汽车转向系统
汽车转向系统名词解释
汽车转向系统名词解释
汽车转向系统是汽车不可或缺的重要组成部分，它有助于汽车在转弯或驾驶方向改变时保持正确的方向。
转向系统一般由几个主要部分组成，它们是方向盘，转向机构、轮胎和车轮。
方向盘是转向系统的核心部件，它可以带动车辆进行转向操作，车主可以通过右转方向盘或左转方向盘来改变车辆的方向，这一操作会导致车辆的前轮偏向右或左，从而达到转向的目的。
转向机构由方向盘、轮轴、轮轴拉杆、流水轮、齿轮等组件组成。
它的主要作用是将方向盘的电动力传输到车轮上，从而使车轮的转向起作用，完成车辆的转向操作。
轮胎是汽车的重要部件，它与车轮一起发挥重要作用，它可以增强汽车的抓地力，减少汽车的驾驶阻力，这样汽车在转弯、加减速等操作时可以更轻松、更快捷地完成操作。
最后是车轮，车轮不但可以带动汽车前进，同时也提供给汽车更好的转向操作。
当汽车发生转向时，车轮会更改形状，从而有效调整车辆的滚动惯性，使汽车以路线的轨迹行驶。
汽车的转向系统是非常复杂的一个系统，因此驾驶者必须了解这套系统，才能更好地掌握汽车的驾驶方式。
另外，汽车发生转向时涉及到很多组件，因此，驾驶者需要经常检查汽车的转向系统是否处于良好的状况，以确保驾驶安全。
总之，汽车的转向系统是汽车结构中不可缺少的重要部件，它可以更有效地帮助汽车改变方向，并确保驾驶安全，因此，驾驶者们需
要了解汽车的转向系统，确保汽车的可靠性和安全性。
汽车转向系统分类
汽车转向系统是车辆的一个重要组成部分，它用于控制车辆的方向，使车辆能够转弯、保持稳定性以及响应驾驶员的指令。
汽车转向系统可以根据其工作原理和构造方式进行分类。
以下是一些常见的汽车转向系统分类：
机械转向系统：机械转向系统是汽车转向系统的传统形式。
它包括一个转向轴、转向杆、转向连杆和转向齿轮等机械部件。
机械转向系统通过机械连接将驾驶员的转向输入转化为前轮的转向动作。
这种系统常见于早期的汽车，如老式卡车和一些经济型车型。
液压助力转向系统：液压助力转向系统使用液压泵和液压缸来辅助驾驶员进行转向。
液压助力转向系统通过液压压力来减轻驾驶员在转向时的努力，使转向更轻松。
这种系统广泛应用于大多数现代轿车和卡车。
电动助力转向系统（EPS）：电动助力转向系统使用电动马达来提供转向助力。
它与车辆的电子控制系统相连，可以根据车速、驾驶条件和驾驶员的输入来调整转向助力级别。
EPS系统通常更为节能且可以提供更多的定制化选项，因此在现代汽车中越来越常见。
四轮转向系统：四轮转向系统可以进一步分为四种类型，分别是前轮转向、后轮转向、四轮同向转向和四轮逆向转向。
这些系统允许前轮和/或后轮在转向时以不同的方式运动，以提供更好的操控性和稳定性。
自动驾驶系统：自动驾驶车辆通常配备了高级的电子和传感器系统，以便自主进行转向和操控。
这些系统可以根据车辆的环境感知和导航信息来自主进行转向，而无需驾驶员的干预。
这些是汽车转向系统的一些常见分类，汽车制造商在不同的车型中可能会选择不同类型的转向系统，以满足性能、经济性和驾驶体验等要求。
汽车转向系统概述
作用在后倾角的垂直力
力矩 (Fzl Fzr)d sin sin
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作用在后倾角的垂直力
左、右车轮力矩方向相反，通过转接杆系 趋于平衡，平衡取决于左、右车轮载荷相 等。
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作用在后倾角的垂直力
载荷和后倾角影响到前束，并且不平衡的 载荷或者几何布置的不对称可能产生转向 偏移。
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第二种转向系统几何误差
对于转接杆位于车轮中心线后部的情况， 如果车轮向上跳动，则转接杆末端弧线轨 迹会产生向左转向运动，反之，车轮回弹 将产生向右转向运动。转向运动对于右侧 车轮相反。因此，当车辆沿道路行驶时， 每一个跳动循环都将产生前轮的前束和前 张。
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误差影响
由于这种情况下左、右车轮对称，所以车 身侧倾时两车轮会同时向一个方向旋转。
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不足转向
不足转向梯度为 Kstrg Wf (r p)
Wf —前轮载荷 r—车轮半径 Kss
p —与回正力矩相关的轮胎拖矩 —后倾角
Kss —轮胎与转向盘之间的转向刚度
后倾角和回正力矩的作用效果增加存在柔顺 性转向系统的不足转向。
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制动稳定性
在自由滚动条件下可有效产生类似于4度到 8度后倾角作用效果的轮胎回正力矩也可以 在制动过程中，改变转向方向。
用于改善低速操纵性能的反向后轮转向，不适于 高速转向，这是因为后轮的方向运动会带来过多 转向的影响。
四轮转向的主要优点来自于对瞬态转向特 性较好的控制。
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四轮转向
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不同四轮转向系统的侧向加速度响应
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不同四轮转向系统的车体侧滑角
