第八章轮式机械转向系PPT课件
合集下载
学习任务机械转向系PPT课件
2
.
项目11.1 汽车转向系统概述
｛情境导入｝
转向系统是驾驶员操纵汽车行驶方向的枢纽，其性 能好坏，直接关系到汽车操纵性能和安全运行。在汽车的 使用中容易遇到转向系统故障，若不及时检修，就有可能 机械失灵甚至导致交通事故的发生。因此微型轿车（如普 桑、夏利、奥拓等车型）在使用中要注意维护，发现故障 及时诊治，消除不安全隐患，确保安全运行。汽车转向过 程中，内外侧转向车轮的偏转角是否相同？关系如何？如 何保证这一关系？转向盘操纵的轻便性及转向操纵灵敏性 如何兼顾？
较大角度车子才真正开始转向，车辆转向明显滞后。
故障原因分析 汽车出现转向不灵敏的最常见原因是方向盘自由行程过
大。故本故障的诊断重点是方向盘自由行程的检查和转向 操纵机构的零件是否过度磨损、松动或损坏。
8
.
｛理论引导｝ 转向操纵机构的 主要作用是将驾 驶员转动转向盘 的操纵力传给转 向器。
图11-3 东风EQ10自由行程及对汽车转向的影响
由于转向系各机件之间都会有一定的装配间隙， 这些间隙还会随着机件的磨损而增大。所以在汽 车转弯转动转向盘时，必须消除这些间隙并克服 机件的弹性变形后，车轮才开始偏转，即转向盘 有一空转过程。转向盘为消除间隙、克服弹性变 形所转过的角度称为转向盘自由行程。
18
.
可逆式转向器是指正、逆传动效率都很高的转向器。 正传动效率高使汽车转向操纵轻便；逆传动效率高有利于 汽车转向后转向轮的自动回正，转向盘“路感”强，但也 容易将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘，出现“打手” 现象。经常在良好路面上行驶的汽车多使用可逆式转向器。
14
.
伸缩调整机构 可让转向盘 上下调整， 以适合驾驶 姿势。
图11-7 伸缩式 转向柱
轮式与履带式转向系原理与结构课件
转向器将转向盘的旋转运动转化为横拉杆的直线运动。
车轮转向
横拉杆推动转向节臂，使车轮相对于地面偏转一定角 度，实现车辆转向。
轮式转向系主要结构
转向轴
传递驾驶员施加的力矩至转向 器。
横拉杆
连接转向节臂和转向器，实现 车轮的转向动作。
转向盘
驾驶员操作转向盘，实现车辆 转向。
转向器
将转向盘的旋转运动转化为横 拉杆的直线运动。
一些特殊用途的车辆如越野车、全地形车等， 采用多模式转向系统，可以根据不同地形选 择轮式或履带式转向模式，以适应复杂路况 的行驶需求。
履带式转向系
履带式转向系结构较为复杂，主要由 履带、履带架、转向机构和悬挂系统 等组成。
使用场景的比较
轮式转向系
适用于公路、城市道路和复杂道路等多种场景，具有较好的操控性和稳定性。
履带式转向系
适用于越野、矿区和建筑等场景，具有较强的越障能力和通过性。
01
轮式与履带式转向 系式与履带式转向 系的比 较
工作原理的比 较
轮式转向系
轮式转向系通过车轮与地面之间的摩 擦力实现转向，车轮的转动角度直接 决定车辆的转向角度。
履带式转向系
履带式转向系通过履带与地面之间的 摩擦力实现转向，履带的转动角度决 定车辆的转向角度。
结构的比较
轮式转向系
轮式转向系结构相对简单，主要由转 向盘、转向轴、转向节和转向拉杆等 组成。
轮式与履带式转向系 原理与结构课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
• 轮式与履带式转向系的比较 • 轮式与履带式转向系的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
轮式转向系原理与 结构
轮式转向系工作原理
车轮转向
横拉杆推动转向节臂，使车轮相对于地面偏转一定角 度，实现车辆转向。
轮式转向系主要结构
转向轴
传递驾驶员施加的力矩至转向 器。
横拉杆
连接转向节臂和转向器，实现 车轮的转向动作。
转向盘
驾驶员操作转向盘，实现车辆 转向。
转向器
将转向盘的旋转运动转化为横 拉杆的直线运动。
