汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

?汽車構(gòu)造?電子教案

第二十三章汽車轉(zhuǎn)向系1/3/20231汽車轉(zhuǎn)向系第一節(jié) 概述第二節(jié) 轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)第三節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第四節(jié)轉(zhuǎn)向加力裝置第五節(jié)轉(zhuǎn)向油罐與轉(zhuǎn)向液壓泵1/3/20232哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！车谝还?jié) 概述汽車在行駛的過(guò)程中,需按駕駛員的意志改變其行駛方向。就輪式汽車而言,實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是,駕駛員通過(guò)一套專設(shè)的機(jī)構(gòu),使汽車轉(zhuǎn)向橋(一般是前橋)上的車輪(轉(zhuǎn)向輪)相對(duì)于汽車縱橫線偏轉(zhuǎn)一定角度。這一套用來(lái)改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)，即稱為汽車轉(zhuǎn)向系。一、汽車轉(zhuǎn)向系的類型和組成二．兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式三．轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比1/3/20233哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！骋?、汽車轉(zhuǎn)向系的類型和組成轉(zhuǎn)向系可按照轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類。1、機(jī)械轉(zhuǎn)向系2、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系1/3/20234哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?、機(jī)械轉(zhuǎn)向系機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有轉(zhuǎn)力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大局部組成。圖23-1所示為機(jī)械轉(zhuǎn)向系的組成和布置示意圖。1/3/20235哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕從轉(zhuǎn)向盤(pán)到轉(zhuǎn)向軸這一系列部件和零件，均屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。由轉(zhuǎn)向搖臂之轉(zhuǎn)向梯形這一系列部件和零件〔不包含轉(zhuǎn)向節(jié)〕，均屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。目前，許多國(guó)內(nèi)、外生產(chǎn)的新車型在轉(zhuǎn)向操作機(jī)構(gòu)中采用了萬(wàn)向傳動(dòng)裝置〔轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸〕。這有助于轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向器等部件和組件的通用化和系列化。轉(zhuǎn)向盤(pán)在駕駛室安放的位置和各國(guó)交通法規(guī)規(guī)定車輛靠道路左邊還有右邊通行有關(guān)。1/3/20236哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕2．動(dòng)力轉(zhuǎn)向系動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是兼用駕駛室體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在轉(zhuǎn)向加力裝置失效時(shí)，一般還應(yīng)能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的根底上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力設(shè)備而形成的。屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)向油罐9、轉(zhuǎn)向液壓泵10、轉(zhuǎn)向控制閥5和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸12。

1/3/20237哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！扯畠蓚?cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式為了防止在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生路面對(duì)汽車的附加阻力和輪胎過(guò)快磨損，要求轉(zhuǎn)向系能保證在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，所有車輪均作純滾動(dòng)，顯然，這只有在所有車輪的軸線都相交與一點(diǎn)時(shí)方能實(shí)現(xiàn)。此交點(diǎn)O稱為轉(zhuǎn)向中心。角與的理想關(guān)系式是：1/3/20238哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！秤赊D(zhuǎn)向中心O到外轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點(diǎn)的距離，稱為車轉(zhuǎn)彎半徑。轉(zhuǎn)彎半徑越小，那么汽車轉(zhuǎn)向所需場(chǎng)地就越小。當(dāng)外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角到達(dá)最大值時(shí)，轉(zhuǎn)彎半徑R最小。在理想情況下，最小轉(zhuǎn)彎半徑與的關(guān)系為：對(duì)于只用前橋轉(zhuǎn)向的三軸汽車，由于中輪和后輪的軸線總是平行的，故不存在理想的轉(zhuǎn)向中心。計(jì)算轉(zhuǎn)彎半徑的時(shí)候，可以用一根與中、后輪軸線等距離的平行線作為理想的與原三軸汽車相當(dāng)?shù)碾p軸汽車的后輪軸線。1/3/20239哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕對(duì)于用第一、第三兩車橋轉(zhuǎn)向的三軸汽車〔圖22-4a〕，可以第二橋車輪軸線為基線，分別利用

