汽车前轮转向机构说明书.doc
课程案例_11双摇杆机构应用—汽车前轮转向系(精)
职业教育机电一体化专业教学资源库
双摇杆机构应用—汽车前轮转向系
1.课程案例基本信息
2.课程案例
车轮前轮转向机构为双摇杆机构，车且两摇杆长度相等。
车子转弯时，与前轮轴固连的两摇杆转角不等（图2），车辆将绕两前轮轴线的延长线交点P 转弯。
若任意位置时P 点都可落在后轮轴线延长线上，则当整车绕P 点转时，四轮均作纯滚动，避免轮胎因滑动磨损，一般情况下等腰梯形机构可近似满足此要求。
图1 汽车前轮转向系 图2 转向系机构运动简图。
汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理是指汽车在行驶过程中，通过转向系统使车辆前轮产生转向运动，从而改变车辆行驶方向的原理。
汽车前轮转向原理的实现，是通过转向系统和悬挂系统共同完成的。
下面将从转向系统和悬挂系统两个方面来详细介绍汽车前轮转向原理。
转向系统是汽车前轮转向的关键部件，它由方向盘、转向齿轮、传动杆、转向节、转向臂、转向销等组成。
当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向齿轮通过传动杆将转向力传递给转向节，再通过转向臂和转向销使车辆前轮产生转向运动。
转向系统通过这样的工作原理，实现了对车辆前轮的控制，从而改变了车辆的行驶方向。
悬挂系统是汽车前轮转向的支撑系统，它由弹簧、减震器、悬挂臂、横拉杆等组成。
在车辆行驶过程中，悬挂系统能够有效地减少路面颠簸对车辆的影响，保证车辆稳定性和行驶舒适性。
同时，悬挂系统还能够根据路面情况对车辆前轮进行调节，使车辆前轮保持与地面的良好接触，从而保证转向系统的正常工作。
汽车前轮转向原理的实现，需要转向系统和悬挂系统的协同配合。
当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向系统将转向力传递给车辆前轮，同时悬挂系统保证车辆前轮与地面的良好接触，从而使车辆前轮产生转向运动，改变车辆的行驶方向。
这样，汽车前轮转向原理就得以实现。
总的来说，汽车前轮转向原理是通过转向系统和悬挂系统的协同配合，使车辆前轮产生转向运动，从而改变车辆行驶方向的原理。
转向系统通过方向盘施加转向力，悬挂系统保证车辆前轮与地面的良好接触，两者共同完成了汽车前轮转向的任务。
汽车前轮转向原理的实现，不仅是汽车行驶的基础，也是驾驶员操控车辆的关键。
汽车转向机构原理
汽车动力转向系统设计说明书
1 绪论1.1汽车转向系统概述转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。
随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS），发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统（EPS）及线控转向系统（SBW）。
按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。
机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。
其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构，是转向系的核心部件[2]。
动力转向系除具有以上三大部件外，其最主要的动力来源是转向助力装置。
由于转向助力装置最常用的是一套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。
通常，对转向系的主要要求是:(1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4) 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;(5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员1.1.1机械式转向系统汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮来完成的。
机械式转向系统工作过程为：驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器，减速传动装置的转向器中有1、2 级减速传动副，经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而实现汽车的转向。
汽车转向系统各部分结构
汽车转向系统各部分结构作用图解[ 04-11-8 17:37 ]太平洋汽车网来源: 清华大学CAR 责任编辑: shenyunfeng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.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
