汽車拖拉機(jī)學(xué)第二冊底盤構(gòu)造與車輛理論 李玖哲 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1、汽車拖拉機(jī)學(xué)第12章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)張 黎 驊AUTOMOBILE AND TRACTOR主要內(nèi)容3.1 轉(zhuǎn)向方式與轉(zhuǎn)向原理3.2 輪式車輛轉(zhuǎn)向系3.3 履帶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系3.4 手扶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系3.5 小 結(jié) 汽車上用來改變或恢復(fù)其行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 3.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述1.轉(zhuǎn)向方式1偏轉(zhuǎn)車輪前輪、后輪；2改變行駛裝置兩側(cè)的驅(qū)動力；3既改變行駛裝置兩側(cè)的驅(qū)動力、又偏轉(zhuǎn)車輪；2.運動學(xué)分析前提條件：所有車輪在轉(zhuǎn)向過程中均保持純滾動。1兩輪轉(zhuǎn)向，保證內(nèi)、外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角、滿足阿克曼公式。2四輪轉(zhuǎn)向3內(nèi)外驅(qū)動輪實現(xiàn)差速。3.2.2 輪式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向

2、盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)有方向盤和操縱桿兩類，除一些履帶車外，大局部采用方向盤。轉(zhuǎn)向器功用：增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。 概念：正向傳動：作用力從轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂的過程。逆向傳動：轉(zhuǎn)向搖臂將地面的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤的過程。 極限可逆式轉(zhuǎn)向系：當(dāng)?shù)孛鏇_擊力很大時，沖擊力才能傳到轉(zhuǎn)向盤上，即正效率遠(yuǎn)大于逆效率的轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向盤自由行程：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)過的角度為轉(zhuǎn)向盤自由行程。螺桿螺母循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)：第一級螺桿螺母傳動副第二級齒條齒扇傳動副循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作過程特點：正傳動

3、效率很高，操縱輕便，使用壽命長。但逆效率也高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。 10蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳動副(以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動件，其從動件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動時，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運動，并帶動搖臂軸轉(zhuǎn)動。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向過程：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向輪特 點簡化傳動機(jī)構(gòu)，不需要轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿等。上海群眾桑塔納、微型農(nóng)用汽車等。應(yīng) 用13 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器簡化采用 (不需轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿等)，齒輪齒條無間隙嚙合無須調(diào)整，而且逆?zhèn)鲃有屎芨?。故多用于前輪為獨立懸架的輕型及微型轎車和貨車上。例如，奧迪、桑塔納、夏利等轎車，天

4、津TJ1010型微型貨車以及南京依維柯輕型貨車等都采用了齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。3.2.3 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)功用：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)汽車順利轉(zhuǎn)向。要求：較大的剛度和強(qiáng)度 吸收振動、緩沖分類：非獨立懸架配用轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 獨立懸架配用轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 前置式 后置式 15與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)示意圖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)向橫拉桿搖臂與搖臂軸安裝時要對正記號，以保證搖臂從中間向兩邊擺動時擺角大致相同。大端與轉(zhuǎn)向搖臂軸相連，小端與轉(zhuǎn)向拉桿絞接。 1.轉(zhuǎn)向搖臂2.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

5、于車架跳動時，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運動都是空間運動。因此，為了不發(fā)生運動干預(yù)，三者之間的連接件都是球形鉸鏈。接轉(zhuǎn)向節(jié)臂螺塞 調(diào)彈簧6的預(yù)緊度油嘴球頭銷直拉桿接轉(zhuǎn)向搖臂3.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194. 轉(zhuǎn)向減振器 隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時會產(chǎn)生擺振轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動，甚至引起整車車身的振動，這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是克

6、服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身或前橋鉸接，另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿或轉(zhuǎn)向器鉸接。20AUDI00轉(zhuǎn)向減振器結(jié)構(gòu)圖1.連接環(huán)襯套 2.連接環(huán)橡膠套 3.油缸4.壓縮閥總成 5.活塞及活塞桿總成 6.導(dǎo)向座 7.油封 8.擋圈 9.軸套及連接環(huán)總成10.橡膠儲液缸 21與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)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 10.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向加力裝置功用：在轉(zhuǎn)向阻力較大時，可以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)性能。分類： 按工作介質(zhì)分液壓式： 工作時無噪聲

7、，工作滯后時間短，且能吸收來自不平路面的沖擊。 氣壓式： 前軸最大軸載質(zhì)量為37噸并采用氣壓制動的貨車或轎車。23液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖 l.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 2.轉(zhuǎn)向控制閥 3.機(jī)械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向動力缸總成 4.轉(zhuǎn)向傳動結(jié)構(gòu) 5.轉(zhuǎn)向油罐 6.轉(zhuǎn)向油泵 R.轉(zhuǎn)向動力缸右腔 L.轉(zhuǎn)向動力缸左腔 液壓助力轉(zhuǎn)向工作原理：直線行駛右轉(zhuǎn)向時左轉(zhuǎn)向時27轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油泵是助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力源。轉(zhuǎn)向油泵經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥向轉(zhuǎn)向助力缸提供一定壓力和流量的工作油液。目前，轉(zhuǎn)向油泵大多采用雙作用式葉片泵。這種油泵有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種是潛沒式轉(zhuǎn)向油泵，另一種為非潛沒式轉(zhuǎn)向油泵。潛沒式油泵與貯液罐是一體的，即油泵潛沒在貯液罐的

8、油液中；非潛沒式轉(zhuǎn)向油泵的貯液罐與轉(zhuǎn)向油泵分開安裝，用油管與轉(zhuǎn)向油泵相連接。轉(zhuǎn)向油泵工作原理進(jìn)油口出油口葉片式油泵29電動助力轉(zhuǎn)向電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)-“EPS(Electrical Power Steering)是利用電動機(jī)產(chǎn)生的動力協(xié)助駕車者進(jìn)行轉(zhuǎn)向。此類系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)矩傳感器、電控單元(微處理器)、電動機(jī)、減速器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器和蓄電池電源所組成。轉(zhuǎn)矩傳感器電控單元電動機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)減速機(jī)構(gòu)電磁離合器車速傳感器303.2.6 四輪轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向盤位置和車輛速度傳感器不斷將數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，控制單元據(jù)此確定后輪的轉(zhuǎn)向角度。該系統(tǒng)有3種根本狀態(tài)-正相、中間和負(fù)相。在較低速度的負(fù)相，后輪與前輪方向相反；中速時，后輪保持直行；高速時的正相，后輪與前輪方向相同。四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個電子控制后輪操縱