工程机械底盘构造-第七章 转向系
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工程机械底盘转向系统构造与检修—转向系统的功用和要求
转向系对机械行驶的安全性和整机性能的充分发 挥关系重大，因此对其组成的各部件、零件的强度、 刚度和使用寿命以及结构联接的可靠性有较高要求。
(3)具有较小的转向半径
为了提高机械 的机动性，应尽可 能增大内侧转向轮 的最大偏转角，获 得最小转向半径。
(4)操纵轻便
转向的操纵力要小，且转向 盘应使驾驶员在操纵时有一定的 路感。但路面对车轮的冲击力应 尽可能小地反传到转向盘上，有 利于减轻驾驶员的疲劳强度和保 障行驶安全。此外，机械转向后 应有一定的自动回正能力。(主 销后倾、主销内倾)
转向系的功用和 要求Βιβλιοθήκη 转向系的功用 转向系的要求
转向系的功用
转向系是工程机械用来在行驶和作业过程中按道路和作业情 况的不同能平稳、灵活地及时改变其行驶方向。转向性能是保证工 程机械安全行驶，减轻驾驶人员劳动强度和提高作业生产率的重要 因素。
转向系的要求
(1)要求有正确的运动规律。
换图
(2)工作可靠
（5）转向灵敏。 （6）便于保养和调整。
转向系的功用 转向系的要求
(3)具有较小的转向半径
为了提高机械 的机动性，应尽可 能增大内侧转向轮 的最大偏转角，获 得最小转向半径。
(4)操纵轻便
转向的操纵力要小，且转向 盘应使驾驶员在操纵时有一定的 路感。但路面对车轮的冲击力应 尽可能小地反传到转向盘上，有 利于减轻驾驶员的疲劳强度和保 障行驶安全。此外，机械转向后 应有一定的自动回正能力。(主 销后倾、主销内倾)
转向系的功用和 要求Βιβλιοθήκη 转向系的功用 转向系的要求
转向系的功用
转向系是工程机械用来在行驶和作业过程中按道路和作业情 况的不同能平稳、灵活地及时改变其行驶方向。转向性能是保证工 程机械安全行驶，减轻驾驶人员劳动强度和提高作业生产率的重要 因素。
转向系的要求
(1)要求有正确的运动规律。
换图
(2)工作可靠
（5）转向灵敏。 （6）便于保养和调整。
转向系的功用 转向系的要求
工程机械底盘理论课件--工程机械转向理论
第四节 本章重点
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。
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。
工程机械底盘构造转向系共23页文档
工程机械底盘构造转向系
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。—于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。—于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
工程机械底盘转向系统构造与检修—全液压转向系统构造与检修
2. 转向柱与转向器连接磨损或损 坏
LR
T
P
Filter
p Fixed Pump
Engine
Reservoir
问题9-1 ：方向盘空行程
LR
T
P
3.油液中有空气.
Filter
4.双向过载阀和双向补油阀泄漏.
p Fixed Pump
Engine
Reservoir
问题9-2：方向盘空行程
5. 油缸与转向连杆 处磨损间隙大或损
一侧泄漏. 4. 油液中有空气
TP
Filter
p Fixed Pump
Engine
Reservoir
问题4: 方向盘滑移（方向盘慢转不能使转向轮同步动作）
1. 检查油缸连接杆是否松动. 2. 油缸内泄漏. 3. 双向过载阀或双向补油阀有
一侧泄漏. 4. 油液中有空气.
LR TP
Filter
p Fixed Pump
全液压转向器的常 见故障
全液压转向系统的故障分析
问题1-转向沉重
1.转向器入口单向阀损坏堵塞转向器入口.
2. 优先阀LS管扭结 或太长.阻尼孔被堵 塞或漏油.
4.转向柱与转向器连接部位有干涉现象, 装配后给转向器阀芯产生轴向或径向力 .
3.转向柱本身损坏,转 动力矩较大.