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感谢！
汽车转向系统概述
汽车转向系统认识
2
转向系统
iω2 节相应的转角增量之比； 节相应的转角增量之比； iω
iω = 4.转向系统的力传动比 4.转向系统的力传动比
向 臂 :转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； 转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； iω2 = 转 摇
1. 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 转向中心 3.理想关系式： 3.理想关系式： 理想关系式
B cotα = cot β + L
4.汽车转弯半径 4.汽车转弯半径R : 汽车转弯半径 由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离 由转向中心 到外转向轮与地面接触点的距离 5.最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为: 最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为:
∆θ
∆θ转 节 向
∆转盘 θ 向 :两个转向轮所受到的转向阻力与驾驶员作用 iω = iω1iω2 ∆转节 θ 向 在转向盘上的手力之比 ；
iP
5.转向系“ 5.转向系“轻”与“灵”之间的矛盾 ： 转向系 转向系统角传动比越大， 转向系统角传动比越大，则为了克服一定的地面转 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小， 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小，在转向 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小— 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小 而所需的转向盘转角过大——不够灵敏。 不够灵敏。 轻。而所需的转向盘转角过大 不够灵敏 解决办法： 解决办法： 1.采用传动比可变的转向器 1.采用传动比可变的转向器 2.采用动力转向系统 2.采用动力转向系统
三.汽车转向系统的类型和组成
2.动力转向系统 2.动力转向系统 定义： ①定义： 兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向 系统。 系统。
汽车转向系统.
1—轮圈
2—轮辐
3—轮毂
2．转向轴、转向柱管及其吸能装置
转向轴是连接转向盘和转向器的传动件， 转向柱管固定在车身上，转向轴从转向 柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬 套上。
轿车除要求装有吸能式转向盘外， 还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击 的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装 置的基本工作原理是：当转向轴受到巨 大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱 管或支架产生塑性变形、转向轴产生错 位等方式，吸收冲击能量。
1．液压助力转向系统 1）常压式 其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向 位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系 统工作管路中总是保持高压。
2）常流式液压 助力转向系统
其特点是 转向油泵始终 处于工作状态， 但液压助力系 统不工作时， 基本处于空转 状态。多数汽 车都采用常流 式液压助力转 向系统。
2．液压助力转向系统的转向控制阀 1）滑阀式转向控制阀
阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀， 称为滑阀式转向控制阀，简称滑阀。
2）转阀式转向控制阀
阀体绕其轴线转动来控制油液流量的转向控制阀， 称为转阀式转向控制阀，简称转阀。
3．常流式液压助力转向系统的结构布置方案
机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组 装在一起，这种三合一的部件称为整体式动力转向器。另一 种方案是只将转向控制阀同机械转向器组合成一个部件，该 部件称为半整体式动力转向器，转向动力缸则做成独立部件。 第三种方案是将机械转向器作为独立部件，而将转向控制阀 和转向动力缸组合成一个部件，称为转向加力器。
4、转向盘自由行程：
转向盘在空转阶段中的角行程。
自由行程过大：转向不灵敏。 自由行程过小：路面冲击大，驾驶员过度紧张。
转向操纵机构
汽车转向系统
汽车工程基础
动力转向系的组成及工作原理 2、工作原理： 工作原理：
