汽車構(gòu)造 第十二章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

第12章

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要內(nèi)容機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

12.2動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

12.3

概述12.112.1概述

由駕駛員操縱的，用來(lái)迫使汽車轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)、回位的一整套機(jī)構(gòu)即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。功用：改變汽車的行駛方向和保持汽車穩(wěn)定的直線行駛機(jī)械轉(zhuǎn)向系動(dòng)力轉(zhuǎn)向系

轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)機(jī)械轉(zhuǎn)向系組成：轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12.1.1轉(zhuǎn)向系的類型類型：機(jī)械轉(zhuǎn)向系示意圖轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向主拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)臂梯形臂橫拉桿操縱機(jī)構(gòu)方向盤，轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)向系的要求1、工作可靠，確保行車安全；2、操縱輕便靈活；3、轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪均為純滾動(dòng)，有自動(dòng)回正作用；4、路感要求；5、調(diào)整少且簡(jiǎn)單；1.轉(zhuǎn)向車輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律轉(zhuǎn)向中心：

汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，為保證所有車輪均為純滾動(dòng)，所有車輪均的軸線都相交于一點(diǎn)。此交點(diǎn)O稱為轉(zhuǎn)向中心。??式中：L—汽車軸距。B—兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離－內(nèi)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角；－外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角由轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)保證(由圖中5梯形臂、6橫拉桿組成梯形機(jī)構(gòu))12.1.2基本的轉(zhuǎn)向原理??三軸汽車的轉(zhuǎn)向關(guān)系2.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比i1大操縱輕便，但靈敏性差；i1小靈敏性高，但操縱費(fèi)力；12.2機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12.2.1機(jī)械轉(zhuǎn)向系的組成與類型

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)三個(gè)部分組成。當(dāng)與轉(zhuǎn)向橋配用的懸架的形式不同時(shí)，機(jī)械轉(zhuǎn)向系的布置也有所不同。1.前輪為非獨(dú)立懸架的機(jī)械轉(zhuǎn)向系2.前輪為獨(dú)立懸架的機(jī)械轉(zhuǎn)向系12.2.2轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成2.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)件1）轉(zhuǎn)向盤

轉(zhuǎn)向盤即通常所說(shuō)的方向盤，它是駕駛員直接操縱的轉(zhuǎn)向構(gòu)件。轉(zhuǎn)向盤一般由輪緣、輪輻和輪轂組成2）轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向柱管及其吸能裝置

轉(zhuǎn)向柱是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)件。轉(zhuǎn)向柱管固定在車身上，轉(zhuǎn)向柱從轉(zhuǎn)向柱管中穿過(guò)，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)備有能吸收汽車碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能的裝置。吸能裝置的設(shè)置方法很多，大都通過(guò)轉(zhuǎn)向柱的支架變形來(lái)達(dá)到緩沖吸能的目的。12.2.3轉(zhuǎn)向器功用：增力，使操縱輕便類型：1、按結(jié)構(gòu)型式分為：循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式蝸桿曲柄指銷式2、按作用力傳遞分為：可逆式轉(zhuǎn)向器極限可逆式轉(zhuǎn)向器不可逆式轉(zhuǎn)向器3、按傳動(dòng)比的變化方式：定傳動(dòng)比式可變傳動(dòng)比式1）轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率

轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率。轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率可分為正效率和逆效率。2）轉(zhuǎn)向盤自由行程

