动力转向器功能简介及工作原理
齿条齿轮式动力转向器 讲义
转向器的工作原理
• 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、助力缸三大部 分组成。控制阀为结构先进、灵敏性高、国外普遍应用的转阀。机械 转向器为齿轮齿条式。
一. 控制阀
由扭杆1、输入轴2、阀套3、等零件组成的常开式转阀。通过输入轴 2和阀套3的预开间隙使液压油输入左右两油腔。（见图2） 二. 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。
齿条齿轮式动力转向器
动力转向器简介
产品简介与工作原理
• 概述
动力转向系统是为了减轻司机的工作强度而装到汽车上， 动力转向系统是为了减轻司机的工作强度而装到汽车上， 开始主要是在重型车上安装， 开始主要是在重型车上安装，随着轿车高速化及转向轮上 负荷的加大，动力转向已变得必不可少， 负荷的加大，动力转向已变得必不可少，并且应用范围越 来越广。动力转向具有如下优点： 来越广。动力转向具有如下优点： 减轻了转向盘上的转向力， 减轻了转向盘上的转向力，特别是在原地转向和低速大 转角转向时助力明显。 转角转向时助力明显。 提高了转向灵敏性。 提高了转向灵敏性。 减小了地面反冲时对方向盘的影响。 减小了地面反冲时对方向盘的影响。 在某个车胎爆破的情况下， 在某个车胎爆破的情况下，可以更好的防止车轮的突然 转向，从而改善了行驶安全性。 转向，从而改善了行驶安全性。 允许转向车轮的负荷更大，可以增加总布置的自由度。 允许转向车轮的负荷更大，可以增加总布置的自由度。
可以节省大量的处理时间，如用户说转向沉重，就应 弄清楚是左转向还是右转向沉重，是原地转向，还是 断续的沉重，或者根本就没有助力。 2. 如有可能，在安全可行的条件下试开一下车，以便 对用户的问题有一个直接的感觉。一旦确认了具体情 况，不要急于拆下转向器或油泵，对其他容易检查的 部件先进检查。（包括如下内容）
转向器原理
19.4 动力转向一、动力转向的作用重型汽车或装有超低压胎的轿车转向时阻力较大，为了减轻驾驶员的疲劳强度，改善转向系统的技木性能，采用动力转向装置。
采用动力转向的汽车转向时，所需的能量在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机驱动转向油泵旋转，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，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的随动渐进压力，从而实现转向。
二、动力转向的分类1.按动力能源分(1)液压式：以液压为动力源，目前广泛应用。
(2)气压式：以压缩空气为动力源，仅限于重型且采用气压制动的车。
2.按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分(1)整体式：其机械转向器和动力缸设计成一体，并与转向控制阀组装在一起。
(2)半整体式：其转向控制阀同机械转向器组合成一体，而转向动力缸则作为一个独立的部件。
(3)转向加力器：其机械转向器独立，而将转向控制阀和转向动力缸组合成一体。
三、液压动力转向的组成和工作原理1.组成液压动力转向的组成见图19-10所示。
它由转向油泵、转向油罐、转向控制阀、动力缸等组成。
转向油泵13安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动运转向外输出油压，转向油罐12有进、出油管接头，通过油管分别和转向油泵和转向控制阀3联接。
动力转向器为整体式动力转向器，其转向控制阀用以改变油路。
由齿条-活塞5和缸体形成动力缸的r和l两个工作腔。
r腔为右转向动力腔，l腔为左转向动力腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。
转向螺杆4和齿条-活塞、齿条-活塞和扇齿6组成了两对啮合传动副。
转向摇臂7一端固接在与扇齿联在一起的转向摇臂轴上，另一端铰接在转向主拉杆8上。
转向横拉杆10、转向梯形臂11及前轴组成转向梯形。
图19-10 液压动力转向示意图1-转向盘；2-转向轴；3-转向控制阀；4-转向螺杆；5-齿条-活塞；6-齿扇；7-摇臂；8-转向主拉杆；9-转向节；10-转向横拉杆；11-转向梯形臂；12-转向油罐；13-转向油泵；r-右转向动力腔；l-左转向动力腔2.工作原理(1)当汽车直线行驶时，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向不工作。
电动车转向器的工作原理
电动车转向器的工作原理电动车转向器，也被称为方向盘。
它是一种用来控制电动车转向的装置，通过操纵方向盘来改变车辆行驶方向。
