汽车底盘构造之转向系概述
汽车底盘构造
悬架
5 电子控制悬架系统 5.1 电子控制悬架系统旳分类及构成
当代汽车电子控制悬架系统有多种形式，根据控制目旳不同，可分 为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等。 按悬架系统构造形式不同，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬 架系统。根据控制系统有源和无源，可分为半主动悬架和主动悬架。 电子控制悬架系统一般由传感器、电子控制单元Hale Waihona Puke 执行机构三部分 构成。悬架
1 概述 1.2 悬架旳种类
按控制形式不同，悬架可分为被 动式悬架和主动式悬架。目前多 数汽车上采用被动式悬架。被动 式悬架是汽车姿态(状态)只能被 动地取决于路面、行驶情况和汽 车旳弹性元件、导向装置以及减 振器这些机械零件。主动悬架可 根据路面和行驶工况自动调整悬 架刚度和阻尼，从而使车辆能主 动控制垂直振动及其车身或车架 旳姿态。
手动变速器
2．按操纵方式不同分类 （1）手动操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵变速杆进行换
档。这种变速器旳换档机构简朴，工作可靠而且经济省 油，目前应用最广。 （2）自动操纵式变速器。其传动比旳选择和换档是自动进 行旳。所谓“自动”，是指机械变速器每个档位旳变换 是借助反应发动机负荷和车速旳信号系统来控制换档系 统旳执行元件而实现旳。驾驶员只需操纵加速踏板和制 动装置来控制车速。此种方式因操作简便，目前利用较 多。 （3）半自动操纵式变速器。此种变速器有两种形式：一种 是几种常用档位可自动操纵，其他几种档位由驾驶员操 纵；另一种是预选式旳，即驾驶员先用按钮选定档位， 在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通自动控制和 执行机构进行自动换档。
传动系涉及：离合器，变速器，万向传动装置， 主减速器及差速器，半轴等部分。
《汽车底盘构造与维修》教学课件—10机械转向系统
项目一机械转向系统单元三转向系单元三转向系一、汽车转向系统的功用汽车转向系统的功用是按照驾驶人的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。
二、汽车转向系统的基本组成尽管汽车转向系统的结构形式复杂多样，但转向系统都是由操作机构、转向器和转向传动机构三个基本部分组成。
三、汽车转向系统的分类汽车转向系统按转向动力源的不同，分为机械转向系统和动力转向系统两大类。
机械转向系是以驾驶员的体力(手力)作为转向动力的转向系，其中所有传力部件都是机械的。
动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向动力的转向系。
它是在机械转向系的基础上加设一套转向动力装置，从而减少驾驶员的体力消耗，提高驾驶的舒适性。
一、汽车机械转向系统的组成机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
二、转向操纵机构1.转向操纵机构的功用和组成转向操纵机构是驾驶员操纵转向器的工作机构，主要由转向盘、转向轴、转向管柱、万向传动装置等组成图3-1-1 桑塔纳轿车转向操纵机构1-转向盘 2-转向柱管 3-上转向柱 4-下转向柱 5-转向器二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类为了保证驾驶员的安全，同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系，现代汽车（特别是轿车）通常在转向操纵机构上增设相应的安全、调节装置，这些装置主要反映在转向轴和转向柱管的结构上。
根据转向柱结构、形式和功用的不同，分为安全式转向柱、可调节式转向柱两种类型。
二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（1）安全式转向柱安全式转向柱是在转向柱上设置能量吸收装置，当汽车紧急制动或发生撞车事故时，吸收冲击能量，减轻或防止冲击对驾驶员的伤害。
二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（1）安全式转向柱二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（2）可调节式转向柱驾驶员不同的驾驶姿势和身材对转向盘的最佳操纵位置有不同的要求。
为此，一些汽车装设了可调式转向柱，使驾驶员可以在一定的范围内调节转向盘的位置。
转向系总结——精选推荐
转向系总结转向系⼀. 转向系概述⼆. 转向操纵机构三. 转向器四. 转向传动机构五. 助⼒转向系统⼀. 转向系概述1.1转向系的功⽤、组成及⼯作原理1.1.1 转向系的功⽤定义：⽤来改变和恢复汽车⾏驶⽅向的专设机构成为转向系1.1.2 转向系的组成机械转向系统⼀般由转向操纵机构、转向器和转向传动装置三部分组成，⼀般动⼒转向系统除上述装置外还包括转向助⼒装置。
1.1.2.1 转向操纵机构位于转向器之前、供驾驶员进⾏转向操纵的⼯作机构。
它由转向盘1、转向轴2、⽀承转向轴的转向柱管、转向传动轴4及万向节3等零件组成。
