转向系的结构类型及转向工作过程

汽车工程系教案

200 /200 学年第学期

课程名称：汽车构造（二）授课教师：

班级：第15讲

题目：第十一章汽车转向系

第15讲汽车转向系与转向器

第周星期

本讲教学目标：

知识点

·转向系的结构类型及转向工作过程·三种机械转向器的结构特点

能力点

·能正确分析转向过程、转向梯形机构·了解三种转向器适用车型本讲主要内容：

·转向系的结构类型及转向工作过程

·三种机械转向器的结构特点

本讲教学要求及适合专业：

·汽车检测与维修专业（2课时）

·汽车制造与维修专业（2课时）

·简介·转向系的结构类型及转向工作过程·重点讲解·齿轮齿条式式转向器的结构特点

·循环球式转向器的结构特点

教学重点：·齿轮齿条式式转向器的结构特点

·循环球式转向器的结构特点

教学难点：·循环球式转向器的结构特点

教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体、引用实例

作业或课外阅读资料：

1．何谓汽车转向系？机械转向系由哪几部分组成，画简图说明。

2．什么是转向盘的自由行程？它的大小对汽车转向操纵有什么影响？

3．叙述三种机械转向器的结构及其特点。

所有专业要求一致： 简单介绍：

· 要求学生初步了解动力转向系的结构组成

对比分析：机械转向系与动力转向系的结构组成

1）转向操纵机构：驾驶员操纵转向器工作的机构，包括转向盘、转向轴等机件。

2）转向器：转向轴下端的蜗杆与扇形齿轮构成转向器。转向器是一个减速增矩机构，经转向器放大的力矩传给转向传动机构。

3）转向传动机构：转向直拉杆、转向节臂、向横拉杆、左右梯形臂等机件构成。前轴的两端和转向节由主销铰接在一起，转向节上连有左右梯形臂，两臂铰接在转向横拉杆上。其中梯形臂及横向拉杆作用是：与前轴构成转向梯形，保证左、右转向轮按一定规律偏转。 ·转向原理及工作特点

1）当—个转向节转动时，另一个转向节也随着变位，使汽车实现转向。 2）两个车轮转动的角度不同，因为前轴、转向横拉杆、左右梯形臂及所形成的四边形不是矩形而是梯形。

3）机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传力件都是机械的 4）我国规定汽车转向盘必须在左侧 （2）动力转向系

1）结构组成

·动力转向系兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向能源，并且以发动机动力作为主要能源。

·动力转向系是在机械转向系基础上加设一套转向加力装置而成的 。转向加力装置包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力缸等。转向油泵由发动机驱动，以产生高压油液。 2）转向工作过程

·当驾驶员逆时针方向转动转向盘时，转向摇臂将拉动转向直拉杆向前运动。

·转向直拉杆的拉力作用在转向节臂上，使左侧转向节及左侧转向轮绕主销向左偏转一个角度，同时通过梯形臂和转向横拉杆使另一侧转向节与转向轮绕该侧转向主销偏转一定的角度，这时汽车将向左转向。

·与此同时，转向直拉杆还带动了转向控制阀中的滑阀移动，使转向动力缸的右腔接通转向油泵的出油口，右腔通过转向控制阀与转向油罐接通，转向动力缸的活塞所受的向右的液压作用力便经其推杆也作用在转向横拉杆上。

·由于液压作用力较大，便在很大程度上减轻了驾驶员的操纵力

所有专业要求一致： 引用实例简单介绍： · 要求学生理解转向器的传动效率和转向盘自由行程

二、转向器

1、转向器的传动效率和转向盘自由行程 （1）传动效率：转向器的输出功率与输入功率之比，称为转向器传动效率。 ·当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为正向传动；反之，转动摇臂受到的道路冲击力传到转向盘，称为逆向传动。 ·作用力在转向盘和转向摇臂之间传递都很容易的转向器叫可逆式转向器，有利于转向后的车轮自动回正，也容易出现“打手‘现象。

·当作用力由转向盘很容易传到转向摇臂，而转向摇臂受到的冲击只有在很大时才能传到转向盘上，这种转向器称为极限可逆式转向器，这种转向器，驾驶员有一定路感，可实现自动回正。

·在良好路面行驶的车辆采用可逆式转向器，中型以上的越野车、工矿自卸车多采用极限可逆式转向器。 （2）转向盘自由行程

·在整个转向系中，各传动件之间都必然存在着装配间隙，而且这些间隙将随着零件的磨损而增大． 这一阶段是转向盘空转阶段。 ·转向盘在空转阶段中的角行程，称为转向盘自由行程。

·转向盘存在自由行程—有利于缓和路面冲击及避免驾驶员紧张

·一般自由行程不大于100---150，自由行程可通过机件的啮合的间隙实现

所有专业要求一致：

可通过实物演示重点介绍：

· 要求学生理解掌握循环球式转向器的结构特点及其工作原理

2、循环球式转向器 1）结构组成

·具有两个传动副，一套是螺杆螺母传动副，另一套是齿条齿扇传动副或滑块曲柄销传动副

·转向螺母松套在螺杆上，两者配合构成圆形截面的螺旋形通道

·螺母侧面有两对通孔，与螺母外的钢球导管构成两条管状的封闭循环通道，实现螺杆和螺母间的滚动摩擦 2）工作过程

·转动转向螺杆时，通过钢球见力传给螺母，螺母沿轴线移动 ·在摩擦力作用下，所有钢球在螺母与螺杆之间形成“球流”

·钢球在螺母内绕行两周后，流出螺母进入导管，再由导管流回螺母通道，两列钢球在各自的封闭通道内循环

·螺母外表面有等齿厚齿条，与其啮合的是变齿厚的齿扇

·转动螺杆、螺母随之轴向移动，通过齿条、齿扇使转向摇臂转动 3）啮合间隙调整装置

·利用调整螺钉实现，螺钉旋入，则啮合齿间隙减小，反之增大 4）传动副的传动特点

·正传动效率高，操纵轻便，使用寿命长。逆效率也高，有“打手”现象。