转向器的工作原理是基于力学和电学原理的综合作用。
首先，转向器的核心部件是转向柱和转向齿轮。
转向柱连接着方向盘和转向齿轮，通过旋转转向盘来控制转向齿轮的转动。
转向齿轮与前轮的转向机械连接，通过转动传递转向力量，改变车辆的行驶方向。
转向器的工作可以分为两个环节：感知方向盘运动和传递力量转向齿轮。
首先，对于感知方向盘运动的部分，转向器通常包括一个转向传感器。
这个传感器可以检测方向盘的转动角度和速度，将这些信息转化为电信号，并发送给车辆控制系统。
车辆控制系统根据这些信号，来判断驾驶者的意图，然后通过电子调节系统来控制转向柱的角度。
其次，对于传递力量的部分，转向器使用了一种称为齿轮传动的机械系统。
当方向盘旋转时，转向柱将转动力矩传递给转向齿轮。
转向齿轮上的齿条或齿轮将转动力矩传递给前轮转向机构，通过转动前轮的倾斜角度来改变车辆的行驶方向。
此外，对于精确控制转向的技术，一种称为电动助力转向(EPS)的技术在现代电动车转向器中得到了广泛应用。
EPS系统使用了由电子控制单元(ECU)、转向电机和转向扭矩传感器组成的系统来辅助驾驶员控制转向力量。
当驾驶员施加力矩于方向盘时，转向扭矩传感器检测到这个力矩，并将信号传递给ECU。
ECU根据这个信号，控制转向电机的转动，通过施加适当的转向力，减轻驾驶员的操控负担。
总结起来，电动车转向器的工作原理是通过力学和电学原理的综合作用来实现的。
它通过感知方向盘运动，将这些信息转化为电信号，并传递给车辆控制系统。
同时，通过转向柱和转向齿轮的机械传动，将转动力矩传递给前轮转向机构，改变车辆的行驶方向。
EPS技术的应用使得转向更加精确和轻便，提高了驾驶员的操控感。
动力转向器工作原理
动力转向器工作原理动力转向器是一种常见的汽车动力传动系统组件，它起着转向和增加驾驶舒适性的作用。
本文将介绍动力转向器的工作原理，包括其结构组成、工作流程、作用机理以及常见故障及维修方法。
一、动力转向器的结构组成动力转向器通常由液压泵、液压缸、转向阀和流量控制装置等部件组成。
在实际应用中，还可能包括传感器、控制模块等辅助部件。
下面将逐一介绍各部件的作用和结构特点：1.液压泵：液压泵通常由齿轮泵、叶片泵或柱塞泵组成，其作用是将发动机输出的动力转化为液压能量，为液压转向系统提供动力源。
2.液压缸：液压缸是动力转向器中的执行元件，一般是单作用缸或双作用缸。
在转向操作时，液压缸会受控制器发出的指令，通过液压力来实现转向运动。
3.转向阀：转向阀的主要作用是调节液压系统的流量方向和流量大小，使转向操作更加精准和平稳。
通常转向阀会根据传感器的信号，自动调节系统的流量分配和流向，以实现不同工况下的转向要求。
4.流量控制装置：流量控制装置可确保液压系统的流量在一定范围内，使转向操作更加舒适和稳定。
在高速行驶时，流量控制装置可以增大液压流量，提高操控性能；而在低速行驶或停车时，可以减小液压流量，以提供更大的转向力。
5.辅助部件：在一些高级汽车上，动力转向器可能还会配备传感器、控制模块等辅助部件，用于感知车辆运动状态、路面情况和驾驶意图，从而对转向系统进行智能控制。
二、动力转向器的工作流程动力转向器的工作流程主要包括液压泵的工作、液压缸的运动和转向阀的调节，一般可以分为如下几个步骤：1.液压泵工作：当车辆发动机启动后，液压泵开始工作，将发动机输出的动力通过传动装置转化为液压能量，并通过液压管路输送至转向系统中。
2.转向阀调节：转向阀根据传感器的反馈信号，调节液压系统的流量方向和大小。
当驾驶员转动方向盘时，转向阀会接收到相应的信号，并指示液压缸进行转向动作。
转向阀会根据车速、路面情况等因素，自动调整系统的流量分配，确保转向操作的精准和稳定。
动力转向系统的工作原理-12页文档资料
(2)动力转向系统的工作原理动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助装置组成的。
如下图，转向油泵6安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。
转向油罐5有进、出油管接头，通过油管分别与转向油泵和转向控制阀2联接。
转向控制阀用以改变油路。
机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。
当汽车直线行驶时，转向控制阀2将转向油泵6泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。
当汽车需要向右转向时，驾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，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。
向左转向时，情况与上述相反。