当汽z车直线行驶时， 当汽z车直线行驶时，转向控 制阀2将转向油泵6 制阀2将转向油泵6泵出来的工作 液与油罐相通， 液与油罐相通，转向油泵处于卸 荷状态， 荷状态，动力转向器不起助力作 当汽车需要向右转向时， 用。当汽车需要向右转向时，驾 驶员向右转动转向盘， 驶员向右转动转向盘，转向控制 阀将转向油泵泵出来的工作液与 腔接通， 腔与油罐接通， R腔接通，将L腔与油罐接通，在 油压的作用下，活塞向下移动， 油压的作用下，活塞向下移动， 通过传动结构使左、 通过传动结构使左、右轮向右偏 从而实现右转向。 转，从而实现右转向。向左转向 情况与上述相反。 时，情况与上述相反。
汽车工程基础
循环球式转向器
第二级齿条 齿扇传动副
第一级螺杆 螺母传动副
汽车工程基础
循环球式转向器
汽车工程基础
蜗杆曲柄指销式转向器
传动副的组成： 传动副的组成： 主动件：转向蜗杆； 主动件：转向蜗杆； 从动件：指销。 从动件：指销。
汽车工程基础
转向传动机构
汽车工程基础
与非独立悬架配用的转向传动机构
汽车工程基础
齿轮齿条式转向器
汽车工程基础
循环球式转向器
一般采用两级传动： 一般采用两级传动： 第一级为螺杆螺母传动副； 第一级为螺杆螺母传动副； 第二级为齿条齿扇传动副。 第二级为齿条齿扇传动副。 特点： 特点： 正传动效率高达90%~95%，转向省力； ，转向省力； 正传动效率高达 寿命长，工作平稳； 寿命长，工作平稳； 逆效率也很高，容易打手。 逆效率也很高，容易打手。
14 汽车构造-第十三章 汽车转向系统
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第四节 轿车四轮转向系统
二、前轮主动转向系统 为了全面改进汽车在各种使用条件下的转向性能，有的汽车采用前轮主动转 向系，如图13-24所示。
图13-24 前轮主动转向系示意图
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1-转向器 2-电控单元 3-转向电动机 4-转向角度叠加机构
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• 前轮主动转向系的组成见图13-25，它是在电控动力转向系的基础上 增加可变转向传动比的双排行星齿轮机构。
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一、转向操纵机构
1.转向盘
图13-6 转向盘的构造 a)三根辐条 b)四根辐条 c)转向盘外观
1—轮缘 2—轮辐 3—轮毂
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一、转向操纵机构
2.安全转向柱 对于轿车，要求转向柱套管必须备有缓和冲击的吸能装置。安全转向柱 和转向柱套管的吸能装置有多种形式。其基本结构原理是，当受到巨大 冲击时，安全转向柱产生轴向位移，使支架或某些支承件产生塑性变形， 从而吸收冲击能量。
3
2.动力转向系统
图13-2所示为液压式动力转向系的结构图。
图13-2 液压式动力转向系结构图
1-转向盘 2-安全转向柱 3-转向传动轴 4-转向万向节 5-护罩 6-转向横拉杆
7-球头销 8-转向器 9-储油罐 10-转向助力泵 11-转向动力缸 12-回油管
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4
2.动力转向系统
传给转向传动机构。 • 汽车上采用许多种结构形式的转向器，如齿轮齿条式、循环球式等。
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1.齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器的结构与工作原理如图13-8所示。
图13-8 齿轮齿条式转向器工作原理示意图 1-防尘罩 2-转向齿轮 3-转向齿条 4-转向传动轴
汽车构造-第23章汽车转向系统
04
电控助力转向系统
工作原理
传感器监测转向盘力矩和车速
01
传感器监测驾驶员施加在转向盘上的力矩和车速，并将信号发
送给电控单元。
电控单元计算助力大小
02
电控单元根据传感器信号计算出所需的助力大小，并输出控制
信号。
电机驱动助力机构
03
电机根据电控单元的控制信号，驱动助力机构产生助力，帮助
驾驶员完成转向操作。
汽车构造-第23章汽 车转向系统
目 录
• 汽车转向系统概述 • 机械转向系统 • 液压助力转向系统 • 电控助力转向系统 • 汽车转向系统的维护与保养
01
汽车转向系统概述
转向系统的定义与功能
转向系统定义
汽车转向系统是用来改变或保持 汽车行驶方向的机构。
转向系统功能
确保驾驶员能够按照自己的意愿 控制车辆的行驶方向，提高驾驶 安全性。
液压泵
总结词
液压泵是液压助力转向系统的核心部件，负责产生液压动力。
详细描述
液压泵通常由发动机或电动泵驱动，通过旋转或往复运动将油液加压，产生足 够的液压动力。液压泵的种类很多，常见的有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等。
液压缸
总结词
液压缸是液压助力转向系统的执行机构，负责将液压动力转 化为转向力矩。
详细描述
转向轴
转向轴是连接转向器和转向盘的重要 部件，负责将驾驶员的转向操作传递 给转向器。
转向轴的刚度和强度对汽车的操控性 能和安全性有重要影响，因此需要采 用高强度材料和先进的制造工艺。
转向轴通常由轴管和轴头组成，轴管 是轴头的载体，轴头则与转向器连接， 通过轴承和密封件等部件实现转动和 密封功能。
转向器
液压缸由活塞、缸体和密封件等组成，当加压的油液进入液 压缸后，推动活塞杆运动，产生力矩，进而帮助驾驶员完成 转向操作。液压缸的设计和制造要求很高，需要保证密封性 能和耐久性。
