第十二章汽車轉(zhuǎn)向系

第十二章汽車轉(zhuǎn)向系第一節(jié)概述第二節(jié)轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)第三節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第四節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝第五節(jié)后軸隨動(dòng)轉(zhuǎn)向簡(jiǎn)介第六節(jié)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第七節(jié)汽車轉(zhuǎn)向系的檢修第八節(jié)汽車轉(zhuǎn)向系的缺點(diǎn)診斷第一節(jié)概述

汽車上用來(lái)改動(dòng)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。1.轉(zhuǎn)向系的根本組成(1)轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成。(2)轉(zhuǎn)向器將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動(dòng)或齒條軸的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)轉(zhuǎn)向支配力進(jìn)展放大的機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向器普通固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向支配力經(jīng)過轉(zhuǎn)向器后普通還會(huì)改動(dòng)傳動(dòng)方向。(3)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給車輪(轉(zhuǎn)向節(jié))，并使左右車輪按一定關(guān)系進(jìn)展偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。2.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型及任務(wù)原理按轉(zhuǎn)向能源的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。(1)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的膂力(手力)作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中一切傳力件都是機(jī)械的。需求轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤1施加一個(gè)轉(zhuǎn)向力矩。該力矩經(jīng)過轉(zhuǎn)向軸2輸入轉(zhuǎn)向器8。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列部件和零件即屬于轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)。作為減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向器中有1、2級(jí)減速傳動(dòng)副〔右圖所示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向器為單級(jí)減速傳動(dòng)副〕。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力和減速后的運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿6，再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)3上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂5，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改動(dòng)了汽車的行駛方向。這里，轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。l.轉(zhuǎn)向盤2.平安轉(zhuǎn)向軸3.轉(zhuǎn)向節(jié)4.轉(zhuǎn)向輪5.轉(zhuǎn)向節(jié)臂6.轉(zhuǎn)向橫拉桿7.轉(zhuǎn)向減振器8.機(jī)械轉(zhuǎn)向器(2)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兼用駕駛員膂力和發(fā)動(dòng)機(jī)(或電機(jī))的動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的根底上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力安裝而構(gòu)成的。轉(zhuǎn)向加力安裝的部件是：轉(zhuǎn)向油泵5、轉(zhuǎn)向油管4、轉(zhuǎn)向油罐6以及位于整體式轉(zhuǎn)向器10內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤1時(shí)，轉(zhuǎn)向搖臂9擺動(dòng)，經(jīng)過轉(zhuǎn)向直拉桿11、橫拉桿8、轉(zhuǎn)向節(jié)臂7，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改動(dòng)汽車的行駛方向。轉(zhuǎn)向器輸入軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用力，協(xié)助駕駛員轉(zhuǎn)向支配。這樣，為了抑制地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需求加于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩，比用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。圖d-zx-181.方向盤2.轉(zhuǎn)向軸3.轉(zhuǎn)向中間軸4.轉(zhuǎn)向油管5.轉(zhuǎn)向油泵6.轉(zhuǎn)向油罐7.轉(zhuǎn)向節(jié)臂8.轉(zhuǎn)向橫拉桿9.轉(zhuǎn)向搖臂10.整體式轉(zhuǎn)向器11.轉(zhuǎn)向直拉桿12.轉(zhuǎn)向減振器3.對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求(1)要求任務(wù)可靠，支配輕便。(2)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還應(yīng)能減小地面?zhèn)鞯睫D(zhuǎn)向盤上的沖擊，并堅(jiān)持適當(dāng)?shù)?路感"。(3)當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向安裝應(yīng)能減輕或防止對(duì)駕駛員的損傷。

4.轉(zhuǎn)向梯形實(shí)際特性汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，要使各車輪都只滾動(dòng)不滑動(dòng)，各車輪必需圍繞一個(gè)中心點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖d-zx-07所示。顯然這個(gè)中心要落在后軸中心線的延伸線上，并且左、右前輪也必需以這個(gè)中心點(diǎn)O為圓心而轉(zhuǎn)動(dòng)。為了滿足上述要求，左、右前輪的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如下關(guān)系：ctga=ctgb+B/Lα——外輪轉(zhuǎn)向角β——內(nèi)輪轉(zhuǎn)向角B——兩側(cè)主銷間間隔L——汽車軸距轉(zhuǎn)向輪內(nèi)輪最大偏轉(zhuǎn)角約在34°―42°，最小轉(zhuǎn)彎半徑普通為5-12mm。5.轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率