Filter
LR TP
LS
全液压转向系统的 工作原理
直行时油液流向 左转时油液流向 右转时油液流向
直行时油液流向 左转时油液流向 右转时油液流向
全液压转向系统的组成 全液压转向系统的工作原理
全液压转向器
全液压转向器的结构 全液压转向器的工作原理
全液压转向器结构
工程机械底盘转向系概述
二、对转向系的基本要求
➢ 1、转向时各车轮必须作纯滚动，形成统一的转向中心，如图7-1所示；
ctgα ＝（M+N）/L ctgβ ＝N/L ctgα- ctgβ ＝M/L
2、操纵轻便； 3、转向灵活； 4、工作可靠； 5、结构合理。
三、轮式车辆转向系的转向方式分析
一、偏转车轮转向
1、偏转前轮转向（图a） 2、偏转后轮转向（图b） 3、偏转前后轮转向（图c ）
二、转向传动机构
➢ （一）转向垂臂 ➢ （二）转向纵拉杆 ➢ （三）转向横拉杆
转向纵拉杆
转向垂臂 转向横拉杆
二、铰接式转向（图d）
第二节 偏转车轮式机械转向系
一、转向器的功用是将转向盘上的操纵力加以放大，并改变动力传动方 向，经转向垂臂传给转向传动装置。
二、转向器的种类很多，通常按传动副的结构形式可分为球面蜗杆滚轮 式转向器，循环球式转向器和曲柄指销式转向器。
三、转向器按传递可逆程度可分为可逆式、不可逆式和极限可逆式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
蜗杆曲柄销式转向器
1-端盖 2-调整垫片 3-滚珠轴承 4-蜗杆 5-锁片 6-钢丝卡环 7-堵片 8-油封9-转向臂轴衬套 10-弹性垫圈 11-垫圈 12-销 13-垫片 14-螺钉 15-转向器盖螺钉 16-螺母 17-曲柄 18-双列锥形滚柱轴承 19-转向器侧盖 20-调整螺母 21-曲柄销 22-转向器壳体
第七章
转向系统
1.概述 2.偏转车轮式机械转向系统
3.液压动力转向 4.履带式车辆转向系统
第一节 概 述
➢一、转向系的功用和组成
➢ 转向系的功用是操纵车辆的行驶方向，转向系统 应能根据需要保持车辆稳定的沿直线行驶或能按 要求灵活地改变行驶方向。根据原理不同，转向 系统可分为轮式和履带式两大类，根据转向方式 的不同，轮式底盘转向可分为偏转车轮转向和铰 接式转向两种，按作用原理不同，转向系又可分 机械式和液压式两种。
汽车底盘构造之转向系概述.pptx
电动机械转向助力器在“主动回位”功能下支持转向 系统回位到正前行驶位置。这可以在任何行驶状态下 提供出色的正中感觉和格外精确的线性导向。
当车辆处于持续侧风冲击或倾斜的路面上时，正 前行驶修正功能将产生一个助力力矩，减轻驾驶 员在正前行驶时的负担。
电动机械转向助力器的优点 电动机械转向助力器与液压转向系统相比，主要
L
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
转向车轮作纯滚动的必要条件： ββ>>
由转向梯行机构保证。
转向摇臂
2、常流式液压转向加力装置： (转阀式转向控制阀）
转向传动结构
阀芯
阀套
转向动力缸右腔
机械转 向器与 转向动 力缸总
成
转向动力缸左腔
转向控制阀
接转向油罐
转向油罐 接右转向动力腔 接转向油泵 接左转向动力腔
直线行驶
向右转
向左转
转向 油泵
转向操纵机构
阀芯 阀套
接转向油罐 接右转向动力腔 接转向油泵 接左转向动力腔
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）。
当车辆处于持续侧风冲击或倾斜的路面上时，正 前行驶修正功能将产生一个助力力矩，减轻驾驶 员在正前行驶时的负担。
电动机械转向助力器的优点 电动机械转向助力器与液压转向系统相比，主要
L
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
转向车轮作纯滚动的必要条件： ββ>>
由转向梯行机构保证。
转向摇臂
2、常流式液压转向加力装置： (转阀式转向控制阀）
转向传动结构
阀芯
阀套
转向动力缸右腔
机械转 向器与 转向动 力缸总
成
转向动力缸左腔
转向控制阀
接转向油罐
转向油罐 接右转向动力腔 接转向油泵 接左转向动力腔
直线行驶
向右转
向左转
转向 油泵
转向操纵机构
阀芯 阀套
接转向油罐 接右转向动力腔 接转向油泵 接左转向动力腔
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）。
工程机械底盘转向系统构造与检修—转向系统的分类
7
按偏转车轮位置分
偏转车轮转向 系统
偏转前轮 偏转后轮 偏转前后轮
偏转前轮转向系统
大多数汽车、公路机械、部分挖掘机等
偏转前轮转向系统
高空作业车
偏转后轮转向系统
叉车、小型翻斗车等
偏转后轮转向系统
叉车
偏转前后轮转向系统
转向类型 偏转前轮转向 偏转后轮转向 偏转前后轮转向
铰接转向
前桥
转向桥
转向系统的分类
按行走系统类 型分
按偏转车轮位 置分
按转向方式分
按转向能量源 分
按照行走系统类 型分
转向 系统
轮式转向系统