汽车构造第十二章汽车转向系
逆效率很低的转向器，称为不可逆式转向器。不平道路 对转向轮的冲击载荷输入到这种器，即由其中各传动零件（主要是传 动副）承受，而不会传到转向盘上。路面作用于转向轮上的回正力矩 同样也不能传到转向盘。这就使得转向轮自动回正成为不可能。此外， 道路的转向阻力距也不能反馈到转向盘，使得驾驶员不能得到路面反 馈信息（所谓丧失“路感”），无法据以调节转向力矩。
1.转向车轮的运动规律
转向中心：为避免在汽 车转向产生的路面对汽车行 驶的附加阻力和轮胎的快速 磨损，要求转向系能保证汽 车行驶时，所有车轮作纯滚 动，这时，只有所有车轮的 轴线交于一点才能实现，此 交点称为转向中心。 转弯半径：转向中心到 外转向轮与地面接触点的距 离称为转弯半径。
梯形转向机构 内侧车轮偏转角 大于外侧车轮偏 转角
12.1.1 转向系的类型
• 汽车转向机构分为机械转向和动力转向两种形式 。机械转向主要是由转向盘、转向器和转向传动机 构等组成，动力转向还包括动力系统。
• 机械转向是依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和 转向传动机构使转向轮偏转。 • 动力转向是在机械转向的基础上，加装动力系统，并借 助此系统来减轻驾驶员的手力。 • 动力转向包括液压式动力转向和电控式动力转向。 • 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。
为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，两者之间的 螺纹以沿螺旋槽滚动的许多钢球5代之，以实现滑动摩擦变为 滚动摩擦。
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给螺母， 螺母即沿轴 线移动。同时，在螺杆与螺母两者和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”。 循环球式转向器的正传动效率很高（可达90%—95%）， 故操纵轻便，使用寿命长，工作平稳、可靠。但其逆效率也 很高，容易将路面冲击力传到转向盘。不过，对于前轴轴载 质量不大而又经常在平坦路面上行驶的轻、中型载货汽车而 言，这一缺点影响不大。因此，循环球式转向器已广泛应用 于各类各级汽车。
汽车转向系统ppt课件
循环球式转向器
▪ 为了减少转向螺杆、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。
精选ppt
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特点：正传动效率高（最高90%~95%），故操纵轻便，
调节前束
精选ppt
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与独立悬架配用的转向传动机构
▪ 每个转向轮相对于车架作独立运动，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。
精选ppt
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第三节 液压助力转向系统
▪ 动力转向系统定义：
➢ 用以将发动机输出的部分机械能转化为压力能， 并在驾驶员控制下，对转向传动装置或者转向器 中某一传动件施加液压或气压作用力，以减轻驾 驶员的转向操纵力的一套零部件。
转向器的传动效率
▪ 转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止 由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即所谓 “打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。
▪ 为了实现这一目的，转向器应具有较高的正传动效 率和适当的逆传动效率。
▪ 根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可 分为可逆式转向器、不可逆式转向器和极限可逆式 转向器三种类型。
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一、机械转向器
▪ 转向器是转向系中减速增扭 的传动装置，其功用是增大 转向盘传到转向节的力并改 变力的传动方向。
▪ 目前应用广泛的是齿轮齿条 式和循环球式。
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1.齿轮齿条式转向器
▪ 传动件：齿轮、齿条 ▪ 特点：
➢ 结构简单，紧凑，质量轻，制造容易，成本低； ➢ 转向灵敏，正、逆效率高；
汽车转向系的工作原理及故障分析
汽车转向系的工作原理及故障分析汽车转向系统是汽车上非常重要的部分，它直接影响到汽车的转向稳定性和安全性。
在汽车行驶中，转向系统负责将司机的方向盘操控指令传递给车辆的轮胎，使车辆能够按照司机的要求进行转向。
本文将从汽车转向系统的工作原理和常见故障进行分析和介绍。
一、汽车转向系统的工作原理汽车转向系统的主要构成部分包括转向盘、转向齿轮、转向连杆、转向机构、转向臂、转向节和机械传动装置等组件。
转向系统的工作原理是将转向盘的操作指令传递给车辆的轮胎，实现车辆的转向。
当司机转动转向盘时，车辆的转向盘会通过转向齿轮和转向连杆传递转向指令给转向机构。
转向机构是汽车转向系统的核心组件，它通过转向臂和转向节将转向指令传递给左右前轮。
