轉(zhuǎn)向系課件講義整理

第十四章汽車轉(zhuǎn)向系知識目標熟悉汽車轉(zhuǎn)向系的功用、組成和工作原理；掌握典型轉(zhuǎn)向器構(gòu)造、特點和工作原理；熟悉轉(zhuǎn)向系基本參數(shù)含義。能力目標能夠正確選擇與使用工具、設(shè)備，并規(guī)范進行轉(zhuǎn)向器的拆裝與檢修。識別汽車轉(zhuǎn)向系的主要零部件及相互連接關(guān)系。第十四章汽車轉(zhuǎn)向系知識目標

14.1概述1.汽車轉(zhuǎn)向系的功用

汽車轉(zhuǎn)向系是指由駕駛?cè)瞬倏v，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)和回位的一套機構(gòu)。

汽車轉(zhuǎn)向系的功用是改變和保持汽車的行駛方向。14.1概述第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件2.汽車轉(zhuǎn)向系的基本組成

盡管現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但都包括轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三個基本組成部分：（1）轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（SteeringControlMechanism）（2）轉(zhuǎn)向器（SteeringGear）（3）轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)（SteeringTransmissionMechanism）2.汽車轉(zhuǎn)向系的基本組成 盡管現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)形(1)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)駕駛員操縱轉(zhuǎn)向器的工作機構(gòu)，主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成。(1)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)駕駛員操縱轉(zhuǎn)向器的工作機構(gòu)(2)轉(zhuǎn)向器

將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動或齒條軸的直線往復運動，并對轉(zhuǎn)向操縱力進行放大的機構(gòu)。轉(zhuǎn)向器一般固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向操縱力通過轉(zhuǎn)向器后一般還會改變傳動力向。(2)轉(zhuǎn)向器 將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動或齒條

(3)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)

將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給車輪（轉(zhuǎn)向節(jié)），并使左右車輪按一定關(guān)系進行偏轉(zhuǎn)的機構(gòu)。(3)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動3.汽車轉(zhuǎn)向系的分類

按轉(zhuǎn)向能源的不同，轉(zhuǎn)向系可分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大類。3.汽車轉(zhuǎn)向系的分類(1)機械轉(zhuǎn)向系圖14.l機械轉(zhuǎn)向系示意圖(1)機械轉(zhuǎn)向系圖14.l機械轉(zhuǎn)向系示意圖轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)(2)動力轉(zhuǎn)向系

兼用駕駛員體力和發(fā)動機（或電機）的動力為轉(zhuǎn)向動力的轉(zhuǎn)向系。它是在機械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。在正常情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需能量，只有一小部分由駕駛員提供，而大部分是由發(fā)動機（或電機）通過轉(zhuǎn)向加力裝置提供的。但在轉(zhuǎn)向加力裝置失效時，一般還能由駕駛員獨立承擔汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。(2)動力轉(zhuǎn)向系兼用駕駛員體力和發(fā)動機（圖14.2動力轉(zhuǎn)向系示意圖圖14.2動力轉(zhuǎn)向系示意圖轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油罐機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂轉(zhuǎn)向控制閥

轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向動力缸轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油罐機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂轉(zhuǎn)向控4.汽車轉(zhuǎn)向系的基本參數(shù)與概念(1)兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式為了避免在汽車轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的路面對汽車行駛的附加阻力和輪胎過快磨損，要求在汽車轉(zhuǎn)向時，所有車輪均作純滾動。顯然，這只有在所有車輪的軸線都相交于一點時方能實現(xiàn)。此交點O稱為轉(zhuǎn)向中心（圖14-3）。4.汽車轉(zhuǎn)向系的基本參數(shù)與概念(1)兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理圖14.3雙軸汽車轉(zhuǎn)向時理想的兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖14.3雙軸汽車轉(zhuǎn)向時理想的兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系（2）轉(zhuǎn)向系角傳動比

轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量之比iω1稱為轉(zhuǎn)向器角傳動比。轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向盤同側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角相應(yīng)增量之比iω2稱為轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)角傳動比。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比則為轉(zhuǎn)向系角傳動比，以iω表示。顯然iω＝iω1iω2。（2）轉(zhuǎn)向系角傳動比轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角增

