第七章-转向
第七章 柴油机起动、换向、调速和操纵
§7-3 操纵系统
二、操纵系统的要求
1.必须能够迅速而准确地执行起动、换向、变速和超速保护等动作，并应
满足船舶规范上的相应要求。 2 .要有必要的联锁装臵，以避免误操作和事故。 起动联锁装臵：盘车机未脱开、换向未到位不能起动。 换向联锁装臵：转向与要求不一致不能起动、高速下不能换向、运转中不
能换向。
§7-1 起动装置
二、压缩空气起动装臵的组成和工作原理
（一）压缩空气起动系统的两种方式 1、直接启阀式 2、间接启阀式
特点：气缸起动阀开启迅速、可靠，节流损失小（启动空气不经空气分配器）， 空气消耗量小；复杂。
§7-1 起动装置
（二）保证可靠起动的条件
（1）压缩空气必须具有一定的压力和储量。 （2）压缩空气供气要适时并有一定的供气延续时间。 二冲程：120°CA 四冲程：140 °CA （3）必须保证有最少气缸数。 （4）要按一定的发火顺序向各缸供气。
§7-1 起动装置
2．空气分配器
空气分配器由凸轮轴驱动。它的作用是按照柴油机的发火顺序，在要求的起动正 时时刻内将控制空气分配到相应的气缸起动阀使之开启，让压缩空气进入气缸，起 动柴油机。起动结束后，凸轮与滑阀脱离，避免不必要的磨损。 回转式 柱塞式：单体、组合 单气路： 双气路：
§7-1 起动装置
§7-2 换向装置
2、操作不当
（1）操作动作过快，凸轮轴尚未到位就急于起动使换向失败； （ 2）换向手柄虽已到位，但由于水流作用使螺旋桨仍按原转向以较高转速转动， 此时急于起动而使换向失败； （3）在紧急刹车时，过于性急，强制制动的时机不当，使换向失败。
§7-3 操纵系统
一、操纵系统概述
为满足船舶在各种工况下的航行需要，将船舶主机的起动、换向和调速（含停 车）等各装臵结合成一个统一整体，并可集中控制多年所有机构、设备和管路等总 称为柴油机推进装臵的操纵系统。
第七章 汽车前轴和转向轮系统的震动
) 0.95
代人式(7—12)，得
I z S cS be
0
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由于 很小，
e
( K v ) ln 20S
K 1 ln 20S v
K ln 20)S b 0 v .
I z S 2 (c b
..
与此相对应可写成
K 系统中总阻尼系数用 代替 ，a c b ln 20 v
回目录
阻力F与位移的 波形图和示功图
振幅与力幅相同时，不同 相位差φ 和输入系统能量 的关系 图7-7
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由图中可见，不同相位差 时 F x 所形成的 面积，即所产生的能量是不同的，当相位差为 90时输入能量最大，此能量的输入形成了 系统的负阻尼，为了在数学上说明这一现象，可 将前轮简化成为单自由度摆振系统，其振动方程 为
2.系统振动频率与激振频率 一致，摆振明显发生在共振区， 而共振车速范围很窄
无需有持续周期作用的激 励，只要有偶然的单次性 激励
系统振动频率接近系统绕主销 振动的固有频率，与车轮速度 (相当于激励频率)不一致，发 生振动车速范围较宽 其激振力是伴随振动体的运动 而产生，振动体运动停止，激 振力消失
回目录
式中
I k为车轮绕自转轴的转动惯量。
d M T I k k dt
(7-8)
回目录
图 7-4
汽车前轮的陀螺效应
回目录
陀螺力矩方向可用图7-4中左手法则决定， 当行驶中车轮遇到一个凸起障碍时，车轮平面产 生( d dt )角速度，则会激发陀螺力矩：
v d MT Ik R dt
(7-9)
L[b(t )] b(S)e S
.. .
