現(xiàn)代汽車(chē)構(gòu)造 汽車(chē)設(shè)計(jì)-轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)課件

汽車(chē)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)二○一○年十一月山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)本章主要學(xué)習(xí)：（1）轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求；（2）轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)；（3）機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析與設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求與方案分析；

（5）轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)方案及整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1—轉(zhuǎn)向盤(pán)2—轉(zhuǎn)向軸3—轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)4—轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸

5—轉(zhuǎn)向器6—轉(zhuǎn)向搖臂7—轉(zhuǎn)向直拉桿8—轉(zhuǎn)向節(jié)臂

9—左轉(zhuǎn)向節(jié)10,12—梯形臂11—轉(zhuǎn)向橫拉桿

轉(zhuǎn)向系：用來(lái)保持或改變汽車(chē)行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第七章

轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形第七節(jié)轉(zhuǎn)向減振器（自學(xué)）第八節(jié)轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)元件（自學(xué)）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第一節(jié)概

述一、轉(zhuǎn)向系的主要設(shè)計(jì)要求

(1）汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車(chē)輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車(chē)輪不應(yīng)有側(cè)滑。（2）轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤(pán)應(yīng)自動(dòng)回正，并應(yīng)使汽車(chē)保持在穩(wěn)定的直線(xiàn)行駛狀態(tài)。（3）在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤(pán)沒(méi)有擺動(dòng)。（4）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)，應(yīng)使車(chē)輪產(chǎn)生的擺動(dòng)最小。（5）轉(zhuǎn)向靈敏，最小轉(zhuǎn)彎直徑小。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第一節(jié)概

述一、轉(zhuǎn)向系的主要設(shè)計(jì)要求（6）操縱輕便。（7）轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，轉(zhuǎn)向輪傳給轉(zhuǎn)向盤(pán)的反沖力要盡可能小。（8）轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中應(yīng)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。（9）當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向軸由于車(chē)架或車(chē)身變形而后移時(shí)，

轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。（10）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核，

轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與汽車(chē)行駛方向的改變相一致。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第一節(jié)概

述二、轉(zhuǎn)向系的分類(lèi)與組成轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第一節(jié)概

述

三、轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)時(shí)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）正確設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)，可以保證汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車(chē)輪繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)。

（2）轉(zhuǎn)向輪的自動(dòng)回正能力決定于轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)和轉(zhuǎn)向器逆效率的大小。合理確定轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)，正確選擇轉(zhuǎn)向器的形式，可以保證汽車(chē)具有良好的自動(dòng)回正能力。

（3）轉(zhuǎn)向系中設(shè)置有轉(zhuǎn)向減振器時(shí)，能夠防止轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生自振，同時(shí)又能使傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的反沖力明顯降低。

（4）為使汽車(chē)具有良好的機(jī)動(dòng)性能，必須使轉(zhuǎn)向輪有盡可能大的轉(zhuǎn)角，或采用多軸轉(zhuǎn)向。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第一節(jié)概

述

三、轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)時(shí)注意的幾個(gè)問(wèn)題（5）轉(zhuǎn)向操縱的輕便性通常用轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力大小和轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)多少兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。

轎車(chē)

貨車(chē)機(jī)械轉(zhuǎn)向50~100N（≤150～200N）250N（≤500N）動(dòng)力轉(zhuǎn)向20~50N

120N

轎車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)從中間位置轉(zhuǎn)到第一端的圈數(shù)不得超過(guò)2圈，貨車(chē)則要求不超過(guò)3圈。近年來(lái)，電動(dòng)、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向器已有逐步取代傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，快速轉(zhuǎn)入商品裝車(chē)使用。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)

第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析按機(jī)械式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)

齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器蝸桿指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器

二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算三、轉(zhuǎn)向盤(pán)的尺寸及布置山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析1.齒輪齒條式

主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積小、質(zhì)量輕；傳動(dòng)效率高達(dá)90%；可自動(dòng)消除齒間間隙(圖7-1所示)；

