10 汽车构造与拆装 学习手册-转向系拆装与调整

《汽车构造与拆装》学习手册学习单元3.9 转向系拆装与调整目录3.9.1.概述 (2)3.9.2机械转向系拆装与调整 (4)3.9.3动力转向系拆装与调整 (9)知识拓展 (14)案例分析 (14)学习小结 (16)3.9.1. 概述3.9.1.1转向系的功用与组成汽车在行驶中，需要经常改变行驶方向。

汽车上用来改变汽车行驶方向的机构称为汽车转向系。

汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实现的。

转向系不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向汽车转向系主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。

3.9.1.2转向系类型及工作原理1、机械转向系转向系以驾驶员的体力（手）作为转向能源的转向系，叫机械转向系。

如图3-9-1所示就是一种机械式转向系示意图。

图3-9-1 机械转向系示意图1—转向减振器2—机械转向器3—转向盘4—转向轴5—转向节6—转向轮7—转向节臂8—转向横拉杆2．动力转向系兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力为转向能源的转向系叫动力转向系。

如图3-9-2所示为一种液压式动力转向系的组成和液压转向加力装置的管路布置示意图。

图3-9-2 动力转向系示意图1—转向减振器2—转向直拉杆3—整体式转向器4—转向摇臂5—转向横拉杆6—转向节臂7—转向油罐8—转向液压泵9—转向油管10—转向中间轴11—转向轴12—转向盘3.7.1.3转向系术语1．转向中心（O）与转弯半径（R）（见图3-9-3）。

图3-9-3 汽车转向示意图2．转向梯形机构（见图3-9-4）。

3．转向系角传动比转向系的角传动比是转向器的角传动比和转向传动机构的角传动比的乘积，可以用转向盘转角增量与同侧转向车轮转角增量之比来表示。

当转向盘直径一定时，转向系角传动比越大，转向时加在转向盘上的力矩越小。

但是，转向系的角传动比太大将会导致转向操纵不灵敏。

3.9.2机械转向系拆装与调整3.9.2.1转向操纵机构转向操纵机构主要由转向盘、转向轴等组成，它的主要作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力矩传给转向器。

如图3-9-5所示为一汽奥迪100轿车的转向操纵机构。

1、转向盘图3-9-5 一汽奥迪100轿车的转向操纵机构l—安全支架2—自锁螺母3—转向柱转换器4—轴承5—弹簧6—转向盘7—螺栓8—喇叭接触板9—电线10—转向角限止器外壳11—保险螺栓 12—转向柱套管13—转向柱夹箍14—安全转向柱15—橡胶衬套16—塑料衬套17—自锁螺母18—夹箍19—自锁螺母20—法兰套管图3-9-4 梯形转向机构转向盘的结构见图3-9-6，它主要由轮毂3、轮辐2和轮圈1组成。

图3-9-6 汽车转向盘ａ）侧视图ｂ）正视图1—轮圈2—轮辐3—轮毂理2、转向轴转向轴将转向盘的转向操纵力传给转向器的传力轴。

如图3-9-7所示为一种转向轴倾斜调整机构。

图3-9-7转向轴倾斜调整机构1—枢轴2—转向管柱3—长孔4—调整手柄5—锁紧螺栓6—下托架7—倾斜调整机构3．转向系安全装置发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向柱管等，所以设计转向操纵机构时，应增加安全措施，如采用安全转向柱、安全联轴节及能量吸收装置等。

如图3-9-8所示为为一汽奥迪100轿车采用的安全转向柱。

图3-9-8 一汽奥迪100轿车转向操纵机构1—转向盘2—上转向轴3—下转向轴4—转向器5—销钉3.9.2.2转向器1．转向器的传动比及传动效率兼顾转向轻便与灵敏的要求，载货汽车转向器的传动比是中间大、两头小。