1.1.2.2 转向器作为放⼤驾驶员的转向⼒及改变转向动作⽅向的装置，转向器将转向盘的转动变为转向齿条的直线运动或者转向摇臂的摆动。
由于其⾓传动⽐较⼤，且要求有⼀定的可逆性，转向器是⼀种特殊的减速机构。
1.1.2.3 转向传动装置将转向摇臂6输出的⼒和运动经转向直拉杆7、转向节臂8传⾄左转向节9，再由左梯形臂10、转向横拉杆11、右梯形臂12传⾄右转向节13，⽽左右车轮各⾃装在⾃⾝的转向节上，从⽽使左右转向轮发⽣偏转。
1.1.2.4 转向系⾓传动⽐转向系⾓传动⽐——转向盘转⾓增量与同侧转向节相应转⾓增量之⽐，它是转向器⾓传动⽐和转向传动机构⾓传动⽐之积。
转向传动机构的⾓传动⽐⼀般在1左右，因此转向系的⾓传动⽐主要由转向器⾓传动⽐确定。
⽬前，汽车转向系的⾓传动⽐约为14~28，轿车⼀般偏⼩，载货汽车偏⼤。
相应的，转向盘转动总圈数为3~6圈。
1.1.2.5 转向盘⾃由⾏程转向盘⾃由⾏程指转向盘在空转阶段的⾓⾏程，由转向系统中所有传动副间存在的间隙造成的。
⾃由⾏程是为了缓和路⾯冲击、避免驾驶员过度紧张。
⼀边汽车从中间位置向左右任意⽅向的⾃由⾏程⼤约为10度，当转向系统的零部件磨损到转向盘的⾃由⾏程达到25度时，则必须进⾏调整。
1.2. 转向系的要求转向系是保证汽车安全⾏驶的重要装置之⼀，因此要求它⼯作可靠；操纵轻便、灵活；汽车转弯⾏驶时，所有车轮应绕同⼀个瞬时中⼼旋转，任何车轮不应有侧滑；汽车转向⾏驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮应能⾃动回到直线⾏驶位置，并稳定⾏驶；汽车在任何⾏驶状态下，转向轮不得产⽣⾃激振动，转向盘没有摆动；转向机构还应能减缓路⾯通过转向轮传到转向盘上的冲击，同时⼜要使驾驶员通过转向盘能感觉到转向过程中车轮与地⾯之间的运动情况即获得适当的“路感”；转向轮和转向盘的转动⽅向应该⼀致；当汽车发⽣碰撞时，转向系统各装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。
汽车底盘构造与维修10(机械转向系统)
齿轮齿条式转向器结构简单；传动效率高，操纵轻便；重量轻； 由于不需要转向摇臂和转向直拉杆，还使转向传动机构得以简化。
10.2.2 循环球式转向器
循环球式转向器（如图10-5所 示）是目前汽车应用最广泛的－种 转向器。与其它型式的转向器相比， 循环球式转向器在结构上的主要特 点是有两级传动副。第－级传动副 为螺杆—螺母传动副；第二级传动 副为齿条—齿扇传动副。
（2）钢球滚压变形式转向管柱
图10-9所示为－种用钢球连接的分开式转向 柱。当汽车发生碰撞时，转向器总成对转向柱施 加轴向冲击力(第－次冲击)，将连接上、下转向 轴的塑料销钉切断，下转向轴便套在上转向轴上 向上滑动。在这－过程中，上轴和上柱管的空间 位置没有因冲击而上移，故可使驾驶员免受伤害。 如果驾驶员的身体因惯性撞向转向盘(第二次冲 击)，则连接橡胶垫与柱管托架的塑料销钉被切 断，托架脱离橡胶垫，即上轴和上柱管连同转向 盘、托架－起，相对于下轴和下柱管向下滑动， 从而减缓了对驾驶员胸部的冲击。在上述两次冲 击过程中，上、下柱管之间均产生相对滑动。因 为钢球的直径稍大于上、下柱管之间的间隙，所 以滑动中带有对钢球的挤压，冲击能量就在这种 边滑动边挤压的过程中被吸收。
两侧转向轮偏转以实现汽车转向。 4．对转向系的要求 （1） 转向时必须轻巧灵活，转向后车轮能自动回正； （2） 转小弯时,转向盘不必转很多圈； （3） 直向前进时,应稳定且无蛇行现象； （4） 车轮的振动及摆动不致使转向盘转动； （5） 转向时，左、右转向轮轴线的延长线和后轴的延长线应相交于
一点； （6） 转向时，两轮的偏转角应符合一定的规律。
《汽车底盘构造与维修》PPT课件-理论课16动力转向系统
图4-9 常压式液压助力液压动力转向系统示意图
图4-10 常流式液压助力液压动力转向系统示意图
• 1、转向油泵 • 转向油泵又称为转向液压泵，它是液压助力式转向系统的能源。其
作用是将输入的机械能转换为液压能输出。通常情况下，转向油泵安 装在发动机前侧，由发动机曲轴通过传动带驱动，如图4-11所示。
• 流量控制阀的工作原理，如图4-13、4-14、4-15所示。
图4-14 图4-13 低速运转时流量控制阀工作情况
中速运转时流量控制阀工作情况
图4-15
3、转向控制阀 转向控制阀直接安置在动力转向器 总成里。常见的控制阀有滑阀式和转 阀式两种，其工作原理基本相同，都 是通过滑阀式、转阀式控制阀的运动， 实现油路和油压的控制，从而推动工 作缸中的活塞运动，实现转向器的助 力作用。转阀式控制阀在动力转向系
图4-34 奥迪A3电动动力转向系统的结构机 V187 是一个异步 电动机。 异步电动机 在结构上很简单（无 刷），因此运行非常稳 定。 其响应时间很短 暂并且因此适合极快的 转向运动。 最大助动 力矩为4.4Nm。 即便在 无转动的情况下，发动 机也会产生扭矩。如图 4-35、4-36所示。
位置数据说明以用来计算所必需的转向助力。在 出现故障时转向助力装置将被“软”关闭。 作
为替代信号，将由转向角信号形成一个转向速度 信号。
• （3）转向助力控制单元
• 控制单元固定连接有一个电机。 它们是按照微 型混合动力装置工艺搭建的。 在输入信号的基