沒(méi)有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大；制造成本低。

主要缺點(diǎn)：逆效率高（60%~70%）。在不平路面上行駛時(shí)，

轉(zhuǎn)向輪與路面之間的沖擊力，大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤(pán)（反沖）。

應(yīng)用：微型、普通級(jí)、中級(jí)和中高級(jí)轎車(chē)上；裝載量不大、前輪采用獨(dú)立懸架的貨車(chē)和客車(chē)。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析圖7-2齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的四種形式

1.齒輪齒條式

轉(zhuǎn)向器形式（根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點(diǎn)）中間輸入，兩端輸出側(cè)面輸入，兩端輸出側(cè)面輸入，中間輸出側(cè)面輸入，一端輸出山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析1.齒輪齒條式側(cè)面輸入，中間輸出形式

拉桿與齒條的螺栓連接可使得拉桿長(zhǎng)度增加，有利于減少與懸架系的干涉斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合副轉(zhuǎn)向器殼體需開(kāi)槽山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析

齒條斷面形狀有O形、V形和Y形三種。圓形斷面齒條制作工藝比較簡(jiǎn)單。V形和Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，故質(zhì)量小。

1.齒輪齒條式山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析

轉(zhuǎn)向器在車(chē)上的布置形式1.齒輪齒條式（轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向梯形與前軸的相對(duì)位置）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析2.

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器兩級(jí)傳動(dòng)副：由螺桿-鋼球-螺母構(gòu)成的傳動(dòng)副；螺母上齒條與搖臂軸上齒扇構(gòu)成的傳動(dòng)副。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率較高（75%

~85%）；轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比可變；工作平穩(wěn)可靠；齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整容易；適合做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。缺點(diǎn)：逆效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精度要求高。應(yīng)用：主要用于商用車(chē)（貨車(chē)和客車(chē)）上。

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析2.

循環(huán)球式

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器：齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析3.蝸桿滾輪式

蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器由蝸桿和滾輪嚙合而構(gòu)成。

主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；制造容易；強(qiáng)度比較高、工作可靠、壽命長(zhǎng)；逆效率低。

主要缺點(diǎn)是：正效率低；調(diào)整嚙合間隙比較困難；傳動(dòng)比不能變化。4.蝸桿指銷(xiāo)式

蝸桿指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器有固定銷(xiāo)式和旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)式兩種形式。根據(jù)銷(xiāo)子數(shù)量不同，又有單銷(xiāo)和雙銷(xiāo)之分。

（已淘汰）（瀕臨淘汰）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析比較內(nèi)容

循環(huán)球式蝸桿滾輪蝸桿指銷(xiāo)式齒輪齒條式死銷(xiāo)活銷(xiāo)η+高低低較高高η-高低較高較高高Iω可變基本不變可變可變可變磨損慢慢快較快較慢調(diào)整易難易易易可靠性可靠可靠較差較可靠可靠山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析一、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析比較內(nèi)容

循環(huán)球蝸桿滾輪蝸桿指銷(xiāo)式齒輪齒條式死銷(xiāo)活銷(xiāo)結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單較復(fù)雜簡(jiǎn)單制造困難易易較難易制造精度高不高不高變Iω高變Iω高可否用動(dòng)力轉(zhuǎn)向可以困難困難困難可以質(zhì)量居中居中雙銷(xiāo)重單銷(xiāo)輕輕山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算1.要求（國(guó)標(biāo)GB11557-1998）1.48km/h正面碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向器后移不大于127mm2.臺(tái)架試驗(yàn)中，模型以6.7m/s碰撞轉(zhuǎn)向盤(pán)，軸向力不大于11123N吸能方式吸能元件塑性彈性摩擦盤(pán)軸管柱山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算2.具體的結(jié)構(gòu)方案萬(wàn)向節(jié)連接轉(zhuǎn)向軸