轉(zhuǎn)向系角傳動比iω愈大，則為了克服一定的地面轉(zhuǎn)向阻力矩所需的轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩便愈小，從而在轉(zhuǎn)向盤直徑一定時，駕駛員應(yīng)加于轉(zhuǎn)向盤上的手力也愈小。但iω過大，將導致轉(zhuǎn)向操縱不夠靈敏，即為了得到一定的轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角所需的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角過大。所以，選取iω時應(yīng)適當兼顧省力和轉(zhuǎn)向靈敏的要求。轉(zhuǎn)向系角傳動比iω愈大，則為了克服一定的地面轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)角傳動iω2的數(shù)值較小，對于一般汽車而言，iω2大約為1。在轉(zhuǎn)向過程中，iω2雖然會隨轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角不同而有所變化，但一般說來，變化幅度不大。轉(zhuǎn)向器角傳動比iω1，貨車的約為16～32，轎車的約為12～20。由此可知，轉(zhuǎn)向系角傳動比iω主要取決于轉(zhuǎn)向器角傳動比iω1。有些轉(zhuǎn)向器的iω1是常數(shù)，有些則是可變的。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)角傳動iω2的數(shù)值較小，對于一般汽車而言，i

機械轉(zhuǎn)向系同時滿足轉(zhuǎn)向省力和轉(zhuǎn)向靈敏要求的程度是很有限的。因此普遍采用動力轉(zhuǎn)向系已成為中型以上的貨車和中級以上的轎車轉(zhuǎn)向系的發(fā)展趨勢。 機械轉(zhuǎn)向系同時滿足轉(zhuǎn)向省力和轉(zhuǎn)向靈敏要求的程度是很有限的。14.2轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)14.2.1轉(zhuǎn)向器1．轉(zhuǎn)向器的功用轉(zhuǎn)向器（SteeringGear）的功用是將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動變?yōu)辇X條軸的直線運動或轉(zhuǎn)向搖臂的擺動，降低傳動速度，增大轉(zhuǎn)向力矩并改變轉(zhuǎn)向力矩的傳動方向。14.2轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)14.2.1轉(zhuǎn)向器2.轉(zhuǎn)向器的類型按照向動力源的不同分為機械轉(zhuǎn)向器和動力轉(zhuǎn)向器。其中機械轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式很多，通常按轉(zhuǎn)向器中傳動副的結(jié)構(gòu)形式分類。常用的轉(zhuǎn)向器有以下幾種：齒輪齒條式、循環(huán)球式和蝸桿曲柄指銷式等幾種。2.轉(zhuǎn)向器的類型按照向動力源的不同分為機械3．轉(zhuǎn)向器的傳動效率與轉(zhuǎn)向盤的自由行程轉(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。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)并不立即同步轉(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。3．轉(zhuǎn)向器的傳動效率與轉(zhuǎn)向盤的自由行程轉(zhuǎn)向

轉(zhuǎn)向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，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。轉(zhuǎn)向盤自由行程對于緩和路面沖擊及避免駕駛員過度4．機械轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)與原理（1）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。4．機械轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)與原理（1）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖14.4兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖14.4兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖14.5中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖14.5中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)實例齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)實例

采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可以使轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)簡化（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轎車和微型及輕型貨車上。例如奧迪、捷達、桑塔納和夏利等轎車，部分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。 采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可以使轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)簡化（不需轉(zhuǎn)向搖臂和（2）循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器

如圖14-6所示為解放CA1091型汽車的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。（2）循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器如圖14-6所示為解放CA1091型汽圖14.6循環(huán)球齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器圖14.6循環(huán)球齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一。它由兩級傳動副組成，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一。它由兩循環(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。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作過程特點：正傳動效率很高，操縱輕便，使用壽（3）蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器圖14.7蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器（3）蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器圖14.7蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件