当转向机构接收到转向指令后，它会通过机械传动装置将指令传递给轮胎，使汽车朝着司机所期望的方向转向。
汽车转向系统的工作原理在实际应用中非常可靠，司机只需简单地操作转向盘，就能够方便地控制车辆的转向。
如果汽车转向系统出现故障，就可能会影响到车辆的转向稳定性和安全性。
二、汽车转向系统的常见故障分析1. 转向盘出现松动转向盘松动是一种比较常见的转向系统故障。
当转向盘出现松动时，就会导致司机在操控车辆的转向时感觉不到稳定，甚至会出现方向盘晃动的情况。
转向盘松动的原因可能是转向机构的螺栓松动或者转向齿轮磨损等。
解决方法：首先需要检查转向机构的螺栓是否松动，如果螺栓松动，需要进行紧固处理；如果转向齿轮磨损，就需要更换新的转向齿轮。
2. 方向盘回正不灵活方向盘回正不灵活是另一种常见的转向系统故障。
当司机驾驶车辆转向后放开方向盘时，如果方向盘不能自动回正，就会导致车辆转向后无法保持直线行驶。
方向盘回正不灵活的原因可能是转向机构的机械传动装置出现故障或者转向臂与转向齿轮之间存在摩擦等问题。
解决方法：需要检查转向机构的机械传动装置和转向臂与转向齿轮之间的摩擦情况，如果存在故障就需要进行修理或更换相关部件。
3. 转向系统出现异响转向系统出现异响是一种比较严重的故障，可能会导致车辆行驶时产生异常的噪音，还会影响到车辆的转向稳定性。
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理是通过将驾驶员的转向指令传递给车辆的转向机构，从而实现车辆的方向控制。
具体工作原理如下：
1. 转向机构：汽车转向系统通常由转向柱、齿条和齿轮等组成。
转向柱连接驾驶员操作的方向盘和齿条，而齿条与齿轮相连。
当驾驶员转动方向盘时，通过转向柱和齿条的联动，齿轮就会改变方向。
2. 动力助力系统：为了减轻驾驶员的操作力，现代汽车通常配备了动力助力系统。
动力助力系统可以通过压力油液或电机的力量来提供额外的转向力量，使得转向更加轻松。
其中最常见的是液压助力转向系统和电动助力转向系统。
- 液压助力转向系统：该系统由液压助力泵、助力缸和助力
加力器等组成。
当驾驶员转动方向盘时，液压助力泵会产生液压力，将液压油送至助力缸，从而施加额外的力量来帮助转向。
- 电动助力转向系统：该系统使用电动机代替了传统的液压
助力泵。
电动助力转向系统通过感应驾驶员的转向力度和转向角度，由电脑控制电动机的输出力量，实现对转向力的补偿。
3. 转向角传感器：为了确保车辆能够准确地响应驾驶员的转向指令，转向系统通常还配备了角度传感器。
转向角传感器可以实时监测车辆转向角度，并将数据传输给电脑控制单元，以便控制转向力的输出。
4. 电脑控制单元：作为转向系统的核心，电脑控制单元负责接收并处理来自转向角传感器和驾驶员操作的数据。
根据传感器的反馈信息，电脑控制单元计算出所需的转向力量，并通过控制助力系统的工作来实现转向控制。
综上所述，汽车转向系统主要依靠转向机构、动力助力系统、转向角传感器和电脑控制单元等组件的相互配合，将驾驶员的转向指令转化为车辆的方向控制。
汽车转向系统
动力转向
兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力
为转向能源的转向系统，它是在机械转向 系统的基础上加设一套转向加力装置而形 成的。 类型 (1) 机械式液压动力转向系统 (2) 电子液压助力转向系统
动力转向原理
l.转向操纵机构 2.转向控制阀 3.机械转向器与转向动力 缸总成 4.转向传动机构 5.转向油罐
如图：即瞬时中心O为转
向中心。
L—前、后轴轴距 M—主销中心距离 α、β—外内转向轮偏转 角 R—转弯半径：转向中心 到外转向轮与地面接触点 的距离
由图中几何关系得：
M ctg ctg 即为转向轮的转角 L
关系式，由转向梯 形机构来保证。
由上图可知，转向半径
，司机 R R 后外 前外
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。
作用是将驾驶员转
动转向盘的操纵力 传给转向器。
转向传动机构布置方式Fra bibliotek（非独立悬挂）
1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向 节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆
转向传动机构布置方式
（独立悬挂）
转向桥是断 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。
转向轮转角关系
汽车转向时，要
使各车轮都只滚 动不滑动，各车 轮必须围绕一个 中心点O转动。 左、右前轮的偏 转角应满足如下 关系： B ctg ctg L
１、偏转车轮转向 （１）前轮转向
对偏转车轮转向的机械，转向时为减小转向阻力，防 止轮胎过快磨损，应使所有车轮作纯滚动而无侧向滑 移，要求由转向系来保证。即只有在所有车轮轴线都 相交于一点时才能实现。
可以很方便地用前外轮是否避过障碍物来判 断整机的行驶路线，有利于安全行驶。因此 前轮转向为常见的转向方式。 但当车辆前面有工作台装置时（T、Z、叉 等），不利于用前轮转向，因为：前桥负重 加大，转向沉重；车轮的偏转角受到限制
转向系统
发展趋势
发展趋势
改革开放以来，中国汽车工业发展迅猛。作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展，基本已形 成了专业化、系列化生产的局面。有资料显示，国外有很多国家的转向器厂，都已发展成大规模生产的专业厂， 年产超过百万台，垄断了转向器的生产，并且销售点遍布了全世界。