不能吸收碰撞能量，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸之間存在夾角，正面撞車(chē)后，轉(zhuǎn)向盤(pán)沒(méi)有后移（轉(zhuǎn)向器處在圖中雙點(diǎn)劃線(xiàn)的位置，）便不會(huì)影響駕駛員安全。轉(zhuǎn)向軸上設(shè)置萬(wàn)向節(jié)不僅提高安全性，而且有利于使轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向器在汽車(chē)上得到合理布置，提高了操縱方便性，拆裝容易。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算2.方案措施兩段式防傷轉(zhuǎn)向軸山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算

2.方案措施

轉(zhuǎn)向管柱塑料銷(xiāo)釘鉚接管柱波紋管轉(zhuǎn)向管柱軸向滑動(dòng)管柱彈性聯(lián)軸器連接管柱網(wǎng)格狀轉(zhuǎn)向吸能管柱塑料銷(xiāo)釘鉚接安全聯(lián)軸套管山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)

彈性聯(lián)軸節(jié)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算彈性墊片軸線(xiàn)可移動(dòng)，緩和沖擊，且能撕裂直至斷開(kāi)，這時(shí)，突緣斜面上的軸向力和徑向力相等，其最大值由彈性墊片的強(qiáng)度來(lái)決定。

(可取Fx=9000N)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，應(yīng)注意彈性墊片的存在會(huì)降低扭轉(zhuǎn)剛度

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析二、防傷安全機(jī)構(gòu)方案分析計(jì)算式中，為互相平衡的徑向力數(shù)或套管上的凹坑數(shù)；為計(jì)算斷面套管間接觸點(diǎn)處的法向力；，為外、內(nèi)套管的系數(shù)；為套管壁厚；為彈性模量。

吸能轉(zhuǎn)向管柱套管間的過(guò)盈量山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向盤(pán)由輪轂、輪緣和輪輻組成。若采用大直徑的轉(zhuǎn)向盤(pán)，會(huì)使駕駛?cè)藛T進(jìn)出駕駛室感到困難；若采用小直徑的轉(zhuǎn)向盤(pán)，則在轉(zhuǎn)向時(shí)要求駕駛?cè)藛T施加較大的力量。轉(zhuǎn)向盤(pán)布置過(guò)高會(huì)影響人對(duì)道路和儀表盤(pán)的視野；轉(zhuǎn)向盤(pán)布置過(guò)低，則在操縱離合器、制動(dòng)踏板時(shí)影響駕駛?cè)藛T腿部的動(dòng)作。在選擇轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑時(shí)，應(yīng)考慮與汽車(chē)的類(lèi)型和大小相適應(yīng)。乘用車(chē)、小型客車(chē)、小型商用車(chē)的轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑參考直徑為400mm；中型客車(chē)、中型商用車(chē)的轉(zhuǎn)向盤(pán)參考直徑為450mm或者500mm；大型客車(chē)和大型商用車(chē)的轉(zhuǎn)向盤(pán)的參考直徑為550mm。第二節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析三、轉(zhuǎn)向盤(pán)的尺寸及布置山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)一、轉(zhuǎn)向器的效率η

二、傳動(dòng)比的變化特性三、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙Δt與角傳動(dòng)比的關(guān)系轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比角傳動(dòng)比力傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正效率，逆效率傳動(dòng)間隙特性及如何獲取傳動(dòng)間隙特性四、轉(zhuǎn)向系的剛度Cs

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)轉(zhuǎn)向效率

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)一、轉(zhuǎn)向器的效率

1.轉(zhuǎn)向器的正效率：功率由轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂輸出所得到的效率影響因素：轉(zhuǎn)向器類(lèi)型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)參數(shù)制造質(zhì)量山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)一、轉(zhuǎn)向器的效率

（1）轉(zhuǎn)向器類(lèi)型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)影響正效率的因素循環(huán)球式螺桿-螺母指銷(xiāo)式：70％螺桿-螺母齒扇式：75～85％齒輪齒條式螺旋齒斜齒（90％）1.

轉(zhuǎn)向器的正效率η+

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)一、轉(zhuǎn)向器的效率

1.