础上，控制单元获得当前所需要的当前辅力扭矩。 励将磁被电触流发的。电在流控强制度单将元被中计安算装，有并一且个电温机度传V1感87器。
图4-8 液压动力助力系统
• 根据系统内液流方式的不同可以分为常压式液压 助力和常流式液压助力，如图4-9、4-10所示。常 压式液压助力系统的特点是无论方向盘处于正中 位置还是转向位置、方向盘保持静止还是在转动， 系统管路中的油液总是保持高压状态；而常流式 液压转向助力系统的转向油泵虽然始终工作，但 液压助力系统不工作时，油泵处于空转状态，管 路的负荷要比常压式小，现在大多数液压转向助 力系统都采用常流式。
转向系统的组成及其分类
转向系统的组成及其分类转向系统是指用于控制车辆运动方向的一组装置和方法。
它通过操纵车辆的前轮或后轮，使车辆能够改变行驶方向。
转向系统的主要组成包括转向装置、转向机构和转向控制系统。
转向装置是指由转向手柄（方向盘）、转向柱、转向齿轮等组成的部件，用于传递驾驶员的操纵力到转向机构。
转向机构是指将驾驶员的操纵力转化为车辆前轮或后轮的转动力矩的装置。
常见的转向机构有齿轮齿条机构、齿轮摆线机构和滚珠丝杠机构等。
转向控制系统是指用于感知和控制车辆行驶方向的一组传感器、执行器和控制器。
其中，传感器负责感知车辆的姿态、速度和转向角度等参数，执行器负责控制转向机构的运动，控制器负责处理传感器的信号并发出相应的控制指令。
根据转向机构的位置和控制方式的不同，转向系统可以分为前轮转向系统和后轮转向系统。
前轮转向系统是指通过控制前轮的转动来改变车辆行驶方向的系统。
它是最常见的转向系统类型，广泛应用于各类乘用车和商用车中。
前轮转向系统可以进一步分为机械式转向系统和电动助力转向系统。
机械式转向系统是一种传统的转向系统，它通过机械装置传递驾驶员的操纵力到车辆的前轮，实现转向控制。
机械式转向系统结构简单、可靠性高，但操纵力较大，操作相对较为费力。
现代的机械式转向系统通常采用齿轮齿条机构，通过转向柱和方向盘上的手柄传递操纵力到齿轮，再通过齿轮带动齿条，使车辆的前轮转动。
电动助力转向系统是一种利用电动机辅助转向的系统。
它通过电动助力转向器来感知驾驶员的操纵力，并通过电动机产生适当的辅助力矩，减小驾驶员操纵的力量。
电动助力转向系统具有操纵力较小、操作轻便的特点，提高了驾驶的舒适性和操控性能。
此外，电动助力转向系统还可以通过控制电动机的工作参数来实现不同的转向感觉，如舒适、标准和运动等模式。
后轮转向系统是指通过控制后轮的转动来改变车辆行驶方向的系统。
与前轮转向系统相比，后轮转向系统在车辆转弯时能够提供更好的操控性能和稳定性。
后轮转向系统可以分为机械式后轮转向系统和电动式后轮转向系统。
汽车底盘基础知识概述
汽车底盘基础知识概述第一章汽车底盘概述汽车底盘由传动系、行驶系、转向系与制动系四部分构成。
汽车传动系的功用就是将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。
汽车行驶系的功用是同意发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，产生路面对汽车的牵引力，以保证整车正常行驶；此外，它应尽可能缓与不平路面对车身造成的冲击与振动，保证汽车行驶平顺性，同时能与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确操纵，以保证汽车操纵稳固性。
汽车转向系的功用是用来保持或者者改变汽车行驶方向的机构。
制动系的功用是使行驶中的汽车减低速度或者停止行驶，或者使已停驶的汽车保持不动。
通常用汽车车轮总数×驱动车轮数（车轮数是指轮毂数）来表示汽车的驱动形式。
布置形式FR（货车）、FF（轿车）、RR（客车）、MR（赛车或者超跑）、4WD、AWD第二章离合器机械式传动系要紧由离合器，手动变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴构成。
离合器的功用（1）保证汽车平稳起步；（2）保证传动系平顺换档；（3）防止传动系过载。
离合器的类型–摩擦式•干式•湿式–液力偶合–电磁离合摩擦式离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构与操纵机构五部分构成。
为消除离合器自由间隙及机件弹性变形所需的离合器踏板行程，称之离合器踏板的自由行程。
离合器的工作原理（1）接合状态离合器接合状态时，压紧弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧。
发动机转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传递到从动盘，再经变速器输入轴向传动系输入。
2）分离过程踏下踏板时，离合器分泵向前移动带动分离叉向前移动，分离叉内端则通过分离轴承推动分离杠杆内端向前移动，分离杠杆外端依靠安装在离合器盖上的支点拉动压盘向后移动，使其在进一步压缩压紧弹簧的同时，解除对从动盘的压力。
因此离合器的主动部分处于分离状态而中断动力的传递。
（3）接合过程若要接合离合器，驾驶员应松开离合器踏板，操纵操纵机构使分离轴承与分离叉向后移，压盘弹簧的张力迫使压盘与从动盘压向飞轮。
汽车构造第三章—汽车底盘构造
主销
ac