现代汽车转向装置的使用动态
转弯不足
转向不足转弯时转向不足表现为：在汽车转弯时的转动量不够。其原因是：转向摇臂装在摇臂轴上的位置不 当；转向角限位螺栓调整过长；前轴前后窜动；循环球或转向器扇形齿与蜗杆盒装配位置不妥。
前轮调整
前轮最大偏转角（转向角）的大小，影响到汽车转弯时的转向半径（亦称通过半径），偏转角越大，转向半 径越小，汽车的机动性越强。
低成本、低油耗、大批量专业化生产
随着国际经济形势的恶化，石油危机造成经济衰退，汽车生产愈来愈重视经济性，因此，要设计低成本、低 油耗的汽车和低成本、合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产。对零部件生产，特别是转向器的生产，更表 现突出。
汽车转向器装置的电脑化
汽车的转向器装置，必定是以电脑化为唯一的发展途径。
构造原理
机械
动力
机械
机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转 向器和转向传动机构三大部分组成。
图1所示为机械转向系的组成和布置示意图。当汽车转向时，驾驶员对转向盘1施加一个转向力矩。该力矩通 过转向轴2、转向万向节3和转向传动轴4输入转向器5。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6， 再经过转向直拉杆7传给固定于左转向节9上的转向节臂8，使左转向节和它所支承的左转向轮偏转。为使右转向 节13及其支承的右转向轮随之偏转相应角度，还设置了转向梯形。转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、 12和两端与梯形臂作球铰链连接的转向横拉杆11组成。
汽车转向系统的组成和作用
汽车转向系统的组成和作用
汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的一系列装置，它的作用是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此它需要高度的可靠性和稳定性。
汽车转向系统通常由以下几个部分组成：
1. 方向盘：驾驶员通过操作方向盘来向转向系统输入转向指令。
2. 转向柱：方向盘通过转向柱与转向机构相连，将驾驶员的转向动作传递给转向机构。
3. 转向机构：转向机构根据驾驶员的转向指令，通过一系列机械、液压或电子部件将方向盘的转动转化为车轮的转向动作。
4. 转向拉杆：转向拉杆连接转向节和转向机构，将转向机构的运动传递到车轮上，使车轮实现转向。
5. 转向节：转向节是车轮与转向拉杆之间的连接部件，它可以使车轮在转向时能够灵活地转动。
6. 动力转向系统：为了减轻驾驶员在转向时所需的力量，现代汽车通常配备动力转向系统。
动力转向系统通过液压或电动助力来帮助驾驶员更轻松地操作方向盘。
总的来说，汽车转向系统的作用是将驾驶员的转向意图转化为车轮的转向动作，从而实现对汽车行驶方向的控制。
一个性能良好的转向系统应该具有操作轻便、反应灵敏、稳定性好等特点，以确保驾驶员能够安全、舒适地驾驶汽车。
汽车转向系统知识简介PPT课件
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一、转向器的传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。
1．正效率 功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的情况下 求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。
2．逆效率 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效 率。
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3．可逆式转向器 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的
转向过程： 转向盘－转向轴－万向节－转向 器－转向轮
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一、汽车转向系统的类型和组成 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。
（1）当前轮为独立悬架时，机械 转向系统的组成及布置与红旗 CA7220型轿车相似。
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（2）当前轮为非独立悬架时，机械转向系统的组成及布置如下图所示。由于转 向盘距离转向器较远，二者之间用万向节和传动轴构成的万向传动装置相连。
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1）转向轴错位缓冲
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2）转向轴错位和支架变形缓冲
Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：发生碰撞时，转向器向后移 动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能 量。