式(7—10)如考虑到弹性恢复力矩滞后的情况， 则改写为
汽车转向系设计
商用车：转动圈数小于3、最大手力200N
第一节 概述
3.转向系的主要设计要求 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反
冲力要尽可能小。 转向器和转向传动机构的球头处有间隙调整
当双横臂互相平行时，AB 的瞬时中心P 在无穷远处，从P 点引 出的直线都变成了平行线。其中，过点A、S 的两条平行线之间 的距离与过点QAB、QBS 的两条平行线之间的距离相等。
第七节 转向梯形设计
利用上下止点法确定横拉杆断开点位置
第七节 转向梯形设计
二、整体式转向梯形机构的设计、校核 （转向力特性）
时的传递特性
(P1 P2 ) / P1 (P3 P2 ) / P3
第三节 转向系主要性能参数
1.转向器的效率
可逆式、不可逆式、极限可逆式
tan 0 tan( 0 )
tan( 0 ) tan 0
第三节 转向系主要性能参数
2.转向系传动比的变化特性 转向系角传动比 。 转向系力传动比 。 转向器角传动比的变化规律 。 齿轮齿条式变速比转向器 循环球齿条齿扇式变速比转向器
第七章 转向系设计
第一节 概述
1.转向系的作用 保持或改变汽车行驶方向的机构， 在汽车转向行驶时，保证各转向轮之
间有协调的转角关系 2.转向系的组成
第一节 概述
3.转向系的主要设计要求 转弯行驶时，车轮绕一个瞬时转向中心旋转，车轮
不应有侧滑。 自动回正，并保持稳定的直线行驶状态。 转向轮不得产生自激振动，转向盘没有摆动。 悬架导向机构和转向传动机构共同工作时，由于运动
电工学课件--第七章--电动机教学内容
定子接线端的连接
CAB
ZXY
W2 U2 V2 U1 V1 W1
去掉W2、 U2、V2短接 片后，变为
Y型连接
△接接
返回
第二节 三相异步电动机的工作原理
旋转磁场
转动原理
转差率
返回
一、旋转磁场
1、旋转磁场的产生
定子三相绕组对称，且空间上互差120°，接
成形。 U
A iA
YZ
X
W
V
C iC iB
电工学课件--第七章--电动机
一、转动原理
N
n1
n1=0, 磁场静止，转 子不能感应电流，导 体静止。
⊙F F
S
n1≠0，磁场顺时针旋 左通力 转。 右生电 转子产生感应电流，
在磁场的作用下产生
▪ 异步电动机要转动起来，电磁转矩，使转子转
要有旋转的磁场，同时转 动起来，方向与磁场
子电路必须闭合。
方向一致。
s≈0.02～0.06
异步电动机刚起动的瞬间，n = 0 , s = 1
返回
例：某三相异步电动机额定转速nN= 980r/min，接
在 f 1= 50Hz 的电源上运行。试求在额定状态下,定
子旋转磁场速度n1、磁极对数P、额定转差率s。
解： ∵一般额定转差率为0.02～0.06 ∴n≈n1
n
n1
6
0f1 P
P60 f1 60 503
n
980
n 16P f0 1
6 050 10r0 /m 0in 3
sn1n100 9 08 00.02
n1
1000 返回
第三节 三相异步电动机的电磁 转矩与机械特性
转矩平衡 电磁转矩 机械特性
汽车新技术配置-7电控动力转向与四轮转向系统
电动助力转向系统
朱明工作室
zhubob@
技术优势 1、节能环保 由于发动机运转时，液压泵始终处于 工作状态，液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加 了3％～5％，而eps以蓄电池为能源，以电机为动力元 件，可独立于发动机工作，对环境几乎没有污染，更降 低了油耗。 2、安装方便 eps的主要部件可以配集成在一起， 易于布置，与液压动力转向系统相比减少了许多元件， 没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、 储油罐等，元件数目少，装配方便，节约时间。
授人以鱼不如授人以渔
液压动力转向系统示意图
朱明工作室
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授人以鱼不如授人以渔
2.传统液压动力转向系统结构型式
朱明工作室
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根据机械转向器、 转向动力缸、 ⑴ 根据机械转向器 、 转向动力缸 、 转向控制阀三者的布置和联系关系可分 为： 分开式—机械转向器、转向动力缸、 分开式 机械转向器、转向动力缸、 机械转向器 转向控制阀三者分开布置。 转向控制阀三者分开布置。 半分开式—机械转向器作为独立件， 半分开式 机械转向器作为独立件， 机械转向器作为独立件 而控制阀和动力缸组合成一个部件。 而控制阀和动力缸组合成一个部件。
现代汽车新配置实务
朱明工作室
zhubob@
7
.
主讲：朱明 主讲：
高级技师、经济师 工程师 高级技师、经济师,工程师 高级技能专业教师 汽车维修工高级考评员
电控动力转向与四轮转向系统
授人以鱼不如授人以渔
第七章 电控动力转向与四轮转向系统
朱工作室
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第一节 第二节 第三节 第四节
授人以鱼不如授人以渔
整体式液压动力转向系统
液压习题7
第七章转向系设计一、计算题：1. 设计一合乎要求的转向梯形机构。