1.線位移輸出的轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比：用轉(zhuǎn)向盤每轉(zhuǎn)一圈時(shí)轉(zhuǎn)向器輸出軸的線位移的大小來(lái)表示；2.角位移輸出的轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比：轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比〔i1〕=轉(zhuǎn)向盤擺角/轉(zhuǎn)向搖臂擺角普通貨車i1為16-32，轎車i1為12-22轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比〔i2〕=轉(zhuǎn)向搖臂擺角/同側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角i2普通為1左右3.轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比〔iw〕=i1×i2轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比越大，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤所需求的支配力就越小，但轉(zhuǎn)向支配的靈敏度就會(huì)下降。有的汽車轉(zhuǎn)向器在轉(zhuǎn)向過程的不同階段，其傳動(dòng)比的大小是不相等的〔可變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器〕。4.轉(zhuǎn)向器除要保證汽車轉(zhuǎn)向輕便靈敏外，還應(yīng)能防止由于路面反力對(duì)轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生過大的沖擊(即所謂的"回彈打手"景象)，呵斥支配困難和駕駛員任務(wù)疲勞。5.為了實(shí)現(xiàn)這一目的，轉(zhuǎn)向器應(yīng)具有較高的正傳動(dòng)效率和適當(dāng)?shù)哪鎮(zhèn)鲃?dòng)效率。通常稱轉(zhuǎn)向支配力由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂(或齒條軸)的過程為正向傳動(dòng)，相應(yīng)的傳動(dòng)效率稱為正傳動(dòng)效率；稱由路面的沖擊力反向經(jīng)過轉(zhuǎn)向搖臂(或齒條軸)和轉(zhuǎn)向器傳到轉(zhuǎn)向盤的過程稱為逆向傳動(dòng)，相應(yīng)的傳動(dòng)效率稱為逆?zhèn)鲃?dòng)效率。根據(jù)轉(zhuǎn)向器正向和逆向傳力的特性不同，轉(zhuǎn)向器可分為可逆式轉(zhuǎn)向器、不可逆式轉(zhuǎn)向器和半可逆式轉(zhuǎn)向器三種類型。6.可逆式轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率也高；不可逆轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率為零；半可逆式轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率較低。7.一切的轉(zhuǎn)向器都要求正傳動(dòng)效率要高，這樣轉(zhuǎn)向力經(jīng)過轉(zhuǎn)向器時(shí)損失少，轉(zhuǎn)向支配便靈敏。好的轉(zhuǎn)向器應(yīng)有適當(dāng)?shù)哪鎮(zhèn)鲃?dòng)效率，使駕駛員經(jīng)過支配轉(zhuǎn)向盤既能對(duì)道路情況有明顯的"路感"，但又不能使路面不平對(duì)轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生過大的沖擊。

第二節(jié)轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)一、轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中減速增扭的傳動(dòng)安裝，其功用是增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力并改動(dòng)力的傳動(dòng)方向。目前運(yùn)用廣泛的是齒輪齒條式、循環(huán)球式、和蝸桿曲柄指銷式。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。特點(diǎn):簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪齒條無(wú)間隙嚙合，逆?zhèn)鲃?dòng)效率高。動(dòng)畫d-zx-191〕兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖d-zx-05所示，作為傳動(dòng)副自動(dòng)件的轉(zhuǎn)向齒輪軸11經(jīng)過軸承12和13安裝在轉(zhuǎn)向器殼體5中，其上端經(jīng)過花鍵與萬(wàn)向節(jié)叉10和轉(zhuǎn)向軸銜接。與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條4程度布置，兩端經(jīng)過球頭座3與轉(zhuǎn)向橫拉桿1相連。彈簧7經(jīng)過壓塊9將齒條壓靠在齒輪上，保證無(wú)間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞6調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向器齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之嚙合的齒條4沿軸向挪動(dòng)，從而使左右橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。