此外，转向柱管通过支架和U 形金属板固定在仪表板上。当 驾驶员身体撞击转向盘后，转 向管柱和支架将从仪表板上脱 离下来向前移动。这时，一端 固定在仪表板上而另一端固定 在支架上的U形金属板就会产 生扭曲变形并吸收冲击能量。
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3）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲
如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致 人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。
汽车转向系统ppt课件
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总结与展望
课程总结回顾
转向系统基本概念
转向系统类型与特点
介绍了汽车转向系统的定义、作用及基本 组成。
详细阐述了机械转向系统、液压助力转向 系统、电动助力转向系统等不同类型的转 向系统的结构、工作原理及特点。
转向系统性能评价
转向系统故障诊断与排除
讲解了转向系统性能评价的主要指标，如 转向轻便性、转向灵敏性、转向稳定性等 ，以及相应的评价方法。
评价指标
常用指标包括横摆角速度增益、侧向加速度增益、方向盘转角速度增益 等。
转向稳定性评价方法及指标
转向稳定性定义
指汽车转向时，车辆保持稳定行驶的能力。
评价方法
通过测量车辆转向时的横摆角速度波动、侧向位移波动等稳定性参 数，以及驾驶员输入的方向盘转角波动等参数，计算转向稳定性指 标。
评价指标
常用指标包括横摆角速度标准差、侧向位移标准差、方向盘转角标准 差等。
优势
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改善了车辆的操控性能 ，使驾驶员能够更准确 地控制车辆的行驶轨迹 。
提高了车辆的稳定性， 减少了在高速行驶或紧 急情况下的失控风险。
增强了车辆的主动安全 性，有助于减少交通事 故的发生。
其他新型转向技术简介
后轮转向技术
通过在后轮上增加转向机构，实现前后轮的协同转向。它可以提高车辆的灵活性和稳定性 ，尤其适用于大型车辆和SUV等车型。
优势
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04
05
提高了转向的灵活性和 精确性，使驾驶员能够 更轻松地操控车辆。
减少了机械连接部件， 降低了故障率和维护成 本。
便于实现与自动驾驶技 术的集成，为未来智能 驾驶发展奠定基础。
主动前轮转向技术原理及优势分析
汽车转向系统毕业论文
汽车转向系统毕业论文汽车转向系统毕业论文引言汽车是现代社会的重要交通工具之一，而转向系统是汽车安全行驶的关键组成部分。
本篇论文旨在探讨汽车转向系统的原理、技术和发展趋势，以及对汽车行驶安全和驾驶体验的影响。
一、汽车转向系统的原理汽车转向系统的原理是通过操纵方向盘，使车轮产生旋转，从而改变车辆的行驶方向。
常见的转向系统包括机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统。
1. 机械转向系统机械转向系统是最早应用于汽车的转向系统，其原理是通过连接方向盘和车轮的机械传动装置，使车轮产生转向。
然而，机械转向系统存在传动效率低、操控力度大等问题，逐渐被其他转向系统所替代。
2. 液压转向系统液压转向系统利用液压力来辅助转向，通过液压泵将液压油送至液压缸，从而产生转向力。
液压转向系统具有操控力度小、转向灵活等优点，广泛应用于大多数汽车中。
3. 电动转向系统电动转向系统是近年来发展起来的一种新型转向系统，其原理是通过电机产生转向力，将转向助力传递给车轮。
相比于传统的机械和液压转向系统，电动转向系统具有响应速度快、能耗低等优势，被越来越多的汽车制造商采用。
二、汽车转向系统的技术发展随着科技的不断进步，汽车转向系统也在不断发展和创新。
以下是几个目前较为热门的技术发展趋势。
1. 可变转向比系统可变转向比系统是一种能够根据车速和转向角度自动调整转向比的技术。
在低速行驶时，转向比较大，可以提供更好的操控性和转向灵活性；而在高速行驶时，转向比较小，可以提供更好的稳定性和安全性。
2. 主动转向系统主动转向系统是一种能够根据车辆行驶状态主动调整车轮转向角度的技术。
通过感知车辆的速度、转向角度和路面状况等信息，主动转向系统可以实时调整车轮的转向角度，提供更好的操控性和驾驶体验。
3. 电子稳定控制系统电子稳定控制系统是一种能够通过感知车辆的横向加速度、转向角度和车轮滑动等信息，实时调整车辆的转向力和制动力，提高车辆的稳定性和安全性的技术。
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一、课题来源
课题《某车型转向系统优化设计》来源于某整车开发项目。
二、国内外现状
在汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一。
它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能很重要。
在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动，我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行驶意图，转向系的作用是保证汽车在行驶中能适应道路情况改变行驶方向，或保持稳定的直线行驶。
汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统、线控转向系统4个基本发展阶段。
1. 纯机械式转向系统∶机械式的转向系统，由于采用纯粹的机械解决方案，为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘，这样一来，占用驾驶室的空间很大，驾驶员负担较重，特别是重型汽车由于转向阻力较大，单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向，这就大大限制了其使用范围。
但因结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。
2. 液压助力转向系统∶80年代后期，又出现了变减速比的液压动力转向系统。
在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统(Variable Displacement Power Steering Pump)和电动液压助力转向(Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS)系统。
变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功耗。
电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电机的转速可调，可以即时关闭，所以也能够起到降低功耗的功效。
液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞，布置更方便，降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵敏。
由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。
3. 汽车电动助力转向系统(EPS) ∶ EPS在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo车上，随后又配备在Alto上。
此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。
EPS的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。
日本早期开发的EPS仅低速和停车时提供助力，高速时EPS将停止工作。
新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。
4.线控转向系统：线控转向系统(Steering by Wire-SBW)是更新一代的汽车电子转向系统，线控转向系统与上述各类转向系统的根本区别就是取消了转向盘和转向轮之间的机械连接。
当代汽车发展的趋势是安全、节能、环保。
转向的好坏直接影响汽车行驶方向。
由于科技的不断发展，转向系统由传统机械转向到现在的电子助力转向，轻便又安全。
现在最新的技术汽车线控转向系统的设计以减轻驾驶员的体力和脑力劳动、提高整车主动安全性为根本出发点，使汽车性能适合于更多非职业驾驶员的要求，对广大消费者有着巨大的吸引力。
三、综合分析
为了分析转向系统满足法规情况的问题，本课题试图通过CATIA V5建立起的转向系统实体模型，然后进行性能参数提取和转向安全法规要求获得，在此基础上应用EXCEL或MATLAB软件对其关键性能参数进行编程优化分析，使其在不同载荷和受力情况下均满足转向法规要求。
在实体模型建立过程中，需充分考虑转向系统本身与周边零部件的运动干涉情况，同时考虑在参数提取过程中不同装配情况下对性能参数的影响。
在性能参数提取过程中需结合整车布置予以考虑。
在转向法规要求获得过程中，尽量依照最新法规要求和即将出台的法规要求。
然后结合转向系统最新程式，进行转向系统优化计算的公式和程序的编制。
本课题将充分运用现有的转向系统的最新计算理论，结合本课题实际情况，着重进行转向传动机构关键性能参数的优化分析。
如当汽车处于转向过程中转向
力和内、外轮转向角的变化规律，即为转向梯形底角的优化分析。
通过以上工作，可以初步预知在整车上应用该转向系统是否合乎法规要求，尽量提高转向系统传动效率，并作为下阶段试验的理论依据。
四、方案论证
本课题针对某微型客车转向系统安全法规满足情况主要进行以下几方面的研究：
1．应用CATIA V5软件进行转向系统的布置及数模建立，并进行数据转换：本转向传动机构为整体式，数模可简化为对称式；
2．转向系统性能参数提取及法规要求的获取：转向梯形获取方式为-----过转向横拉杆球铰中心投影到主销轴线的垂足的连线的平面；
3．用EXCEL或MATLAB软件完成转向系统的参数优化并进行强度校核使之满足法规要求，校核内容主要有：转向盘总转动圈数、自由及极限转向状态下的传动比、转向阻力矩的变化、转向自动回正速度等。
六、参考文献
[1] 张洪欣，汽车设计[M].北京机械工业出版社, 1994.4.
[2] 余志生，汽车理论[M].机械工业出版社,2006.8
[3] 陈家瑞, 汽车构造[M].人民通迅出版社,2006.2
[4] 谢龙汉，CATIA V5零件设计[M].清华大学出版社，2005.1
[5] 张智星，MATLAB程序设计与应用[M].清华大学出版社，2003.8
[6] 胡建军，汽车转向技术进展分析[J].液压与气动，2006.12。