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.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
汽车转向系设计说明书
汽车设计课程设计说明书题目:重型载货汽车转向器设计姓名：席昌钱学号：200924265同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级:09车辆工程2班指导教师:王丰元、邹旭东设计任务书目录1.转向系分析 (4)2.机械式转向器方案分析 (8)3.转向系主要性能参数 (9)4.转向器设计计算 (14)5.动力转向机构设计 (16)6.转向梯形优化设计 (22)7.结论………………………………………………………。
248.参考文献 (25)1转向系设计1.1基本要求1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。
2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N。
3。
转向系的角传动比在23～32之间，正效率在60％以上，逆效率在50%以上。
4.转向灵敏。
5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构.6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置.1.2基本参数1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。
2.轴数/轴距 4/(1950+4550+1350)mm3。
整备质量 12000kg4。
轮胎气压 0。
74MPa2.转向系分析2.1对转向系的要求［3］(1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2）汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转,不应有侧滑；(3）传给转向盘的反冲要尽可能的小;（4) 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；(5）发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员.2。
2转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。
有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节,如图2-1。
采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软,则会影响转向系的刚度。
汽车转向系统各部分结构作用图解
汽车转向系统各部分结构作用图解一.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.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
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.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
（d-zx-6）1.万向节*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循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
汽车四轮定位原理及操作方法
汽车四轮定位原理及操作方法汽车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。
前轮定位包括主销后倾(角)、主销内倾(角)、前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。
目录概念四轮定位的种类四轮定位的主流厂家四轮定位的作用做四轮定位的要求四轮定位的好处四轮定位的选购知识四轮定位的主流厂家概念四轮定位的种类四轮定位的主流厂家四轮定位的作用做四轮定位的要求四轮定位的好处四轮定位的选购知识四轮定位的主流厂家 ? ? 四轮定位仪组成必备工具展开概念这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。
后轮定位包括车轮外倾(角)和逐个后轮前束。