履带式转向系 统
按转向方式分
轮式转 向系统
偏转车轮转向 系统
偏转车架转向 系统
偏转机架转向 （铰接转向）
铰接式车架不是单一的偏转实现转向。
偏转机架转向系统
20
机械式
结构简单、制造方便
液压助力 操作轻便、转向灵活、工作可靠
转向时费力 结构复杂、制造成本高
全液压
操作轻便 转向灵敏 工作可靠 结构紧凑 可吸收冲击
无路感（安装路感传感器） 成本高、加工精度高 故障排除困难
按行走系统类 型分
按偏转车轮位 置分
按转向方式分
按转向能量源 分
驱动桥 转向驱动桥
(转向桥) 驱动桥
后桥
驱动桥
转向桥 转向桥 (转向驱动桥) 驱动桥
按转向能量源分
按转向能量源分
机械转向系统
液压助力转向 系统
全液压转向系 统
(1)机械转向系统
以驾驶员的体 力(手力)作为转向能 源的转向系统，其 中所有传力件都是 机械的。
(2)液压助力转向系统
按偏转车轮位置分
偏转车轮转向 系统
偏转前轮 偏转后轮 偏转前后轮
偏转前轮转向系统
大多数汽车、公路机械、部分挖掘机等
偏转前轮转向系统
高空作业车
偏转后轮转向系统
叉车、小型翻斗车等
偏转后轮转向系统
叉车
偏转前后轮转向系统
转向类型 偏转前轮转向 偏转后轮转向 偏转前后轮转向
铰接转向
前桥
转向桥
转向系统的分类
按行走系统类 型分
按偏转车轮位 置分
按转向方式分
按转向能量源 分
按照行走系统类 型分
转向 系统
轮式转向系统
履带式转向系 统
按转向方式分
轮式转 向系统
偏转车轮转向 系统
偏转车架转向 系统
偏转机架转向 （铰接转向）
铰接式车架不是单一的偏转实现转向。
偏转机架转向系统
20
机械式
结构简单、制造方便
液压助力 操作轻便、转向灵活、工作可靠
转向时费力 结构复杂、制造成本高
全液压
操作轻便 转向灵敏 工作可靠 结构紧凑 可吸收冲击
无路感（安装路感传感器） 成本高、加工精度高 故障排除困难
按行走系统类 型分
按偏转车轮位 置分
按转向方式分
按转向能量源 分
驱动桥 转向驱动桥
(转向桥) 驱动桥
后桥
驱动桥
转向桥 转向桥 (转向驱动桥) 驱动桥
按转向能量源分
按转向能量源分
机械转向系统
液压助力转向 系统
全液压转向系 统
(1)机械转向系统
以驾驶员的体 力(手力)作为转向能 源的转向系统，其 中所有传力件都是 机械的。
(2)液压助力转向系统
工程机械底盘之转向系
转向系轮式车辆的转向方式：滑移转向铰接转向滑移转向前轮偏转后轮偏转前后轮偏转铰接转向滑移转移转向半径大大小较小最小对准工作面一般一般一般方便方便驾驶路线估计方便较差方便方便一般纵向稳定性一般一般一般略差（同轴距时）差（轴距短）横向稳定性一般一般一般略差（重心近内倾覆边）一般传动系统关系独立转向系统独立转向系统独立转向系统独立转向系统转向和行驶共机构结构复杂程度（四轮驱动）复杂复杂最复杂简单简单轮胎磨损程度一般一般一般小严重对转向系统的要求：轮式车辆的转向稳定性前轴偏转角β为车辆的系统输入，（α-β）为系统反馈，则汽车有三种转向特性:（α-β ） = 0时,称为中性转向;（α-β ）> 0时,反馈为负，R 增大,称为不足转向;（α-β ）< 0时,反馈为正，R 减小,称为过多转向.具有适度不足转向的车辆，其操纵稳定性良好；具有过多转向的车辆，当车速较高时，车辆将失去稳定性。
发动机前置的车辆质量大都集中在前轴，通常具有不足转向特性；发动机后置的车辆，易趋向过多转向特性。
此外，后轮气压不足或前轮气压过高也可能使汽车变成过多转向。
转向系的类型（1）人力转向系1—转向盘；2—转向轴；3—转向万向节；4—转向传动轴；5—转向器；6—转向摇臂；7—转向主拉杆；8—转向节臂；9—左转向节；10—梯形臂；11—转向横拉杆；12—梯形臂；13—右转向节机械转向系的组成转向盘转向轴转向万向节转向器转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂转向节梯形臂横拉杆转向梯形前轮为非独立悬架（2）动力转向系1—转向盘；2—转向轴；3—梯形臂；4—转向节臂；5—转向控制阀；6—转向直拉杆；7—转向摇臂；8—机械转向器；9—转向油罐；10—转向液压泵；11—转向横拉杆；12—转向动力缸动力转向系机械转向器转向摇臂转向拉杆转向节梯形臂转向横拉杆转向油罐转向油泵转向控制阀转向动力缸转向系的组成•组成：转向操纵机构转向传动机构转向器转向减震器转向系工作过程演示1、转向盘；2、转向轴；3、转向臂；4、左横拉杆；5、转向器；6、右横拉杆；7、转向减振器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.机械转向器转向系结转向盘与转向轴1、夹子；2、塑料衬套；3、下转向轴；4、减振橡胶套；5、柱销；6、上转向轴；7、转向管柱；8、转向盘组件；转向器•作用：将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动，以改变力的传递方向，增大转向盘传到转向节的力，使转向操纵轻便。
工程机械转向理论
ctga1 ? L2
? ?