轉(zhuǎn)向器的正效率η+

（2）結(jié)構(gòu)參數(shù)與效率α0η+α0

—

螺線(xiàn)導(dǎo)程角,一般取8～10°Ρ

—

摩擦角，ρ=arctan（f）

f

—

摩擦系數(shù)對(duì)蝸桿和螺桿類(lèi)轉(zhuǎn)向器：山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)一、轉(zhuǎn)向器的效率

2.

轉(zhuǎn)向器的逆效率η-

轉(zhuǎn)向器根據(jù)逆效率分類(lèi)可逆式：逆效率較高，如循環(huán)球式、齒輪齒條式不可逆式：α0≤ρ，η-≤0極限可逆式：介于以上二者之間轉(zhuǎn)向系的逆效率表征的是：功率從車(chē)輪到轉(zhuǎn)向盤(pán)的傳遞特性，只能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法確定在實(shí)際載荷下的轉(zhuǎn)向器的逆效率

山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)α0—螺線(xiàn)導(dǎo)程角,一般取

8～10°ρ—摩擦角，ρ=arctan

ff—摩擦系數(shù)α0η-第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)一、轉(zhuǎn)向器的效率

2.

轉(zhuǎn)向器的逆效率η-

對(duì)蝸桿和螺桿類(lèi)轉(zhuǎn)向器軸承，只考慮嚙合副的摩擦損失：山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性1.轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比i

'ω力傳動(dòng)比輪胎與地面間的轉(zhuǎn)向阻力與方向盤(pán)上手力之比

ip

=以循環(huán)球式為例山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性1.轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性2.力傳動(dòng)比與角傳動(dòng)比的關(guān)系

當(dāng)主銷(xiāo)偏移距a和轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑Dsw不變時(shí)，力傳動(dòng)比ip越大，則轉(zhuǎn)向越輕，但也越大，表明轉(zhuǎn)向不靈敏。Mh山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性2.力傳動(dòng)比與角傳動(dòng)比的關(guān)系車(chē)型主銷(xiāo)偏移距a商用車(chē)40~60mm乘用車(chē)(0.4~0.6)B

胎寬a轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑在380~550mm的標(biāo)準(zhǔn)系列內(nèi)選擇山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性3.轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比iω0

轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比近似等于轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長(zhǎng)l2與搖臂臂長(zhǎng)l1之比來(lái)表示：轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比iω0

近似等于

轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性4.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω及其變化規(guī)律1)增大iω，則ip↑，由ip=2Fw/Fh，

故Fh↓，則：轉(zhuǎn)向輕便2)iω0=Δ

／Δβk，轉(zhuǎn)向節(jié)角增量與轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比成反比，增大iω(iω0)，則：轉(zhuǎn)向遲鈍；

如何解決轉(zhuǎn)向“輕”與“靈”的矛盾？

—將各種轉(zhuǎn)向器制成變速比轉(zhuǎn)向器。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性4.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω及其變化規(guī)律

齒輪齒條轉(zhuǎn)向器變速比工作原理相互嚙合的齒輪基圓齒距必須相等，即

Pb1=Pb2

如果m1、α1固定，而m2、α2的變化只要滿(mǎn)足等式要求，齒輪和齒條仍然可以正常嚙合。

一般是采用一個(gè)變位小齒輪(其各齒形狀完全相同)與一個(gè)變模數(shù)、變壓力角的齒條相嚙合，實(shí)現(xiàn)變速比傳動(dòng)。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性齒輪齒條轉(zhuǎn)向器變速比工作原理

齒條中部齒：

壓力角最大，齒輪節(jié)圓半徑大，轉(zhuǎn)向時(shí)位移大（iω小

）齒條壓力角α2變化（12°～

35°～12°）齒條兩端齒壓力角逐漸變小（模數(shù)也逐漸減?。?，齒輪節(jié)圓半徑小，轉(zhuǎn)向時(shí)位移?。╥ω大）小齒輪的節(jié)圓半徑山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性4.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω及其變化規(guī)律