求出第一橋和第三橋兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式，作為設(shè)計(jì)上述兩車橋的轉(zhuǎn)向梯形的依據(jù)。對(duì)于利用第一、第二兩車橋轉(zhuǎn)向的四軸車，可以第三、四兩橋軸線之間平行線為基線，分別求出這兩轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角的近似理想關(guān)系。1/3/202310哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！橙D(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)增量與轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量之比,稱為轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向盤(pán)所在的一側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角相應(yīng)增量之比，稱為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比那么為轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比，以表示，顯然，。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比亂越大，那么為了克服一定的地面轉(zhuǎn)向阻力矩所需的轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力矩便越小，從而在轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑一定時(shí)，駕駛員應(yīng)加于轉(zhuǎn)向盤(pán)的手力也越小。但過(guò)大，將導(dǎo)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(pán)轉(zhuǎn)角過(guò)大。因此，選取，時(shí)應(yīng)適當(dāng)兼顧轉(zhuǎn)向省力和轉(zhuǎn)向靈敏的要求。選取時(shí)應(yīng)適當(dāng)兼顧轉(zhuǎn)向省力和轉(zhuǎn)向靈敏的要求。轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比主要取決于轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。1/3/202311哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！硻C(jī)械轉(zhuǎn)向系同時(shí)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，普便采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向已成為中型以上的貨車和中級(jí)以上的轎車轉(zhuǎn)向系的開(kāi)展趨勢(shì)。汽車的轉(zhuǎn)向操縱性能并不能完全取決于轉(zhuǎn)向系，還與行駛系有關(guān)。汽車在直線行駛中，轉(zhuǎn)向輪會(huì)受到偶然出現(xiàn)的地面?zhèn)认蚍戳Χl(fā)生意外偏轉(zhuǎn)，因而汽車意外轉(zhuǎn)向。為了使汽車穩(wěn)定地保持直線方向，要求轉(zhuǎn)向輪偶然發(fā)生偏轉(zhuǎn)后能立即自動(dòng)回到相應(yīng)于直線行駛的中立位置。在第二十章所述及的轉(zhuǎn)向主銷的后傾和內(nèi)傾，即是為保證轉(zhuǎn)向輪這一自動(dòng)回正性能而在行駛系中所采取的結(jié)構(gòu)措施之一。此外，懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和布置以及輪胎的徑向和側(cè)向剛度，都對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱性有很大影響。1/3/202312哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！车诙?jié) 轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)一、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率及轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程二、轉(zhuǎn)向器三、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)1/3/202313哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！骋?、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率及轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程1、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率2、轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程1/3/202314哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕1、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率轉(zhuǎn)向器的輸出功率于輸入功率之比，稱為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率。在功率由轉(zhuǎn)向軸輸入、由轉(zhuǎn)向搖臂輸出的情況下求得的傳動(dòng)效率。稱為正效率；而傳動(dòng)方向與上述相反時(shí)求得的效率，那么為逆效率。逆效率很高的轉(zhuǎn)向器很容易經(jīng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳來(lái)的路面反力傳到轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤(pán)上，故稱為可逆式轉(zhuǎn)向器?？赡媸睫D(zhuǎn)向器有利于汽車轉(zhuǎn)向結(jié)束后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤(pán)自動(dòng)回正，但也能將壞路對(duì)車輪的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)，發(fā)生"打手"情況。1/3/202315哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！衬嫘屎艿偷霓D(zhuǎn)向器，稱為不可逆式轉(zhuǎn)向器。