这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。
四轮定位的种类四轮定位汽车四轮定位☆四轮定位的种类四轮定位仪有前束尺和光学水准定位仪、拉线定位仪、CCD定位仪、激光定位仪、和3D影像定位仪等几四轮定位仪种。
其中3D、CCD和激光产品是目前市场上的三大主流产品，3D产品是目前市场上最先进的四轮定位，测量方式先进、测量时间仅为传统定位仪的五分之一，已渐渐进入成熟阶段，2021年将是3D四轮定位仪元年！北京展会，各大四轮定位厂商纷纷亮出V3D四轮定位产品，V3D成为展会的最大亮点。
目前各大四轮定位厂家纷纷推出自己的V3D产品，V3D市场大战必将立刻拉开帷幕。
V3D测量能力全面超越光学传感器。
除了能计算出四轮定位角度外，还能计算轮距、轮差、轴距、轴差，摩擦半径、转向轨迹等功能。
而且，光学传感器售后多，操作繁琐。
V3D的出现，极有可能取代中、高端光学机的市场区间。
四轮定位的主流厂家进口3D产品厂家：杰奔、亨特；国产3D产品厂家：广州万达、广州黑豹、天津澳利、海德三雄、北京广达、青岛金华、珠海领航等家豪取高端市场；CCD产品厂家：包括百斯巴斯、深圳元征、深圳米勒、珠海战神营口大力等等占据中、低端部分市场。
汽车转向系统各部分结构
ﻫ
与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。在前桥仅为转向桥的情况下,由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后,如图d-zx-08a所示。当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时,梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面）内的交角>90。ﻫ
ﻫ循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦,二者的螺纹并不直接接触,其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦。转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。
ﻫ当转向轮独立悬挂时,每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应,转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。
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.悬架左摆臂９.悬架右摆臂10.齿轮齿条式转向器ﻫ
转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、也有压力,因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的,以保证工作可靠。直拉杆的典型结构如图十所示。在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时,转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动,为了不发生运动干涉,上述三者间的连接都采用球销。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-ｚｘ-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同,不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆７相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。（d-zx-6)
汽车前轮转向机构的分析
汽车前轮转向机构的分析摘要：以阿克曼理论为基础，对现行汽车前轮梯形转向四杆机构进行了分析，指出现行状态下汽车转向时四车轮均实现纯滚动是不可能的，本文着重介绍并分析了一种新型的车辆转向机构。
关键词：阿克曼转向原理汽车前轮梯形转向四杆机构纯滚动新型的车辆转向机构前言：车辆在通过弯道时由于惯性力的作用，车辆必须通过轮胎与地面的横向摩擦力才能保持车身侧向平衡从而安全过弯。
但是对于传统的车辆转向机构，前轮转弯时转过的角度是相同的，从而轮胎与地面间不可能处于纯滚动而无滑移现象，这大大地增大了轮胎与地面之间的磨损，同时，也增加了车辆在转弯时的油耗和高速转弯时的危险性。
而本文所研究的新型车辆转向机构很好地解决了这一难题，且有着很大的研究和使用价值。