液压动力转向系统示意图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.转向传动结构5.转向油罐6.转向油泵R.转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔汽车动力转向器的类型及工作原理作者：admin 来源：不详发布时间：2007-2-7 6:13:45减小字体增大字体采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机(或电机)驱动的油泵(或空气压缩机)所提供的液压能(或气压能)。
用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。
下面介绍动力转向器的类型及工作原理。
(1)动力转向器的类型按传能介质的不同，动力转向器有气压式和液压式两种。
装载质量特大的货车不宜采用气压动力转向器，因为气压系统的工作压力较低(一般不高于0.7MPa)，用于重型汽车上时，其部件尺寸将过于庞大。
液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小。
液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击。
循环球式动力转向器工作原理
循环球式动力转向器工作原理嘿，朋友们！今天咱们来聊一聊汽车里的循环球式动力转向器是怎么工作的，这听起来可能有点复杂，但我会尽量说得简单又有趣。
想象一下，你正在开着车，想要转弯的时候，就需要用到这个转向器啦。
循环球式动力转向器就像是一个超级聪明的小助手，默默地帮你轻松转动方向盘。
那它到底是怎么工作的呢？咱们得先了解一下它的结构。
它有一个很重要的部分，就像一条小轨道一样，我们可以把它想象成是一个微型的过山车轨道。
在这个轨道里，有一些小球在滚动，这些小球可不得了，它们就是循环球式动力转向器名字里的“循环球”啦。
当你转动方向盘的时候，方向盘就像是一个指挥棒，发出了指令。
这个指令通过一系列的小零件，就像接力赛一样，先传到一个叫螺杆的东西上。
这个螺杆就像一个长长的、带螺纹的小棍子。
这时候，螺杆开始转动起来，就像一个小小的螺旋桨在旋转。
而那些在轨道里的小球呢，它们就会随着螺杆的转动开始滚动。
小球滚动的方向和速度，就和你转动方向盘的方向和速度有关系。
这就好比你在玩弹珠游戏，你控制着弹珠滚动的方向和快慢一样。
小球滚动之后，就会带动另一个零件，这个零件就像是一个大力士，它的名字叫螺母。
螺母在小球的推动下，开始沿着螺杆的方向移动。
这个过程就像你在推一个箱子，小球就是你的手，推动着螺母这个“箱子”移动。
螺母移动可不得了，它又会带动其他的零件。
其中有一个零件和汽车的转向拉杆相连，转向拉杆就像汽车转向系统的手臂。
当螺母带动这个零件移动的时候，转向拉杆也跟着动起来了。
最后，转向拉杆就会推动汽车的车轮，让车轮按照你转动方向盘的方向转动。
这样，你就可以轻松地让汽车转弯啦。
这里面还有一个小秘密哦，就是动力是怎么来的呢？其实在这个过程中，还有一个助力装置，就像一个小帮手在旁边悄悄地用力。
这个助力装置可以让你转动方向盘的时候更轻松，就像你推一个很重的箱子，有个人在旁边帮你一起推一样。
循环球式动力转向器就是这样工作的，通过小球的循环滚动，像一个紧密合作的小团队一样，把你转动方向盘的动作一步步传递下去，最终让汽车的车轮听话地转动。
汽车动力转向系结构、原理与检修课件
齿轮齿条式转向系统检修
循环球式转向系统的结构
主要由转向盘、转向轴、钢球、螺母、助力电机等组成。
循环球式转向系统的检修
检查转向轴是否有磨损、弯曲或裂纹，钢球是否正常滚动，螺母是否松动，助力电机是否工作正常等。
循环球式转向系统检修
电动助力转向系统的结构
主要由转向盘、转向轴、扭矩传感器、助力电机等组成。
液压助力转向系统故障排除
更换损坏的液压泵或油管，修复漏油或更力转向系统故障诊断与排除
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齿轮的旋转运动将力矩传递到齿条上，推动齿条轴向移动，从而带动转向轮偏转，实现汽车转向。
齿轮齿条式转向系统工作原理
循环球式转向系统主要由转向盘、转向轴、转向管柱、螺母、钢球、传动副轴、传动副蜗杆等组成。
当驾驶员转动转向盘时，力通过转向轴和管柱传递到螺母，螺母在钢球的滚动作用下产生轴向移动，同时带动传动副蜗杆旋转。
液压助力转向系统检修
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汽车动力转向系统故障诊断与排除
齿轮齿条式转向系统故障诊断与排除
检查齿轮齿条是否磨损、断裂或松动，检查转向拉杆和球头是否松动或损坏，检查转向器是否漏油或损坏。
齿轮齿条式转向系统故障诊断
更换磨损或断裂的齿轮齿条，紧固松动的转向拉杆和球头，更换漏油或损坏的转向器，调整齿轮齿条间隙。