2〕中間輸出的齒輪齒條式如圖d-zx-6所示，其構(gòu)造及任務(wù)原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器根本一樣，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓6與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿7相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上，齒條的一端經(jīng)過內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。1.萬(wàn)向節(jié)叉2.轉(zhuǎn)向齒輪軸3.調(diào)整螺母4.向心球軸承5.滾針軸承6.固定螺栓7.轉(zhuǎn)向橫拉桿8.轉(zhuǎn)向器殼體9.防塵套10.轉(zhuǎn)向齒條11.調(diào)整螺塞12.鎖緊螺母13.壓緊彈簧14.壓塊2.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國(guó)內(nèi)外運(yùn)用最廣泛的構(gòu)外型式之一，普通有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。參見循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器動(dòng)畫d-zx-20為了減少轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有多個(gè)鋼球，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為兩段或三段不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合構(gòu)成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。螺母?jìng)?cè)面有兩對(duì)通孔，可將鋼球從此孔塞入螺旋形通道內(nèi)。轉(zhuǎn)向螺母外有兩根鋼球?qū)Ч?，每根?dǎo)管的兩端分別插入螺母?jìng)?cè)面的一對(duì)通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿了鋼球。這樣，兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封鎖的鋼球“流道"。轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向挪動(dòng)。同時(shí)，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，一切鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，構(gòu)成"球流"。在轉(zhuǎn)向器任務(wù)時(shí)，兩列鋼球只是在各自的封鎖流道內(nèi)循環(huán)，不會(huì)脫出。特點(diǎn)：正傳動(dòng)效率高〔最高90%~95%〕，故支配輕便，運(yùn)用壽命長(zhǎng)。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(以轉(zhuǎn)向蝸桿為自動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。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)搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。參見循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器動(dòng)畫d-zx-21二、轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的支配力傳給轉(zhuǎn)向器。圖d-zx-41.1.方向盤〔舵輪〕為了司機(jī)有很好的視野，方向盤上部的空普通較大。圖d-zx-01為汽車轉(zhuǎn)向盤構(gòu)造1.輪圈2.輪輻3.輪轂2.轉(zhuǎn)向軸

1〕轉(zhuǎn)向軸是將駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向支配力矩傳給轉(zhuǎn)向器的傳力軸，它的上部與轉(zhuǎn)向盤固定銜接，下部裝有轉(zhuǎn)向器。2〕現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向軸除裝有柔性萬(wàn)向節(jié)外，有的還裝有能改動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的任務(wù)角度(轉(zhuǎn)向軸的傳動(dòng)方向)和轉(zhuǎn)向盤的高度(轉(zhuǎn)向軸軸向長(zhǎng)度)的機(jī)構(gòu)，以方便不同體型駕駛員的支配。3.可分別式平安轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)此類轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向管柱分為上下兩段，當(dāng)發(fā)生撞車時(shí)，上下兩段相互分別或相互滑動(dòng)，從而有效地防止轉(zhuǎn)向盤對(duì)駕駛員的損傷，但轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)本身不包含有吸能安裝。4.緩沖吸能式轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)1〕網(wǎng)狀管柱變方式2〕鋼球滾壓變方式構(gòu)造的轉(zhuǎn)向管柱分為上、下兩段，上轉(zhuǎn)向管柱比下轉(zhuǎn)向管柱稍細(xì)，可套在下轉(zhuǎn)向管柱的內(nèi)孔里，二者之間壓入帶有塑料隔圈的鋼球。隔圈起鋼球堅(jiān)持架的作用，鋼球與上、下轉(zhuǎn)向管柱壓緊并使之結(jié)合在一同。在撞車時(shí)，上下管柱在軸向相對(duì)挪動(dòng)，這時(shí)鋼球邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊在上、下轉(zhuǎn)向管柱的壁上壓出溝槽，從而耗費(fèi)了沖擊能量。圖d-zx-033〕波紋管變形吸能式轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向管柱都分成兩段，上轉(zhuǎn)向軸和下轉(zhuǎn)向軸之間經(jīng)過細(xì)花鍵結(jié)合并傳送轉(zhuǎn)向力矩，同時(shí)它們二者之間可以作軸向伸縮滑動(dòng)。在下轉(zhuǎn)向波軸的外邊裝有波紋管，它在遭到緊縮時(shí)能軸向收縮變形并耗費(fèi)沖擊能量(如圖d-zx-04)。它的下轉(zhuǎn)向管柱的上端套在上轉(zhuǎn)向管柱里面，但二者不直接銜接，而是經(jīng)過管柱壓圈和限位塊分別對(duì)它們進(jìn)展定位。當(dāng)汽車撞車時(shí)，下轉(zhuǎn)向管柱向上挪動(dòng)，在第一次沖擊力的作用下限位塊首先被剪斷并耗費(fèi)能量，與此同時(shí)轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向軸都作軸向收縮。當(dāng)遭到第二次沖擊時(shí)，上轉(zhuǎn)向軸下移，緊縮波紋管使之收縮變形并耗費(fèi)沖擊能量。