不平道路對(duì)轉(zhuǎn)向輪的沖擊載荷輸入到這種器，即由其中各傳動(dòng)零件〔主要是傳動(dòng)副〕承受，而不會(huì)傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)上。路面作用于轉(zhuǎn)向輪上的回正力矩同樣也不能傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)。這就使得轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正成為不可能。此外，道路的轉(zhuǎn)向阻力距也不能反響到轉(zhuǎn)向盤(pán)，使得駕駛員不能得到路面反響信息〔所謂喪失“路感〞〕，無(wú)法據(jù)以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力矩。逆效率略高于不可逆式的轉(zhuǎn)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和不可逆式之間，而接近于不可逆式。采用這種轉(zhuǎn)向器時(shí)，駕駛員能有一定的路感，轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正也可實(shí)現(xiàn)，而且只有在路面沖擊很大時(shí)，才能局部地傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)?，F(xiàn)代汽車上一般不采用不可逆式轉(zhuǎn)向器。經(jīng)常在良好路面上行駛的汽車，多采用可逆式轉(zhuǎn)向器。極限可逆式轉(zhuǎn)向器，多用于中型以上越野汽車和工礦用自卸汽車。1/3/202316哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?、轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程單從轉(zhuǎn)向操縱靈敏而言，最好是轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)同步開(kāi)始并同步終止。然而，這在實(shí)際上是不可能的。因?yàn)樵谡麄€(gè)轉(zhuǎn)向系中，各傳動(dòng)件之間都必然存在著裝配間隙，并且這些間隙將隨著零件的磨損而增大。在轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向過(guò)程的開(kāi)始階段。此后，才需要對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)施加更大的轉(zhuǎn)向力矩以克服經(jīng)車輪傳到轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力矩，從而實(shí)現(xiàn)使各種轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的目的。轉(zhuǎn)向盤(pán)在空轉(zhuǎn)階段中的角行程，稱為轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程。轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程對(duì)于緩和路面沖擊及防止使駕駛員過(guò)度緊張時(shí)有利的，但不宜過(guò)長(zhǎng)，以免過(guò)分影響靈敏性。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)向盤(pán)從相應(yīng)于汽車直線行駛的中間位置向任一方向的自由行程最好不超過(guò)10o—15o。當(dāng)零件磨損嚴(yán)重到使轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程超過(guò)25o—30o時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整。1/3/202317哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！扯⑥D(zhuǎn)向器1、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器2、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器3、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器1/3/202318哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器1/3/202319哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，重量輕，剛性大，轉(zhuǎn)向靈敏，制動(dòng)容易，本錢低，正逆效率很高，而且特別適合于燭式和麥弗遜式懸架配用，便于布置等優(yōu)點(diǎn)，因此，目前它在轎車和微型、輕型貨車上得到了廣泛的應(yīng)用。圖23-5所示為紅旗CA7220型轎車的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。1/3/202320哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！除X輪齒條式轉(zhuǎn)向器1/3/202321哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕齒條齒輪轉(zhuǎn)向系的變比操縱1/3/202322哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！橙缦聢D，在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓〔圖中未顯示出來(lái)〕與轉(zhuǎn)向拉桿的托架10聯(lián)接，轉(zhuǎn)向左、右橫拉桿11、9的外側(cè)與轉(zhuǎn)向臂13相連〔右轉(zhuǎn)向節(jié)臂圖中未顯示出來(lái)〕。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之嚙合的轉(zhuǎn)向齒條沿軸線移動(dòng)，從而使左、右橫拉桿帶動(dòng)左、右轉(zhuǎn)向節(jié)移動(dòng)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。由上述可見(jiàn)，采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器還可以使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，不需要轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿等。這也是目前在轎車和微、輕型載貨汽車上應(yīng)用日趨廣泛的原因之一。