主销偏移距
转向器
横拉杆
转向节及臂
转向过程
第一节
转向系概述
（3） 一般机械转向系的转矩传递路径： 驾驶员施加于方向盘A一转矩 转向轴 转向万向 节 转向传动轴 转向万向节B （转向器输入轴） 转向器（转向器输出轴）C 转向垂摇臂 转向直拉 杆 左转向节臂（左转向轮主销） 左转向节（转向 轮） 左梯形臂 转向横拉杆 右梯形臂（右转向 轮主销） 右转向节（右转向轮）D。 其中，A到B间的零件属转向操纵机构；C到D间属转向 传动机构。 梯形机构
第三节 转向传动机构
（3） 转向直拉杆、转向横拉杆 因转向轮偏转及悬架弹性变形而相对车架运动，传动 机构的各组成部分的相对运动为空间运动，故转向直/横 拉杆两头均采用球形铰链，各球头连接处均布置了压缩 弹簧，以补偿球头与座的磨损，保证二者间的间隙，并 缓和路面传来的冲击。 二者不同之处： 转向直拉杆两头的弹簧是轴向布置，分别沿轴线的不 同方向起缓冲作用。球头和球座间需用润滑脂润滑。由 于弹簧的伸缩引起转向直拉杆带动转向节臂的运动误差 可由增减转向盘的自由行程来补偿。
第一节
（4）、性能要求： 1)、转向时必须 轻巧灵活； 2)、转小弯时,转 向盘不必转很多圈； 3)、直向前进时, 应稳定且无蛇行现象； 4)、车轮的振动 及摆动不致使转向盘 转动。
转向系概述
第一节
转向系概述
（5）、动力转向系：由驾驶员体力和发动机为转向能 源的转向系。液压式动力转向系组成：由一套机械转向 系和液压转向装置组成。液压转向装置由转向油罐、转 向油泵、转向控制阀、转向动力缸组成。 二、转向中心、转弯半径 转向中心：为避免在汽车转向产生的路面对汽车行驶 的附加阻力和轮胎的快速磨损，要求转向系能保证汽车 行驶时，所有车轮作纯滚动，这时，只有所有车轮的轴 线交于一点才能实现，此交点称为转向中心。 转弯半径：转向中心到外转向轮与地面接触点的距离 称为转弯半径。
汽车底盘实训指导书-转向系统
任务一转向系统的认识任务目标：1.转向系的功用及组成学习目标：1.掌握转向系的功用及组成1.转向系统的作用；当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销主轴线转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。
在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。
此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车回复原来的行驶方向。
这种由驾驶员操纵，转向轮偏转和回位的一整套用来改变汽车行驶方向的专设机构，称为汽车的转向系。
汽车转向系统的功用是保证汽车按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。
2.转向系统的类型汽车转向系统按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。
机械转向系以驾驶员的体力作为转向动力源。
动力转向系是除了驾驶员的体力外，还以发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向系统，分为液压式、气压式和电动式的动力转向系统。
3.转向系统的基本组成1）机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。
机械转向系主要由转向操纵机构、机械转向器和转向传动结构三大部分组成。
机械转向系统示意图2）动力转向（1）液压式动力转向系液压式动力转向系，是在机械式转向系的基础上，增加了转向控制阀、转向油泵、转向动力缸等一套液压助力装置。
当汽车转向时，由发动机驱动的油泵产生高压油，高压油在控制阀的作用下，进入动力缸推动转向轮偏转，这时作用在转向盘的作用力就很小，从而减轻了驾驶员的劳动强度。
液压式动力转向系操纵轻便，灵活省力，维护简单。
目前，广泛应用于高速轿车和重型货车上。
液压式动力转向系统结构图（2）电动式动力转向系电动式动力转向系由电控单元、电机、减速机构、转向齿轮机和转矩传感器等组成。
当汽车转向时，电控单元根据传感器检测的转向力矩及转向速度等参数，计算出最佳作用力后，使电机工作，推动转向，减轻驾驶员的劳动强度。
但电能动力不如液压动力大，目前只用于前轴负荷较小的轿车上。
汽车构造-底盘转向系统
C、右图为方向盘向左转 动时，右侧的油路油压升 高，推动下部的动力主缸 中的活塞向左运动，产生 向左的转向助力。
三、转向系统新技术简介 *VGRS（Variable Gear Ratio Streeing:可变齿数比转向系统） 搭载车型：新皇冠 系统概述：
当汽车以直线飞速行驶时，我们绝不希望因为方向盘的任何
轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装 备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基 本工作原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通 过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸 收冲击能量。