主体：一．阿克曼原理简介汽车在行驶( 直线行驶和转弯行驶) 过程中，每个车轮的运动轨迹，都必须完全符合它的自然运动轨迹，从而保证轮胎与地面间处于纯滚动而无滑移现象。
二．现行汽车前轮梯形转向四杆机构运动分析现行汽车前轮梯形转向四杆机构为一等腰梯形的平面铰链四杆机构，如图1所示。
该机构在一定角度范围内运动时，杆AB转动一定角度Φ1后．杆CD同时摆动一定角度Φ3，如图2所示汽车两前轮分别转过不同角度．使汽车进入转向行驶状态。
图1 转向机构图2 转向时的机构现行汽车前轮梯形转向四杆机构在汽车进行转向行驶时，前轮中有一轮与地面总存在横向滑行移动，轮胎与地面产生滑动摩擦，如图3所示。
轴I—I为汽车后轮轴．轴Ⅱ一Ⅱ为汽车前轮轴，汽车在转向行驶时，若要汽车的四个车轮在地面上均作纯滚动，则要求前两轮盘轴心线与后轴线汇交于一点E，而实际上前两轮盘轴心线与后轴线不总汇交于一点。
如图3中实线所示，当两后轮与前轮D做纯滚动转向行驶时．即整车绕E点转动，此时A′(垂直点前轮的实际运动速度方向为垂直于直线AF的速度V A,与要求作纯滚动的运动方向VA′因此，汽车在进行左、右转向行驶时，车于直线AE)不重合，其相对滑动速度：V=V A -VA前轮中有一轮要在地面上产生沿车轮轴向的横向滑动。
汽车转向系统各部分结构作用图解73447
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.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
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.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键和万向节*10和转向轴连接。
和转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3和转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使和之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理和两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6和左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架和转向横拉杆相连。
（d-zx-6）1.万向节*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循环球式转向器是目前国内外使用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理汽车前轮转向原理是指汽车在行驶过程中，通过转向系统使前轮产生转向运动，从而改变车辆的行驶方向。
汽车前轮转向原理是汽车操纵性能的重要组成部分，它直接影响着车辆的行驶稳定性和操控性。
下面将从转向系统的构成、工作原理和常见故障等方面对汽车前轮转向原理进行详细介绍。
一、转向系统的构成。
汽车转向系统主要由转向机构、转向传动机构和转向控制机构三部分组成。
1. 转向机构，转向机构是汽车前轮转向的关键部件，主要包括转向节、转向销、转向杆等。
转向机构通过操纵转向盘，使转向销转动，从而改变前轮的转向角度。
2. 转向传动机构，转向传动机构是将转向盘的转动传递给转向机构的重要组成部分，主要包括转向柱、传动齿轮等。
转向传动机构通过传动装置将转向盘的转动传递给转向机构，实现前轮的转向。
3. 转向控制机构，转向控制机构是控制转向系统工作的关键部件，主要包括转向阻尼器、转向助力器等。
转向控制机构通过阻尼和助力装置，提供转向系统的操纵性能和舒适性。
二、转向系统的工作原理。
汽车前轮转向的工作原理是通过转向机构、转向传动机构和转向控制机构协同作用实现的。
当驾驶员操纵转向盘时，转向盘的转动通过转向传动机构传递给转向机构，使转向机构产生转动，从而改变前轮的转向角度。
同时，转向控制机构通过阻尼和助力装置，提供操纵性能和舒适性，使驾驶员可以轻松操纵车辆的转向。
三、常见故障及解决方法。
1. 转向盘出现死区，当转向盘出现死区时，会导致车辆转向不灵活，甚至影响行车安全。
解决方法是检查转向机构和转向传动机构是否存在磨损或松动，及时进行维修和更换。
2. 转向助力失效，转向助力失效会导致驾驶员操纵转向盘时感到异常沉重，影响操控性能。
解决方法是检查转向助力器是否正常工作，如有故障及时进行维修和更换。
3. 转向系统异响，转向系统出现异响会影响驾驶舒适性，严重时会影响行车安全。
解决方法是检查转向机构和转向传动机构是否存在异物或磨损，及时进行清理和维修。
轿车前轮悬挂及转向机构