1/3/202323哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器1/3/202324哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕2、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器也是目前國(guó)內(nèi)、外汽車上較為流行的一種結(jié)構(gòu)形式。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中一般有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒輪齒條傳動(dòng)副或滑塊曲柄銷傳動(dòng)副。圖23-7所示為解放CA1040系列輕型載貨汽車的循環(huán)球---齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器。1/3/202325哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！碁榱藴p少轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，兩者之間的螺紋以沿螺旋槽滾動(dòng)的許多鋼球5代之，以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)鋼球?qū)⒘鹘o螺母，螺母即沿軸線移動(dòng)。同時(shí)，在螺桿與螺母兩者和鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成“球流〞。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正傳動(dòng)效率很高〔可達(dá)90%—95%〕，故操縱輕便，使用壽命長(zhǎng)，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(pán)。不過(guò)，對(duì)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(jí)汽車。1/3/202326哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕3、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(dòng)副〔圖23-8〕以轉(zhuǎn)向蝸桿3為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸1曲柄端部的指銷2。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)。1/3/202327哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！澄仐U式轉(zhuǎn)向器1/3/202328哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！硤D23-9所示為東風(fēng)EQ1090E型汽車的蝸桿曲柄雙指銷式轉(zhuǎn)向器。具有梯形載面螺紋的轉(zhuǎn)向蝸桿3支撐于轉(zhuǎn)向器殼體兩端的兩個(gè)角接觸軸承2和9上。轉(zhuǎn)向器蓋上裝有調(diào)整螺塞7，用以調(diào)整上述兩軸承的緊度，調(diào)整后用螺母8鎖緊。1/3/202329哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！程攸c(diǎn)：雙指銷式轉(zhuǎn)向器在中間及其附近位置時(shí)，其兩指銷均與蝸桿嚙合，故每個(gè)指銷所受載荷較單指銷式轉(zhuǎn)向器的指銷載荷為小，因而其工作壽命較長(zhǎng)。當(dāng)搖臂軸轉(zhuǎn)角相當(dāng)大時(shí)，一個(gè)指銷與蝸桿脫離嚙合，另一指銷仍保持嚙合，因此，雙指銷式的搖臂軸轉(zhuǎn)角范圍較單指銷式為大。但雙指銷式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)蝸桿的加工精度要求也較高。1/3/202330哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！橙⑥D(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成和布置2.轉(zhuǎn)向盤(pán)3.轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置1/3/202331哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕1.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成和布置從轉(zhuǎn)向盤(pán)到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列部件和零件屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。如下圖，它包括轉(zhuǎn)向盤(pán)1、轉(zhuǎn)向柱管2、轉(zhuǎn)向軸15、上萬(wàn)向節(jié)8、下萬(wàn)向節(jié)11和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸9等。1/3/202332哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕轉(zhuǎn)向柱管2中部用橡膠墊3和半圓形沖壓轉(zhuǎn)向柱管支架4固定在駕駛室前圍板上，下端插入鑄鐵轉(zhuǎn)向柱管5的孔中，支座5那么固定在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)支架6上。穿過(guò)轉(zhuǎn)向柱管的轉(zhuǎn)向軸15上端借轉(zhuǎn)向節(jié)襯套16支承，下端那么支承在轉(zhuǎn)向柱管支座5中的圓錐滾子軸承〔圖上未示出〕上，其軸向位置由轉(zhuǎn)向軸限位彈簧7限定。轉(zhuǎn)向軸通過(guò)雙萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)向器中的轉(zhuǎn)向蝸桿相連。下萬(wàn)向節(jié)11與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸9用滑動(dòng)花鍵連接。為了保證轉(zhuǎn)向器搖臂軸在中間位置時(shí)，從轉(zhuǎn)向搖臂13起始的全套轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)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(biāo)記。裝配時(shí)，應(yīng)將兩個(gè)零件上的標(biāo)記短線對(duì)齊。1/3/202333哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕2.轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向盤(pán)由輪緣1、輪輻2和輪轂3組成。輪輻一般為三根輻條或四根輻條，也有用兩根輻條的。轉(zhuǎn)向盤(pán)輪轂孔具有細(xì)牙內(nèi)花鍵，借此與轉(zhuǎn)向軸連接。轉(zhuǎn)向盤(pán)內(nèi)部是由成形的金屬骨架構(gòu)成。骨架外面一般包有柔軟的合成橡膠或樹(shù)脂，也有包皮革的，這樣可有良好的手感，而且還可防止手心出汗時(shí)握轉(zhuǎn)向盤(pán)打滑。1/3/202334哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！钞?dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，從平安性考慮，不僅要求轉(zhuǎn)向盤(pán)應(yīng)具有柔軟的外表皮，可起緩沖作用，而且還要求轉(zhuǎn)向盤(pán)在撞車時(shí)，其骨架也能產(chǎn)生變形〔圖23-12〕，以吸收沖擊能量，減輕駕駛員受傷的程度。轉(zhuǎn)向盤(pán)上都裝有喇叭按鈕，有些轎車的轉(zhuǎn)向盤(pán)上還裝有車速控制開(kāi)關(guān)和撞車時(shí)保護(hù)駕駛員的氣囊裝置。1/3/202335哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)件，并傳遞它們之間的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)向柱管安裝在車身上，支承著轉(zhuǎn)向盤(pán)。轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)向柱管中穿過(guò)，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上。轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置有多種形式。其根本結(jié)構(gòu)原理是，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，使支架或某些支承件產(chǎn)生塑性變形，從而吸收沖擊能量。如下圖為紅旗CA7220型轎車轉(zhuǎn)向軸的吸能裝置示意圖。1/3/202336哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！橙绻嚿涎b的是圖23-13所示的吸能裝置，那么網(wǎng)格狀轉(zhuǎn)向柱管的網(wǎng)格局部將被壓縮而產(chǎn)生塑性變形。吸收沖擊能量，以減輕對(duì)人體的傷害。1/3/202337哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！侈D(zhuǎn)向柱1/3/202338哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！车谌?jié)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)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)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)，并使兩轉(zhuǎn)向偏轉(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(duì)滑動(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)二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1/3/202339哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！骋?、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成與布置2.轉(zhuǎn)向搖臂3.轉(zhuǎn)向直拉桿4.轉(zhuǎn)向橫拉桿1/3/202340哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成與布置與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖，主要包括轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3、轉(zhuǎn)向節(jié)臂4和轉(zhuǎn)向梯形臂5。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〔圖23-14a〕。在發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動(dòng)橋的情況下，為防止運(yùn)動(dòng)的干預(yù)，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，圖23-14b。假設(shè)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)，那么可將轉(zhuǎn)向直拉桿3橫置，并借球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿6，從而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)〔圖23-14c〕。1/3/202341哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.轉(zhuǎn)向搖臂它是轉(zhuǎn)向傳動(dòng)副與直拉桿間的傳動(dòng)件。如圖23-10所示，東風(fēng)EQ1090E型汽車的轉(zhuǎn)向搖臂13的大端用錐星三角細(xì)花鍵與轉(zhuǎn)向器中搖臂軸的外端連接；其小端帶有球頭銷，以便與轉(zhuǎn)向直拉桿14作空間鉸鏈連接。1/3/202342哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿是轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的傳動(dòng)桿件。圖23-15所示為解放CA1091型汽車的轉(zhuǎn)向直拉桿構(gòu)造圖。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)而且因懸架彈性變形而相對(duì)與車架跳動(dòng)時(shí)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干預(yù)，三者之間的連接件都是球形鉸鏈。1/3/202343哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.轉(zhuǎn)向橫拉桿它是轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的底邊。轉(zhuǎn)向橫拉桿由橫拉桿體2和旋裝在兩端的橫拉桿接頭1組成，如圖b所示。