ctga2 L1
?
c)前、后轮同时偏转车辆转向运动简图
式中：L——车辆的轴距，L1+L2=L
当前后桥两主销之间距离K1与K2不相等而L1与L2相等时，即 K1≠K2。要满足转向时，通过各个车轮几何轴线的垂直平面
都应相交于同一直线上，则 ：
ctga2 ? ctga1
可以看出K1与K2的差值越 大，a1与a2相差也越大。
F′fc
z x
F′fk F′ka
FK?R
?
M ?c
?
M?K
?
Ff?K R
?
F f?c R
cos?
L
M uc
a)
ωz
FK? ?
M ?c
? M ?K R
?
F f?K
?
F f?c
cos ?
OT
F′fk
F′ K
Zk
θ O
F ? 车辆稳定转向时的驱动力 K
R
d)
在等速直线行驶时 FK?? ? F f?c ? F f?K
)
轮胎滑动速度分布为ABCD，梯形。假如地面的切向反力与滑移距离成正
比，则切向反力的分布与梯形ABCD相似，切向反力的合力FK必通过梯形 的形心。这样该轮胎转向行驶时的阻力矩为 ：
M R ? FK a
a ? b(v? 1 ? v? 2 ) ? b2 (1? ? ) b(v?1 ? v? 2 ) 12R0?
驱动力 梯形面积形心距轮胎纵向对称面的距离
转向行驶时单驱动轮相对地面的阻力矩为：
M ?K
?
FK
b2 (1 ? ? ) 12R0?
对于从动轮，转向行驶时相对地面的阻力矩为：
工程机械设计课件：轮式工程机械转向系 -
(3) K = 0.5時，R1 = R2 ， 前後輪的轉向半徑相等。
二、鉸接式機械轉向時的轉向阻力矩計算
鉸接式機械的轉向阻力矩與單雙橋驅動、車輪負荷、輪胎寬度、路 面狀況、轉向速度、轉向角等諸多因素有關，因此準確計算十分困難。
方法1——試驗測定
根據轉向阻力矩和油缸轉向力矩平衡的關 係，通過測定轉向角和轉向油缸各腔的油壓來 計算原地轉向阻力矩。
a-分流型：穩流閥排出的液壓油可為其他回路供油，實現一泵多用。 b-恒流型：穩流閥、溢流閥排出的液壓油合流後都回到油箱。
3）組合閥塊
起對系統保護的作用； 不是必須要設置的。 2個溢流閥，3個單向閥
機
隨動杆
械
回
隨動閥
饋
式
動
力
轉
向
器 轉動方向盤－方向杆軸向移動－開閥－壓力油進入轉向油缸－前後車架
偏轉轉向－隨動杆推動轉向垂臂－螺母帶動螺杆回位－關閥－轉向停
三 全液壓轉向器
全液壓轉向器
組合閥塊 單路穩定分流閥
全液壓轉向的典型回路
1)全液壓轉向器
2）單路穩定分流閥
分流型
恒流型
1-溢流閥：出口通向油箱，用來保護轉向回路。 2-穩流閥：保證節流孔兩端壓差不變，使通向全液壓轉向器的流量不變。
0.20 0.8255 0.8407 0.8536 0.8647 0.8743 0.8826 0.8900 0.8965 0.9024 0.9076 0.9123 0.9165
0.22 0.8113 0.8275 0.8414 0.8532 0.8635 0.8725 0.8805 0.8875 0.8938 0.8994 0.9044 0.9090
實際設計中，四連杆機構的最小傳動角不能太小。
二、鉸接式機械轉向時的轉向阻力矩計算
鉸接式機械的轉向阻力矩與單雙橋驅動、車輪負荷、輪胎寬度、路 面狀況、轉向速度、轉向角等諸多因素有關，因此準確計算十分困難。
方法1——試驗測定
根據轉向阻力矩和油缸轉向力矩平衡的關 係，通過測定轉向角和轉向油缸各腔的油壓來 計算原地轉向阻力矩。
a-分流型：穩流閥排出的液壓油可為其他回路供油，實現一泵多用。 b-恒流型：穩流閥、溢流閥排出的液壓油合流後都回到油箱。
3）組合閥塊
起對系統保護的作用； 不是必須要設置的。 2個溢流閥，3個單向閥
機
隨動杆
械
回
隨動閥
饋
式
動
力
轉
向