滑柱摆臂式（麦弗逊式）悬中，减振器起到引导车轮跳动的滑柱的作用。 减振器上端通过橡胶支承与车身相连接，该橡胶支承能起到球铰的作用。 减振器缸筒下端固定在转向上，转向节通过铰链与横摆臂连接，该铰链中心与减振器上端球铰中心的连线构成转向主销轴线。 该悬架占用横向空间小，有利于发动机向下布置，使汽车的重心降低，目前在轿车前悬架中采用很多。
单击此处添加小标题
（4）滑柱摆臂（麦弗逊式）式悬架
麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一
麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。
（2）双V形摆臂悬架
汽车车轮上下运动时，上、下臂外端铰接点分别作圆弧运动。使左右车轮接地点间距离变化不大，这种结构有利于减少轮胎磨损。
双V形摆臂独立悬架
（3）不等长双横臂式悬架
在不等长双横臂式独立悬架中，把上摆臂轴的前端适当向上倾斜布置，能使悬架具有抗制动点头能力，这种悬架横臂外端与转向节连接处，必须采用球铰。
当一侧车轮相对于车架位置发生变化时，另一车轮几乎不产生影响
a.非独立悬架b. 独立悬架
三、类 型 1、汽车悬架可分为两大类：非独立悬架和独立悬架。
2、独立悬架的特点如下： ●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非 簧载质量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮 上下运动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨 损较大
汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理汽车前轮转向是汽车行驶中非常重要的一个部分，它直接影响着汽车的转向灵活性和稳定性。
那么，汽车前轮是如何实现转向的呢？本文将从汽车前轮转向的原理进行详细介绍。
首先，汽车前轮转向的原理是基于转向系统的设计。
转向系统主要由转向盘、转向齿轮、转向杆、转向节、转向销等部件组成。
驾驶员通过转向盘传递转向指令，转向齿轮将转向力传递给转向杆，再通过转向节和转向销传递给车轮，从而实现汽车前轮的转向。
其次，汽车前轮转向的原理还与转向角度有关。
转向角度是指车轮转向时与车身纵向轴线的夹角。
当车轮转向时，转向节会带动车轮产生一定的转角，从而改变车轮的行驶方向。
转向角度的大小会影响车辆的转弯半径和转向灵活性，因此转向角度的设计是非常重要的。
另外，汽车前轮转向的原理还与转向机构有关。
转向机构是实现车轮转向的关键部件，它通过一系列的机械传动来实现转向力的传递和转向角度的调整。
常见的转向机构有齿条式转向机构、齿轮式转向机构和蜗杆式转向机构等，它们各有特点，但都是为了实现汽车前轮的转向。
最后，汽车前轮转向的原理还与转向稳定性有关。
转向稳定性是指车辆在转向时的稳定性和可控性。
为了提高转向稳定性，转向系统通常会配备助力转向装置，通过液压或电动系统来给予驾驶员一定的辅助力，从而减轻驾驶员的操纵力，提高转向的稳定性和灵活性。
综上所述，汽车前轮转向的原理是基于转向系统的设计，与转向角度、转向机构和转向稳定性密切相关。
了解汽车前轮转向的原理可以帮助我们更好地理解汽车的工作原理，对于驾驶技术和汽车维护保养也有一定的指导意义。
希望本文能对读者有所帮助。
前轮转向原理
前轮转向原理
车辆的前轮转向原理是通过转向系统控制车辆的行驶方向。
转向系统主要由方向盘、转向柱、转向机构和悬挂系统组成。
当驾驶员通过方向盘施加转向力矩时，力矩被传递到转向柱上。
转向柱连接到转向机构上的齿轮，通过齿轮的传动作用，将驾驶员的转向力矩转化为转向机构的操作力。
转向机构由一系列齿轮和连杆组成，它们的作用是将转向力从转向柱传递到车轮上。
在传递过程中，转向机构会根据车辆的需要进行减速或增速，以确保转向的顺畅和准确性。
最后，转向机构将转向力传递到车轮上，使车轮产生转向运动，从而改变车辆的行驶方向。
转向机构的设计使得驾驶员可以轻松地控制车辆的转向，并根据需求进行精确的转向操作。
除了转向系统，悬挂系统也对车辆的前轮转向起到重要的作用。
悬挂系统通过支撑车轮和减震减振，保持车轮的接地性能和稳定性，从而确保转向的准确性和安全性。
总的来说，车辆的前轮转向原理是通过转向系统和悬挂系统的协同作用，将驾驶员的转向力转化为车轮的转向运动，从而改变车辆的行驶方向。
这使得驾驶员可以轻松地控制车辆的转向，并确保行驶的安全和平稳。
汽车前驱转向原理
汽车前驱转向原理
汽车前驱转向原理是指利用前轮驱动力和转向力来实现车辆转向的机制。
它主要依靠驱动轮前轮的转向角度和力量来改变车辆的行进方向。
在汽车前驱转向原理中，转向系统由转向手柄、转向齿条、转向链条、转向传动杆、转向横拉杆、转向机构以及转向节等组成。
当驾驶员操纵转向手柄时，通过转向齿条和转向链条的传动，将转动转向手柄的力量转移到转向横拉杆上。