已知参数：汽车主销中心距K, 轴距L ：NJ130 K= 1420mm L= 3300mm；CA10B K= 1480mm L= 4000mm；T—234 K= 1575mm L= 4144mm；前进620 K= 1175mm L= 2700mm要求：从上述车型中任选一车型，涉及整体式后置转向梯形，确定梯形臂长和梯形底角，画出实际特性曲线，他与理论特性曲线在15~25 o 以内相交(内轮共转40o)在25o以内的实际特性曲线尽量与理论特性曲线接近。
2. 核计算EQ245 型汽车的转向轻便性。
已知参数：转向轴负荷=33690N轮胎与路面的滑动摩擦系数：=0.7轮胎气压：P=0.45N/mm 2转向摇臂长：= 150mm转向节臂长：= 200mm方向盘半径：= 250mm转向器角传动比：i =20转向器效率：=70%试求：（1）转向轮原地转向的阻力矩Mr;（2）原地转向时方向盘上的作用力；（3）方向盘回转的总圈数n;n 可由下式计算：式中：-- 转向传动系的角传动比；-- 内转向轮最大转角，=36 o ；-- 外转向轮最大转角，=30 o ；i -- 转向器角传动比。
二、简答题：1、掌握汽车转向系的组成与功用，以及转向器的特点。
2、对汽车转向系设计有哪些要求？3、何为转向器的，在设计中如何提高，哪一种转向器的最高？4、何为转向器的，根据所分的三种转向器各有什么优缺点？目前汽车上广泛使用的是哪一种转向器？为什么？5、转向器的角传动比，传动装置的角传动比和转向系的角传动比指的是什么？他们之间有什么关系？转向器角传动比如何选择？6、转向系的力传动比指的是什么？力传动比和角传动比有何关系？7、转向器角传动比的变化特性是什么？在不装动力转向的车上采用什么措施来解决轻和灵的矛盾？8、转向系刚度和方向盘转角对转向性能有何影响？9、汽车转向轴内外轮必须满足的理论转角关系式是什么？试证明EC 线就是满足该式的转向特性曲线？10、最小转弯半径指的是什么？如何计算？当考虑轮胎的侧偏影响后，又如何计算？考虑轮胎的侧偏影响后，瞬时转向中心如何确定？11、对汽车的转向梯形机构有哪些要求？常用的是那种结构形式？在布置设计时应注意什么？12、在设计梯形机构时，需要确定哪几个参数？对一辆已知梯形机构参数的汽车，如何用作图法来校核？是说明其作图步骤？13、如何评价转向轻便性？14、计算转向系计算载荷的方法有几种？试说明之。
城市轨道交通车辆转向架的结构分析--毕业设计论文
毕业设计（论文）题目：城市轨道交通车辆转向架结构分析专业：城市轨道交通车辆班级：11转车2501学生姓名：***学号：***********指导教师：***2016年3月29日北京交通运输学院毕业论文任务书题目：城市轨道交通车辆转向架结构分析适合专业：城市轨道交通车辆指导教师：提交日期年月日专业：城市轨道交通车辆班级：11转车2501学生姓名：于景逵学号：14279141024中文摘要北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。
转向架分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构。
转向架构架采用钢板焊接H 型结构，其横梁采用无缝钢管结构。
两种转向架均采用弹性轴箱定位装置，整体自密封双列圆柱滚子轴承，有效直径为φ540mm 的组合式空气弹簧，“Z”字型中央牵引装置，自动高度调整阀，差压阀，横向油压减振器，踏面制动单元,装有降噪阻尼器的整体辗钢车轮,接地装置等。
动车转向架装有牵引电动机、一级减速齿轮传动装置和联轴节等。
拖车转向架构架横梁没有牵引电机悬挂座和齿轮减速箱吊杆座。
进行空气弹簧及其管路的气密性试验。
在空气弹簧工作高的条件下，两侧空气弹簧及附加气室同时充入500 kPa 压力空气，保压15min，压力下降不大于25kPa，同时用肥皂水检查各管路及空气弹簧座平面不得有泄漏。
TI天线安装在水平安装梁上，水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。
1 TI天线安装完成后需调平；2 TI 天线、接近传感器均采用齿调方式进行高度调节，避免螺栓受剪，每个齿的高度为5mm，TI 天线螺栓安装面距轨面高度321±3mm，接近传感器底面距轨面高度115±3mm。
目录第一章转向架 (1)1.1概述 (2)1.1.1转向架的互换性 (3)第二章转向架的结构 (4)2.1转向架的构架 (5)2.2轴承 (6)第一章转向架1．1 概述北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。
第七章 汽车转向系统设计
马 天
力矩反算载荷，动力缸以前零件的计算载荷应取驾驶员作用在转向
飞
盘轮缘上的最大瞬时力（700N）。
29
二、齿轮齿条转向器的设计
汽
车
模数 压力角 齿数 螺旋角 材料
设
齿轮 2~3mm 20º
5~7
9º~15º 16MnCr5
计
15CrNi6
教
齿条 保证啮 12º~35º 保证齿 保证布 45，淬火
逆效率为
马
tg(0 ) tg 0
天
飞
➢导程角必须大于摩擦角，通常0 5°~10°。
18
二、传动比的变化特性
汽
车 转向系统的传动比
设
➢力传动比ip
计
•从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2Fw与作用在
教
转向盘上的手力Fh之比
案
➢转向系角传动比 iω0
•转向盘角速度ωw与同侧转向节偏转角速度ωk之比
21
二、传动比的变化特性
汽 转向器角传动比的变化规律