其中，球頭銷14的尾部與梯形臂相連。上、下球頭座9用聚甲醛制成，有很好的耐磨性。球頭座的形狀如圖c所示。裝配時(shí)，兩球頭座的凹凸部互相嵌合。彈簧12保證兩球頭座緊密接觸，并起緩沖作用，其預(yù)緊力由螺塞11調(diào)整。1/3/202344哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！硤D23-17所示東風(fēng)EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向拉桿接頭的機(jī)構(gòu)形式，與解放CA1091型汽車橫拉桿接頭相似，但球頭座是鋼制的。此外，螺孔切口兩邊無(wú)耳孔，而是用螺栓通過(guò)沖壓制成的卡箍12夾緊在橫拉桿體上。這樣，就使接頭的結(jié)構(gòu)和制造工藝簡(jiǎn)化了。1/3/202345哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1/3/202346哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)向輪分別相對(duì)于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開(kāi)式。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須分成兩段〔圖23-18a〕或三段〔圖23-18b)，并且由在平行與路面的平面中擺動(dòng)的轉(zhuǎn)向搖臂直接帶動(dòng)或通過(guò)轉(zhuǎn)向直拉桿帶動(dòng)。1/3/202347哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！臣t旗CA7560型轎車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如圖23-19所示。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、右轉(zhuǎn)向橫拉桿4、5連接。轉(zhuǎn)向直拉桿外端與轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷1相連。左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿外端也用球頭銷分別與左、右梯形臂3和6鉸接。故能隨同車輪相對(duì)于車架和搖桿7向平面內(nèi)上下擺動(dòng)。1/3/202348哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕第四節(jié)轉(zhuǎn)向加力裝置一、轉(zhuǎn)向加力裝置概述二、整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器三、半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器四、轉(zhuǎn)向加力器1/3/202349哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！骋?、轉(zhuǎn)向加力裝置概述用以將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的局部機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能〔液壓能或氣壓能〕，并在駕駛員控制下，對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛員施力缺乏的一系列零部件，總稱為轉(zhuǎn)向加力裝置。轉(zhuǎn)向加力裝置是由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三大局部組成。按傳能介質(zhì)不同，轉(zhuǎn)向加力裝置有氣壓式和液壓式兩種。氣壓系統(tǒng)的工作壓力較低〔一般不高于0.7MPa〕，用于這種重型汽車上時(shí)，其部件尺寸將過(guò)于龐大。液壓轉(zhuǎn)向加力裝置的工作壓力可高達(dá)10MPa以上，故其部件尺寸很小。液壓系統(tǒng)工作時(shí)無(wú)噪聲，工作滯后時(shí)間短，而且能吸收來(lái)自不平路面的沖擊。因此，液壓轉(zhuǎn)向加力裝置已在各類各級(jí)汽車上獲得廣泛應(yīng)用。1/3/202350哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！潮竟?jié)所討論的轉(zhuǎn)向加力裝置也只限于液壓式的?！惨弧骋簤恨D(zhuǎn)向加力裝置分類〔二〕液壓轉(zhuǎn)向加力裝置的轉(zhuǎn)向控制閥分類〔三〕常流式轉(zhuǎn)向加力裝置的結(jié)構(gòu)布置方案1/3/202351哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕〔一〕液壓轉(zhuǎn)向加力裝置分類液壓轉(zhuǎn)向加力裝置有常壓式和常流式兩種。1.常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置2.常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置1/3/202352哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置示意圖23-20。在汽車直線行駛，轉(zhuǎn)向盤(pán)保持中立時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥5經(jīng)常處于關(guān)閉位置。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，機(jī)械轉(zhuǎn)向器6即通過(guò)轉(zhuǎn)向搖臂等桿件使轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)入開(kāi)啟位置。無(wú)論轉(zhuǎn)向盤(pán)處于中立位置還是轉(zhuǎn)向位置，轉(zhuǎn)向盤(pán)保持靜止還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，該系統(tǒng)工作管路中總是保持高壓。1/3/202353哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕2.常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置示意圖為圖23-21，不轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥6保持開(kāi)啟。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)向器7使轉(zhuǎn)向控制閥處于與某一轉(zhuǎn)彎方向響應(yīng)工作位置時(shí)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的相應(yīng)工作腔方與回油管路隔絕，轉(zhuǎn)而與液壓泵輸出管路相通。