轉(zhuǎn)向盤自由行程是指不使轉(zhuǎn)向輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向盤所能轉(zhuǎn)過(guò)的角度。轉(zhuǎn)向盤從相應(yīng)于汽車直線行駛的中間位置向任何一方向的自由行程不應(yīng)超過(guò)10°～15°，當(dāng)超過(guò)25°～30°時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。1.轉(zhuǎn)向器相關(guān)參數(shù)2.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器1-轉(zhuǎn)向搖臂軸(輸出軸)；2-齒扇；3-轉(zhuǎn)向螺母；4、8-軸承；5-轉(zhuǎn)向螺桿(輸入軸)；6、11-油封；7-鋼球?qū)Ч埽?-可調(diào)軸承蓋；10、13-鎖緊螺母；12-調(diào)整墊片；14-調(diào)整螺釘；由兩級(jí)傳動(dòng)副組成：第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副；第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。3.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器－桑塔納轎車轉(zhuǎn)向器1-主動(dòng)齒輪；2-螺塞；3-擋圈；4-軸承；5-轉(zhuǎn)向器殼體；6-密封圈；7-彈簧；8-端蓋；9-壓塊；10-彈簧；11-密封圈；12-密封圈座；13-壓蓋；14-調(diào)整螺釘；15-防塵罩；16-轉(zhuǎn)向齒條齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4.蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器東風(fēng)EQ1090E轉(zhuǎn)向器1-上蓋；2、9-向心推力球軸承；3-轉(zhuǎn)向蝸桿；4-轉(zhuǎn)向器殼體；5-加油螺塞；6-下蓋；7-調(diào)整螺塞；8-螺母；10-放油螺塞；11-搖臂軸；12-油封；13-指銷；14-雙列圓錐滾子軸承；15-螺母；16-側(cè)蓋；17-調(diào)整螺釘；18-鎖緊螺母；19、20-襯套12.2.4轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功用：(1)將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向輪，且使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定的關(guān)系變化，以實(shí)現(xiàn)汽車順利轉(zhuǎn)向。(2)設(shè)有減振緩沖裝置，可承受沖擊和振動(dòng)，并能自動(dòng)消除磨損后的間隙。組成：對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求：(1)由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為空間運(yùn)動(dòng)桿系，為防止運(yùn)動(dòng)干涉，采用球鉸鏈連接；(2)要求盡可能無(wú)間隙，并且保證磨損后自動(dòng)消除間隙；12345678911101.與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(a)梯形機(jī)構(gòu)后置式 (b)梯形機(jī)構(gòu)前置式 (c)主拉桿橫置式與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)向器；2-轉(zhuǎn)向搖臂；3-轉(zhuǎn)向主拉桿；4-轉(zhuǎn)向節(jié)臂；5-梯形臂；6-橫拉桿；轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直(主)拉桿：解放CA1091汽車轉(zhuǎn)向直拉桿1-球頭銷；2-端部螺塞；3-內(nèi)球頭座；4-壓緊彈簧；5-彈簧座；6-加油嘴；7-主拉桿體；8-轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷橫拉桿1-防塵墊座；2-防塵墊；3-球頭銷；4-球頭銷座；5-彈簧；6-彈簧座；7-橫拉桿接頭；8-限位銷；9-夾緊螺栓；10-橫拉桿體；CA1091型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿2.與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1-轉(zhuǎn)向搖臂；2-轉(zhuǎn)向主拉桿；3-左橫拉桿；4-右橫拉桿；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；梯形機(jī)構(gòu)后置式梯形機(jī)構(gòu)前置式齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1-安全轉(zhuǎn)向柱；2-齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器；3-左橫拉桿；4-右橫拉桿；5、6-左右轉(zhuǎn)向節(jié)總成；轉(zhuǎn)向橫拉桿：

桑塔納轎車轉(zhuǎn)向橫拉桿1-球頭銷；2-調(diào)整螺母；3-橫拉桿；4-連接環(huán)；安全轉(zhuǎn)向柱1-上轉(zhuǎn)向軸；2-可脫開(kāi)連軸節(jié)；3-下轉(zhuǎn)向軸；4-柔性萬(wàn)向節(jié)；2A-碰撞時(shí)可脫開(kāi)連軸節(jié)的脫開(kāi)狀態(tài)；12.3動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，操縱輕便和轉(zhuǎn)向靈敏性是一對(duì)矛盾，機(jī)械轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比有一定限制。因此，在重型汽車上必須采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。對(duì)于中高級(jí)轎車，為了獲得更加輕便舒適的轉(zhuǎn)向操縱性能，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同樣得到了廣泛的應(yīng)用。12.3.1動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與類型

在普通機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上增加了一套轉(zhuǎn)向助力裝置，轉(zhuǎn)向助力裝置主要包括轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸。目前，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中普及率較高的有液壓助力轉(zhuǎn)向HPS系統(tǒng)、電控液壓助力轉(zhuǎn)向EHPS系統(tǒng)和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS系統(tǒng)。12.3.2液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.組成2.類型(1)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(2)根據(jù)轉(zhuǎn)向助力裝置的零部件布置和連接組合方式的不同整體式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向器與助力器制成一體；半整體式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：其特點(diǎn)是將轉(zhuǎn)向控制閥和機(jī)械式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，而轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸單獨(dú)布置，轉(zhuǎn)向控制閥由轉(zhuǎn)向軸直接操縱。組合式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：其特點(diǎn)是將轉(zhuǎn)向控制閥3和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸組合成一個(gè)整體，轉(zhuǎn)向控制閥不是由轉(zhuǎn)向軸直接操縱，屬于間接操縱式。液壓式助力轉(zhuǎn)向：常流式和常壓式常流式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成及工作原理常流式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成及工作原理常壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

12.3.3電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.類型

常見(jiàn)的電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有電控液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩種。1）電控液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2）直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的使用工況控制電動(dòng)機(jī)提供不同的輔助動(dòng)力，根據(jù)電動(dòng)機(jī)布置位置的不同，直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以分為轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種類型，2.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與