《汽车构造》电子教案-汽车转向系

灵敏的要求。
▪ 选取 iw 时应适当兼顾转向省力和转向灵敏的要求。转向系角传动比
主要取决于转向器角传动比 。
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第二节
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转向器及转向操纵机构
一、转向器的传动效率及转向盘自由行程 二、转向器
三、转向操纵机构
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1、转向器传动效率
cot cot B
L 求出第一桥和第三桥两侧车轮偏转角之间的理想关系式，作为设
计上述两车桥的转向梯形的依据。对于利用第一、第二两车桥转
向的四轴车，可以第三、四两桥轴线之间平行线为基线，分别求
出这两转向桥两侧车轮偏转角的近似理想关系。
c ot1
c ot 1
B L1
c ot 2
c ot 2
B L2
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3.转向轴和转向柱管的吸能装置
▪ 转向轴是连接转向盘和转向器 的传动件，并传递它们之间的转 矩。转向柱管安装在车身上，支 承着转向盘。转向轴从转向柱管 中穿过，支承在柱管内的轴承和 衬套上。
▪ 转向轴和转向柱管的吸能装置有 多种形式。其基本结构原理是， 当转向轴受到巨大冲击时，转向 轴产生轴向位移，使支架或某些 支承件产生塑性变形，从而吸收 冲击能量。
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2、转向盘自由行程
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▪ 单从转向操纵灵敏而言，最好是转向盘和转向节的运动同步开始并同 步终止。然而，这在实际上是不可能的。因为在整个转向系中，各传 动件之间都必然存在着装配间隙，并且这些间隙将随着零件的磨损而 增大。在转向盘转向过程的开始阶段。此后，才需要对转向盘施加更 大的转向力矩以克服经车轮传到转向节上的转向阻力矩，从而实现使 各种转向轮偏转的目的。转向盘在空转阶段中的角行程，称为转向盘 自由行程。转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免使驾驶员过度紧 张时有利的，但不宜过长，以免过分影响灵敏性。一般来说，转向盘 从相应于汽车直线行驶的中间位置向任一方向的自由行程最好不超过 10º—15º。当零件磨损严重到使转向盘自由行程超过25º—30º时， 必须进行调整。
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2．动力转向系
▪ 动力转向系是兼用驾驶室体力和发 动机动力为转向能源的转向系。在 转向加力装置失效时，一般还应能 由驾驶员独立承担汽车转向任务。 因此，动力转向系是在机械转向系 的基础上加设一套转向加力设备而 形成的。
属于转向加力装置的部件是：转向 油罐9、转向液压泵10、转向控制阀 5和转向动力缸12。
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三．转向系角传动比
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▪ 转向盘的转动增量与转向摇臂转角的相应增量之比 iw1 ,称为转向器角
传动比。转向摇臂转角增量与转向盘所在的一侧的转向节的转角相应
增量之比 iw2 ，称为转向传动机构角传动比。转向盘转角增量与同侧
转向节相应转角增量之比则为转向系角传动比，以
由上述可见， 采用齿轮齿条式转 向器还可以使转向 传动机构简化，不 需要转向摇臂和转 向直拉杆等。这也 是目前在轿车和微、 轻型载货汽车上应 用日趋广泛的原因 之一。
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2、循环球式转向器
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2、循环球式转向器
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第三节 转向传动机构
▪ 转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节， 使两侧转向轮偏转，并使两转向偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时 车轮与地面的相对滑动尽可能小。
▪ 转向传动机构的组成和布置，因转向器位置和转向轮悬架类型不同而异。
一、与非独立悬架配用的转向传动机构 二、与独立悬架配用的转向传动机构
▪ 如图所示为红旗CA7220型轿车 转向轴的吸能装置示意图。
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如果汽车上装的是图23-13所示的吸能装置，则网格状转向柱管的 网格部分将被压缩而产生塑性变形。吸收冲击能量，以减轻对人体的伤 害。
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然， iw iw1iw2 。
iw 表示，显
▪ 转向系统角传动比乱越大，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，从而在转向盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手
力也越小。但过大，将导致转向操纵不够灵敏，即为了得到一定的转向节偏
转角，所需的转向盘转角过大。因此，选取，时应适当兼顾转向省力和转向
汽车转向系
第一节 概 述 第二节 转向器及转向操纵机构 第三节 转向传动机构 第四节 转向加力装置 第五节 转向油罐与转向液压泵