循環(huán)球齒條齒扇轉(zhuǎn)向器

變速比工作原理

角傳動(dòng)比：iω=2πr/P措施：螺距

P

不變，齒扇嚙合半徑

r

變化

前軸負(fù)荷大時(shí)，未裝助力轉(zhuǎn)向時(shí)，以低速急轉(zhuǎn)輕便為主

前軸負(fù)荷小，有助力轉(zhuǎn)向，以機(jī)動(dòng)性為主山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性4.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω及其變化規(guī)律

循環(huán)球齒條齒扇轉(zhuǎn)向器

變速比工作原理齒扇節(jié)圓半徑r隨齒輪轉(zhuǎn)角發(fā)生變化

iω=2πr

/

P山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)二、傳動(dòng)比的變化特性4.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iω及其變化規(guī)律車(chē)型轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比商用車(chē)23~32乘用車(chē)17~25直行位置的轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比不宜低于15～16(避免在高速行駛時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)過(guò)分敏感和使反沖效應(yīng)加大，使駕駛員精確控制轉(zhuǎn)向輪有困難)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)三、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙Δt1.轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙特性

轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙隨轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角φ變化的關(guān)系稱(chēng)為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙特性

影響汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向器壽命，轉(zhuǎn)向盤(pán)處于中間位置（10°～15°）時(shí)間隙要極小或者無(wú)間隙圖7-16轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性傳動(dòng)副在中間位置因使用頻繁，磨損速度要比兩端快。必須調(diào)整消除該處間隙。為此，傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成圖7-16所示的逐漸加大的形狀。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)對(duì)于循環(huán)球齒輪齒扇式：（1）偏心法：齒條齒槽同寬，齒扇中間齒正常厚度，往兩邊依次遞減。（公式7-8）

當(dāng)偏心距n一定（0.5mm左右）時(shí)，Δt

取決于搖臂軸轉(zhuǎn)角βp

（圖7-18）（2）修正齒條法：兩側(cè)齒槽比中間寬（兩側(cè)齒槽相等），齒扇的齒有相同厚度。磨損后不致卡死。第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)三、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙Δt2.如何獲得傳動(dòng)間隙特性山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第三節(jié)轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)

轉(zhuǎn)向系剛度cs對(duì)側(cè)偏特性影響大

cs小則汽車(chē)趨向不足轉(zhuǎn)向，

過(guò)小則影響操縱性，轉(zhuǎn)向遲鈍。四、轉(zhuǎn)向系的剛度cs山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)與計(jì)算一、轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定轉(zhuǎn)向阻力及影響因素作用在方向盤(pán)上的力及原地轉(zhuǎn)向阻力矩

二、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)三、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)四、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)與計(jì)算一、轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定

轉(zhuǎn)向阻力：為轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪要克服的阻力，包括轉(zhuǎn)向輪繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力、車(chē)輪穩(wěn)定阻力、輪胎變形阻力和轉(zhuǎn)向系中的內(nèi)磨擦阻力等。

影響因素：轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷、道路情況和輪胎類(lèi)型及氣壓、轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比和剛度等。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算一、轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定

原地轉(zhuǎn)向阻力矩：作用在方向盤(pán)上的力：式中，f

為輪胎和路面間的滑動(dòng)磨擦因數(shù)，一般取0.7；G1為轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷（N）；p為輪胎氣壓（MPa）。式中，L1轉(zhuǎn)向搖臂長(zhǎng)；L2為轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng)；Dsw為轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑；iω為轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比；η+為轉(zhuǎn)向器正效率。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算二、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)1）采用斜齒圓柱齒輪

模數(shù)2~3mm齒數(shù)5~7壓力角20o螺旋角9～15o2）齒條變壓力角：12~35o

齒數(shù)按最大移動(dòng)行程確定

3）材料選擇、強(qiáng)度驗(yàn)算

齒輪：低碳合金鋼，20MnCr等齒條：中碳合金鋼，45#等殼體：鑄鋁合金壓鑄山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算三、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)

主要尺寸參數(shù)的選擇1.螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副（1）鋼球中心距D、螺桿外徑D1、螺母內(nèi)徑D2