可變齒比轉(zhuǎn)向器根據(jù)汽車速度和轉(zhuǎn)向角度來調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動比，當汽車開始處于停車狀態(tài)，汽車速度較低或者轉(zhuǎn)向角度較大時，提供小的轉(zhuǎn)向器傳動比；而當汽車高速行駛或者轉(zhuǎn)向角度較小時，提供大的轉(zhuǎn)向器傳動比，從而提高汽車轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。因而，可變齒比轉(zhuǎn)向器提高了汽車的轉(zhuǎn)向靈活性和轉(zhuǎn)向舒適性。5．可變齒比轉(zhuǎn)向器可變齒比轉(zhuǎn)向器根據(jù)汽車速度和轉(zhuǎn)向角度來調(diào)整轉(zhuǎn)圖14.8可變齒數(shù)比的傳動比分布曲線圖14.8可變齒數(shù)比的傳動比分布曲線14.2.2轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)如圖14.8所示為東風EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)與轉(zhuǎn)向器布置圖。轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)包括轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)向柱管2、轉(zhuǎn)向軸15、上萬向節(jié)8、下萬向節(jié)11和轉(zhuǎn)向傳動軸9等。轉(zhuǎn)向柱管2中部用橡膠墊3和半圓形沖壓支架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則固定在轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)支架6上。14.2.2轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)如圖14.8所示為東圖14.9東風EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)與轉(zhuǎn)向器布置圖圖14.9東風EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)與轉(zhuǎn)向器布

為了保證轉(zhuǎn)向器搖臂軸在中間位置時，從轉(zhuǎn)向搖臂13起始的全套轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)也處于中間位置，在搖臂軸的外端面和轉(zhuǎn)向搖臂上孔外端面上各刻印有短線，作為裝配標記。裝配時，應(yīng)將兩個零件上的標記短線對齊。 為了保證轉(zhuǎn)向器搖臂軸在中間位置時，從轉(zhuǎn)向搖臂13起始的全套1.轉(zhuǎn)向盤包括我國在內(nèi)的大多數(shù)國家都規(guī)定車輛右側(cè)通行，相應(yīng)地應(yīng)將轉(zhuǎn)向盤安置在駕駛室左側(cè)，這樣，駕駛員的左方視野較廣闊，有利于兩車安全交會。相反，在一些規(guī)定車輛左側(cè)通行的國家使用的汽車上，轉(zhuǎn)向盤則應(yīng)安置在駕駛室右側(cè)。1.轉(zhuǎn)向盤包括我國在內(nèi)的大多數(shù)國家都規(guī)定轉(zhuǎn)向盤的構(gòu)造如圖14.9所示，它主要由輪轂3、輪輻2和輪圈1等組成。輪輻2和輪圈1的心部有鋼、鋁或鎂合金制的骨架，外表通過注塑方法包覆有一定形狀的塑料外層或合成橡膠，以改善操縱轉(zhuǎn)向盤的手感并提高駕駛員的安全性。轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸一般是通過花鍵或帶錐度的細花鍵連接，端部通過螺母軸向壓緊固定。轉(zhuǎn)向盤的構(gòu)造如圖14.9所示，它主要由輪轂3圖14.10汽車轉(zhuǎn)向盤結(jié)構(gòu)圖14.10汽車轉(zhuǎn)向盤結(jié)構(gòu)第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件

汽車喇叭開關(guān)一般裝在轉(zhuǎn)向盤上，可以隨轉(zhuǎn)向盤相對車身轉(zhuǎn)動，而與喇叭連接的導線固定在車身和轉(zhuǎn)向管柱上，不能旋轉(zhuǎn)。因此，與喇叭連接的導線必須與轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)部分進行電氣連接。 汽車喇叭開關(guān)一般裝在轉(zhuǎn)向盤上，可以隨轉(zhuǎn)向盤相對車身轉(zhuǎn)動，而圖14.11轉(zhuǎn)向盤集電環(huán)圖14.11轉(zhuǎn)向盤集電環(huán)圖14.12電纜盤結(jié)構(gòu)圖圖14.12電纜盤結(jié)構(gòu)圖2．轉(zhuǎn)向軸

轉(zhuǎn)向軸是將駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向操縱力傳給轉(zhuǎn)向器的傳力軸，它的上部與轉(zhuǎn)向盤固定連接，下部裝有轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器連接的方式有兩種：一種是與轉(zhuǎn)向器的輸入軸直接連接，另一種是通過十字軸萬向節(jié)或者撓性萬向節(jié)間接與轉(zhuǎn)向器的輸入軸相連接。2．轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸是將駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤

現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向軸除裝有柔性萬向節(jié)外，有的還裝有能改變轉(zhuǎn)向盤工作角度（即轉(zhuǎn)向軸的傳動方向）和轉(zhuǎn)向盤的高度（即轉(zhuǎn)向軸軸向長度）的機構(gòu)，以方便不同體型駕駛員的操縱。現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向軸除裝有柔性萬向節(jié)外，有的還裝圖14.13轉(zhuǎn)向和傾斜調(diào)整機構(gòu)圖14.13轉(zhuǎn)向和傾斜調(diào)整機構(gòu)圖14.14轉(zhuǎn)向軸伸縮機構(gòu)圖14.14轉(zhuǎn)向軸伸縮機構(gòu)14.2.3安全轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)1.可分離式安全轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)如圖14-15所示為奧迪轎車的轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)。此類轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)向管柱分為上下兩段，當發(fā)生撞車時，上下兩段相互分離或相互滑動，從而有效地防止轉(zhuǎn)向盤對駕駛員的傷害。但這種轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)本身不包含有吸能裝置。正常行駛時，上、下轉(zhuǎn)向軸2和3通過銷釘5配合來傳遞轉(zhuǎn)向力矩；當撞車時，上、下轉(zhuǎn)向軸及時分開，避免了轉(zhuǎn)向盤隨車身后移，從而保證了駕駛員的安全。桑塔納轎車、紅旗轎車的轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)與此類似。14.2.3安全轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)1.可分離式安全轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件2.緩沖吸能式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)汽車撞車時，首先車身被撞壞（第一次沖擊），轉(zhuǎn)向操縱裝置被向后推，從而擠壓駕駛員，使其受到傷害；接著，隨著汽車速度的降低，駕駛員在慣性力的作用下向前沖，再次與轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)接觸（第二次沖擊）而受到傷害。緩沖式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)對這兩次沖擊都具有吸收能量、減輕駕駛員受傷程度的作用。緩沖式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)從結(jié)構(gòu)上能使轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向管柱在受到?jīng)_擊后，軸向收縮并吸收沖擊能量，從而有效地緩和轉(zhuǎn)向盤對駕駛員的沖擊，減輕其所受傷害的程度。2.緩沖吸能式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)汽車撞車時，下面介紹該機構(gòu)的幾種主要結(jié)構(gòu)型式。圖14.16鋼球滾壓變形式轉(zhuǎn)向管柱下面介紹該機構(gòu)的幾種主要結(jié)構(gòu)型式。圖14.16鋼球滾壓變圖14.16波紋管變形吸能式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)圖14.16波紋管變形吸能式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件圖14.18網(wǎng)狀管柱變形式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)圖14.18網(wǎng)狀管柱變形式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件

這種轉(zhuǎn)向操縱裝置的轉(zhuǎn)向管柱6的部分管壁制成網(wǎng)格狀，這種網(wǎng)格狀管柱在受到壓縮時很容易軸向變形，并消耗一定的變形能量，見圖14-18（b）。另外，車身上固定管柱的托架8也是通過兩個塑料安全銷7與管柱連接的，當這兩個安全銷被剪斷后，整個管柱就能前后自由移動。 這種轉(zhuǎn)向操縱裝置的轉(zhuǎn)向管柱6的部分管壁制成網(wǎng)格狀，這種網(wǎng)格當汽車遇到障礙物撞車時，轉(zhuǎn)向器對轉(zhuǎn)向軸就產(chǎn)生一個向上的推力，轉(zhuǎn)向軸在受到這個推力（第一次沖擊力）的作用時，連接上、下轉(zhuǎn)向軸之間的塑料銷1被剪斷，上轉(zhuǎn)向軸2將沿下轉(zhuǎn)向軸3的內(nèi)孔滑動伸縮。與此同時，轉(zhuǎn)向管柱上的網(wǎng)格部分也被軸向壓縮而變形。在第一次沖擊過后，駕駛員會在慣性力的作用下向前沖（第二次沖擊）并壓在轉(zhuǎn)向盤上，這時固定轉(zhuǎn)向管柱的塑料安全銷7會被剪斷并使轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向軸的上端能自由移動。當汽車遇到障礙物撞車時，轉(zhuǎn)向器對轉(zhuǎn)向軸就產(chǎn)生一在此過程中，塑料銷被剪斷和轉(zhuǎn)向管柱上的網(wǎng)格被壓縮變形都會消耗一部分沖擊能量，同時，當轉(zhuǎn)向管柱受到來自上端的沖擊力后，會再次被軸向壓縮變形并消耗沖擊能量。從而阻止了轉(zhuǎn)向柱管整體向上移動，避免了轉(zhuǎn)向盤對駕駛員的擠壓傷害，為駕駛員保留一定的生存空間。在此過程中，塑料銷被剪斷和轉(zhuǎn)向管柱上的網(wǎng)格被壓14.3轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)（SteeringTransmissionMechanism）的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。有的汽車，如切諾基、奧迪、桑塔納等，其轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中還裝有轉(zhuǎn)向減振器。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的組成和布置因轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)型式、安裝位置及懸架類型而異。14.3轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)（S

轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)按照懸架的分類可分為與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)兩大類。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)按照懸架的分類可分為與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動14.3.1與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)圖14.19與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)示意圖14.3.1與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)圖14.19

在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿6和左、右梯形臂5組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后，如圖14-19（ａ）所示。當轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時，梯形臂5與橫拉桿6在與道路平行的水平面內(nèi)的交角θ＞90°。在發(fā)動機位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動橋的情況下，為避免運動干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，此時上述交角θ＜90°，如圖14-19（b）所示。若轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動，而是在與道路平行的平面內(nèi)向左右搖動，則可將轉(zhuǎn)向直拉桿3橫置，并借球頭銷直接帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿6，從而推動兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動，如圖14-19（c）所示。 在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿6和左、右梯形臂5組1．轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂（RockerArm）的功用是把轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給直拉桿或橫拉桿，進而推動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向搖臂的典型結(jié)構(gòu)如圖14-19所示。1．轉(zhuǎn)向搖臂

為了保證轉(zhuǎn)向搖臂軸在中間位置時，從轉(zhuǎn)向搖臂起始的全套轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)也處于中間位置，在搖臂軸的外端面和轉(zhuǎn)向搖臂上孔的外端面上刻印有短線，作為裝配標志。裝配時，應(yīng)使兩個零件上的標記對齊。 為了保證轉(zhuǎn)向搖臂軸在中間位置時，從轉(zhuǎn)向搖臂起始的全套轉(zhuǎn)向傳2．轉(zhuǎn)向直拉桿

轉(zhuǎn)向直拉桿（SteeringDragLink）的功用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運動傳給轉(zhuǎn)向梯形臂或轉(zhuǎn)向節(jié)臂。它所受的力既有拉力、也有壓力，因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼制造的，以保證工作可靠。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖14-20所示。2．轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿（St圖14.21轉(zhuǎn)向直拉桿圖14.21轉(zhuǎn)向直拉桿接轉(zhuǎn)向節(jié)臂螺塞調(diào)彈簧6的預緊度油嘴球頭銷直拉桿接轉(zhuǎn)向搖臂接轉(zhuǎn)向節(jié)臂螺塞油嘴球頭銷直拉桿接轉(zhuǎn)向搖臂3．轉(zhuǎn)向橫拉桿

轉(zhuǎn)向橫拉桿（SteeringTieRod）的功用是聯(lián)系左、右梯形臂并使其的調(diào)工作。它在汽車行駛過程中反復承受拉力和壓力，因此多用高強度冷拉鋼管制造。3．轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿（Steeri圖14.22轉(zhuǎn)向橫拉桿圖14.22轉(zhuǎn)向橫拉桿第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件4．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，即轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復擺動，進而引起整車車身的振動；這不僅影響汽車行駛的穩(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)向傳動機構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器（SteeringDamper）是克服轉(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。轉(zhuǎn)向減振器的結(jié)構(gòu)類似于懸架減振器。4．轉(zhuǎn)向減振器隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的14.3.2與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)當轉(zhuǎn)向輪采用獨立懸架時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而轉(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)向梯形也必須是斷開式的。圖14-23所示為幾種與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)示意圖。其中圖14-23（a）、（b）所示機構(gòu)與循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器配用，（c）、（d）所示機構(gòu)與齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器配用。14.3.2與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)圖14.23與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)示意圖圖14.23與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)示意圖第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件第14章-轉(zhuǎn)向系[117頁]課件圖14.24紅旗CA7560型轎車轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)圖14.24紅旗CA7560型轎車轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)