（1）转向轴错位缓冲
（2）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲
如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置， 当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管 部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。
2、转向控制阀
*转阀式转向控制阀 阀体绕其轴线转动来
控制油液流量的转向控制 阀，称为转阀式转向控制 阀，简称转阀。
A、右图为方向盘居中时， 下部的动力主缸中左右压 力相同，不产生转向助力 作用。
B、右图为方向盘向右转 动时，左侧的油路油压升 高，推动下部的动力主缸 中的活塞向右运动，产生 向右的转向助力。
底盘构成：
传动系统——传递发动机动力 行驶系统——支承整车重量和实现行走 转向系统——控制汽车行驶方向 制动系统——控制汽车行驶速度
汽车转向系统概述
一、定义： 用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。
二、功用： 保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶 。
三、类型和组成： 1、机械转向系统
机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递 力的构件都是机械的，主要由转向操纵机构、转向器和转向 传动机构三大部分组成。
汽车底盘构造与维修——汽车底盘概述
一、汽车底盘概述
汽车底盘结构特征及技术参数
变速器和主减速器（MT、AT、AMT、CVT、DCT） 独立悬架和非独立悬架 转向定位轮（前轮定位参数） 制动系统（行车制动和驻车制动） 驱动方式（FF、FR、RR、MR、nWD） 汽车装备 轮胎（205/55 R16 89 H）
1973年又开发了L型电子控制燃油喷射系统（空气流量计来测量进气量） 1979年，发动机电子控制技术已达到相当高的程度。随着世界汽车保有量的
迅猛增加，各国对汽车排放法规要求日益严格化，同时对节能和安全性能也提 出了更高的要求。而电子技术的迅速发展为汽车技术的改善提供了条件。近年 来，车用电子控制装置越来越多，如电控燃油喷射装置、电控点火装置、电控 自动变速器装置、电控制动防抱死装置、电控雷达防撞装置等，电子控制装置 已渗透到汽车的每一个系统。
7.说明轮胎规格215/60R16 95H中数字、字母的含义？
8.试比较独立悬架与非独立悬架的特点
7.215：轮胎宽度215mm 60：扁平率60%
8.非独立悬架：两侧车轮安装于一整体车桥上，车轮和车 R16：16英寸的子午线轮胎
桥一起通过弹性元件悬挂在车架或车身上。两侧车轮互相 95：载荷等级
影响，车轮平顺性较差。
Page 7
一、汽车底盘概述
50年代后，汽车设计主要是考虑人体工学和汽车外观完美的流线型。 60年代，由于交通事故频发，汽车设计强调安全装置。 70年代，汽车设计强调轻量化、低油耗和减小行驶阻力。 80年代，电子控制成为汽车的主要控制。 1990年后，传统电器发展到电脑、传感器为核心的电子技术阶段。 进入21世纪，汽车设计主要解决的问题仍然是环保和安全问题。电子技术的发
H：速度等级
独立悬架：两侧车轮分别独立地与车架或车开时车桥配用。
汽车底盘构造与维修转向系统
2023年5月13日星期六
第一节 转向系统概述
• 转向系统由转向管和转向盘、转向器、转向传动系 统三个主要部分组成。如图4-1所示。 •驾驶员通过转动转向盘，转向盘便带动转向器的转向传 动装置，然后，转向传动机构带动前轮偏转，控制汽车行 驶方向。 • 转向系统的形式有多种，但均有上述三个部分组成 ，不同之处在于是否采用动力转向系统以及转向器的形式 不同。
• 各种转向盘和转向管柱的不同之处有：吸能式或可伸缩式 转向管柱、倾角司调式转向盘、转向角锁止器，以及转向信号 灯和闪光器控制开关的位置。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第二节 转向器
•1. 齿轮齿条式转向器 •2．循环球式转向器 •3．转向传动机构
1. 齿轮齿条式转向器
• 大部分前轮驱动的轿车中，齿轮一齿条式转向系已成为标 准配置。齿轮-齿条式转向系与麦弗逊滑柱配合使用，可为发动 机横置提供更大的空间。 • 齿轮齿条式转向器由齿条及与之相配合的齿轮（叫作小齿 轮）组成。当转动转向盘和转向轴时，由于小齿轮与齿条上的 齿啮合，使得齿条在壳体内左右移动。同时使得转向传动机构 中的其它杆件运动，并带动前轮偏转。这个系统对于转向轻便 性要求高的小轿车来说非常实用。它是一个直接的转向机构， 比基本转向传动机构具有更高的传动效率。图4-2所示为一个 带有壳体和横拉杆的完整的齿轮一齿条式转向系。
三、整体式动力转向器
• 在图4-13中，齿扇轴 是由活塞和循环球螺母总成驱 动的。通常，转动转向盘，螺 杆跟着转动，从动力转向泵出 来的压力油进入转向器中。平 衡位置时，活塞两边均进油， 使活塞处于稳定位置。当汽车 直线行驶时，活塞两边的油压 相等；当转动转向盘时，高压 油进入活塞的一侧，另一侧回 油，来帮助活塞和循环球螺母 总成的移动，从而使驾驶员操 纵转向盘轻便。