油缸活塞的运动带动齿条轴向移动，推动齿条和齿轮的相对运动，实现汽车转向。
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液压助力转向系统工作原理
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汽车动力转向系统检修
主要由转向盘、转向轴、齿条、齿轮、助力电机等组成。
齿轮齿条式转向系统的结构
检查转向轴是否有磨损、弯曲或裂纹，齿条是否有磨损或卡滞，齿轮是否正常啮合，助力电机是否工作正常等。
电控动力转向系统工作原理
电控动力转向系统工作原理1. 介绍电控动力转向系统是现代汽车的重要组成部分之一。
它通过使用电机而非传统的机械结构来改变车辆的转向力，提高驾驶的舒适性和安全性。
本文将深入探讨电控动力转向系统的工作原理。
2. 动力转向系统分类动力转向系统可以分为液压助力转向系统和电动助力转向系统两种类型。
液压助力转向系统使用液压泵和液压缸来提供转向助力，而电动助力转向系统使用电机来提供转向助力。
本文重点介绍电动助力转向系统的工作原理。
2.1 液压助力转向系统液压助力转向系统的工作原理如下： 1. 驾驶员通过方向盘施加转向力。
2. 这个转向力通过液压泵传递给液压缸。
3. 液压泵将液压油压力提高，并将其送入液压缸。
4. 液压油压减小后，液压缸将转向力传递给转向齿条。
5. 转向齿条将转向力传递给车轮，实现转向效果。
2.2 电动助力转向系统电动助力转向系统的工作原理如下： 1. 驾驶员通过方向盘施加转向力。
2. 转向传感器检测到转向力，并将信号发送给电控单元。
3. 电控单元根据转向传感器的信号判断所需转向助力。
4. 电机控制单元接收电控单元的指令，并根据指令控制电机输出转向助力。
5. 电机通过转向齿条将转向助力传递给车轮，实现转向效果。
3. 电动助力转向系统的优势与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统具有许多优势： - 减少能源消耗：电动助力转向系统不需要液压泵，因此没有液压系统的能源消耗。
- 提高燃油经济性：电动助力转向系统减少了功耗，因此可以减少燃油消耗。
- 提升驾驶舒适性：电动助力转向系统可以根据驾驶条件自动调整转向助力，提供更好的驾驶舒适性。
- 增强安全性：电动助力转向系统可以根据驾驶条件调整转向助力，提高车辆的稳定性和操控性，增强驾驶安全性。
4. 电动助力转向系统的工作原理详解电动助力转向系统的工作原理可以进一步分为以下几个步骤：4.1 检测转向力转向传感器位于方向盘附近，可以检测到驾驶员施加的转向力。
22第二十二讲液压动力式转向系
第二十二讲液压式动力式转向系复习旧知,导入新课:机械式转向器。
一、液压动力转向装置：1.1、动力转向器的组成：动力转向系统由动力转向装置和转向传动机构两大部分组成。
液压动力转向装置包括：转向盘，转向柱，动力转向器，转向油泵，流量控制阀，安全阀，贮液罐及油管组成。
动力转向器主要由转向螺杆、齿条活塞、齿扇轴、转阀、转向器壳、补偿装置等部件组成。
(1)转向油泵：为叶片转子式结构，固定于发动机机体，由发动驱动产生转向动力油压，供给转向机正常工作。
(2)流量控制阀：控制油泵最大输油量，并能将流量控制在规定范围内，满足转向动力的需要。
(3)安全阀：限制最高油压。
当油泵输出油压过高时，安全阀便自动打开，使出油口、进油口连通，从而降低输出油压，保证转向系安全正常工作。
(4)贮油罐：贮油罐贮存定量的油液，保证供给充足的油量并有散热冷却油液的作用。
二、液压动力转向工作原理：2.1、工作原理：当汽车直线行驶时，滑阀依靠阀体内的定中弹簧(回位弹簧)保持在中间位置。
由油泵输送来的工作油，从滑阀和滑体环槽边缘的环形缝隙进入动力缸的左右腔室，又通过回油管流回油罐，这时油路保持畅通，油泵负荷小，工作油处于低压状态。
当汽车右转弯时，转向盘右转，转向杆右转，与转向轴连成一体的滑阀和左旋螺杆克服回位弹簧的弹力和反作用柱塞一侧的油压力而向右移动，这时动力缸左腔与进油道相通，而右腔则与回油道相通。
左腔油压推动动力缸内活塞向右移动，使转向垂臂作逆时针转动，从而也使转向螺母随螺杆的转动而向左移动，同时通过纵拉杆带动转向轮向右偏转。
当汽车左转弯时，如图c所示，滑阀左移，动力缸向相反方向加力。
三、液压式动力转向系常见故障诊断与排除：3.1、动力转向沉重：(1)泵磨损或传动带打滑，使油压下降，则应更换油泵或传动带。
(2)系统内油液不足，油面过低，应补充加注液压油至标记“MAX”处。
(3)液压系统内有空气，造成气阻，应及时将空气排除，消除气阻。
(4)发动机怠速过低，应检查发动机怠速是否达到技术标准，并进行调整。
动力转向系概述及其工作原理