搖桿7前端固定于車架橫梁中部，后端借球頭銷與轉(zhuǎn)向直拉桿2和左、右橫拉桿3、4連接。轉(zhuǎn)向直拉桿外端與轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷1相連。左、右橫拉桿外端也用球頭銷分別與梯形臂5、6鉸接，故能隨同側(cè)車輪相對于車架和搖桿在橫向平面內(nèi)上下擺動。轉(zhuǎn)向直拉桿2僅在外端有球頭座，故有必要在兩球頭座背面各設(shè)一個壓縮彈簧，分別吸收由橫拉桿3和4傳來的兩個方向上的路面沖擊，并自動消除球頭與座之間的間隙。 搖桿7前端固定于車架橫梁中部，后端借球頭銷與轉(zhuǎn)向直拉桿2和圖14.25與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器配用的

轉(zhuǎn)向橫拉桿圖14.25與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器配用的

轉(zhuǎn)向橫拉圖14.26與中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)圖14.26與中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器配用的轉(zhuǎn)向傳動機14.4轉(zhuǎn)向系的維修14.4.1轉(zhuǎn)向系技術(shù)狀況的變化轉(zhuǎn)向系零部件不但數(shù)量多，而且鉸接配合多。汽車使用過程中，會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向系零件的磨損、變形會引起前輪定位失準。眾所周知，汽車的操縱穩(wěn)定性主要由前輪定位保證的，前輪定位失準及其它耗損必然引起前輪擺動、前輪跑偏、轉(zhuǎn)向沉重以及轉(zhuǎn)向盤振抖等故障，甚至發(fā)生“甩輪”引起重大交通事故。14.4轉(zhuǎn)向系的維修14.4.1轉(zhuǎn)向系技術(shù)狀況的變化GB7258—2012《機動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定轉(zhuǎn)向系技術(shù)狀況的主要評價參數(shù)有三項：l．汽車的側(cè)滑量

汽車二級維護前檢測汽車轉(zhuǎn)向輪的橫向側(cè)滑量。采用側(cè)滑儀（包括雙板和單板側(cè)滑儀）檢測時，汽車的橫向側(cè)滑量應(yīng)＜±5m／km。否則，表明汽車的操縱性能已變差。2．施加于轉(zhuǎn)向盤外周緣的最大圓周力

按GB7258—2012規(guī)定的檢測規(guī)范，施加于轉(zhuǎn)向盤外緣的最大切向力不得大于245N。否則，表明汽車操縱的輕便性變差。3．轉(zhuǎn)向盤的最大自由轉(zhuǎn)動量

轉(zhuǎn)向盤的最大自由轉(zhuǎn)動量從中間位置向左或向右轉(zhuǎn)角均不得大于：最大設(shè)計車速大于或等于100km／h的機動車為15°。若自由轉(zhuǎn)動量過大，說明轉(zhuǎn)向系配合松曠，會引起前輪擺動、前輪跑偏、轉(zhuǎn)向盤沉重、轉(zhuǎn)向盤振抖等多種故障。GB7258—2012《機動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定轉(zhuǎn)向系技1.轉(zhuǎn)向器的調(diào)整

①方向盤轉(zhuǎn)矩的測定與調(diào)整圖14.27方向盤轉(zhuǎn)矩的測定與調(diào)整1.轉(zhuǎn)向器的調(diào)整①方向盤轉(zhuǎn)矩的測定與調(diào)整圖14

②方向盤空行程量的檢查。圖14.28方向盤空行程量的檢查②方向盤空行程量的檢查。圖14.28方向盤2．轉(zhuǎn)向系的檢修（1）轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查①檢查轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的變形與損壞情況不允許補焊或矯正，若變形或損壞嚴重必須更換。檢查轉(zhuǎn)向柱軸承的磨損與燒蝕情況，嚴重時應(yīng)更換。2．轉(zhuǎn)向系的檢修（1）轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查