朱明-汽车底盘模块教学-转向系1转向原理
朱明工作室
zhubob-
汽车使用最多的的方向机
1、齿轮齿条转向装置。 2、涡轮蜗杆式的转向
装置（循环球式和双 销式或滚轮式）
朱明工作室
zhubob-
齿轮齿条式 方向机
朱明工作室
zhubob-
齿轮齿条式方向机
蜗杆曲柄指销式方向机
朱明工作室
朱明工作室
zhubob-
汽车转向的条件
为了使汽车能够顺利转向，并保持汽车在 转向中各个车轮均作纯滚动而没有滑移， 汽车转向应满足两个条件： 1、汽车转向时，车轮和路面应当有足够的 附着力。 2、转向时所有车轮的轴线都相交于一点。 各车轮围绕一个共同的圆心运动。
朱明工作室
朱明工作室
zhubob-
朱明工作室
zhubob-
讲授内容（70´）
1、汽车的转向系的技术状况直接影响到 行车的安全。 2、汽车的转向系是整部汽车的最重要的 部件。是汽车的生命线 3、组成：转向装置和转向传动机构。 4、转向的类型：机械。液压助力。电动 助力。
朱明工作室
zhubob-
小结（5´）
1、汽车的转向系，严格的命名应当叫方向 系。 2、转向机构是汽车动态的方向。也即转弯 的方向 3、汽车的转向轮定位乃至四轮定位是汽车 静态的方向。也即直线行驶的保证。 4、转向机构和前轮定位的各种设施都是汽 车的生命线。
朱明工作室
汽车转向器的组成 1、方向盘
2、转向柱
3、转向器
朱明工作室
zhubob-
转向装置的作用
朱明工作室
zhubob-
转向装置的作用
朱明工作室
zhubob-
汽车底盘构造
汽车底盘构造和四大体系详解底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并同意发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。
底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四局部组成。
传动系简介传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。
汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。
传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。
传动系可按能量传递方式的不同，划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。
1、机械式传动系一般组成及布置示意图1-离合器2-变速器3-万向节4-驱动桥5-差速器，图1发动机前置、纵置，后轮驱动的布置示意图图1是传统的发动机纵向安装在汽车前部，后桥驱动的4×2汽车布置示意图。
发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。
在驱动桥处，动力通过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮图2发动机前置、纵置，前轮驱动的布置示意图发动机前置、纵置，前桥驱动，使得变速器和主减速器连在一起，省掉了它们之间的万向传动装置。
2、典型液力机械传动示意图1-液力变矩器2-自动器变速器3-万向传动4-驱动桥5-主减速器6-传动轴图3液力机械传动示意图液力传动〔此处单指动液传动〕是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流淌过程中动能的变化来传递动力。
液力传动装置串联一个有级式机械变速器，如此的传动称为液力机械传动。
3、静液式传动系示意图1-离合器2-油泵3-操纵阀4-液压马达5-驱动桥6-油管图4静液式传动系示意图液压传动也喊静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。
要紧由发动机驱动的油泵、液压马达和操纵装置等组成。
4、混合式电动汽车采纳的电传动1-离合器2-发电机3-操纵器4-电动机5-驱动桥6-导线图5混合式电动汽车采纳的电传动电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直截了当驱动带有减速器的驱动轮。
转向系的参数和转向理论
图7-3 汽车转向示意图
转向系的参数和转向理论
汽车转向时内侧转向轮偏转角β大于外侧转向轮偏转角 α。α与β的关系如下：
cotα=cot β+B/L 式中，B为两侧主销中心距（可近似认为是转向轮轮 距）；L为汽车轴距。 从转向中心O到外侧转向轮与地面接触点的距离称为汽 车的转弯半径，如图7-3所示。转弯半径越小，则汽车转向 所需要的场地就越小，汽车的机动性也越好。当外侧转向轮 偏转角达到最大值αmax时，转弯半径最小。
汽车底盘构造与维修
转向系的参数和转向理论
四、 转向特性
驾驶者将转向盘转 过一定角度后固定，保 持汽车以某一稳定车速 开始转向，可能出现以 下4种转向特性，如图 7-4所示。
图7-4 汽车转向特性
转向系的参数，且转弯 半径越来越大。
（2）过多转向：偏离圆周轨迹向内运动，且转弯 半径越来越小。
（3）中性转向：沿着圆周轨迹运动。 （4）交变转向：最初偏离圆周轨迹向外运动，过 一段时间后突然开始向内运动。