动力转向系概述及其工作原理·动力转向系概述·液压动力转向系组成和工作原理·一、动力转向系概述1、动力转向系的功用及应用·应用：在转向阻力很大的汽车上，采用动力转向装置·转向能源：动力转向的能量只有一小部分是驾驶员提供的，大部分是发动机驱动转向油泵旋转，将发动机输出的部分机械能转化为压力能·功用：压力能在驾驶员控制下，对传动装置施加随动渐进压力，实现转向。
2、动力转向的分类（1)按动力能源分1）液压式以液压为动力源，目前广泛应用·液压动力转向系的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小·液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击2）气压式以压缩空气为动力源，仅限于重型且采用气压制动的汽车·主要应用于一部分其前轴最大轴载质量为3～7t并采用气压制动系统的货车和客车·装载质量特大的货车也不宜采用气压转向加力装置，因为气压系统的工作压力较低(一般不高于0．7MPa)，用于这种重型汽车上时，其部件尺寸将过于庞大（2)按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分1）整体式其机械转向器和动力缸设计成一体，并与转向控制阀组装在一起。
2）半整体式其转向控制阀同机械转向器组合成一体，而转向动力缸则作为一个独立的部件。
3）转向加力器其机械转向器独立，而将转向控制阀和转向动力缸组合成一体。
3、动力转向系的基本结构组成和工作原理1）结构组成·在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成·转向加力装置是由机械转向器、转向动力缸和转向控制阀三大部分组成2）液压动力转向系的工作过程·当驾驶员逆时针方向转动转向盘时，转向摇臂将拉动转向直拉杆向前运动。
·转向直拉杆的拉力作用下实现机械转向，这时汽车将向左转向．·与此同时，转向直拉杆还带动了转向控制阀中的滑阀移动，使转向动力缸的右腔接通转向油泵的出油口，右腔通过转向控制阀与转向油罐接通，转向动力缸的活塞所受的向右的液压作用力便经其推杆也作用在转向横拉杆上。
车辆动力转向系的结构、原理讲解与检修解析
检查转向储油罐中油面高度，视需要加至“Max”标记处。 降下汽车前部，起动发动机怠速运转，连续转动转向盘，注
意油面高度的变化，当油面下降时就应不断加注转向油，直 到油面停留在“Max”处，并在转动转向盘后，储油罐中不再 出现气泡为止。
三、液压动力转向系的故障诊断
中间位置但与阀体槽肩的缝隙大小不一致。 2) 控制阀内有污物阻滞，使左右转动阻力不同。 3) 液压系统中动力缸的某一油腔渗入空气。 4) 油路漏损。
（四）直线行驶转向盘发飘或跑偏 1. 现象 汽车直线行驶时，难以保持正前方向而总向一边跑偏。 2. 原因 1) 油液脏污、转向控制阀回位弹簧折断或变软，使转向控制阀
5) 如果没有达到额定值，应更换溢流阀、安全阀或更换 转向油泵。
6. 转向系统压力的检查
1) 接好压力表和节流阀。
2) 将节流阀打开，起动发动机并以怠速运转，使转向盘 向左、右旋转到极限位置，同时读出压力表上的压力。
3) 如果向左或向右的额定值达不到要求，就要修理转向 器或更换总成。
（三）转向油罐 1. 功用：储存、滤清、冷却动力转向系统工作油液。 2. 转向油罐液面高度的检查 1) 将车辆停放在平坦的地面上，使前轮处于直行位置。 2) 起动发动机，并使其达到正常的工作温度。 3) 使发动机怠速运转大约2min，左、右打几次转向盘，使油温
2. 转阀式动力转向装置 1) 基本组成
2) 工作原理 直线行驶时
左转向时
二、动力转向系的主要部件
（一）动力转向器（以转阀式为例进行介绍） 1. 转阀式循环球动力转向器
1) 机械转向器 循环球式。 2) 转向控制阀
3) 转向动力缸
2. 转阀式齿轮齿条动力转向器
动力转向器功能简介及工作原理
动力转向器的构造
从液压构造看，它是典型的三位四通H型方 向阀。汽车 的行驶方向有三种：左转向、直线行驶、右转向， 因此涉及 到的油路也必须和汽车行驶要求相一致。它的油 路有四个通 道，一个是进油通道P，一个是回油通道T，一 个是左转向通 道A，一个是右转向通道B。如下图：
动力转向器的构造〔循环球动转分 解图〕
摇 臂轴通过转向垂臂、拉杆、转向臂等和车轮连接。
动力转向器工作原理
动力转向器工作原理
当驾驶员向左转动方向盘时，即给转向器 输入了一个 向左转的信号。由于地面转向阻力大，起初车轮、 摇臂轴、 转向螺母、转向螺杆均保持不动，阀芯在外力 〔方向盘转动 力〕的作用下，将抑制扭杆的弹簧作用力，带动 阀套产生角 位移，使向左的油口翻开，向右的油口关闭，这 样，来自油 泵的液压油通过左油口流到转向器的下腔，由于