一些特殊用途的车辆如越野车、全地形车等， 采用多模式转向系统，可以根据不同地形选 择轮式或履带式转向模式，以适应复杂路况 的行驶需求。
履带式转向系
履带式转向系结构较为复杂，主要由 履带、履带架、转向机构和悬挂系统 等组成。
使用场景的比较
轮式转向系
适用于公路、城市道路和复杂道路等多种场景，具有较好的操控性和稳定性。
履带式转向系
适用于越野、矿区和建筑等场景，具有较强的越障能力和通过性。
01
轮式与履带式转向 系式与履带式转向 系的比 较
工作原理的比 较
轮式转向系
轮式转向系通过车轮与地面之间的摩 擦力实现转向，车轮的转动角度直接 决定车辆的转向角度。
履带式转向系
履带式转向系通过履带与地面之间的 摩擦力实现转向，履带的转动角度决 定车辆的转向角度。
结构的比较
轮式转向系
轮式转向系结构相对简单，主要由转 向盘、转向轴、转向节和转向拉杆等 组成。
轮式与履带式转向系 原理与结构课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
• 轮式与履带式转向系的比较 • 轮式与履带式转向系的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
轮式转向系原理与 结构
轮式转向系工作原理
轮式与履带式转向系原理与结构 ppt课件
ppt课件
8
对转向系统的要求 (1) 要求工作可靠，操纵轻便。 (2) 转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击，
并保持适当的"路感"。 (3) 当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对
驾驶员的伤害。
ppt课件
9
二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式
ppt课件
10
ppt课件
11
三、转向系统角传动比与传动效率
、转向油罐以及位
于整体式转向器内 部的转向控制阀及 转向动力缸等。
整体式 转向器
ppt课件
转向横 拉杆
转向 油管
转向 节臂 7
与此同时，转向器输 入轴还带动转向器内 部的转向控制阀转动， 使转当向驾动驶力员缸转产动生液 转压向作盘 用时力， ，转 帮向 助摇 驾驶 臂员摆转动向，操通纵过。转这向样， 直为了拉克杆服、地横面拉作杆用、于 转转向向节 轮臂上， 的使 转转 向向 阻力 轮汽矩转向偏车，盘转 的 驾上，行驶的从 驶 员转而 方 需向改 向 要力变 。 加矩于， 比用机械转向系统时 所需的转向力矩小得 多。
ppt课件
2
汽车转向系的类型和组成 汽向1、系车机转 向 摇 臂两转械大向转类系向。可系转 向 器按的转组向成能及源名的转向传动轴词不术同转向语分为机转械向转轴向系和转动向力盘转
节
转向 直拉
杆
转向节
转向节下臂
转向节
ppt课件
转向横拉杆
3
组机成械：转转向右向系横操拉杆 纵机构（转向
转向减 振器
盘、转向轴、
轴套及连 接环总成
压缩阀总成 导向座
橡胶储液缸
油封
ppt课件
42
3. 与独立悬架配用的转向传动机构 当转向轮为独立悬架时，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。图为几种与独 立悬架配用的转向传动机构示意图（俯视）。
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。
轮式机械行走系PPT课件
作用：吸收冲击和振动，改善在不平路面上行驶的
平稳性；传力；连接桥和车架。
6/7/2024
13
1、刚性悬挂/悬挂分类
➢ 在工程机械中，低压宽基轮胎能起良好的吸振缓冲作 用。所以有的工程机械不设悬挂。但是，行驶速度超 过35km/h的工程机械，要有弹性悬挂。
➢ 车桥与车架作刚性连接，悬架不能缓和吸收振动，只 适宜用于低速车辆，一般不超过35Km/h
6/7/2024
52
习题
转向桥与转向驱动桥在构造和用途上的主要 区别是什么?