(2)鋼球直徑d和數(shù)量n

(3)滾道截面

(4)接觸角θ

(5)螺距P和螺旋線(xiàn)導(dǎo)程角α0

(6)工作鋼球圈數(shù)W

(7)導(dǎo)管內(nèi)徑d1

單圓弧、四段圓弧、橢圓滾道（多取45度）（雙環(huán)路）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算三、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)2.齒條齒扇傳動(dòng)副圖7-21用滾刀加工變厚齒扇的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圖7-22變厚齒扇的截面變厚齒扇山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算三、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)2.齒條齒扇傳動(dòng)副變厚度齒扇

頂圓、根圓有錐度（齒頂厚≥0.3m）

分度圓不變分度圓齒厚變化基圓為一圓柱山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第四節(jié)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)計(jì)算四、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算1.鋼球與滾道傳動(dòng)副的接觸應(yīng)力2.齒扇齒的彎曲應(yīng)力3.齒扇軸（轉(zhuǎn)向搖臂軸）的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為減輕轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員作用到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力和提高行駛安全性，在有些汽車(chē)上裝設(shè)了動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

中級(jí)以上乘用車(chē)，對(duì)其操縱輕便性的要求越來(lái)越高，采用或者可供選裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的逐漸增多。

轉(zhuǎn)向橋軸荷質(zhì)量超過(guò)2.5t的商用車(chē)可以采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向，當(dāng)超過(guò)4t時(shí)應(yīng)該采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向。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(dòng)力缸總成4.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)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)力缸左腔山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)一、動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求(1)運(yùn)動(dòng)隨動(dòng)性—運(yùn)動(dòng)學(xué)上應(yīng)保持轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角之間保持一定的比例關(guān)系。(2)力的隨動(dòng)性—隨轉(zhuǎn)向輪阻力的增大(或減小)，作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力必須增大(或減小)，稱(chēng)之為“路感”。(3)當(dāng)作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力Fh≥25~190N時(shí)(因汽車(chē)形式不同而異)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向器就應(yīng)開(kāi)始工作。(4)穩(wěn)定性—轉(zhuǎn)向后（主動(dòng)或被動(dòng)），轉(zhuǎn)向盤(pán)應(yīng)自動(dòng)回正，并使汽車(chē)保持在穩(wěn)定的直線(xiàn)行駛狀態(tài)。(5)快速性—工作靈敏，即轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后，系統(tǒng)內(nèi)壓力能很快增長(zhǎng)到最大值。(6)安全性—?jiǎng)恿D(zhuǎn)向失靈時(shí)仍能用機(jī)械系統(tǒng)操縱車(chē)輪轉(zhuǎn)向(7)可靠性—密封性能好，內(nèi)、外泄漏少。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析

轉(zhuǎn)向助力裝置：由油泵、分配閥、動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向器、貯油罐、油管等組成

特點(diǎn):動(dòng)力缸尺寸小，壓力大，靈敏度高，油液的阻尼可吸收沖擊，無(wú)需潤(rùn)滑，技術(shù)最成熟

應(yīng)用：最早，最廣泛整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析1.布置方案分析

根據(jù)分配閥、轉(zhuǎn)向器和動(dòng)力缸三者相互位置的不同分為整體式（圖7-25a）和分置式兩類(lèi)。

分置式按分配閥所在位置不同又分為：聯(lián)閥式（圖7-25b）、

連桿式（圖7-25c）

半分置式（圖7-25d）圖7-25山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)

整體式聯(lián)閥式半分置式連桿式結(jié)構(gòu)緊湊不緊湊不緊湊不緊湊主要零件是否受載是否否否拆裝困難容易較易容易管路短短長(zhǎng)長(zhǎng)是否引起轉(zhuǎn)向輪擺振不易容易不易容易能否用典型轉(zhuǎn)向器不能能能能布置容易較難易難第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析1.布置方案分析山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析2.分配閥的結(jié)構(gòu)方案

分配閥中的閥與閥體以軸向移動(dòng)方式來(lái)控制油路稱(chēng)為滑閥式

—結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、操縱方便、易于布置分配閥中的閥與閥體以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制油路的稱(chēng)為轉(zhuǎn)閥式