压力取高，对转向器本身没有多大的影响， 但 对泵的影响比较大。这一点主要是表达在方向打 死 舵的情形。国外的转向器都有行程限位阀，而国 内 很多产品都没有装，有些哪怕是装了，产品质量 也 难以保证，无法保证在即将到达极限位置时转向 器
第五部分 动力转向系统的故障形式分析
动力转向系统的故障形式分析
动力转向器工作原理
这个过程是动态的：车轮的转向阻力越大， 那么所需的
压力越高；车轮转向阻力减小，那么在转向螺母 上产生的力
也会减小，工作腔油压也会相应降低，降低到仍 能维持车轮
继续转动为止。此时，另一腔的油液在转向螺母 的推动下沿
着回油通道回到转向油罐。当方向盘停顿转动时， 在扭杆弹
簧力的作用下，阀套回到中间位置，使两腔压力 平衡，使车
动力转向系统的功能
2、转向灵敏，操纵轻便 动力转向系统能按驾驶员的意图轻便而迅速 地使汽车
汽车动力转向器的类型及工作原理
汽车动力转向器的类型及工作原理采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机(或电机)驱动的油泵(或空气压缩机)所提供的液压能(或气压能)。
用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。
下面介绍动力转向器的类型及工作原理。
(1)动力转向器的类型按传能介质的不同，动力转向器有气压式和液压式两种。
装载质量特大的货车不宜采用气压动力转向器，因为气压系统的工作压力较低(一般不高于0.7MPa)，用于重型汽车上时，其部件尺寸将过于庞大。
液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小。
液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击。
因此，液压动力转向器已在各类各级汽车上获得广泛应用。
根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压动力转向装置分为整体式（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体）、组合式（把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立）和分离式（机械式转向器独立，把转向控制阀和转向动力缸设计为一体）三种结构型式。
这里仅介绍液压整体式动力转向器。
(2)动力转向系统的工作原理动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助装置组成的。
如下图，转向油泵6安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。
转向油罐 5有进、出油管接头，通过油管分别与转向油泵和转向控制阀2联接。
转向控制阀用以改变油路。
机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。
当汽车直线行驶时，转向控制阀2将转向油泵6泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。
当汽车需要向右转向时，驾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，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。
液压动力转向器的工作原理
液压动力转向器的工作原理全液压转向器主要由随动转阀和计量马达组成。
随动转阀包括阀芯7、阀套6、阀体3 , 掌握油流方向。
由定子13 ,转子9,实现计量马达的功能，以保证出口油量与方向盘的转角成正比。
转动方向盘，当有油通过计量马达时，通过转子9 ,联动轴
8 ,拔销5 ,带动阀套6与阀芯7同向转动，将油送到流量放大阀的先导油进出口，掌握流量放大阀的主阀芯动作，油量得到放大.从而掌握转向。
随动阀处于中间位置（即方向盘不动）时，
先导泵排出的油经掌握油路溢流阀回油箱转动方向盘时，先导泵来油经随动转阀到计量马达。
推动转子随方向盘同步转动，将先导油送到流量放大阀阀杆一端.使其阀杆动作，实现转向。
阀杆另一端的油经随动转阀回油箱，当方向盘转得较快时，通过计量马到达流量放大阀阀杆一端的先导油多，阀杆位移量增大，转向那么较快。
方向盘与阀芯连接在一起，当方向盘转动时，阀芯转过一个小角度，直到弹簧片被压，阀套才跟着旋转，这时阀芯与阀套分开一个角度，将油路接通，与此同时，与阀套相连的联动轴一起转动，带动定子内转子的旋转把与方向盘转角成肯定比例的先导油送至流量放大阀。
方向盘停止转动弹簧片使得阀套、阀芯回到中间位置，将油路关闭。
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动力转向器工作原理
2、传动比 i
传动比是反映汽车转向灵敏的一个重要参数。装动转的