1/3/202354哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！成鲜鰞煞N液壓轉(zhuǎn)向加力裝置比較，常壓式的優(yōu)點(diǎn)在于有儲(chǔ)能器積蓄液壓能，可以使用流量較小的轉(zhuǎn)向液壓泵，而且還可以在液壓泵不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力，使汽車有可能續(xù)駛一定距離。這一點(diǎn)對(duì)重型汽車而言尤為重要。常流式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，液壓泵壽命長(zhǎng)，漏泄較少，消耗功率也較少。因此，目前只有少數(shù)重型汽車〔如法國(guó)的貝利埃T25型，WABCO120C型等自卸汽車〕采用常壓式轉(zhuǎn)向加力裝置，而常流式轉(zhuǎn)向加力裝置那么廣泛應(yīng)用于各種汽車。1/3/202355哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！场捕骋簤恨D(zhuǎn)向加力裝置的轉(zhuǎn)向控制閥分類轉(zhuǎn)向控制閥有滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種。1.滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥2.轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥1/3/202356哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥閥體沿軸向移動(dòng)來(lái)控制油液流量的轉(zhuǎn)向控制閥，稱為滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥，如圖23-22所示。1/3/202357哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！?.轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥閥體繞其圓心轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制油液流量的轉(zhuǎn)向控制閥，稱為轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥，如圖23-23所示。1/3/202358哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！场踩吵Ａ魇睫D(zhuǎn)向加力裝置的結(jié)構(gòu)布置方案常流式轉(zhuǎn)向加力裝置的結(jié)構(gòu)布置方案，按機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸三者組合及相對(duì)位置，有如下三種方案，如下圖。1/3/202359哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！扯?、整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器目前，國(guó)產(chǎn)轎車上幾乎毫無(wú)例外的采用了轉(zhuǎn)閥式的整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。圖23-25所示為捷達(dá)轎車上采用的帶整體式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向加力裝置示意圖。齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和控制閥設(shè)計(jì)成一體，組成整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。1/3/202360哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕轉(zhuǎn)閥的構(gòu)造如圖23-26所示。扭桿6的前端用銷2與轉(zhuǎn)向齒輪連接，后端與閥芯連接，而閥芯又與轉(zhuǎn)向軸的末端固定在一起，因而轉(zhuǎn)向軸可通過(guò)扭桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。1/3/202361哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕解放CA1120PK2L2汽車所采用的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器也是轉(zhuǎn)閥式，如圖23-27所示。機(jī)械轉(zhuǎn)向器為循環(huán)球-齒條齒扇式。1/3/202362哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！滁S河JN1181C13型汽車為滑閥式整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，其構(gòu)造如圖23-28所示。該動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的前端〔圖中為左端〕是具有輸入軸10與一對(duì)直角傳動(dòng)圓錐齒輪1和5的齒輪箱，其傳動(dòng)比為1。1/3/202363哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕三、半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器原紅巖CQ261型汽車的液壓轉(zhuǎn)向加力裝置是半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，如圖23-29。它是由機(jī)械轉(zhuǎn)向器5和轉(zhuǎn)向控制閥4組合成一個(gè)部件--半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸那么是獨(dú)立部件。1/3/202364哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威?！嘲胝w式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造如圖23-30所示。其中的機(jī)械轉(zhuǎn)向器屬于循環(huán)球-滑塊曲柄銷式。轉(zhuǎn)向器的第二級(jí)傳動(dòng)副是轉(zhuǎn)向螺母-曲柄銷副。1/3/202365哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔威海〕轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的構(gòu)造如圖23-31所示。連接叉1與轉(zhuǎn)向搖臂相連，后蓋5與固定在車架上的支座以球鉸鏈連接