器 轉動方向盤－方向杆軸向移動－開閥－壓力油進入轉向油缸－前後車架
偏轉轉向－隨動杆推動轉向垂臂－螺母帶動螺杆回位－關閥－轉向停
三 全液壓轉向器
全液壓轉向器
組合閥塊 單路穩定分流閥
全液壓轉向的典型回路
1)全液壓轉向器
2）單路穩定分流閥
分流型
恒流型
1-溢流閥：出口通向油箱，用來保護轉向回路。 2-穩流閥：保證節流孔兩端壓差不變，使通向全液壓轉向器的流量不變。
0.20 0.8255 0.8407 0.8536 0.8647 0.8743 0.8826 0.8900 0.8965 0.9024 0.9076 0.9123 0.9165
0.22 0.8113 0.8275 0.8414 0.8532 0.8635 0.8725 0.8805 0.8875 0.8938 0.8994 0.9044 0.9090
實際設計中，四連杆機構的最小傳動角不能太小。
工程机械转向理论ppt
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
豫章故郡，洪都新府。星分翼轸，地 接衡庐 。襟三 江而带 五湖， 控蛮荆 而引瓯 越。物 华天宝 ，龙光 射牛斗 之墟； 人杰地 灵，徐 孺下陈 蕃之榻 。雄州 雾列， 俊采星 驰。台 隍枕夷 夏之交 ，宾主 尽东南 之美。 都督阎 公之雅 望，棨 戟遥 临；宇文新州之懿范，襜帷暂驻。十 旬休假 ，胜友 如云； 千里逢 迎，高 朋满座 。腾蛟 起凤， 孟学士 之词宗 ；紫电 青霜， 王将军 之武库 。家君 作宰， 路出名 区；童 子何知 ，躬逢 胜饯。 时维九月，序属三秋。潦水尽而寒潭 清，烟 光凝而 暮山紫 。俨骖 騑于上 路，访 风景于 崇阿； 临帝子 之长洲 ，得天 人之旧 馆。层 峦耸翠 ，上出 重霄； 飞阁流 丹，下 临无地 。鹤汀 凫渚， 穷岛屿 之萦回 ；桂殿 兰宫， 即冈峦 之体势 。 披绣闼，俯雕甍，山原旷其盈视，川 泽纡其 骇瞩。 闾阎扑 地，钟 鸣鼎食 之家； 舸舰迷 津，青 雀黄龙 之舳。 云销雨 霁，彩 彻区明 。落霞 与孤鹜 齐飞， 秋水共 长天一 色。渔 舟唱晚 ，响穷 彭蠡之 滨；雁 阵惊寒 ，声断 衡阳之 浦。 遥襟甫畅，逸兴遄飞。爽籁发而清风 生，纤 歌凝而 白云遏 。睢园 绿竹， 气凌彭 泽之樽 ；邺水 朱华， 光照临 川之笔 。四美 具，二 难并。 穷睇眄 于中天 ，极娱 游于暇 日。天 高地迥 ，觉宇 宙之无 穷；兴 尽悲来 ，识盈 虚之有 数。望 长安 于日下，目吴会于云间。地势极而南 溟深， 天柱高 而北辰 远。关 山难越 ，谁悲 失路之 人？萍 水相逢 ，尽是 他乡之 客。怀 帝阍而 不见， 奉宣室 以何年 ？ 嗟乎！时运不齐，命途多舛。冯唐易 老，李 广难封 。屈贾 谊于长 沙，非 无圣主 ；窜梁 鸿于海 曲，岂 乏明时 ？所赖 君子见 机，达 人知命 。老当 益壮， 宁移白 首之心 ？穷且 益坚， 不坠青 云之志 。酌贪 泉而觉 爽，处 涸辙以 犹欢。 北海 虽赊，扶摇可接；东隅已逝，桑榆非 晚。孟 尝高洁 ，空余 报国之 情；阮 籍猖狂 ，岂效 穷途之 哭！ 勃，三尺微命，一介书生。无路请缨 ，等终 军之弱 冠；有 怀投笔 ，慕宗 悫之长 风。舍 簪笏于 百龄， 奉晨昏 于万里 。非谢 家之宝 树，接 孟氏之 芳邻。 他日趋 庭，叨 陪鲤对 ；今兹 捧袂， 喜托龙 门。杨 意不逢 ，抚凌 云而自 惜；钟 期既 遇，奏流水以何惭？ 呜乎！胜地不常，盛筵难再；兰亭已 矣，梓 泽丘墟 。临别 赠言， 幸承恩 于伟饯 ；登高 作赋， 是所望 于群公 。敢竭 鄙怀， 恭疏短 引；一 言均赋 ，四韵 俱成。 请洒潘 江，各 倾陆海 云尔： 滕王高阁临江渚，佩玉鸣鸾罢歌舞。 画栋朝飞南浦云，珠帘暮卷西山雨。 闲云潭影日悠悠，物换星移几度秋。 阁中帝子今何在？槛外长江空自流。