转向系的参数和转向理论
对于不足转向，汽车转弯半径越来越大，这种运动状 态和人的运动感觉一致。对于过多转向，转弯半径越来越 小，这和人的运动感觉不一致，转弯时驾驶者重心向内倾 斜，使驾驶者难以往回打转向盘，除了特殊的赛车，一般 都将汽车设计成具有轻微的不足转向特性。交变转向特性 只极少地应用于发动机后置的汽车。
汽车底盘构造与维修
转向系的参数和转向理论
一、 转向系角传动比
转向系角传动比是指转向盘的转角与转向盘同侧 的转向轮偏转角的比值，一般用iW表示。转向系角 传动比是转向器角传动比i1和转向传动机构角传动比 i的乘积。转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂 摆角之比。转向传动机构角传动比是转向摇臂摆角与 同侧转向轮偏转角之比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
转向传动机构工作演示
•
3、转向摇臂：
是转向器与直拉杆间的传动件，其大端用锥形三角细花键 与转向器中摇臂轴外端连接，以保证在圆周上受力均匀。为 了保证转向器摇臂轴在中间位置，在摇臂轴的外端面和转向 摇臂上孔外端面上，刻有短线装配标记，装配时，对齐记号。 其小端用带有的球头销与直拉杆作空间铰链。
•
二、两侧转向轮偏角之间的理想关系式：
汽车转弯时，内、外轮所驶过的距离是不等的，在后桥中，由于装有差
速器，可使左、右两车轮以不同的转速滚过不同的距离，基本上是纯滚动而 无滑动。但一般汽车的前桥（从动桥）为一根刚性梁，汽车转弯时，两侧车 轮滚过不同的距离，势必引起车轮沿路面的运动是既有滚动又有滑动。
转向车轮作纯滚动的必要条件： ββ>>
由转向梯行机构保证。
•
三、转向系角传动比：
转向系角传动比对转向系的 （1）操纵轻便性 影响很大。 （2）转向灵敏性
转向系的传动比 ，主要由转向器的传动比 iω1决定。
∵ i = M从/ M主= n主/ n从
∴ iω1越大，操纵越省力、轻便；但不能实现迅速转向，即灵敏性较差。 反之， iω过小，灵敏性增加，但司机操纵费力，易疲劳。
解决矛盾的措施：
（1）采用动力转向器
（2）采用变速比转向器
•
例如：齿轮齿条式变速比转向器： 相互啮合的齿轮基圆齿距必须相等，使一个具有标准齿的 小齿轮与一个具有变模数（mt）、变压力角（at）的齿条相啮 合；即：
•
•
第二节 转向器 及转向操纵机构
一、转向器传动效率及转向盘自由行程
1、转向器传动效率
管柱的可弯曲支架
要求转向柱管必须 具备有缓和冲击的 吸能装置。当转向 轴受到巨大冲击时， 转向轴产生轴向位 移，使支架或某些 支承产生塑性变形， 从而吸收冲击能量。
•
Hale Waihona Puke 第三节 转向传动机构转向传动机构功用：将转向器传来的力传给转向轮，使左右两侧车轮按一定 的规律偏转，实现汽车转向。 转向传动机构的组成和布置，因转向器位置和转向轮悬架类型不同而异。
正传动效率 h+ = 转向摇臂的输出功率 / 转向轴的输入功率 （传动方向与之相反时所求得的效率称为逆传动效率 h－ =由转向轴的输出 功率/转向摇臂的输入功率 ）
h值
特点
应用
可逆式转向 器
h+、h－ 较高
①保证汽车转向后，转向轮自动回正， 在良好路
以降低疲劳、提高安全性；
面上行驶
②易将车轮受到的大部分冲击力传给 的车辆
试验证明， 要保证汽车转向时，每个车轮都作纯滚动而不产生滑移，就必
须使车轮的滚动轨迹符合一定的规律，即各轮的轴线在转向时应交于一点， 使所有的车轮绕着该点滚动。该点称瞬时转向中心。（由于汽车由直线 转
弯 直线行驶，转角由0 大 小 点统称为瞬时转向中心。）
0，所以，轴线交点O是变化的，这些
瞬心到外轮中心 面的距离：
ctg α＝
X+B
L
R
ctg α= ctgβ+
B L
X
L
R = sin α
——称为转向半径。
•
转向车轮作纯滚动的充要条件是：
ctg = ctgβ+
B
L
—外轮转角；β—内轮转角； B—主销中心距； L—汽车轴距
对于双桥转向汽车： ctg α1= ctgβ1+B / L1
ctg α2= ctgβ2+B / L2
第二级齿条 齿扇传动副
•
•
•
3蜗杆指销式转向器
调整摇螺臂栓轴
旋入，间 隙减小；反 之增大。
摇臂 •
三、转向操纵机构的组成和布置： 组成：转向盘、转向柱管、转向轴、上下万向节、转向传动轴
轮缘
轮辐
轮毂
1、转向盘：轮缘、轮辐（2— 4根）、轮毂
设计要求： （1）具有柔软的外表皮，可起缓冲作用，撞车时，骨架能
•
动力转向器：
以司机体力（小部分）作为转向能源。 以发动机动力（大部分）作为转向能源。
液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很 小。液压系统工作时无噪声，而且能吸收来自不平路面的冲击。
转向摇臂
机械转向器
转向油罐
转向油泵 转向拉杆
转向节
转向控制阀
梯形臂
•
转向动力缸 转向横拉杆
2、机械转向系的组成：
机油罐、过滤器， - 取消了液压油， - 节省了安装空间， - 形成较小的噪音， - 节约能源， - 取消了繁琐的管路连接和线路连接。
•
驾驶员在各种情况下都能有良好的驾驶感觉 - 良好的正前行驶（转向系统回位到正前行驶