—靈敏度高、密封件少、結(jié)構(gòu)先進(jìn)但復(fù)雜山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算1.動(dòng)力缸尺寸的計(jì)算受力分析活塞桿直徑山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算1.動(dòng)力缸尺寸的計(jì)算缸體內(nèi)徑：缸體壁厚：缸體材料：球墨鑄鐵(QT400-18)鋁合金(ZL105)缸體加工工藝：活塞厚度：活塞行程：活塞材料：45鋼（車(chē)輪轉(zhuǎn)至最大轉(zhuǎn)角時(shí)，從直拉桿的位移量換算到活塞桿處的移動(dòng)量）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算2.分配滑閥參數(shù)的選擇（1）分配閥的泄漏量（2）局部壓力降（3）預(yù)開(kāi)隙整體式和半分置式（4）滑閥總移動(dòng)量山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算3．分配閥的回位彈簧為防止外界干涉破壞分配閥的正常工作和保證自動(dòng)回正，回位彈簧的力在保證轉(zhuǎn)向輕便的條件下，應(yīng)盡可能取大些。回位彈簧預(yù)壓縮力的最小值，應(yīng)大于轉(zhuǎn)向器逆?zhèn)鲃?dòng)時(shí)的摩擦力。動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)始起作用時(shí)作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力應(yīng)達(dá)到預(yù)定值：20N~100N（根據(jù)車(chē)型選取）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算4.動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的評(píng)價(jià)指標(biāo)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的作用效能液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向的路感轉(zhuǎn)向靈敏度動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的靜特性靜特性曲線(xiàn)劃分為四個(gè)區(qū)段（1~15之間）（輸入轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系）（對(duì)稱(chēng)）山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)型式齒輪泵葉片泵轉(zhuǎn)子泵柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單緊湊簡(jiǎn)單不緊湊壓力MPa7

7

7.5

10

效率0.85~0.900.62~0.92

0.93~0.98其它可靠工藝性好壽命短

應(yīng)用國(guó)內(nèi)多國(guó)外多少少三、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算5.油泵型式、油泵排量與油罐容積山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)四、電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在傳統(tǒng)的HPS基礎(chǔ)上，增加控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)車(chē)速控制電液轉(zhuǎn)換裝置改變助力特性—車(chē)速感應(yīng)型動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)—“輕便性與路感”直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，車(chē)速控制流量車(chē)速信號(hào)控制的油壓反饋式山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)五、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)五、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)EPS第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)五、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向軸助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的動(dòng)力學(xué)模型山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第五節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)五、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的助力特性—以齒輪齒條式電動(dòng)助力器為例轉(zhuǎn)向的輕便性與路感車(chē)速感應(yīng)式助力特性圖7-37山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)三種助力方式的比較類(lèi)型EPSeHPSHPS能耗耗油最少介乎兩者之間耗油最多獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)工作可以可以不可以方向跟隨性極好差較差回正能力最佳好一般路感很好好一般助力特性正確、靈活、方便、控制性能可最優(yōu)化靈活性、傳遞特性較HPS差些中等環(huán)保性好較差差集成性方便不方便不方便占用空間只有4個(gè)組件，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間最小零部件多（40~50個(gè)），占用空間大零部件多（40~50個(gè)），占用空間大耐寒性耐寒不耐寒，需預(yù)熱不耐寒，需預(yù)熱重量最輕較重較重效率很高中等差山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)四輪轉(zhuǎn)向山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向梯形的類(lèi)型：轉(zhuǎn)向梯形有整體式和斷開(kāi)式兩種。轉(zhuǎn)向梯形方案與懸架形式密切相關(guān)。轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)要求：1）正確選擇轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)，保證汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)全部車(chē)輪繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心行駛（純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)）。2）滿(mǎn)足最小轉(zhuǎn)彎直徑的要求，轉(zhuǎn)向輪應(yīng)有足夠大的轉(zhuǎn)角。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)理論轉(zhuǎn)向特性ctgα-ctgβ=M/L紅線(xiàn)為滿(mǎn)足該條件的理想線(xiàn)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形校核方法：1、按照初選的轉(zhuǎn)向梯形m和底角r，畫(huà)出中間位置時(shí)的轉(zhuǎn)向梯形；2、再給出一系列的內(nèi)輪轉(zhuǎn)角θi1，θi2，θi3，…，通過(guò)做圖得到相應(yīng)的θo1，θo2，θo3，…的值，并繪制到圖上，將相應(yīng)的射線(xiàn)交點(diǎn)連起來(lái)，得到實(shí)際特性曲線(xiàn)；3、從中選取最接近理論曲線(xiàn)的實(shí)際特性曲線(xiàn)的m和r。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析1.整體式轉(zhuǎn)向梯形圖7-38整體式轉(zhuǎn)向梯形1—橫拉桿2—梯形臂3—前軸