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一、转向器的功用是将转向盘上的操纵 力加以放大，并改变动力传动方向，经 转向垂臂传给转向传动装置。 二、转向器的种类很多，通常按传动副 的结构形式可分为球面蜗杆滚轮式转向 器，循环球式转向器和曲柄指销式转向 器。 三、转向器按传递可逆程度可分为可逆 式、不可逆式和极限可逆式。
蜗杆曲柄销式转向器
1-端盖 2-调整垫片 3-滚珠轴承 4-蜗杆 5-锁片 6-钢丝卡环 7-堵片 8-油封9-转向臂轴衬套 10-弹性垫圈 11-垫圈 12-销 13-垫片 14-螺钉 15-转向器盖螺钉 16-螺母 17-曲柄 18-双列锥形滚柱轴承 19-转向器侧盖 20-调整螺母 21-曲柄销 22-转向器壳体
第四节 履带式车辆转向系
一、履带式车辆的转向原理
a）绕某回转中心转向
b）原地转向
二、转向离合器
转向离合器一般多片常接合式摩擦离合器，其 工作原理与多片式主离合器相类似。 转向离合器分干式和湿式两种。前者的主要缺 点是摩擦系数不稳定和摩损快；后者由于摩擦片 浸于油中工作，采用油泵循环冷却，所以摩擦系 数较稳定，摩擦片的磨损较小，且散热不易烧坏 摩擦片，这就大大提高了转向离合器的使用寿命， 减少调整次数。其缺点是摩擦系数小，需要大的 压紧力。目前大功率的工程机械一般都采用湿式 离合器。 转向离合器的压紧方式有弹簧压紧、液压压 紧弹簧和液压同时压紧三种；而分离方式有液压 分离和杠杆分离两种。
• • • •
操纵轻便； 2、操纵轻便； 转向灵活； 3、转向灵活； 工作可靠； 4、工作可靠； 结构合理。 5、结构合理。
三、轮式车辆转向系的转向方式分析
一、偏转车轮转向
1、偏转前轮转向（图a） 2、偏转后轮转向（图b） 3、偏转前后轮转向（图c）
二、铰接式转向（图d）
第二节 偏转车轮式机械转向系
全液压转向系液压原理
液压泵从油箱吸油 相转向器内的转阀供 油，当车辆直线行驶 时，压力油经转发后 不流经计量马达，直 接流回油箱，转向时， 油泵供压力油经转向 阀，计量马达置相应 的油缸达到转向的目 的，计量马达时起反 馈作用，以保证驾驶 员转动转向盘的角度 和转向轮偏转的角度 相适应。
针阀式转向加力器
液压动力转向的工作原理
1-油箱 2-溢流阀 3-油泵 4-量孔 5-单向阀 6-安全阀 7-转向滑阀 8-反作用阀 9-阀体 10-复位弹簧 11-转向螺杆 12-转向螺母 13-纵拉杆 14-转向垂臂 15-转向油缸
ZL50型装载机 转向系
1-前车架 2-后车架 3-垂直铰销 4-前驱动桥 5-后驱动桥 6-水平铰销 7-转向油缸 8-转向油缸 9-转向阀 10-转向器螺杆 11-转向垂臂 12-随动杆
a）转向器整体图 b) 齿扇齿条啮合间隙 调整图 c）齿扇齿形图
二、转向传动机构
• （一）转向垂臂 • （二）转向纵拉杆 • （三）转向横拉杆
转向垂臂
转向横拉杆 轮式工程机械由于使用条件十分恶劣、 机体沉重、轮胎尺寸较大，又经常行驶 在施工现场的道路上，转向阻力矩大， 转向频繁。若用机械式转向将难以达到 操纵轻便和转向迅速的目的。为了减轻 驾驶员的疲劳，多数工程机械都采用液 压动力转向系统。
弹簧压紧湿式 离合器
1-弹簧螺杆 2-外压盘 3-带中心孔的弹簧螺杆 4、5-大、小压紧弹簧 6、7-从、主动片 8、9-主动鼓 10-弹簧压盘 11-活塞 12、16-油封环 13-油管 14-连接盘 15-垫板
液压压紧湿式转向离合器
1、5-从、主动鼓 2-外压盘 3、4-从、主动片 6-锥毂形接盘 7-活塞 8-压力弹簧
1-阀体 2-阀盖 3-连接块 4-定位蝶式弹簧 5-拔销 6-单向阀 7-溢流阀 8-隔盘 9-端盖 10-调节螺栓 11-转子 12-联轴器 13-阀芯 14-阀套 15-定子