对整体式车架的车辆，何为其转向轮定位， 有什么功能？
对轮胎式工程机械，何种情况下宜采用刚性 悬挂，何种情况下宜用弹性悬挂？
6/7/2024
53
37
轮胎规格的表示方法
❖高压胎D×B（少用） ❖低压胎的表示方法B-d
“×”表示一件式轮辋、高压；“－”表示多件式轮 辋 、低压
标准断面有内胎式：－20 其直径近似计为：d+2B（1in=25.4㎜） 宽基轮胎：－－33
6/7/2024
38
轮胎型号
195 / 60 R 14 85 H
轮胎截面宽度
6/7/2024
20
钢板弹簧的安装
弹簧片之间 的摩擦力可 起到衰减振 动和导向的 作用。
6/7/2024
在弹簧片之 间涂上较稠 的润滑剂， 可以减少磨 损
在弹簧片之 间夹入塑料 垫片，可减 少噪声。
21
板簧与车架的连接
6/7/2024
22
螺旋弹簧
制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。 特点：无需润滑、抗污染、安装所需空
螺旋弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架（可实现车身高度自动调节少用） 油气弹簧非独立悬架（矿用自卸车）
平稳性；传力；连接桥和车架。
6/7/2024
13
1、刚性悬挂/悬挂分类
➢ 在工程机械中，低压宽基轮胎能起良好的吸振缓冲作 用。所以有的工程机械不设悬挂。但是，行驶速度超 过35km/h的工程机械，要有弹性悬挂。
➢ 车桥与车架作刚性连接，悬架不能缓和吸收振动，只 适宜用于低速车辆，一般不超过35Km/h
6/7/2024
52
习题
转向桥与转向驱动桥在构造和用途上的主要 区别是什么?
对整体式车架的车辆，何为其转向轮定位， 有什么功能？
对轮胎式工程机械，何种情况下宜采用刚性 悬挂，何种情况下宜用弹性悬挂？
6/7/2024
53
37
轮胎规格的表示方法
❖高压胎D×B（少用） ❖低压胎的表示方法B-d
“×”表示一件式轮辋、高压；“－”表示多件式轮 辋 、低压
标准断面有内胎式：－20 其直径近似计为：d+2B（1in=25.4㎜） 宽基轮胎：－－33
6/7/2024
38
轮胎型号
195 / 60 R 14 85 H
轮胎截面宽度
6/7/2024
20
钢板弹簧的安装
弹簧片之间 的摩擦力可 起到衰减振 动和导向的 作用。
6/7/2024
在弹簧片之 间涂上较稠 的润滑剂， 可以减少磨 损
在弹簧片之 间夹入塑料 垫片，可减 少噪声。
21
板簧与车架的连接
6/7/2024
22
螺旋弹簧
制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。 特点：无需润滑、抗污染、安装所需空
螺旋弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架（可实现车身高度自动调节少用） 油气弹簧非独立悬架（矿用自卸车）
第8章 轮式机械转向系
3. 特点
阀芯的位移使转向油缸产生位移，而转向油缸位移反 过来会消除阀芯的位移，从而保证转向轮的偏转角度 与方向盘的转动角度保持随动关系。
驾驶员只需很小的操作力来操纵控制元件，克服转向 阻力的能量由发动机提供。
五、铰接转向系
（一）组成
转向器（循环球齿条齿扇式）和转向液压加力装 置。
（二）转向原理
转向原理 转向时，转向盘通过转向轴带动转向蜗杆，使与之
啮合的曲柄销绕转向垂臂轴线作圆弧运动，从而带动转 向垂臂摆动，并通过转向传动机构或转向加力器使转向 轮偏转，实现转向。
（2）球面蜗杆滚轮式转向器 Nhomakorabea动副 球面蜗杆和齿形滚轮。
转向原理 转向时，转向盘通过转向轴带动球面蜗杆转动，使
滚轮在自转的同时，沿着蜗杆螺旋线滚动，从而带动转 向垂臂轴摆动，通过转向传动机构或转向加力器使转向 轮偏转，实现转向。
2.按可逆程度分
（1）不可逆式转向器
逆传动效率等于零或小于零，即逆传动无功输出。 转向器易损坏
道路对转向轮的冲击载荷由转向器传动副承受。 自动回正不可能
路面作用于转向轮上的回正力矩不能传动转向盘。 驾驶员丧失路感
道路的转向阻力矩也不能反馈到转向盘。
（2）可逆式转向器
正传动效率较高且逆传动效率大于零（即逆传动 可输出部分功）。 有利于转向盘的自动回正
（2）转向梯形机构 由转向梯形臂、前桥横梁和横拉杆组成；使内外两侧 转向轮偏转角具有一定关系。
3.工作原理
驾驶员操纵转向盘，通过转向器将力放大，由传动 杆件传递给转向梯形机构使车轮偏转。
（二）转向器
1.按啮合传动副的结构形式分 （1）蜗杆曲柄指销式转向器