车
➢由于转向传动机构角传动比近似为1，因此转向器的角传动比变化
设
规律就代表了转向系统传动比特性。
计
➢由于转向阻力矩与车轮偏转角度大致成正比变化，则
教
➢汽车低速急转弯行驶时，转向阻力矩大，应选用大些的转向器
案
角传动比；
➢汽车以较高车速转向行驶时，转向轮转角较小，转向阻力矩也
案
2．分类
➢机械转向系统
➢依靠驾驶员的手力转动转向盘
➢包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构
马
天 ➢动力转向系统
飞
➢利用动力系统减轻驾驶员的手力
2
第一节 概述
汽车设计_课后答案
第一章汽车总体设计1-2：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车m小，低制造难度后置后驱优：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。
1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。
2）质量参数：整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。
3）性能参数：(1) 动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距(2) 燃油经济性参数(3) 汽车最小转弯直径(4) 通过性几何参数(5) 操纵稳定性参数(6) 制动性参数(7) 舒适性1-6、具有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车（跑车），不仅仅加速性好，速度又高，这种车有的将发动机布置在前轴和后桥之间。
试分析这种发动机中置的布置方案有哪些优点和缺点？（6分）优点：(1)将发动机布置在前后轴之间，使整车轴荷分配合理；（2）这种布置方式，一般是后轮驱动，附着利用率高；（3）可使得汽车前部较低，迎风面积和风阻系数都较低；（4）汽车前部较低，驾驶员视野好缺点：（1）发动机占用客舱空间，很难设计成四座车厢；（2）发动机进气和冷却效果差第二章离合器设计2-3后备系数β：反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
选择β的根据：1）摩擦片摩损后, 离合器还能可靠地传扭矩2）防止滑磨时间过长（摩擦片从转速不等到转速相等的滑磨过程）3）防止传动系过载4）操纵轻便2-4膜片弹簧弹性特性有何特点？影响因素有那些？工作点最佳位置如何确定？答；膜片弹簧有较理想的非线形弹性特性，可兼压紧弹簧和分离杠杆的作用。
结构简单，紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；高速旋转时压紧力降低很少，性能较稳定，而圆柱螺旋弹簧压紧力降低明显；以整个圆周与压盘接触，压力分布均匀，摩擦片接触良好,磨损均匀；通风散热性能好，使用寿命长；与离合器中心线重合，平衡性好。
城市轨道交通车辆转向架的结构分析
毕业设计（论文）题目：城市轨道交通车辆转向架结构分析专业：城市轨道交通车辆班级：11转车2501学生姓名：***学号：***********指导教师：***2016年3月29日北京交通运输学院毕业论文任务书题目：城市轨道交通车辆转向架结构分析适合专业：城市轨道交通车辆指导教师：提交日期年月日专业：城市轨道交通车辆班级：11转车2501学生姓名：于景逵学号：14279141024中文摘要北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。
转向架分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构。
转向架构架采用钢板焊接H 型结构，其横梁采用无缝钢管结构。
两种转向架均采用弹性轴箱定位装置，整体自密封双列圆柱滚子轴承，有效直径为φ540mm 的组合式空气弹簧，“Z”字型中央牵引装置，自动高度调整阀，差压阀，横向油压减振器，踏面制动单元,装有降噪阻尼器的整体辗钢车轮,接地装置等。
动车转向架装有牵引电动机、一级减速齿轮传动装置和联轴节等。
拖车转向架构架横梁没有牵引电机悬挂座和齿轮减速箱吊杆座。
进行空气弹簧及其管路的气密性试验。
在空气弹簧工作高的条件下，两侧空气弹簧及附加气室同时充入500 kPa 压力空气，保压15min，压力下降不大于25kPa，同时用肥皂水检查各管路及空气弹簧座平面不得有泄漏。
TI天线安装在水平安装梁上，水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。
1 TI天线安装完成后需调平；2 TI 天线、接近传感器均采用齿调方式进行高度调节，避免螺栓受剪，每个齿的高度为5mm，TI 天线螺栓安装面距轨面高度321±3mm，接近传感器底面距轨面高度115±3mm。
目录第一章转向架 (1)1.1概述 (2)1.1.1转向架的互换性 (3)第二章转向架的结构 (4)2.1转向架的构架 (5)2.2轴承 (6)第一章转向架1．1 概述北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。
工程机械底盘理论课件--工程机械转向理论
第一节 概 述
根据工程车辆获得转向力矩方式的不同工程车辆的转向可分为 下面三类： 一、偏转车轮转向及偏转履带转向