第三節(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)，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(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡能夠小。一、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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。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)向梯形普通布置在前橋之后，如圖d-zx-08a所示。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時(shí)，梯形臂5與橫拉桿6在與道路平行的平面(程度面)內(nèi)的交角＞90。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)干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，此時(shí)上述交角＜90，如圖d-zx-08b所示。假設(shè)轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng)，而是在汽車的橫向左右擺動(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)，如圖d-zx-0808c所示。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1.轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂的作用是把轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給直拉桿或橫拉桿，進(jìn)而推進(jìn)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向搖臂的典型構(gòu)造如圖d-zx-09所示。1.帶錐度的三角形齒形花鍵2.轉(zhuǎn)向搖臂3.球頭銷4.搖臂軸2.轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來(lái)的力和運(yùn)動(dòng)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)特種鋼材制造的，以保證任務(wù)可靠。直拉桿的典型構(gòu)造如圖十所示。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對(duì)于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)動(dòng)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，上述三者間的銜接都采用球銷。圖d-zx-101.螺母2.球頭銷3.橡膠防塵墊4.螺塞5.球頭座6.緊縮彈簧7.彈簧座8.油嘴9.直拉桿體10.轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷轉(zhuǎn)向直拉桿3.轉(zhuǎn)向橫拉桿

轉(zhuǎn)向橫拉桿是聯(lián)絡(luò)左、右梯形臂并使其協(xié)調(diào)任務(wù)的銜接桿，它在汽車行駛過程中反復(fù)接受拉力和壓力，因此多用高強(qiáng)度冷拉鋼控制造。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(shí)會(huì)產(chǎn)生擺振〔轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動(dòng)，甚至引起整車車身的振動(dòng)〕，這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的溫馨性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是抑制轉(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。圖d-zx-11AUDI00轉(zhuǎn)向減振器構(gòu)造圖1.銜接環(huán)襯套2.銜接環(huán)橡膠套3.油缸4.緊縮閥總成5.活塞及活塞桿總成6.導(dǎo)向座7.油封8.擋圈9.軸套及銜接環(huán)總成10.橡膠儲(chǔ)液缸二、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)向輪都需求相對(duì)于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因此轉(zhuǎn)向橋必需是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必需是斷開式的。圖十二為幾種與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)表示圖。圖d-zx-12與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)表示圖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)向器第四節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向所需的能量，在正常情況下，只需小部分是駕駛員提供的體能，而大部分是發(fā)動(dòng)機(jī)(或電機(jī))驅(qū)動(dòng)的油泵(或空氣緊縮機(jī))所提供的液壓能(或氣壓能)。用以將發(fā)動(dòng)機(jī)(或電機(jī))輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能，并在駕駛員控制下，對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)安裝或轉(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，總稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。一、動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝的功用、組成及類型〔1〕功用：在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，減小對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操作力；限制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的減速比；原地轉(zhuǎn)向時(shí)能提供必要的助力；限制車輛高速或在薄冰上的助力，具有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性；在動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝失效時(shí)，能堅(jiān)持機(jī)械轉(zhuǎn)向系有效任務(wù)?！?〕組成：機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸以及將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的那部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能的轉(zhuǎn)向油泵〔或空氣緊縮機(jī)〕、轉(zhuǎn)向油罐組成?！?〕、動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝的類型a.按傳能介質(zhì)分為氣壓式與液壓式，其中液壓式又分為常壓式與常流式。裝載質(zhì)量特大的貨車不宜采用氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，由于氣壓系統(tǒng)的任務(wù)壓力較低(普通不高于0.7MPa)，用于重型汽車上時(shí)，其部件尺寸將過于龐大。液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的任務(wù)壓力可高達(dá)10MPa以上，故其部件尺寸很小。液壓系統(tǒng)任務(wù)時(shí)無(wú)噪聲，任務(wù)滯后時(shí)間短，而且能吸收來(lái)自不平路面的沖擊。因此，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器已在各類各級(jí)汽車上獲得廣泛運(yùn)用。b.按轉(zhuǎn)向控制閥閥芯運(yùn)動(dòng)方式，可分為滑閥式與轉(zhuǎn)閥式。根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者在轉(zhuǎn)向安裝中的布置和聯(lián)接關(guān)系的不同，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝分為整體式〔機(jī)械式轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者設(shè)計(jì)為一體〕、組合式〔把機(jī)械式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向控制閥設(shè)計(jì)在一同，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸獨(dú)立〕和分別式〔機(jī)械式轉(zhuǎn)向器獨(dú)立，把轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸設(shè)計(jì)為一體〕三種構(gòu)外型式。