城市小客车转向器的传动比应当是中间小、两头大。

转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器的传动效率。

在功率由转向柱输入、转向摇臂输出的情况下求得的传动效率称为正效率，而在传动方向与此相反时求得的效率为逆效率。

正效率与逆效率均很高的转向器叫做可逆式转向器，逆效率极低的转向器称为不可逆式转向器，逆效率略高于不可逆式转向器的称为半可逆式转向器。

2．转向器的结构（1）齿轮齿条式转向器图3-9-9为奇瑞QQ轿车的齿轮齿条式转向器。

图3-9-9 齿轮齿条式转向器1—防护套2—转向齿条3—转向齿轮4—花键与转向柱5—内端球6—转向横拉杆末端7—转向横拉杆总成8—外壳9—齿条导块（2）循环球式转向器图3-9-10所示为循环球—齿条齿扇式转向器的整体结构。

图3-9-10 循环球—齿条齿扇式转向器的整体结构1—下盖2、6—垫片3—外壳4—转向螺杆5—螺塞7—上盖8—滚珠导管9—滚珠10—转向摇臂拆装循环球式转向器：①使转向器处于中间位置，用螺丝刀将调整螺钉固定，逆时针拧下调整螺钉锁紧螺母，然后拆下侧盖螺钉，从扇形窗口中取出侧盖带摇臂轴总成，顺时针转调整螺钉使摇臂轴与侧盖脱离。

②开上盖螺钉，由壳体上盖孔处取出螺杆螺母总成，转向螺杆螺母总成在通常情况下不要随意拆开。

当发现转动不灵活时、发卡或异常时将其拆开应注意拆导管前要记住螺杆装入螺母的方向，一组导管拆完后，把钢球与导管用小盒装好，并记住所对应的导管螺孔后第二组。

③装复顺序反向进行，装配摇臂轴时应使转向螺母处于中间位置，使齿扇的中间齿与转向螺母的中间齿槽相啮合。

拧紧侧盖螺钉时，侧盖上调整螺钉应处于拧出位置。

④齿条与齿扇的啮合间隙用调整螺钉调整，使转向器位于中间位置时，不允许有啮合间隙。

（3）蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器的传动副（见图3-9-11）以转向蜗杆3为主动件，装在摇臂轴1曲柄端部的指销2为从动件。

图3-9-11 蜗杆曲柄指销式转向器1—摇臂轴2—指销3—转向蜗杆拆装蜗杆曲柄指销式转向器步骤：①松开摇臂轴调整螺钉，再卸下侧盖，用手抓住摇臂轴扇形块，拔出摇臂轴，然后卸下转向器下盖，取出轴承。

②观察转向器各部件，分析其工作情况。

③按反向顺序装复，装复时注意保持架的方向，装复后须对蜗杆与摇臂轴主销啮合调整，先松开摇臂轴调整螺钉，用手握住蜗杆轴输入端，在蜗杆行程的中间位置附近来回转动，同时用螺丝刀插入调整螺钉头部槽里。

顺时针旋转螺钉，直到有摩擦为止。

此摩擦力矩不应大于2.7N.m。

然后紧固调整螺钉的锁紧螺母。

3.9.2.3转向传动机构1．与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构如图3-9-12所示。

图3-9-12 与非独立悬架配用的转向传动机构示意图1—转向器2—转向摇臂3—转向直拉杆4—转向节臂5—梯形臂6—转向横拉杆2、与独立悬架配用的转向传动机构采用独立悬架的转向轮可以相对于车架单独运动，因而其转向桥必须是断开式的，而转向传动机构中的转向梯形也必须分成两段（见图3-9-13a）或三段（见图3-9-13b）。

图3-9-13 与独立悬架配用的转向传动机构示意图1—转向摇臂2—转向直拉杆3—左转向横拉杆4—右转向横拉杆5—左梯形臂6—右梯形臂7—摇杆8—悬架左摆臂9—悬架右摆臂3.9.3动力转向系拆装与调整3.9.3.1动力转向类型按传力介质不同，动力转向有气压式和液压式两种。

根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压式动力转向装置分为整体式、组合式和分离式三种结构型式。