(1)前轮偏转：即改变车辆前轮与机体的相对位置，前外轮 的变道行驶半径最大。驾驶员易于用前外轮是否避过来估计整机 的行驶路线。
第一节 概 述
(2)后轮偏转：车辆前方装有工作装置，若采用前轮偏转方 式，不仅车轮的偏转角将受工作装置的限制，并由于工作装置靠 近前轮，其工作轮压较大，可能要求采用双胎或增大轮胎直径使 轮距及外形尺寸加大，机动性降低，还将使转向阻力矩增加，采 用后轮偏转方式，可以解决上述矛盾。
第二节 轮式车辆的转向理论
轮式车辆在转向或直线行驶过程中，经常要求左右轮以不 同的角速度旋转，其理由是：
1、转向时，外侧车轮所走过的路程较内侧车轮长； 2、当左、右车轮轮胎、载荷、气压不等或磨损不均时，其 实际滚动半径不相等； 3、在高低不平的道路上行驶时，两侧车轮实际走过的路程 不同。
第二节 轮式车辆的转向理论
第二节 轮式车辆的转向理论
1.转向行驶受力分析 在了解轮式车辆转向受力情况以前，先来讨论一下两轮车
转向时的受力情况。假定两轮车在水平地段上以等角速度ωz作低 速稳定转向，略去离心力不计，这时受力情况如图7-3d）所示。
图7－3 两轮车转向时的受力简图
第二节 轮式车辆的转向理论
图7-4 轮式车辆转向时受力简图
第二节 轮式车辆的转向理论
3.转向时，两侧从动轮应能以不同的角速度旋转，以避 免转向时从动轮产生纵向滑移或滑转。这个条件比较容易满 足，因为从动轮是不驱动的，能在轴上自由旋转。
(二)偏转车轮转向车辆的转向动力学
偏转车轮转向的车辆无论是偏转前轮，偏转后轮，还是前后 轮同时偏转，其转向力矩最终是由导向轮与地面相互作用产生 的。其分析方法基本相同，下面我们仅对偏转前轮转向的车辆 在转向时的受力进行分析讨论。
《汽车设计》课程复习要点
汽车设计》课程复习要点课程名称：《汽车设计》适用专业：车辆工程辅导教材：《汽车设计》张炳力主编合肥工业大学出版社复习要点：第一章汽车总体设计本章主要内容是汽车形式的选择、主要参数的选择，发动机的选择、车身形式选择，汽车总体布置、运动校核。
本章重点是掌握汽车主要尺寸参数、质量参数的选择，发动机的选择，汽车总体布置设计方法。
第二章离合器设计本章主要内容是：汽车离合器的结构方案选择、离合器主要参数选择、离合器设计与计算、扭转减振器设计、离合器操纵机构的布置与计算、离合器主要结构元件的设计要求。
本章重点是掌握膜片弹簧离合器主要参数选择及设计与计算方法。
第三章机械式变速器设计本章主要内容是：变速器传动机构布置方案、变速器主要参数选择、变速器的设计与计算、同步器设计、操纵机构的要求及形式、变速器主要结构元件的设计要求。
本章重点是掌握机械式变速器主要参数选择、变速器的设计与计算、同步器设计。
第四章万向传动轴设计本章主要内容是：万向传动结构方案的分析、万向传动的运动和受力分析、万向节设计、传动轴结构分析与设计、中间支承结构分析与设计。
本章重点是掌握万向节和传动轴的结构分析与设计计算。
第五章驱动桥设计本章主要内容是：驱动桥结构方案的分析、主减速器设计、差速器设计、车轮传动装置设计、驱动桥壳设计、驱动桥壳的结构元件等。
本章重点是掌握主减速器结构方案的分析和设计、防滑差速器设计与计算。
第六章悬架设计本章主要内容是：悬架结构形式分析、悬架主要参数的确定、弹性元件的计算、独立悬架导向机构的设计、减振器结构分析与设计、悬架主要结构元件性能及设计要求。
本章重点是掌握独立悬架导向机构的布置方案分析、钢板弹簧设计与计算、悬架主要结构元件性能第七章转向系设计本章主要内容是：机械式转向器方案分析、转向系主要性能参数、机械式转向器的设计与计算、动力转向机构、转向梯形、转向减振器、转向系结构元件。
本章重点是掌握机械式转向器方案分析、机械式转向器主要性能参数的选择与设计计算、转向梯形的优化。
CRH动车组转向架-第七章-CRH转向架基础制动装置PPT
C.盘式制动器压缩空气接口；N.停车制动器紧急释放机构
带停车制动制动单元
13
7.3 CRH2型动车组基础制动装置
• CRH2型动车组采用空-油转换液压制动方式 。
14
15
16
17
7.5 CRH5型动车组基础制动装置
18
11
1.外壳；2.安装架；5.自动闸瓦间隙调制器；85、86.控制臂；
46、47.制动闸片托；4.薄膜气缸；R.复位螺钉；C.压缩空气接口
不带停车制动制动单元
12
1.外壳；2.安装架；5.自动闸瓦间隙调制器；85、86.控制臂；46、47.制动闸片托；
4.薄膜气缸；A.控制单元；F.停车制动器压缩空气接口；R.复位螺钉；
停车制动器紧急释放机构带停车制动制动单元73crh2型动车组基础制动装置75crh5型动车组基础制动装置
第七章 CRH动车组基础制动装置
7.1常见基础制动装置
基础制动装置是转向架中十分重要的部件。 有多种形式：
1. 踏面闸瓦制动 2. 盘形制动 3. 磁轨制动 4. 涡流制动1来自234
5
6
7
8
9
7.2 CRH1型动车组基础制动装置
• 动车转向架制动装置（轮盘制动） • 动车转向架的基础制动装置为盘形摩擦制
动。制动盘成对地安装在车轮幅板两侧， 制动盘是环形的，用铸钢制作，并配有冷 却片。它们都是用螺钉安装在车轮的两面 。 • 制动单元装在转向架构架的外端梁上。
10
三种动车制动单元的分布情况
第七章-转向
1.万向节叉 2.转向齿轮轴 3.调整螺母 4.向心球轴 承 5.滚针轴承 6.固定螺栓 7.转向横拉杆 8.转向 器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.