②轉(zhuǎn)向傳動軸萬向節(jié)的檢查圖14.29轉(zhuǎn)向傳動軸萬向節(jié)的檢查②轉(zhuǎn)向傳動軸萬向節(jié)的檢查圖14.29轉(zhuǎn)向傳動軸萬向節(jié)的檢③轉(zhuǎn)向柱支承環(huán)的檢查捷達轎車轉(zhuǎn)向柱支承環(huán)的檢查。檢查轉(zhuǎn)向柱上支承環(huán)11的磨損與損壞情況，嚴重的應(yīng)更換。③轉(zhuǎn)向柱支承環(huán)的檢查捷達轎車轉(zhuǎn)向柱支承環(huán)的檢查。檢查轉(zhuǎn)向柱④安全柱銷及橡膠支承套的檢查圖14.30桑塔納轎車轉(zhuǎn)向管柱的構(gòu)造④安全柱銷及橡膠支承套的檢查圖14.30桑塔納轎車轉(zhuǎn)向管（２）轉(zhuǎn)向器的檢查①機械轉(zhuǎn)向器的檢查

檢查轉(zhuǎn)向小齒輪與齒條有無磨損與損壞，轉(zhuǎn)向器殼體上是否有裂紋，并注意轉(zhuǎn)向器上的零件不允許焊接或矯正，只能更換。還要檢查軸承及襯套的磨損與損壞，以及油封、防塵套的磨損與老化情況，并及時更換之。（２）轉(zhuǎn)向器的檢查①機械轉(zhuǎn)向器的檢查②轉(zhuǎn)向減振器的檢查

桑塔納轎車轉(zhuǎn)向減振器的檢查。如圖14-30所示，檢查轉(zhuǎn)向減振器是否漏油，規(guī)定油量為86mL。檢查轉(zhuǎn)向減振器的行程。工作行程L應(yīng)為最大長度（Lmax）556mm與最小長度（Lmin）344.5mm之差，為211.5mm。行程不足時，應(yīng)更換。②轉(zhuǎn)向減振器的檢查桑塔納轎車轉(zhuǎn)向減振器的檢查。如（３）轉(zhuǎn)向橫拉桿的檢查①檢查橫拉桿是否彎曲必要時校正。檢查調(diào)整螺栓的螺紋有無亂紋現(xiàn)象。（３）轉(zhuǎn)向橫拉桿的檢查①檢查橫拉桿是否彎曲②轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭的檢查圖14.32轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭銷的檢查②轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭的檢查圖14.32轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭銷的檢查③連接支架的檢查圖14.33桑塔納轎車轉(zhuǎn)向減振器與轉(zhuǎn)向橫拉桿的構(gòu)造③連接支架的檢查圖14.33桑塔納轎車轉(zhuǎn)向減振器與轉(zhuǎn)向橫14.5轉(zhuǎn)向系的故障診斷汽車轉(zhuǎn)向系技術(shù)狀況的好壞對汽車的行使安全性有著極其重要的影響。對汽車轉(zhuǎn)向系故障進行診斷排除具有極其重要的意義。轉(zhuǎn)向系最常見的故障有轉(zhuǎn)向盤自由行程過大、轉(zhuǎn)向沉重及動力轉(zhuǎn)向助力不足等。14.5轉(zhuǎn)向系的故障診斷汽車轉(zhuǎn)向系技14.5.1轉(zhuǎn)向盤自由行程過大1．現(xiàn)象：汽車保持直線行駛位置靜止不動時，輕輕來回晃動轉(zhuǎn)向盤，感到游動角度很大。14.5.1轉(zhuǎn)向盤自由行程過大1．現(xiàn)象：2．原因：（l）轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動嚙合部位松曠或主、從動部位的軸承松曠；（2）轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸的連接部位松曠；（3）轉(zhuǎn)向器垂臂軸與垂臂連接部位松曠；（4）縱、橫拉桿球頭連接部位松曠；（5）縱、橫拉桿臂與轉(zhuǎn)向節(jié)的連接部位松曠；（6）轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷松曠；（7）輪轂軸承松曠。2．原因：（l）轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動嚙合部位松曠或主、從動部位的3．診斷與排除方法：（1）應(yīng)先檢查轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸是否松曠；（2）檢查轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動部分的軸承或襯套是否松曠；（3）檢查轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動部分的嚙合是否松曠；（4）若故障不在以上部位，則應(yīng)檢查垂臂與垂臂軸、縱、橫拉桿球頭連接、轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷是否松曠；（5）若以上部位均無故障，則故障是由輪轂軸承或拉桿臂松曠所造成。3．診斷與排除方法：（1）應(yīng)先檢查轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸是否松曠；14.5.2轉(zhuǎn)向沉重