卡车要求转向不需要太灵敏，而轻型车和轿车要求转向灵 敏，所以，对它们的传动比要求不一样。对于机械转向器来 说，传动比是转向器的输出力矩和输入力矩的比值，传动比 大，可以操舵省力，但传动效率降低，转向时的转动圈数将 增多。 传动比计算公式： 循环球： i = πmz/p m:齿轮模数 z: 齿轮整园齿数
该曲线表示了动力转向器随着手力增加输出载荷增大的 不同情况。在低输入手力和高输入手力时，两者输出载荷增 加的速度显然是不同的。设计时要求在直线行驶位置附近， 由于转向阻力较小，希望外助力作用增加的小一些，机械转 向的程度相对大一些，使驾驶员在此小角度范围转向时对地 面阻力变化的感觉更直接一些。在大角度转向时，转向阻力 较大，希望外助力大一些，使驾驶员转向轻便些，即此时输 出载荷应明显增加。
动力转向系统的功能
3、有道路感觉（路感效应）
在装有动力转向的各种汽车，动力转向系统能及时地把
地面阻力的情况成正比例地反映到方向盘上，使驾驶员对道 路变化情况心中有数，即有“路感”。 转向手力特性直接决定该动力转向器的路感，路感的大 小与转向器结构有直接关系，通常用转向区段的路感强度值 来表示。路感强度的定义为转向手力增加单位值时相应输出 载荷的变化量。 在转阀式动力转向器的设计中，可以通过改变扭杆的刚度 和转阀刃口的过流面积来调整转向手力特性供用户选用。
动力转向器功能简介 及工作原理
浙江全兴机械制造有限公司
二OO九年三月三十日
目 录
第一部分：动力转向系统概况
第二部分：动力转向系统的分类和功能
第三部分：动力转向器的结构
第四部分：动力转向器的工作原理 第五部分：动力转向系统的故障模式分析 第六部分：结束语
第一部分 动力转向系统的概况
动力转向系统概况
动力转向器工作原理
这个过程是动态的：车轮的转向阻力越大，那么所需的 压力越高；车轮转向阻力减小，那么在转向螺母上产生的力 也会减小，工作腔油压也会相应降低，降低到仍能维持车轮 继续转动为止。此时，另一腔的油液在转向螺母的推动下沿 着回油通道回到转向油罐。当方向盘停止转动时，在扭杆弹 簧力的作用下，阀套回到中间位置，使两腔压力平衡，使车 轮保持直线行驶。所以动力转向系统是一个典型的随动系 统，所有的过程都是在动态的情况下实现的。 右转向的原理和左转向的原理相同。
轻劳动强度，提高了行驶安全性。一般把采用了转向加力装置
的转向系统称为“动力转向系统 ”。
动力转向系统概况
目前国内载重量在5吨以上的载重汽车、自卸车、 变型车等全部都装有转向加力装置。现在，在豪华旅行
车、中高档轿车上，动力转向系统也已经成为标准配置，
从而大大提高了这些汽车的转向轻便性和机动性；部分 农用车、轻型汽车等也开始选装动力转向系统。随着汽 车工业的发展，新技术的不断使用，近年来，国外先进 的汽车企业纷纷推出电动转向 。
动力转向系统的功能
4、维持直线行驶，保证车轮自动回正
汽车在行驶中能够自动维持直线运动，在转向后车轮能
自动回正，都是由汽车前轮定位保证的。装有动力转向系统 的各种汽车，其液压加力装置不仅不妨碍前轮定位的功能， 而且还有各种辅助装置来维持汽车的直线行驶和保证车轮自 动回正。 汽车在直线行驶时，路面的凹凸不平将引起阀的振动， 为保证动力转向系统的控制阀不因振动而开启，出现自行加 力转向的情况，在控制阀中都有使滑阀或转阀自动对中的弹 性元件，如回位弹簧、扭杆等。
动力转向器工作原理
齿轮齿条动转所需流量的计算公式 理论流量计算公式： Q0 = 60×1.5r/s×i×△S/106 L / min i：线角传动比，表示方向盘转一圈齿条移动的距离 △S：有效缸径： △S=1/4×π×（D12－D22) D1 : 缸筒直径（mm) D2 : 齿条直径(mm) Q1=(1.5~2) Q0 + Q2 经验公式 Q1 : 实际需要的流量 L/min Q2 : 转向器允许的内泄漏值。一般规定≤15% Q1
动力转向器工作原理
举例计算解放151六平柴转向器所需的流量： 与解放151六平柴相配套的转向器的助力缸径100mm， 螺杆螺距13.5mm Q0=60×1.25×13.5×1/4×3.14×1002/106 =7.95 L/min ≈ 8L/min Q1=(1.5~2)×8 + Q2 Q2= 0.15Q1 Q1= 14 ~18.8 L/min 取Q1 =16 L/min 可以满足转向器的供油要求。
p：螺杆螺距
动力转向器工作原理
齿轮齿条的线角传动比公式
i =πmn×z/cosβγ
mn：齿轮模数 z : 齿轮齿数
cosβγ：齿轮法向倾角
齿轮齿条的线角传动比表示齿轮转一圈齿条移动的距离。
动力转向器工作原理
3、流量Q
转向助力泵必须提供给转向器合适的流量，转向器才能
