CAPSARD专业知识系列培训--动力转向器相关知识汇总

动力转向器相关知识

材料：40Cr或45Cr或45#钢，需调质 处理，热处理硬度为HRC30～35。
工艺：a、挠槽机加工内盲槽
b、善能珩磨机加工内孔

阀套

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b、机械转向部分 机械转向部分为齿轮齿条式，由齿轮轴、齿条活塞总成及转向拉杆
三大部分组成。

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齿条 齿条

材料：45# 工艺：a、强力磨齿机将齿顶面、齿形
一次磨削成形 b、自动校直机校直保证直线度

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c、助力缸 助力缸为金属壳体，内部的齿条活塞将其分成左右两个油腔，并
分别与控制阀的两个油口相联。

油缸 齿条

齿条总成

壳体 铆钉

油封 左油缸

右油缸
Hale Waihona Puke Baidu
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油缸

• 材料：20# • 工艺：电容焊机焊接，参数
自动监控、过程稳定

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2.工作原理

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a、中间位置
汽车直线行驶(转向盘不动)时，油泵供给 液压油从进油口进入，经过转阀的预开隙后， 由于此时转阀不动，液压油从回油口回到油罐，
此时转向器两个工作腔油压相同不产生助力。

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b、转向过程
当转动转向盘时，使阀套与输入轴 之间阀槽间隙发生变化，从而使得流向 两个工作腔的液压油形成油压差。该油 压差作用在活塞上推动活塞克服转向阻 力而产生位移，从而带动转向拉杆总成
a.轮齿条式转向器（机械操纵、液压助力、电动助力等）
b.循环球式转向器（机械操纵、液压助力、可控流量等）
c.蜗杆滚轮式、蜗杆指销式（这两种由于不同程度地存在结 构复杂、传动效率低等缺点，现在已经很少被使用）。

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齿轮齿条式动力转向器
1.结构简介 齿轮齿条式动力转向器的组成由控制阀、机械转向器、助力缸三大

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a、控制阀
控制阀由扭杆、输入轴、阀套等零件组成的常开式转阀。通过输 入轴和阀套的预开间隙使液压油输入左右两个油腔。

C

L

R

输入轴 回油孔 阀套 小齿轮轴

阀芯 扭杆
拨销

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材料：40Cr 工艺：三合一磨床实现油槽、外圆
和小阀口一次定位加工完成

输入轴

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a. 动力转向系统构成
动力转向系统一般由以下部件构成：转向管柱、动力转向器、转 向油泵、转向油罐、转向油管组成，其中动力转向器为转向系统液压 助力的执行元件；转向油泵与发动机相联为系统提供液压动力源；而 转向油罐则起到储存、降温、过滤油液的作用。

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b.动力转向系统功能 ◆降低了驾驶员的劳动强度，特别是原地及低速转向时； ◆减小了方向盘转动的总圈数，提高了转向灵敏度； ◆降低路面冲击对方向盘的影响（液压阻尼）； ◆转向车轮允许的负荷较大，可以增大总布置的自由度。

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3.分类

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3.1 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。
3.2 动力转向系统(HPS/EHPS) 动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力作
为转向能源的转向系统。动力转向系统是在机械转向系统的基础上加 设一套转向加力装置而形成的

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3.3 电动转向系统(EPS) 电动助力转向系统（Electric Power Steering,简称EPS）是以电动
机作为驱动助力的转向系统。 3.3.1 EPS系统基本机构形式：

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3.3.2 C-EPS系统基本机构

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转向器分类
从目前使用的转向机而言，轿车转向器大致可以分为以下几 类：
材料： 20CrMnTi 工艺： a、整体渗碳淬火强度、韧性好
b、滚齿机精滚齿消除了热处理 所带来的影响

齿轮轴

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材料：一般采用性能较好的弹簧钢如 50CrVA,也有采用合金结构钢 40Cr (调质后的冷拔钢)

扭杆

工艺：纵切车一次加工成形，热处理 要求一般为HRC36～41,最高为 HRC50，还需要表面喷丸处理， 提高自身疲劳强度。
部分组成。

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分总成及作用

➢壳体油缸总成：包括壳体、油缸，为主体 结构；
➢ 阀芯总成：主要起转向建立液压差作用 ； ➢ 齿条总成：与阀芯配合，将旋转运动转 换为直线运动，提供水平移动力； ➢ 限位套总成：油缸端密封和齿条限位作 用，弥补油缸结构的不足； ➢ 间隙调整机构总成：压紧齿条与输入轴 配合，控制其间隙； ➢ 油管总成：将从阀芯输出的液压油输送 至油缸； ➢ 横拉杆总成：直接与车轮连接，起到转 向执行作用； ➢ 支架总成：部分产品为单独支架，连接 转向器与副车架； ➢ 护套总成：防尘、保护齿条作用。
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--动力转向器相关知识汇总

目录
转向系统概述 转向器分类 齿轮齿条式动力转向器 ➢ 结构简介 ➢ 工作原理 ➢ 设计要点 ➢ 性能试验 ➢ 操稳 ➢ NVH ➢ 常见失效形式 Q&A

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转向系统概述
汽车转向系统是用来保持或改变汽车行驶方向的机构的总称。 1.作用 ➢通过转向盘及相关的转向传动及执行机构来控制转向轮的绕主销的转动来实现汽 车的转向. ➢凭借转向盘的力的反馈，将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶员，这就是 我们通常所说的路感。 2.要求 ➢保证汽车有较高的机动性,在有限的场地面积内,具有迅速和最小转弯能力; ➢汽车转弯行驶时,全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转,任何车轮不应有侧滑； ➢传给转向盘上的反冲,要尽可能小; ➢悬架导向装置和转向传动机构共同作用时,由于运动不协调使车轮产生的摆动应 最小; ➢操纵轻便。转向时,作用在转向盘上的切向力,对轿车不应超过150-200N,对货车 不应超过500N(需要满足GB17675要求); ➢转向后,转向盘应自动回正,并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态; ➢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; ➢在车祸中,当转向盘和转向轴由于车架或车身变形而一起后移时,转向系最好有能 使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
移动实现助力转向。

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c、回位过程
转向完成后，转向盘上的力消失，由于在扭杆弹力的作用使输 入轴回到相对阀套的平衡位置，转向器两个工作油腔的油压差随之 消失然后在汽车前轮自动回正力矩的作用下，汽车将向直线行驶位 置运动，直至回到汽车直行位置为止。