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，前束調(diào)整容易，制造容易，但車(chē)輪跳動(dòng)相互影響

與非獨(dú)立懸架配合使用

前置梯形布置容易受發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系的影響山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析1.整體式轉(zhuǎn)向梯形—前懸架用非獨(dú)立懸架的轉(zhuǎn)向桿系布置

整體式前橋運(yùn)動(dòng)分析山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析1.整體式轉(zhuǎn)向梯形—前懸架用非獨(dú)立懸架的轉(zhuǎn)向桿系布置

最佳的轉(zhuǎn)向縱拉桿布置位置山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)

板簧的轉(zhuǎn)動(dòng)中心近似在第一板簧片的中點(diǎn)A的下方一個(gè)卷耳半徑e處。

應(yīng)使轉(zhuǎn)向節(jié)臂鉸點(diǎn)(與轉(zhuǎn)向縱拉桿相連處)在側(cè)視圖上與板簧的轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合，否則，制動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生干涉轉(zhuǎn)向，造成制動(dòng)跑偏。第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析1.整體式轉(zhuǎn)向梯形—前懸架用非獨(dú)立懸架的轉(zhuǎn)向桿系布置

制動(dòng)時(shí)板簧產(chǎn)生S形變形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形圖7-39斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形布置方案之一

轉(zhuǎn)向梯形的橫拉桿做成斷開(kāi)的，稱(chēng)之為斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形。

特點(diǎn)：左右車(chē)輪跳動(dòng)互不影響，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，前束調(diào)整困難。與獨(dú)立懸架配合使用在這種斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形中，必須有一個(gè)惰性擺臂，以使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)只有一個(gè)受轉(zhuǎn)向器控制的自由度。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形1—轉(zhuǎn)向搖臂2—橫拉桿3—梯形臂山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形雙橫臂獨(dú)立懸架橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置確定一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形采用雙橫臂獨(dú)立懸架，常用圖解法（基于三心定理）確定斷開(kāi)點(diǎn)的位置。

橫拉桿上斷開(kāi)點(diǎn)的位置與獨(dú)立懸架形式有關(guān)。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形雙橫臂獨(dú)立懸架橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置確定一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形雙橫臂獨(dú)立懸架橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置確定一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形雙橫臂獨(dú)立懸架橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置確定一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)

當(dāng)前輪上、下跳動(dòng)時(shí)，E

和G

點(diǎn)之間的距離要發(fā)生變化。在確定橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置時(shí)，首先確定轉(zhuǎn)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)中心P2。第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形麥弗遜獨(dú)立懸架橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置確定一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形1山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)MacPherson式懸架與齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的連桿布置第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形麥弗遜獨(dú)立懸架橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置確定一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析2.斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形二、整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理想的內(nèi)、外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系

在忽略側(cè)偏角影響的條件下，轉(zhuǎn)向后，兩轉(zhuǎn)向前輪軸線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)交在后軸延長(zhǎng)線(xiàn)上。山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第七章轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)第六節(jié)轉(zhuǎn)向梯形二、整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)作圖法轉(zhuǎn)向梯形的基本尺寸參數(shù)是:梯形臂長(zhǎng)度m梯形底角θ山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院車(chē)輛工程系《汽車(chē)設(shè)計(jì)》第