2-差速器殼體差速器殼體 3-主動環(huán)主動環(huán) 4-從動環(huán)從動環(huán) 5-彈簧彈簧 6-墊圈墊圈 7-花鍵轂花鍵轂 8-消聲環(huán)消聲環(huán) 9-中心環(huán)中心環(huán) 10-卡卡環(huán)環(huán) 11-中心環(huán)裝配孔中心環(huán)裝配孔 牙嵌自由輪式差速器工作原理牙嵌自由輪式差速器工作原理 3498A1、2-差速器殼體 3-主動環(huán) 4-從動環(huán) 5-彈簧 6-墊圈 7-花鍵轂 8-消聲環(huán) 9-中心環(huán) 10-卡環(huán) 11-中心環(huán)裝配

29、孔 2 2滑塊凸輪式差速器滑塊凸輪式差速器 1-外凸輪外凸輪 2、7-左、右左、右差速器殼體差速器殼體 3、4-卡環(huán)卡環(huán) 5-滑塊滑塊 6-內(nèi)凸輪內(nèi)凸輪 1 2ff126 滑塊凸輪式差速器工作原理滑塊凸輪式差速器工作原理 五、轉(zhuǎn)向加力裝置五、轉(zhuǎn)向加力裝置 采用動力轉(zhuǎn)向的車輛轉(zhuǎn)向所需的采用動力轉(zhuǎn)向的車輛轉(zhuǎn)向所需的能能量，在正常量，在正常情況下，只有小部分是情況下，只有小部分是駕駛員駕駛員提供的提供的體能體能，而大部，而大部分是發(fā)動機所提供的其它動力，如液分是發(fā)動機所提供的其它動力，如液壓或電力壓或電力，并，并在駕駛員控制下，對轉(zhuǎn)向傳動裝置或轉(zhuǎn)向器中某一在駕駛員控制下，對轉(zhuǎn)向傳動裝置或轉(zhuǎn)向器中某一

30、傳動件施加不同方向的作用力，這樣的轉(zhuǎn)向裝置，傳動件施加不同方向的作用力，這樣的轉(zhuǎn)向裝置，統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)向加力裝置，按所用動力的多少，中分統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)向加力裝置，按所用動力的多少，中分助助力式和全動力力式和全動力式兩種。式兩種。轉(zhuǎn)向加力裝置功用及分類轉(zhuǎn)向加力裝置功用及分類功用：功用： 在轉(zhuǎn)向阻力較大時，可以減輕駕駛員的疲勞強在轉(zhuǎn)向阻力較大時，可以減輕駕駛員的疲勞強度，改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)性能。度，改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)性能。 分類：分類： 液壓式：液壓式： 工作時無噪聲，工作滯后時間短，且工作時無噪聲，工作滯后時間短，且能吸收來自不平路面的沖擊。能吸收來自不平路面的沖擊。 氣壓式：氣壓式： 前軸最大軸載質(zhì)量為前

31、軸最大軸載質(zhì)量為37噸并采用氣噸并采用氣壓制動的貨車或轎車。壓制動的貨車或轎車。 電動式：電動式：電動執(zhí)行部分為電動機電動執(zhí)行部分為電動機 （a）直行直行 （b）右轉(zhuǎn)彎右轉(zhuǎn)彎 ( (c）左轉(zhuǎn)彎左轉(zhuǎn)彎 具有路感反饋功具有路感反饋功能的能的轉(zhuǎn)向助力器轉(zhuǎn)向助力器 （一）液壓助力轉(zhuǎn)向一）液壓助力轉(zhuǎn)向 具有路感反饋功能的轉(zhuǎn)向助力器圖注具有路感反饋功能的轉(zhuǎn)向助力器圖注 1-液壓油箱液壓油箱 2-溢流閥溢流閥 3-齒輪泵齒輪泵 4-量孔量孔 5-單向閥單向閥 6-安全閥安全閥 7-滑閥滑閥 8-反作用柱塞反作用柱塞9-閥體閥體 10-回位彈簧回位彈簧 11-轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺桿 12-轉(zhuǎn)向螺母轉(zhuǎn)向螺母 13-縱

32、拉桿縱拉桿 14-轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂 15-油缸油缸 助力器圖工作過程工作過程 方向盤不動時滑閥處于中立位置（圖方向盤不動時滑閥處于中立位置（圖3-23（a）。）。 向右轉(zhuǎn)動方向盤時，由于前輪上的轉(zhuǎn)向阻力。開始時螺母向右轉(zhuǎn)動方向盤時，由于前輪上的轉(zhuǎn)向阻力。開始時螺母12不動，螺桿不動，螺桿11右移，滑閥右移，滑閥7也隨之右移。也隨之右移。 這時，油泵來油經(jīng)這時，油泵來油經(jīng)C環(huán)槽進入油缸環(huán)槽進入油缸L腔，推動活塞右移，腔，推動活塞右移，R腔內(nèi)的油經(jīng)腔內(nèi)的油經(jīng)B環(huán)槽排回油箱。環(huán)槽排回油箱。 活塞桿推動轉(zhuǎn)向搖臂擺動，使前輪向右偏轉(zhuǎn)，同時使螺桿活塞桿推動轉(zhuǎn)向搖臂擺動，使前輪向右偏轉(zhuǎn)，同時使螺桿左移，滑閥

33、回到中立位置，這時活塞就停止在此位置不再右移，左移，滑閥回到中立位置，這時活塞就停止在此位置不再右移，即方向盤對車輪實現(xiàn)伺服控制。即方向盤對車輪實現(xiàn)伺服控制。 若需連續(xù)向右轉(zhuǎn)向，就應(yīng)繼續(xù)向右轉(zhuǎn)動方向盤。若需連續(xù)向右轉(zhuǎn)向，就應(yīng)繼續(xù)向右轉(zhuǎn)動方向盤。路感路感 右移的滑閥必須克服油壓作用在反作用右移的滑閥必須克服油壓作用在反作用柱柱塞塞8上的上的油壓力油壓力和和回位彈簧回位彈簧10的張力，使的張力，使滑滑閥閥7右移右移靠住靠住閥體閥體9，在轉(zhuǎn)向過程中，對置的反作用柱塞，在轉(zhuǎn)向過程中，對置的反作用柱塞之間充滿之間充滿高壓油高壓油，而油壓又與轉(zhuǎn)向阻力成正比，而油壓又與轉(zhuǎn)向阻力成正比，此力傳到駕駛員手上，使此力傳到駕駛員手上，使駕駛員駕駛員能感到轉(zhuǎn)向阻力能感到轉(zhuǎn)向阻力變化的情況，即有變化的情況，即有路感路感。單向閥單向閥5 5的作用的作用 單向閥單向閥5布置在布置在進油道進油道與與回油道回油道之間。正常轉(zhuǎn)向之