转向横拉杆通过转向传动杆与转向机构连接，最终将转向力传递给前轮。
转向机构是汽车前驱转向的关键部件，它利用一系列齿轮、齿条和齿轮组合来将横向的驱动力转化为纵向的转向力。
当转向力传递到转向节上时，转向节会产生转动力矩，并通过连接前轮的转向节杆或齿条传递给前轮。
根据驾驶员的操纵转向手柄所产生的转向力大小和方向，前轮的转动角度和力量就会相应改变，从而实现车辆的转向动作。
在前驱转向原理中，由于驱动力和转向力是通过同一传动系统传递的，因此可以实现一定程度的协调转向。
这意味着当驾驶员转动转向手柄时，既可以改变车辆的行进方向，又可以保持车辆的稳定性和平衡性。
同时，前轮驱动还可以增加车辆的牵引力和操控性，使得车辆更加适应各种道路状况和转弯情况。
总而言之，汽车前驱转向原理是利用前轮驱动力和转向力来实现转向动作的机制。
通过转向系统的传动和转向机构的转动，驾驶员可以控制前轮的转向角度和力量，从而改变车辆的行进
方向。
这种转向方式有助于提高车辆的操控性和稳定性，同时也增加了车辆的牵引力和适应性。
汽车转弯换向原理(简体)
第五章转向系统第一节转向机构概述因车辆行驶的速度愈来愈高，因此转向机构的良好与否对行驶中车辆的操纵性、安全性及方向性具有决定的影响，所以转向系统须具有操纵之敏感、轻巧与准确、直行与转向的稳定、且不因路面的起伏与凹凸而造成方向盘的抖震等特性。
5-1-1、转向原理汽车的转向方式有第五轮转向及阿克曼转向两种，分述如下：一、第五轮转向：在指轴的中心处装有一只指轮(第五轮)，使前轮以指轮为旋转中心而完成转向动作，如图5-1所示。
仅限于早期的牛车及目前半联结车，不适合一般车辆用。
图 5-1 第五轮转向图 5-2 四连杆双曲柄机构二、阿克曼转向现代车辆的转向原理系依四连杆组中的双曲柄机构，如5-2图所示的AC和BD两等长而不平行的曲柄，及AB和CD两平行而不等长的连杆设计而成阿克曼转向几何。
当以A点为瞬时中心将曲柄AC向右转动角α1 时，经由连杆CD使曲柄BD 亦向右转动β1 角，此时，α1>β1；同理AC向左转动角α2时，经由连杆CD使曲柄BD亦向左转动β2 角，此时α2<β2。
若汽车之转向以A点及B点为转向枢轴，AC杆及BD杆相当于转向节臂，则CD相当于横拉杆，即是双曲柄机构的应用，因此汽车作转向时，内侧车轮的转角必大于外车轮的转向角度，而转速则外车轮大于内车轮，如图5-3-(A)所示。
而所谓阿克曼转向几何原理即是两前轮的轮轴中心延长线与后轴中心的延长线必交于一点(Z点)，此点即是转向中心之点。
由图5-4-(B)可知ZX为转向半径(外侧前轮至转向中心点)，内侧前轮的转向角度大于外侧前轮之转角。
图5-3 阿克曼转向原理5-1-2、转向机构的功能、种类、构造与原理(包含四轮转向机构) 一、整体式悬吊转向机构由图5-4所示，整体悬吊系统的构件包括有方向盘、转向机轴(内含蜗杆)、转向齿轮、横轴、毕特门臂、直拉杆、连接杆、转向节及其臂、横拉杆等所组成。
各机件的功能及特性如下述。
图5-4 整体式悬吊转向机构1 方向盘(Steering Wheel)驾驶一部车辆无论是直行或转向的动作，均赖藉方向盘的转动来完成，因此方向盘不但要操作容易，尚须具相当的稳定性，方能提供驾驶的安全。
- 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)。
机械原理与设计训练I ——汽车前轮转向机构说明书
目录
设计题目 (2)
设计要求 (2)
设计内容（原始数据） (3)
第一题 (3)
第二题 (3)
思考题 (7)
第三题 (9)
第四题 (10)
参考资料 (12)
机构简介
汽车的前轮转向，是通过等腰梯形机构ABCD 驱使前轮转动来实现。
其中，两前轮分别与两摇杆AB 、CD 相连，如下图所示。
当汽车沿直线行驶时（转弯半径R =∞），左右两轮轴线与机架AD 成一条直线；当汽车转弯时，要求左右两轮（或摇杆AB 与CD ）转过不同的角度αβ、。
理论上希望前轮两轴延长线的交点P 始终能落在后轮轴的延长线上。
这样，整个车身就能绕P 点转动，使四个轮子都能与地面形成纯滚动，以减少轮胎的磨损。
因此，根据不同的转弯半径R （汽车转向行驶时，各车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆周半径），就要求左右两轮轴线（AB 、CD ）分别转过不同的角度α和β，其关系如下：
如图所示为汽车右拐时: tan /()L R d B β=-- , tan /()L R d α=- 所以α和β的函数关系为: cot cot /B L αβ-=
同理，当汽车左拐时，由于对称性，有cot cot /B L βα-=，故转向机构ABCD 的设计应尽量满足以上转角要求。
二、设计要求
设计数据见下表。
要求汽车沿直线行驶时，铰链四杆机构左右对称，以保证左右转弯时具有相同的特性。
该转向机构为等腰梯形双摇杆机构，设计此铰链四杆机构。