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第一节 概 述
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▪ 汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车 而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向 桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这 一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系。
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1.转向操纵机构的组成和布置
2.转向盘
3.转向轴和转向柱管的吸能装置
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1.转向操纵机构的组成和布置
▪ 从转向盘到转向传动轴这一系列部件和零件属于转向操纵机构。如图所 示，它包括转向盘1、转向柱管2、转向轴15、上万向节8、下万向节11 和转向传动轴9等。
1、机械转向系
▪ 机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有转力件都是机械的。 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 23-1所示为机械转向系的组成和布置示意图。
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从转向盘到转向轴这一系列部件和零件，均属于转向操纵机 构。
▪ 角 与 的理想关系式是：
cot cot B
L
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•由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离，称为车转弯半径。转 弯半径越小，则汽车转向所需场地就越小。当外转向轮偏转角达到最 大值max 时，转弯半径R 最小。
•在理想情况下，最小转弯半径 Rmin 与 max 的关系为：
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二、转向器
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1、齿轮齿条式转向器 2、循环球式转向器 3、蜗杆曲柄指销式转向器
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1、齿轮齿条式转向器
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1、齿轮齿条式转向器
▪ 齿轮齿条式转向器由于具 有结构简单、紧凑，重量 轻，刚性大，转向灵敏， 制动容易，成本低，正逆 效率很高，而且特别适合 于烛式和麦弗逊式悬架配 用，便于布置等优点，因 此，目前它在轿车和微型、 轻型货车上得到了广泛的 应用。
▪ 循环球式转向器也是目前国内、外汽车上较为流行的一种结构形式。循 环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级 是齿轮齿条传动副或滑块曲柄销传动副。
▪ 图23-7所示为解放CA1040系列轻型载货汽车的循环球---齿条齿扇式转 向器。
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2.转向盘
▪ 转向盘由轮缘1、轮辐2和轮毂3组成。轮辐一般为三根辐条或四根辐条， 也有用两根辐条的。转向盘轮毂孔具有细牙内花键，借此与转向轴连接。 转向盘内部是由成形的金属骨架构成。骨架外面一般包有柔软的合成橡 胶或树脂，也有包皮革的，这样可有良好的手感，而且还可防止手心出 汗时握转向盘打滑。
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▪ 转向器的输出功率于输入功率之比，称为转向器传动效率。在功率由 转向轴输入、由转向摇臂输出的情况下求得的传动效率。称为正效率； 而传动方向与上述相反时求得的效率，则为逆效率。逆效率很高的转 向器很容易经转向传动机构传来的路面反力传到转向轮和转向盘上， 故称为可逆式转向器。可逆式转向器有利于汽车转向结束后转向轮和 转向盘自动回正，但也能将坏路对车轮的冲击力传到转向盘，发生" 打手"情况。
一、汽车转向系的类型和组成 二．两侧转向轮偏转角之间的理想关系式 三．转向系角传动比
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一、汽车转向系的类型和组成
▪ 转向系可按照转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。
1、机械转向系 2、动力转向系
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一、与非独立悬架配用的转向传动机构
1.转向传动机构的组成与布置 2.转向摇臂
3.转向直拉杆 4.转向横拉杆
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1.转向传动机构的组成与布置
与非独立悬架配用的转向传动机构如图，主要包括转向摇臂2、转 向直拉杆3、转向节臂4和转向梯形臂5。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（图23-14a）。
•图23-9所示为东风EQ1090E 型汽车的蜗杆曲柄双指销式 转向器。具有梯形载面螺纹 的转向蜗杆3支撑于转向器 壳体两端的两个角接触轴承 2和9上。转向器盖上装有调 整螺塞7，用以调整上述两 轴承的紧度，调整后用螺母 8锁紧。