位置由电动机械转向助力器主动支持）， - 直接、轻缓地对转向指令作出响应， - 路面不平整时不会产生不舒适的转向动作。
到直线行驶位置并稳定行驶。 （4）转向轮碰撞到障碍物后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 （5）转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间
隙的调整机构。 （6）在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同
后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 （7） 操纵轻便，以减轻司机劳动强度 。
台架实验中， 模型躯干以
产生变形，以吸收冲击能量，减轻司机受伤程度。
6.70m/s撞方向盘， 作用力≯11123N
（2）转向盘上装有喇叭按钮，有些轿车上还装有车速控制
开关和撞车气囊装置•。
（3）转向轴和转向柱管的吸能装置：
吸能式转向盘骨架变形图
V=48km/h，正面碰撞中，管柱后移量≯127mm
转向操纵机构：转向盘、转向轴、万向节（上、下）、转向传动轴。
（ 采用万向传动装置有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化）
转向器：内设减速传动付，作用减速增扭。
转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、 转向节、转向梯形。
转向摇臂
转向器
转向轴
转向盘
转向直拉杆
转向万向节
转向节臂 转向节
梯形臂
（1）传力 （2）调整转向轮前轮前束。与左右转向梯形臂采用球头销铰链。
转向横拉杆 球头座
转向横拉杆
•
二、与独立悬架配用的转向传动机构 独立悬架的每个转向轮分别相对车架作独立运动，因而 转向桥必须是断开的，所以，转向传动机构中的转向梯形也 必须分成两段或三段。
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.悬架左臂 9.悬架右摆臂 10.齿轮齿条式转向器
•
•
•
•
特性曲线组和特性曲线
转向助力是通过一个控制单元永久程序存储器中的特性曲 线组来进行控制的。该存储器统计了最大16条不同的特性 曲线组。比如在高尔夫2004中从提供的特性曲线组中选择8 条特性曲线组使用。将根据要求（比如车辆重量）在出厂 前激活一条特性曲线组。
•
•
•
横拉杆
•
转向梯形
3、转向盘左置： 交规是右侧行驶。方向盘在左侧，可使司机视野好，坐在 司机身旁的乘客，能够从车门直接走到人行道上。
•
4、转向系的设计要求：
（1）零部件应有足够强度及刚度， 以保证汽车安全行驶。 （2）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何
车轮不应有侧滑。 （3）汽车转向行驶后，驾驶员松开转向盘，转向轮能自动返回
转向盘而产生“打手”现象
极限可逆式 转向器
h+较高、 h－较
低
既不会造成转向器零件突然过载，又 能给司机路感。
越野车及 工矿自卸
车
不可逆式转 h+较高、 ①转向传动机构承受冲击力易损坏②
向器
h－很 低
驾驶员无“路感”，且车轮不能自动
回正
•
已淘汰
二、转向器
1、齿轮齿条式转向器组成
l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.转向节臂 6.转向横拉杆 7.转向减振器 8.机械转向器
对齐记号 转向器
转向摇臂
球头销
转向直拉杆
•
4、转向直拉杆： 是转向摇臂与转向节臂间的传动件。它与上述两部件用球 形铰链联接，以保证空间运动时不发出运动干涉。
转向节臂 球头座
球头销 转向直拉杆 油嘴 弹簧座 压缩弹簧
连接转向节臂
•
端部螺塞
橡胶防尘垫 球头销 螺母
5、转向横拉杆：是转向梯形机构的底边。
一、与非独立悬架配用的转向传动机构：
转向摇臂
1、组成： 转向直拉杆
转向节臂 转向梯形臂
•
2、 布置形式分析
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 （a）转向器位于前轴后方,后置梯形：用于转向桥θ > 90º （b）转向器位于前轴后方,前置梯形：用于转向驱动桥或发动机位置较低的车 θ < 90º （d）转向器位于前轴后方,前置梯形：转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，
•
•
随着电动机械转向助力器的使用，液压式转 向助力系统可以被取消了。由于不再使用液 压油，所以该转向系统在环境保护方面作出 了重大贡献。
所使用的电动机械转向助力器是一种双小齿轮方 案。它以两只小齿轮（转向和驱动小齿轮）命名。 在它们的帮助下，需要的转向力被传导到齿条上。
提供转向助力时，将根据需要控制电动马达。 该系统为驾驶员提供了由行驶条件决定的转向 助力（servotronic电控转向助力系统）。
第一节 概述 转向系的功用：可改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。
一、汽车转向系的类型和组成： 1、 类型：机械转向系和动力转向系
机械转向系：用司机体力为转向能源，所有传力件都是机械的。