参数 轴距 轮距 最小转弯半径 销轴到车轮中心的距离
符号 L B min R d
单位 mm mm mm mm 型号 涂乐GRX 2900 1605 6100 400
涂乐GL 2900 1555 6100 400
尼桑公爵 2800 1500 5500 500
现选择第二组数据进行解答
1）根据转弯半径min R 和max R =∞（直线行驶），求出理论上要求的转角α和β的对应值。
要求最少2组对应值。
解： 当L=2900，B=1555，R min =6100，d=400时， 根据公式 tan /()L R d B β=-- tan /()L R d α=-
解得：⎩⎨
⎧=︒==︒=0.61rad
34.9847rad
.097.26min min βα
当L=2900，B=1555，R ∞=9000，d=400时， 根据公式 tan /()L R d B β=-- tan /()L R d α=- 解得：⎩⎨
⎧=︒==︒=0.39rad 37.2233rad
.063.189000
9000βα
2）用解析法设计铰链四杆机构ABCD ，满足以下条件：①最小转弯半径min R 所对应的α和 β满足P 点落在后轴延长线上的要求；②其他各组α和β尽可是能使P 点落在后轴延 长线上；③尽可能满足直线行驶时机构左右对称的附加要求。
解：1.利用公式求出当R 在[6100，9000]变化时的α与β值
将R 区间平分成200份，求出200组α与β值
数据表格：
2.根据机构画图：
得到公式：
用已知的αmin 与βmin 值求出θ
将杆长L 从100到500平分成200份，求出200组θ和θ2，根据此时的θ与L ， 代入α9000，求出200组β，计算此时的β值与β9000的差值，找出最小差值，则该 值下的L 和θ构成的机构为最优机构。
α与β值随着R 的变化
分组 R/m α/度
β/度 分组 R/m α/度
β/度 1 6.10 26.97 34.98 110 7.69 21.70 26.83 10 6.23 26.44 34.14 120 7.83 21.31 26.26 20 6.38 25.88 33.26 130 7.98 20.94 25.70 30 6.52 25.34 32.41 140 8.13 20.57 25.17 40 6.67 24.83 31.60 150 8.27 20.23 24.66 50 6.81 24.33 30.83 160 8.42 19.89 24.17 60 6.96 23.85 30.09 170 8.56 19.56 23.70 70 7.11 23.39 29.38 180 8.71 19.24 23.24 80 7.25 22.94 28.70 190 8.94 18.75 22.54 90 7.40 22.51 28.05 200 9.00 18.63 22.37 100
7.54
22.10
27.43
⎩⎨
⎧+=+-=-+++)
sin(sin )cos 2-B ()sin()cos(
)cos 2-(B cos )(cos 22αθθθβθβθθθαθl l l B l l l
由图可清楚看出当L=0.1m 时有最优解，θ=68.63º=1.2rad
利用最优解的条件，根据刚开始时α的200组取值，求出200组β‘ 角
θ、β和Δβ随着L 值的变化
分组 L/m θ/度 β/度 Δβ
/rad
分组
L/m θ/度 β/度 Δβ
/rad 1 0.1 68.63 22.13 0.0038 110 0.32 70.97 22.06 0.0050 10 0.12 68.85 22.12 0.0039 120 0.34 71.16 22.05 0.0052 20 0.14 69.07 22.12 0.0040 130 0.36 71.35 22.04 0.0053 30 0.16 69.30 22.11 0.0041 140 0.38 71.54 22.04 0.0054 40 0.18 69.52 22.10 0.0042 150 0.40 71.72 22.03 0.0055 50 0.20 69.73 22.10 0.0043 160 0.42 71.91 22.02 0.0057 60 0.22 69.95 22.09 0.0045 170 0.44 72.09 22.01 0.0058 70 0.24 70.16 22.08 0.0046 180 0.46 72.26 22.01 0.0059 80 0.26 70.36 22.08 0.0047 190 0.48 72.44 22.00 0.0060 90 0.28 70.57 22.07 0.0048 200 0.5 72.61 21.99 0.0062 100
0.30
70.77 22.06 0.0049
作出β与β’角的比较曲线：
β
α。