转向器工作原理
a）转向盘不动
b）转向盘右转 c）转向盘左转 1-阀芯 2-转向轮 3-转向油缸 4-阀套 5-定子 6-转子 7-溢流阀 8-油泵 9-油箱 10-复位弹簧 11-销
第七章
转向系
• 第一节 概述 • 第二节 偏转车轮式机械转向系 统主要部件 • 第三节 液压动力转向系 • 第四节 履带式车辆转向系
第一节
•
概 述
• 一、转向系的功用和组成
转向系的功用是操纵车辆的行驶方向， 转向系的功用是操纵车辆的行驶方向，转向系 统应能根据需要保持车辆稳定的沿直线行驶或能 按要求灵活地改变行驶方向。根据原理不同， 按要求灵活地改变行驶方向。根据原理不同，转 向系统可分为轮式和履带式两大类， 向系统可分为轮式和履带式两大类，根据转向方 式的不同， 式的不同，轮式底盘转向可分为偏转车轮转向和 铰接式转向两种，按作用原理不同， 铰接式转向两种，按作用原理不同，转向系又可 分机械式和液压式两种。 分机械式和液压式两种。
三、转向离合器 的操纵机构
TY180推土机转向离 合器操纵机构液压 系统 1-粗滤器；2-油泵； 3-安全阀；4-细滤 器；5-左转向离合 器油缸；6-左滑阀； 7-限压阀；8-右滑 阀；9-右转向离合 器油缸；10-背压阀。
球面蜗杆滚轮式转向器
循环球式转向器
循环球式转向器 是由螺杆-螺母，齿 扇-齿链两对传动副 组成，故又称为综 合式转向器，与转 向盘相连的螺杆4通 过钢球与方形螺母 12相配，螺母的外 侧刻有齿条，然后 又与转向垂臂11上 的齿扇相啮合，而 转向垂臂轴的右侧 装有动力便是又转 向盘输入经转向垂 臂输出的。
• 二、对转向系的基本要求
• 转向时各车轮必须作纯滚动， 1、转向时各车轮必须作纯滚动，形成 统一的转向中心，如图7 所示； 统一的转向中心，如图7-1所示；
ctgα ＝（M+N M+N） ctgα ＝（M+N）/L ctgβ ctgβ ＝N/L ctgα ctgβ ctgα- ctgβ ＝M/L
蜗杆曲柄销式转向器
1-端盖 2-调整垫片 3-滚珠轴承 4-蜗杆 5-锁片 6-钢丝卡环 7-堵片 8-油封9-转向臂轴衬套 10-弹性垫圈 11-垫圈 12-销 13-垫片 14-螺钉 15-转向器盖螺钉 16-螺母 17-曲柄 18-双列锥形滚柱轴承 19-转向器侧盖 20-调整螺母 21-曲柄销 22-转向器壳体
第四节 履带式车辆转向系
一、履带式车辆的转向原理
a）绕某回转中心转向
b）原地转向
二、转向离合器
转向离合器一般多片常接合式摩擦离合器，其 工作原理与多片式主离合器相类似。 转向离合器分干式和湿式两种。前者的主要缺 点是摩擦系数不稳定和摩损快；后者由于摩擦片 浸于油中工作，采用油泵循环冷却，所以摩擦系 数较稳定，摩擦片的磨损较小，且散热不易烧坏 摩擦片，这就大大提高了转向离合器的使用寿命， 减少调整次数。其缺点是摩擦系数小，需要大的 压紧力。目前大功率的工程机械一般都采用湿式 离合器。 转向离合器的压紧方式有弹簧压紧、液压压 紧弹簧和液压同时压紧三种；而分离方式有液压 分离和杠杆分离两种。
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操纵轻便； 2、操纵轻便； 转向灵活； 3、转向灵活； 工作可靠； 4、工作可靠； 结构合理。 5、结构合理。
三、轮式车辆转向系的转向方式分析
一、偏转车轮转向
1、偏转前轮转向（图a） 2、偏转后轮转向（图b） 3、偏转前后轮转向（图c）
二、铰接式转向（图d）
第二节 偏转车轮式机械转向系
全液压转向系液压原理