锁紧螺母 13.压紧弹簧 14.压块
循环球式转向器
第一级螺杆螺 母传动副
ctgctgB
蜗杆曲柄指销式转向器
蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗 杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部 的指销。
转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂 轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动。
转向系的设计要求：
1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。 2）转向轮具有自动回正能力。 3）在行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。 4）转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车
路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较 高的转向器属于可逆式。它能保证转向轮和转向盘自动回正，既可以减轻驾驶 员的疲劳，又可以提高行驶安全性。但是，在不平路面上行驶时，传至转向盘 上的车轮冲击力，易使驾驶员疲劳，影响安全行驾驶。
属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。
一、转向器的效率
功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为转向器 的正效率，用符号η+表示，；反之称为逆效率，用符号η－表示。
正效率η+ 计算公式： η+=（P1-P2）/P1
逆效率η－ 计算公式： η－=（P3-P2）/P3
式中， P1为作用在转向轴上的功率；P2为转向器中的摩擦功率；P3为作 用在转向摇臂轴上的功率。
齿轮齿条式转向器广泛应用于微型、普通级、中级和中高级乘用车上。 装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车也用齿轮齿条式转向器。
《汽车设计》pdf
《汽车设计》核心考点整理：庄市府品精是必品出庄老2017年11月品精是必品出庄老1-2：发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是什么？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车m 小，低制造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。
1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是如何定义的？1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。
2）质量参数：整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。
3）性能参数：①动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距；②燃油经济性参数；③汽车最小转弯直径；④通过性几何参数；⑤操纵稳定性参数；⑥制动性参数；⑦舒适性 1-5：总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容与意义是什么？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查 意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所以总体设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。
《汽车设计》 核心考点老庄出品必是精品2接合平顺；3分离要迅速彻底；4从动部分转动惯量小，减轻换档冲击；5吸热和散热能力好，防止温度过高；6应避免和衰减传动系扭转共振，并具有吸振、缓冲、减噪能力；7操纵轻便；8作用在摩擦片上的总压力和摩擦系数在使用中变化要小；9强度足，动平衡好；10结构好，拆装、维修、调整方便1踏板力2踏板行程一般在80~150mm ，最大不超过180mm ；3应有踏板行程调整装置；4应有踏板行程限位装置；5应有足够的刚度； 6传动效率要高；7发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作；8工作可靠、寿命长，维修保养方便2-3：何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？ 答： 后备系数β：离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
第七章转向架
第7章转向架7.1转向架7.1.1 转向架总体介绍本动、拖车转向架是适合于新型电动轨道车辆的无摇枕焊接结构的转向架，如图1-1，图1-2，一系悬挂为橡胶弹簧，二系悬挂为无摇枕空气弹簧，基础制动动车采用单侧踏面制动、拖车采用轴盘单元制动，驱动装置采用单级减速的齿轮箱和齿式联轴节，中央牵引装置采用“Z”型拉杆结构，奇数列头车装有湿式轮缘润滑装置。
该转向架经过几次的设计改进，具有最好的运行性能，最低的振动噪音和最少的维修量。
1 构架组成2 轮对轴箱装置3 二系悬挂装置4中央牵引5基础制动装置 6 驱动装置图1-1 动车转向架转向架主要特点如下：①重量轻；②乘坐舒适,具有良好的运行性能；③转向架结构简单，零部件少；④维修费用低；⑤易于组装和分解；1 构架组成2 轮对轴箱装置3二系悬挂装置4 中央牵引装置5 基础制动装置6端梁组成7轮缘润滑装置图1-2 拖车转向架（A型）7.1.1.1 转向架的主要特性●轻量化设计1) 由于没有摇枕，重量降低。
2) 转向架横梁使用无缝钢管，兼作空气弹簧附加空气室，因而重量降低。
3) 由于一系悬挂使用圆锥形橡胶弹簧，重量降低。
●低横向刚度的空气弹簧采用横向刚度小的空气弹簧来改善车辆乘坐舒适性。
●低横向刚度的轴箱橡胶弹簧由于采用了低横向刚度的轴箱橡胶弹簧，减轻了车辆通过曲线时的横向力, 从而提高了车辆在曲线上的运行性能。
●无摇枕车体支承方式和橡胶弹簧式轴箱定位这些措施取消了摇枕及摩擦部位，简化了转向架结构和减少零部件数量。
这有利于简化维修和降低维修费用。