传动副 曲柄指销和蜗杆（梯形螺纹）。
工程机械底盘构造转向系PPT课件
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
第16页/共21页
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。
第7页/共21页
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
转向纵拉杆
转向横拉杆
第8页/共21页
第三节 液压动力转向系
• 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。
第9页/共21页
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-转向第螺10页杆/共1221页-转向螺母 13-纵拉杆 14-转
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
第11页/共21页
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。
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。
第八章轮式机械转向系
2019/9/22
轮式机械转向系
9
转向机构的角传动比
i i i 指方向盘转角与转向轮转角之比
，一般为8.5～
w 12
25
i —转向器角传动比。即方向盘转角与转向垂臂摆角之 1
比
i2 —转向传动机构角传动比。即转向节臂投影长度与转
向垂臂投影长度之比。此值随具体位置而变化。
2019/9/22
ctg ctg M
L
即为转向轮的转角关系式，由 转向梯形机构来保证
2019/9/22
轮式机械转向系
12
１、前轮转向
转向半径 R前外 R后外 ，司机可以很方便地
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。
组成：
•转向操纵机构 •转向器 •转向传动机构
2019/9/22
轮式机械转向系
3
机械转向系
转向摇臂
转向器
转向轴
转向纵拉杆
转向万向节
转向节臂
转向盘
转向节 2019/9/22 梯形臂
轮式机横械转拉向系杆
转向梯形
4
机械式转向系的工作过程
2019/9/22
轮式机械转向系
5
转向传动机构
功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转 向轮偏转角按一定的关系变化，实现车辆顺利转 向。 要求：较大的刚度和强度
第八章 轮式工程机械转向系
2019/9/22
轮式机械转向系
1
第一节 转向系概述
类型 转向系按转向能源的不同分类
轮式车辆转向系PPT学习教案
驱动桥之间的差速器，用以消除功率循 环现象。
2021/6/29
第2页/共32页
3
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 的转向系统
第3课 轮式车辆转向系（2）
一、差速器
3.运动学分析
2021/6/29
第3页/共32页
4
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 第3课 轮式车辆转向系（2）
的转向系统
2021/6/29
第24页/共32页
25
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 第3课 轮式车辆转向系（2）
的转向系统
三、四轮转向系
4WS方式转向： 后轮与前轮偏转方向相同时称为同相位转向 后轮与前轮偏转方向相反时，称为逆相位转向。 4WS车辆同相位转向时，在高速行驶时具有稳
定感，所以它对于高速公路的改变车道行驶， 或遭受测风以及路面倾斜等外部干扰，司机都 可以自如地操纵方向盘保证行驶路线。 4WS的逆相位转向时，可以转小弯，起到了缩 短轴距的效果，以前需要反复倒车转弯多次才 能通过的地方采用这种方式可以轻松通过。
1 2 20或n1 n2 2n0
2021/6/29
第4页/共32页
5
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 第3课 轮式车辆转向系（2）
的转向系统
一、差速器
运动特性方程式：
1 2 20或n1 n2 2n0
由此特性方程可知： ① 当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧
半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍； ② 当差速器壳转速为零（例如用中央制动器制
缸两腔和计量泵各齿腔均被封闭，油泵来油
经单向阀、阀体、阀套和控制阀上的油孔通
道、滤清器流回油箱。
2021/6/29
第2页/共32页
3
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 的转向系统
第3课 轮式车辆转向系（2）
一、差速器
3.运动学分析
2021/6/29
第3页/共32页
4
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 第3课 轮式车辆转向系（2）
的转向系统
2021/6/29
第24页/共32页
25
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 第3课 轮式车辆转向系（2）
的转向系统
三、四轮转向系
4WS方式转向： 后轮与前轮偏转方向相同时称为同相位转向 后轮与前轮偏转方向相反时，称为逆相位转向。 4WS车辆同相位转向时，在高速行驶时具有稳
定感，所以它对于高速公路的改变车道行驶， 或遭受测风以及路面倾斜等外部干扰，司机都 可以自如地操纵方向盘保证行驶路线。 4WS的逆相位转向时，可以转小弯，起到了缩 短轴距的效果，以前需要反复倒车转弯多次才 能通过的地方采用这种方式可以轻松通过。
1 2 20或n1 n2 2n0
2021/6/29
第4页/共32页
5
2021年6月29日
第四章 汽车拖拉机 第3课 轮式车辆转向系（2）
的转向系统
一、差速器
运动特性方程式：
1 2 20或n1 n2 2n0
由此特性方程可知： ① 当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧
半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍； ② 当差速器壳转速为零（例如用中央制动器制
缸两腔和计量泵各齿腔均被封闭，油泵来油
经单向阀、阀体、阀套和控制阀上的油孔通
道、滤清器流回油箱。
相关主题
- 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)。
08.11.2020
轮式机械转向系
13
2、后轮转向
转向时，因 R后外R前外，驾驶员要同时用前
后轮来判断整机的行驶方向，不利于安全行驶。 前轮避过障碍物，后轮则不一定。如果前有工装， 一般可使其工装外缘转向半径接近R后外（略大） 利用工装外缘来判断行驶方向。
08.11.2020
轮式机械转向系
14
3、全轮转向
可实现单独前轮转向，后轮转向，前后轮向
相反方向转向（转弯半径小，转向灵活）和 同向转向（斜行）。
多用在回转式装载机、特别适用在平地机上。
08.11.2020
轮式机械转向系
15
全 轮 转 向
4、双转向桥转向
ctg 1 ctg 1
M L1
ctg
2
ctg
2
M L2
08.11.2020
轮式机械转向系
08.11.2020
轮式机械转向系
19
铰接式转向特点
（4）如果铰点至前后桥距离相等，则前后桥车轮的转 向半径相等，因而前后车轮的辙迹相同，阻力减小， 容易判断整机行驶方向。
（5） 但转向稳定性差，保持直线行驶的能力差。
08.11.2020
轮式机械转向系
20
应 有 实 例
四、速差式转向
左右车轮以不同的速度旋转，从而使机械 转向。
08.11.2020
轮式机械转向系
9
转向机构的角传动比
i i i 指方向盘转角与转向轮转角之比 w 1 2 ，一般为8.5～
25
i 1—转向器角传动比。即方向盘转角与转向垂臂摆角之
比
i 2 —转向传动机构角传动比。即转向节臂投影长度与转
向垂臂投影长度之比。此值随具体位置而变化。
08.11.2020
（１）车架由两段或三段组成，车架通过垂直铰销连接在一起， 前后桥分别固定在前后车架上。
（２）通过转向油缸使前后车架中心线保持在同一直线或形成 一个夹角使机械直线行驶或向一侧转向。
（３） 前后车架相对偏转时，前后桥跟车架一起偏转，所有 车轮轴线在地面的投影必相交于一点，不需专门的转向梯 形机构，使结构得到简化。
第八章 轮式工程机械转向系
08.11.2020
轮式机械转向系
1
第一节 转向系概述
类型 转向系按转向能源的不同分类
1. 机械转向系 2. 动力转向系
按转向方式的不同分类