液压泵从油箱吸油 相转向器内的转阀供 油，当车辆直线行驶 时，压力油经转发后 不流经计量马达，直 接流回油箱，转向时， 油泵供压力油经转向 阀，计量马达置相应 的油缸达到转向的目 的，计量马达时起反 馈作用，以保证驾驶 员转动转向盘的角度 和转向轮偏转的角度 相适应。
针阀式转向加力器
液压动力转向的工作原理
1-油箱 2-溢流阀 3-油泵 4-量孔 5-单向阀 6-安全阀 7-转向滑阀 8-反作用阀 9-阀体 10-复位弹簧 11-转向螺杆 12-转向螺母 13-纵拉杆 14-转向垂臂 15-转向油缸
ZL50型装载机 转向系
1-前车架 2-后车架 3-垂直铰销 4-前驱动桥 5-后驱动桥 6-水平铰销 7-转向油缸 8-转向油缸 9-转向阀 10-转向器螺杆 11-转向垂臂 12-随动杆
a）转向器整体图 b) 齿扇齿条啮合间隙 调整图 c）齿扇齿形图
二、转向传动机构
• （一）转向垂臂 • （二）转向纵拉杆 • （三）转向横拉杆
转向垂臂
转向横拉杆 轮式工程机械由于使用条件十分恶劣、 机体沉重、轮胎尺寸较大，又经常行驶 在施工现场的道路上，转向阻力矩大， 转向频繁。若用机械式转向将难以达到 操纵轻便和转向迅速的目的。为了减轻 驾驶员的疲劳，多数工程机械都采用液 压动力转向系统。
弹簧压紧湿式 离合器
1-弹簧螺杆 2-外压盘 3-带中心孔的弹簧螺杆 4、5-大、小压紧弹簧 6、7-从、主动片 8、9-主动鼓 10-弹簧压盘 11-活塞 12、16-油封环 13-油管 14-连接盘 15-垫板
液压压紧湿式转向离合器
1、5-从、主动鼓 2-外压盘 3、4-从、主动片 6-锥毂形接盘 7-活塞 8-压力弹簧
1-阀体 2-阀盖 3-连接块 4-定位蝶式弹簧 5-拔销 6-单向阀 7-溢流阀 8-隔盘 9-端盖 10-调节螺栓 11-转子 12-联轴器 13-阀芯 14-阀套 15-定子
转向器工作原理
a）转向盘不动
b）转向盘右转 c）转向盘左转 1-阀芯 2-转向轮 3-转向油缸 4-阀套 5-定子 6-转子 7-溢流阀 8-油泵 9-油箱 10-复位弹簧 11-销
第七章
转向系
• 第一节 概述 • 第二节 偏转车轮式机械转向系 统主要部件 • 第三节 液压动力转向系 • 第四节 履带式车辆转向系
第一节
•
概 述
• 一、转向系的功用和组成
转向系的功用是操纵车辆的行驶方向， 转向系的功用是操纵车辆的行驶方向，转向系 统应能根据需要保持车辆稳定的沿直线行驶或能 按要求灵活地改变行驶方向。根据原理不同， 按要求灵活地改变行驶方向。根据原理不同，转 向系统可分为轮式和履带式两大类， 向系统可分为轮式和履带式两大类，根据转向方 式的不同， 式的不同，轮式底盘转向可分为偏转车轮转向和 铰接式转向两种，按作用原理不同， 铰接式转向两种，按作用原理不同，转向系又可 分机械式和液压式两种。 分机械式和液压式两种。
三、转向离合器 的操纵机构
TY180推土机转向离 合器操纵机构液压 系统 1-粗滤器；2-油泵； 3-安全阀；4-细滤 器；5-左转向离合 器油缸；6-左滑阀； 7-限压阀；8-右滑 阀；9-右转向离合 器油缸；10-背压阀。
球面蜗杆滚轮式转向器
循环球式转向器
循环球式转向器 是由螺杆-螺母，齿 扇-齿链两对传动副 组成，故又称为综 合式转向器，与转 向盘相连的螺杆4通 过钢球与方形螺母 12相配，螺母的外 侧刻有齿条，然后 又与转向垂臂11上 的齿扇相啮合，而 转向垂臂轴的右侧 装有动力便是又转 向盘输入经转向垂 臂输出的。
• 二、对转向系的基本要求
• 转向时各车轮必须作纯滚动， 1、转向时各车轮必须作纯滚动，形成 统一的转向中心，如图7 所示； 统一的转向中心，如图7-1所示；
ctgα ＝（M+N M+N） ctgα ＝（M+N）/L ctgβ ctgβ ＝N/L ctgα ctgβ ctgα- ctgβ ＝M/L