7.1.1.2 转向架有关设备在车辆编组中的布置根据列车编组要求，编组型式（如图1-3）：列车编组：（1）-Tc+Mp+M1+M2+Mp+Tc-图1-3 不同车种设备配置图7.1.2 构架组成转向架构架分为动车构架和拖车构架，如图1-4，均属于H型构架，采用钢板焊接结构的箱形侧梁以及与侧梁相贯通的无缝钢管横梁。
侧梁采用“四块板”焊接结构，而没有采用原来的“轧型”结构，避免了由于“轧型”引起钢板裂纹等问题。
机械原理典型例题(第七章轮系)11-24
Z1 + n1 − n1 Z2 = −1 ZZ − 1 5 n1 − nH Z 5' Z 4'
∴ t = i1H / n1 = 1440 min = 24h
基本概念题
1.选择题： 选择题： 选择题
1）图示轮系属于 B ） A. 定轴； 定轴； C. 行星； 行星； 轮系。 轮系。 B. 差动； 差动； D. 混合
4）图示轮系是由 ）
组成。 组成。
A.定轴轮系和行星轮系；Y 定轴轮系和行星轮系； 定轴轮系和行星轮系 B.圆锥齿轮系和差动轮系； 圆锥齿轮系和差动轮系； 圆锥齿轮系和差动轮系 C.一个周转轮系。 一个周转轮系。 一个周转轮系
A.定轴轮系和行星轮系； 定轴轮系和行星轮系； 定轴轮系和行星轮系 B.蜗轮蜗杆和差动轮系；Y 蜗轮蜗杆和差动轮系； 蜗轮蜗杆和差动轮系 C.一个差动轮系。 一个差动轮系。 一个差动轮系
解： （1）1-2-3-4-H(5)行 星 轮 系 ） 行 i514=(n1-n5)/(n4-n5)=1-i15 =(-1)2(Z2Z4)/(Z1Z3) =+16/25 故 i15=1- i514= + 9/25 (2)5、6 定 轴 轮 系 、 i56=n5/n6=- Z6/Z5=- 1/5 (3)混合轮系 混合轮系 i16=i15i56=(9/25)×(- 1/5) × =- 9/125 轮1和6的方向相反 和 的方向相反
A.定轴轮系和行星轮 定轴轮系和行星轮 系； B.定轴轮系和差动轮 定轴轮系和差动轮 系； C.两个行星轮系。 两个行星轮系。 两个行星轮系 Y
A.蜗轮蜗杆和行星轮系； 蜗轮蜗杆和行星轮系； 蜗轮蜗杆和行星轮系 B.蜗轮蜗杆和差动轮系； 蜗轮蜗杆和差动轮系； Y 蜗轮蜗杆和差动轮系 C.一个行星轮系。 一个行星轮系。 一个行星轮系
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根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，在汽车上 有四种布置形式：转向器位于前轴后方，后置梯形；转向器位于前轴后 方，前置梯形；转向器位于前轴前方，后置梯形；转向器位于前轴前方， 前置梯形，见图7-3。
图7-3 齿轮齿条式转向器的四种布置形式
转向器的角传动比:
i
w p
d / dt d p / dt
d d p
转向传动机构的角传动比:
i
p k
d p / dt dk / dt
d p d k
2.力传动比与转向系角传动比的关系
转向阻力Fw与转向阻力矩Mr的关系式：
FW
Mr a
（7-3）
作用在转向盘上的手力Fh与作用在转向盘上的力矩Mh的关系式：
路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较 高的转向器属于可逆式。它能保证转向轮和转向盘自动回正，既可以减轻驾驶 员的疲劳，又可以提高行驶安全性。但是，在不平路面上行驶时，传至转向盘 上的车轮冲击力，易使驾驶员疲劳，影响安全行驾驶。
属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。
转向操纵的轻便性通常用什么指标来表示？
－－转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘
转动圈数
乘用车
货车
机械转向
50~100N
250N
动力转向
20~50N
120N
乘用车转向盘从中间位置转到第一端的圈数不得超过2.0
圈，货车则要求不超过3.0圈。
第二节 机械式转向器方案分析
齿轮齿条式转向器
根据机械 式转向器 结构特点
液压式动力转向已在汽车上广泛应用。近年来，电控动 力转向已得到较快发展。
概述
转向系功用： 改变或恢复汽车行驶 方向的专设机构。 组成： 转向操纵机构 转向器 转向传动机构
• 转向系的组成
（1）转向操向盘的转动变为 转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进 行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操 纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。 （3）转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)， 并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。
循环球式转向器 蜗杆滚轮式转向器(淘汰)
蜗杆指销式转向器等 (濒临淘汰)
一、机械式转向器方案分析 1.齿轮齿条式
齿轮齿条式转向器的主要优点是：结构简单、紧凑、体积小、质量轻； 传动效率高达90%；可自动消除齿间间隙；没有转向摇臂和直拉杆，转 向轮转角可以增大；制造成本低。
齿轮齿条式转向器的主要缺点是：逆效率高（60%~70%）。因此，汽 车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部分能 传至转向盘。
分类：机械转向系 （与非独立悬架配装）
转向摇臂 转向直拉杆
转向器
转向轴
转向万向节
转向盘
转向节臂
转向节 梯形臂
横拉杆
转向梯形
机械转向系（与独立悬架配装）
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
❖转向操纵机构：转向盘、安全转向柱、转角限制器 ❖转向器：齿轮齿条式 ❖转向传动机构：左右横拉杆、转向减振器
中间输入，两端输出
侧面输入，两端输出
侧面输入，中间输出
侧面输入，一端输出
图7-2 齿轮齿条式转向器的四种形式
采用侧面输入、中间输出方案时，由于拉杆长度增加，车轮上、下 跳动时位杆摆角减小，有利于减少车轮上、下跳动时转向系与悬架系 的运动干涉。
而采用两侧输出方案时，容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。
螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。 转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母 侧面的一对通孔中。导管内也装满了钢球。这样，两根导管 和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球 “流道”。