1. 偏转车轮转向 2. 铰接式转向 3. 速差式转向
08.11.2020
轮式机械转向系
2
一、机械式转向
功用：
改变或恢复车辆行 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
08.11.2020
轮式机械转向系
3
机械转向系
转向摇臂
转向器
转向轴
转向纵拉杆
转向万向节
转向节臂
转向盘
转向节 08.11.2020 梯形臂
轮式机横械转拉向系杆
转向梯形
4
机械式转向系的工作过程
08.11.2020
轮式机械转向系
5
转向传动机构
功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转 向轮偏转角按一定的关系变化，实现车辆顺利转 向。 要求：较大的刚度和强度
螺塞 调弹簧6的
预紧度
油嘴 纵拉杆 球头销
接转向节臂
08.11.2020
轮式机械转向系
接转向摇臂
8
3.转向横拉杆
两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到横拉杆体 上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹，一为 右旋，一为左旋。因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动 横拉杆体，可改变横拉杆的总长度，来调节前轮前束
08.11.2020
第二级齿条齿 扇传动副轮式机械Fra bibliotek向系24
循环球式转向器工作过程
08.11.2020
特点：正传动效 率很高，操纵轻 便，使用寿命长。 但逆效率也高， 容易将路面冲击 力传到转向盘上。
轮式机械转向系
25
转向器的可逆性
转向器传递运动和作用力。
正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。 逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。
08.11.2020
轮式机械转向系
22
第二节 转向器
作用：
将方向盘的转动变为转向垂臂的摆动；改变 力的传递方向，得到一定的传动比、增力 功能。力的放大器。
类型：
循环球齿条齿扇式转向器 球面蜗杆滚轮式转向器 曲柄指销式转向器
08.11.2020
轮式机械转向系
23
循环球式转向器 结构：
第一级螺杆螺 母传动副
17
三、铰接式转向
对全桥驱动的机械，为避免采用结构复杂的转 向驱动桥，目前多用铰接式车架。实现铰接式 转向，车架由两段或多段组成，车架间用垂直 铰轴相连，并由液压缸改变相邻车架间的相对 夹角来进行转向。
对整体车架全驱的机械，可用转向驱动桥。
08.11.2020
轮式机械转向系
18
铰接式转向特点
ctgctg M
L
即为转向轮的转角关系式，由 转向梯形机构来保证
08.11.2020
轮式机械转向系
12
１、前轮转向
转向半径 R前外R后外，司机可以很方便地
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。
不可逆式转向器
运动只能由方向盘传给转向垂臂，转向垂臂不能将路面的冲击传 到方向盘。当蜗杆或螺杆的螺旋角小于摩擦角时出现——自锁。 这种转向器传动副要承受路面传来的全部冲击载荷，零件容易损 坏；司机没有路感，在各种汽车及工程机械上均不宜采用。
08.11.2020
吸收振动、缓冲
08.11.2020
轮式机械转向系
6
转向传动机构
1.转向摇臂：摇臂与摇臂 轴安装时要对正记号，以 保证摇臂从中间向两边摆
动时摆角大致相同。 大端与转向摇臂轴相连， 小端与转向纵拉杆铰接。
08.11.2020
轮式机械转向系
7
2.转向纵拉杆
在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动 时，转向纵拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都 是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三者之间 的连接件都是球形铰链。
轮式机械转向系
10
二、偏转车轮转向
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。
08.11.2020
轮式机械转向系
11
转向车轮转角关系
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