常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向：

常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向：二、液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝的任務(wù)原理

液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向安裝的任務(wù)原理〔如以下圖〕動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的根底上加一套動(dòng)力輔助安裝組成的。圖d-zx-13，轉(zhuǎn)向油泵6安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，由曲軸經(jīng)過皮帶驅(qū)動(dòng)并向外輸出液壓油。轉(zhuǎn)向油罐5有進(jìn)、出油管接頭，經(jīng)過油管分別與轉(zhuǎn)向油泵和轉(zhuǎn)向控制閥2聯(lián)接。轉(zhuǎn)向控制閥用以改動(dòng)油路。機(jī)械轉(zhuǎn)向器和缸體構(gòu)成左右兩個(gè)任務(wù)腔，它們分別經(jīng)過油道和轉(zhuǎn)向控制閥聯(lián)接。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥2將轉(zhuǎn)向油泵6泵出來(lái)的任務(wù)液與油罐相通，轉(zhuǎn)向油泵處于卸荷形狀，動(dòng)力轉(zhuǎn)向器不起助力作用。當(dāng)汽車需求向右轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員向右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向控制閥將轉(zhuǎn)向油泵泵出來(lái)的任務(wù)液與R腔接通，將L腔與油罐接通，在油壓的作用下，活塞向下挪動(dòng)，經(jīng)過傳動(dòng)構(gòu)造使左、右輪向右偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)向。向左轉(zhuǎn)向時(shí)，情況與上述相反。圖d-zx-13液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)表示圖l.轉(zhuǎn)向支配機(jī)構(gòu)2.轉(zhuǎn)向控制閥3.機(jī)械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸總成4.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)構(gòu)造5.轉(zhuǎn)向油罐6.轉(zhuǎn)向油泵R.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸右腔L.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸左腔三、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器1.滑閥整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器

2.轉(zhuǎn)閥整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)向控制閥三者結(jié)合為一體組成，具有構(gòu)造緊湊、分量輕、支配輕便等特點(diǎn)。如圖：

a.任務(wù)原理〔如以下圖〕：

b.任務(wù)過程：〔1〕汽車直行時(shí)的轉(zhuǎn)向器的任務(wù)形狀

〔2〕汽車左轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向器的任務(wù)形狀：

〔3〕汽車右轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向器的任務(wù)形狀：圖d-zx-14為一種動(dòng)力轉(zhuǎn)向器分配閥表示圖。汽車直線行駛時(shí)，閥芯與閥套的位置關(guān)系如圖中所示。自泵來(lái)的液壓油流向左右動(dòng)力缸及回油缸，左右動(dòng)力缸油壓相等，汽車堅(jiān)持直線行駛。駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，閥芯與閥套的相對(duì)位置發(fā)生改動(dòng)，使得大部分或全部來(lái)自泵的液壓油流入某一動(dòng)力缸，促進(jìn)汽車左傳或右轉(zhuǎn)。1.閥套2.閥芯R.接右轉(zhuǎn)向動(dòng)力腔L.接左轉(zhuǎn)向動(dòng)力腔B.接轉(zhuǎn)向油泵G.接轉(zhuǎn)向油罐參見動(dòng)力轉(zhuǎn)向器任務(wù)過程動(dòng)畫d-zx-22當(dāng)轉(zhuǎn)向盤停在某一位置不再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥芯與閥套相對(duì)位移減小，左右動(dòng)力腔油壓差減小。但仍有一定的助力作用，此時(shí)的助力力矩與車輪的回正力矩相平衡，使車輪維持在某一轉(zhuǎn)向位置上。四、轉(zhuǎn)向油泵

種類：齒輪式、轉(zhuǎn)子式、葉片式

以下圖為雙作用卸荷式葉片泵的構(gòu)造：

圖d-zx-16當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力及高壓油的作用下緊貼在定子的內(nèi)外表上。其任務(wù)容積開場(chǎng)由小變大，從吸油口吸進(jìn)油液；而后任務(wù)容積由大變小，緊縮油液，經(jīng)壓油口向外供油。由于轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)任務(wù)腔都各自吸、壓油兩次，故將這種型式的葉片泵稱為雙作用式葉片泵。雙作用葉片泵有兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)，并且各自的中心角是對(duì)稱的，所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力相互平衡。因此，這種油泵也稱為卸荷式葉片泵。1.進(jìn)油口2.葉片3.定子4.出油口5.轉(zhuǎn)子圖d-zx-22