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿 轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下， 所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成"球流"。在转向器 工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。
不可逆式和极限可逆式转向器
不可逆式转向器，是指车轮受到的冲击力不能传到转向盘的转向 器。该冲击力转向传动机构的零件承受，因而这些零件容易损坏。同 时，它既不能保证车轮自动回正，驾驶员又缺乏路面感觉，因此，现 代汽车不采用这种转向器。
极限可逆式转向器介于可逆式与不可逆式转向器两者之间。在车 轮受到冲击力作用时，此力只有较小一部分传至转向盘。
齿轮齿条式转向器广泛应用于微型、普通级、中级和中高级乘用车上。 装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车也用齿轮齿条式转向器。
2.循环球式
循环球式转向器由螺杆和 螺母共同形成的螺旋槽内装 有钢球构成的传动副，以及 螺母上齿条与摇臂轴上齿扇 构成的传动副组成，如图7-4 所示。
循环球式转向器主要用于 货车和客车上。
样，为了克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩，驾驶员
需要加于转向盘上的转向力矩，比用机械转向系统时所需
的转向力矩小得多。
•3、电动式动力转向系 由电控单元（ECU）、电源、电机、转向齿
轮机构和转向传感器组成。 工作原理 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。
轮产生的摆动最小。 5）转向灵敏，最小转弯直径小。 6）操纵轻便。 7）转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。 8）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。 9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 10）转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。
转向轮的自动回正能力决定于？
－－转向轮的定位参数和转向器逆效率的大小。
正效率高，转向轻便；转向器应具有一定逆效率，以保证转向轮和 转向盘的自动返回能力。但为了减小传至转向盘上的路面冲击力，防止 打手，又要求此逆效率尽可能低。
1.转向器的正效率η+
影响转向器正效率的因素有转向器的类型、结构特点、 结构参数和制造质量等。
（1）转向器类型、结构特点与效率 齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高。 同一类型转向器，因结构不同效率也不一样。 转向摇臂轴的轴承采用滚针轴承比采用滑动轴承可使 正或逆效率提高约10%。
第七章
转向系设计
❖ 机械转向系 ❖ 助力转向系 ❖ 四轮转向系统
第七章 转向系设计
第一节 概述 第二节 机械式转向器方案分析 第三节 转向系主要性能参数 第四节 机械式转向器设计与计算 第五节 动力转向机构 第六节 转向传动机构（转向梯形） 第七节 转向减振器 第八节 转向系结构元件
学习重点：转向器结构方案分析
如果忽略轴承和其它地方的磨擦损失，只考虑啮合副的磨擦损失，
则逆效率可用下式计算
tan(a0 tan a0
)
（7-2）
式（7-1）和式（7-2）表明：增加导程角a0，正、逆效率均增大。
受η-增大的影响，a0不宜取得过大。当导程角小于或等于磨擦角时，
逆效率为负值或者为零，此时表明该转向器是不可逆式转向器。为此，
当a和Dsw不变时，力传动比i
p
越大，虽然转向越轻，但i
也越大，
0
表明转向不灵敏。
转向盘
转向系的角传动比
转向器
转向摇臂
转向节
转向器角传动比iω1
转向传动 机构角传
动比iω2
转向系角传动比iω iω= iω1*iω2
转向系角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏度降低。 iω1较大，货车为16-32，乘用车为12-20；一iω2较小，一般为1。
轮轴 12.向心球轴承 13.滚针轴承
1.万向节叉 2.转向齿轮轴 3.调整螺母 4.向心球轴 承 5.滚针轴承 6.固定螺栓 7.转向横拉杆 8.转向 器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.
锁紧螺母 13.压紧弹簧 14.压块
循环球式转向器
第一级螺杆螺 母传动副
第二级齿条齿 扇传动副
一.机械转向系统
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
二.转向操纵机构
三.机械转向器
齿轮－齿条式转向器
1.转向横拉杆 2.防尘套 3.球头座 4.转向 齿条 5.转向器壳体 6.调整螺塞 7.压紧弹簧 8.锁紧螺母 9.压块 10.万向节 11.转向齿
机械转向系的工作过程
动力转向系的工作过程
机械式转向系 液压式转向系 电动式动力转向系
• 1、机械式转向系 由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三
部分组成。汽车转向时，驾驶员作用于转向盘上 的力，经过转向轴传到转向器，转向器将转向力 放大后，又通过转向传动机构的传递，推动转向 轮偏转，致使汽车行驶方向改变。机械式转向系 是由机械零部件构成。完全由驾驶员所付的操纵 力来实现，操纵较费力。
图7-4 循环球式转向器
二、防伤安全机构方案分析计算
要求 1. 48km/h正面碰撞时，转向管柱和转向器后移不大 于127mm 2. 台架试验中，模型以6.7m/s碰撞转向盘，轴向力不 大于11123N
吸能方式
吸能元件
塑性 弹性 摩擦 盘 轴 管柱
万向节连接转向轴
两段式防伤转向轴
第三节 转向系主要性能参数
导程角必须大于磨擦角。
二、传动比的变化特性
1.转向系传动比
转向系的传动比包括转向系的角传动比i
和转向系的力传动比
0
i
p。
转向系的力传动比: ip 2FW / Fh
转向系的角传动比:
i 0
w k