组合式液压动力转向装置是将机械转向器、转向动力缸及转向控制阀三者中的两者组合制成一个整体。

常见的有两种型式：一是将转向动力缸与转向控制阀组合成一个整体（称为转向加力器）布置在转向传动机构中，而机械转向器作为独立部件；另一种是将转向控制阀与机械转向器组合成一个部件（称为半整体式动力转向器），转向动力缸则作为独立部件。

3.9.3.2动力转向系的组成及工作原理动力转向系是在机械转向系的基础上加一套动力辅助装置而成的，其组成如图3-9-14所示。

图3-9-14 液压动力转向系示意图1—转向操纵机构2—转向控制阀3—机械转向器与转向动力缸总4—转向传动机构5—转向油罐6—转向液压泵R—转向动力缸右腔L—转向动力缸左腔3.9.3.3动力转向器1．动力转向器的结构与循环球式机械转向器制成一体的液压整体式动力转向器的结构如图3-9-15所示。

图3-9-15 液压整体式动力转向器1—转向摇臂轴2—转向螺母（齿条—活塞）3—壳体4—循环球导管5—侧盖6—锁紧螺母7—调整螺母8—止推轴承9—定位销10—锁销11—止回阀12—进油2．动力转向器的工作过程汽车直线行驶时，转阀处于中间位置（见图3-9-16）。

图3-9-16 汽车直线行驶时转阀的工作情况R—接右转向动力腔L—接左转向动力腔B—接转向液压泵G—接转向油罐1—转向摇臂轴2—转向螺母（齿条—活塞）3—壳体4—循环球导管5—侧盖6—锁紧螺母7—调整螺母8—止推轴承9—定位销10—锁销11—止回阀12—进油口13—出油口14—滚针轴承15—卡环16—锁销17—短轴18—扭杆19—调整螺塞20—锁止螺母21—O形密封圈22—阀芯23—阀体24—下端轴盖25—转向螺杆3．动力转向液压泵图3-9-17所示为一种潜没式双作用叶片转向液压泵结构，转子14通过花键安装在驱动轴1上，驱动轴的外端的带轮。

图3-9-17 潜没式双作用叶片转向液压泵结构1—驱动轴2—壳体3—前配油盘4—叶片5—储油罐6—定子7—后配油盘8—后盖9—弹簧10—管接头11—柱塞12—阀杆13—钢球14—转子A—出油口B—出油腔C—进油腔D—油道H—主量孔3.9.3.4四轮转向系1、液压四轮转向系图3-9-18所示为一种液压四轮转向系，其后轮偏转机构如图3-9-19所示。

图3-9-18 液压四轮转向系1—前轮偏转控制阀2—后轮偏转控制阀3—电控单元4—电磁阀5—动力缸图3-9-19 液压四轮转向系的后轮偏转机构1—接控制阀2—放气孔3—弹簧2、机械液压四轮转向系机械液压四轮转向系的组成见图3-9-20。

图3-9-20 机械液压四轮转向系1—转向液压泵2—第二车速传感器3—转向盘4—后轮转向轴5—后轮偏转机构6—电控单元7—第一车速传感器8—前轮偏转机构后轮偏转机构如图3-9-21所示，后轮偏转机构主要由液压动力部分和机械偏转方向控制部分组成。

图3-9-21 机械液压四轮转向系的后轮偏转机构1—动力缸活塞回位弹簧2—动力缸左腔3—动力缸活塞4—动力缸右腔3、电动四轮转向系电动四轮转向系统具有控制自由度高、机构简单等优点。

电控单元根据转向盘转角、前轮偏转角和车速等信号通过与机械液压四轮转向系相似的算法确定后轮的偏转角，然后控制后轮偏转机构中的电动机驱动球形滚道螺母转动，推动球形滚道螺杆移动，使后轮发生偏转，电控单元再根据后轮偏转机构中的主、副偏转角传感器反馈信号，对后轮的偏转角进行修正。

知识拓展1、球头销的检查调整方法①检查前轴车架有无变形和裂纹。

检查前轴应无任何裂纹及过大的变形，如果发现裂纹或变形过大应进行更换。