汽車直線行駛時(shí)，閥芯與閥套的位置關(guān)系如圖中所示。自泵來(lái)的液壓油經(jīng)閥芯與閥套間的間隙，流向動(dòng)力缸兩端，動(dòng)力缸兩端油壓相等。駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，閥芯與閥套的相對(duì)位置發(fā)生改動(dòng)，使得大部分或全部來(lái)自泵的液壓油流入動(dòng)力缸某一端，而另一端與回油管路接通，動(dòng)力缸促進(jìn)汽車左傳或右轉(zhuǎn)圖d-zx-15轉(zhuǎn)向油泵是助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)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任務(wù)油液。目前，轉(zhuǎn)向油泵大多采用雙作用式葉片泵。這種油泵有兩種構(gòu)外型式，一種是潛沒式轉(zhuǎn)向油泵，另一種為非潛沒式轉(zhuǎn)向油泵。本圖所示為潛沒式油泵，它與貯液罐是一體的，即油泵潛沒在貯液罐的油液中；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)向油泵相銜接。l.驅(qū)動(dòng)軸2.殼體3.前配油盤4.葉片5.儲(chǔ)油罐6.定子7.后配油盤8.后蓋9.彈簧10.管接頭11.柱塞12.閥桿13.鋼球14.轉(zhuǎn)子A.出油口B.出油腔C.進(jìn)油腔D.油道H.主量孔五、電控液壓助力轉(zhuǎn)向及電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向圖d-zx-35電磁旋轉(zhuǎn)助力器由靜止和旋轉(zhuǎn)兩格部分構(gòu)成。靜止部分包括外部磁路〔殼體２等〕和勵(lì)磁線圈３，勵(lì)磁線圈３緊固在轉(zhuǎn)向器殼體上。旋轉(zhuǎn)部分包括永磁體〔圖d-zx-35〔a〕〕和齒型組件圖〔d-zx-35〔b〕〕。永磁體a由３０個(gè)磁極構(gòu)成的永久磁環(huán)７和塑料堅(jiān)持架８組成，并經(jīng)過注塑銜接在閥芯軸９上。圖d-zx-35i1勵(lì)磁線圈2金屬板3齒環(huán)4齒輪5永久磁環(huán)6塑料堅(jiān)持架

當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，因扭桿產(chǎn)生角位移，使永磁體a與齒型組件b之間既產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又隨轉(zhuǎn)向盤一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電子控制器感受車速信號(hào)并發(fā)出適宜這一車速的電流指令時(shí)，假設(shè)勵(lì)磁線圈３為右旋繞組，那么當(dāng)經(jīng)過正向電流時(shí)，按右手定那么磁力線應(yīng)是自下而上由中心向外環(huán)流，將齒輪６的齒頂端部磁化成N極，齒環(huán)５的齒頂端部磁化為S極，這兩種磁極分別與永久磁環(huán)７的磁極發(fā)生磁力作用〔同性向斥，異性相吸〕，其結(jié)果使永久磁環(huán)７處于穩(wěn)定的中間平衡形狀，假設(shè)相使永久磁環(huán)７分開此平衡位置時(shí)〔即與齒型組件b產(chǎn)生相對(duì)位移〕，需求抑制電磁力的作用才干實(shí)現(xiàn)，故添加了轉(zhuǎn)向阻力，使車輛高速運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定。與此相反，當(dāng)勵(lì)磁線圈３經(jīng)過負(fù)相電流時(shí)〔圖d-zx-35〔f〕〕，使永久磁環(huán)７處于不穩(wěn)定的中間形狀，略有外力作用便產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故起到轉(zhuǎn)向助力作用，使低速或停車轉(zhuǎn)向時(shí)更加輕便和機(jī)動(dòng)。圖d-zx-36EPS的構(gòu)成如圖d-zx-36所示：它由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、電動(dòng)機(jī)、離合器、控制安裝、轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器組成。在支配轉(zhuǎn)向盤時(shí)，扭矩傳感器根據(jù)輸入力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，由此EPS系統(tǒng)就可以檢測(cè)出轉(zhuǎn)向力的大小，同時(shí)根據(jù)車速傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)又可測(cè)出車速，再用于控制電動(dòng)機(jī)的電流，從而構(gòu)成適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向助力。1.輸出軸2.減速器3.扭桿4.轉(zhuǎn)距傳感器5.方向盤6.輸入軸7.車速信號(hào)8.電動(dòng)機(jī)9.控制電流10.開關(guān)電流11.離合器12.小齒輪13.齒條14.拉桿15.輪胎

第五節(jié)后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向