1．現(xiàn)象：汽車行駛中駕駛員向左、右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，感到沉重費力，無回正感；當汽車以低速轉(zhuǎn)彎行駛或掉頭時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤非常吃力，甚至打不動。14.5.2轉(zhuǎn)向沉重1．現(xiàn)象：2．原因：（1）輪胎氣壓不足；（2）轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷配合過緊或缺油；（3）縱、橫拉桿球頭連接調(diào)整過緊或缺油；（4）轉(zhuǎn)向器主動部分軸承預緊力太大或從動部分與襯套配合太緊；（5）轉(zhuǎn)向器主、從動部分的嚙合調(diào)整得太緊；2．原因：（1）輪胎氣壓不足；（6）轉(zhuǎn)向器無油或缺油；（7）轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承缺油或損壞；（8）轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向軸彎曲或其套管凹癟造成刮碰；（9）主銷后傾過大、主銷內(nèi)傾過大或前輪負外傾；（l0）前梁、車架變形造成前輪定位失準。（6）轉(zhuǎn)向器無油或缺油；3．診斷與排除方法：（1）檢查輪胎氣壓、輪轂軸承松緊程度，前輪定位等；（2）頂起前橋，使前輪懸空，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤。若感到明顯輕便省力，則故障在前輪、前橋或車架。若轉(zhuǎn)向仍然沉重費力，應(yīng)將垂臂拆下，繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，若明顯輕便省力，則故障在轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)；若仍沉重費力，則故障在轉(zhuǎn)向器；（3）對轉(zhuǎn)向器進行檢查。先檢查外部轉(zhuǎn)向軸，有無變形凹陷等。再檢查嚙合間隙是否過?。S承間隙是否過小，是否缺油，有無異響等；（4）對轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)進行檢查。檢查各部連接處是否過緊而運動發(fā)卡，檢查各拉桿及轉(zhuǎn)向節(jié)有無變形，檢查轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸向間隙是否過??；（5）必要時，還應(yīng)對前輪及車架是否變形進行檢查。3．診斷與排除方法：（1）檢查輪胎氣壓、輪轂軸承松緊程度，前14.5.3汽車行駛自動跑偏

1．現(xiàn)象：汽車行駛中自動跑向一邊，必須用力把住轉(zhuǎn)向盤才能保持直線行駛。14.5.3汽車行駛自動跑偏1．現(xiàn)象：2．原因（1）兩前輪輪胎氣壓不等、直徑不一或車箱裝載不均；（2）左右車架前鋼板彈簧撓度不等或彈力不一；（3）前梁、后轎軸管或車架發(fā)生水平平面內(nèi)的彎曲；（4）車架兩邊的軸距不等；2．原因（1）兩前輪輪胎氣壓不等、直徑不一或車箱裝載不均；（5）兩前輪輪轂軸承或輪轂油封的松緊度不一；（6）前、后橋兩端的車輪有單邊制動或單邊拖滯現(xiàn)象；（7）兩前輪外傾角、主銷后傾角或主銷內(nèi)傾角不等；（8）前束太大或負前束；（9）路面拱度較大或有側(cè)向風。（5）兩前輪輪轂軸承或輪轂油封的松緊度不一；3．診斷與排除方法：（1）應(yīng)先檢查跑偏一側(cè)的車輪轂和制動器是否溫度過高，若溫度過高，則為輪轂軸承過緊和制動拖滯；（2）檢查輪胎氣壓，輪轂軸承松緊程度；（3）新?lián)Q輪胎出現(xiàn)跑偏，多為輪胎規(guī)格不等；（4）檢查鋼板彈簧有無松動、斷裂，車橋有無歪斜移位，車架有無變形等；（5）檢查前輪定位情況。3．診斷與排除方法：（1）應(yīng)先檢查跑偏一側(cè)的車輪轂和制動器是14.5.4轉(zhuǎn)向不靈，