最有效地工作。流量选大了，系统背压偏高，对转向助力泵 和系统的效率都非常不利，选小了，又会导致转向沉重、转 向滞后等非常严重的影响。转向油泵工作流量的选取是根据 方向盘最大瞬时转速计算的。先计算出满足方向盘最大瞬时 转速所需的理论流量Q0，再确定实际需要的流量Q1。 汽车方向盘的最大转速n对于轿车来说，按1.5 r/s计 算，对于其他车辆来说按照1.25 r/s计算。
动力转向器工作原理
动力转向器工作原理
当驾驶员向左转动方向盘时，即给转向器输入了一个 向左转的信号。由于地面转向阻力大，起初车轮、摇臂轴、 转向螺母、转向螺杆均保持不动，阀芯在外力（方向盘转动 力）的作用下，将克服扭杆的弹簧作用力，带动阀套产生角 位移，使向左的油口打开，向右的油口关闭，这样，来自油 泵的液压油通过左油口流到转向器的下腔，由于地面阻力较 大，在转向螺母上产生一个较大的阻力，使下油腔的压力持 续升高，直到把转向螺母推动，带动车轮转向。
动力转向器工作原理
转向器工作状态图
动力转向器工作原理
动力转向器工作原理
动力转向器工作原理
动力转向器工作原理
左转向工作原理
如下图所示，方向盘通过转向管柱和阀芯连 在一起，阀芯和螺杆通过扭杆连接在一起，螺杆和 螺母以钢球为传动介质，以螺纹的方式进行连接， 螺母和摇臂轴以齿轮齿条啮合的方式进行连接，摇 臂轴通过转向垂臂、拉杆、转向臂等和车轮连接。
第二部分 动力转向系统的分类和功能
动力转向系统的分类
按照动力源形式分，可以分为液压式、气动 式和电动式。 液压式动力转向系统按照油液的流动形式可 以分为常流式和常压式。目前大部分车型都采用 常流式转向系统。常流式动力转向系统是指在汽 车行驶过程中，助力泵从油罐吸入油液，又被油 泵排出，经过转向控制阀回到油罐，一直处以常 流状态。这种系统结构简单，油泵常处在不工作 状态，所以油泵的寿命比较长、消耗的功率也小， 在国内外应用广泛。
动力转向系统的分类
常流式动力转向器按照控制阀形式可以分 为滑阀式和转阀式动力转向器； 按照动力缸、转阀和转向器的相互位置可 以分为整体式和分置式； 根据传动方式可以分为循环球式和齿轮齿 条式。
动力转向系统的分类
我们主要介绍整体式循环球动力转向器和齿 轮齿条转向器。它集机械转向器、动力缸、转向 控制阀于一体，和转向助力泵、转向油罐、横直 拉杆、球头、油管等共同组成汽车的转向系统， 是汽车上的两大保安件之一。转向助力泵负责提 供动力源，而转向器则是转向系统的终端执行机 构。
动力转向器工作原理
循环球转向器所需流量计算公式： Q0=60×T×N×S L/min T : 转向器的螺杆螺距 一般来说，70缸径以下的产品按 9.525mm选取，70~80 缸径（含）的产品按11.5mm选取， 85缸径以上的按13.5mm选取。 N : 转向盘最大瞬时转速 S : 转向器的助力缸径 Q1=(1.5~2) Q0 + Q2 经验公式 Q1 : 实际需要的流量 L/min Q2 : 转向器允许的内泄漏值。一般规定≤15% Q1
动力转向器的结构
从液压结构看，它是典型的三位四通H型方向阀。汽车 的行驶方向有三种：左转向、直线行驶、右转向，因此涉及 到的油路也必须和汽车行驶要求相一致。它的油路有四个通 道，一个是进油通道P，一个是回油通道T，一个是左转向通 道A，一个是右转向通道B。如图所示：
动力转向器的结构（循环球动转分解图）
动力转向器的结构（齿轮齿条分解图）
第四部分 动力转向器工作原理
动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转向器工作原理
这里主要是介绍转阀式动力转向器的作用原理。
由上面的液压结构部分可以看出，当汽车在直线行驶时 （即中间位置时），转向助力泵输出的油液通过转阀分配， 四个油路通道全部接通，油液直接流回到转向油罐，控制阀 处于常开状态。动力缸两腔无压力差，转向螺母保持静止状 态，摇臂轴不输出力矩。如图所示：
循环球动力转向系统布置图
齿轮齿条动力转向器液压系统布置图
齿轮齿条动力转向系统布置图
动力转向系统的功能
1、使用安全可靠
在动力转向系统的设计中，要充分考虑到汽车的安 全性，必须保证汽车在各种恶劣的工况下都能安全行驶。 一般在液压加力装置中，都采用了具有较大工作压 力和足够流量的转向助力泵，选用了合适直径的动力缸， 提供足够的推力，以保证汽车在恶劣的工况下能按一定的 速度转向行驶。为保证油泵安全工作，系统中设有安全阀， 其开启压力既能满足转向加力的需要，又能保证油泵工作 安全可靠，在油压超过规定数值时自动卸荷。 当轮胎突然爆破时，前轮会有向一侧偏斜的倾向。由 于动力转向系统中动力缸的阻力和分配阀在此时可以反向 接通，将阻止车轮突然向一侧偏移，保证行驶的安全。
动力转向系统的功能
5、有随动作用
动力转向系统本身就是一个随动系统，它能随系统输入 讯号的变化而动作。由于控制阀本身所具有的功能，即转向 手力和输出载荷存在一定的关系，所以它总是能随着输入讯 号的变化自动地改变油泵供给动力缸工作油压的方向，随着 驾驶员的动作按需要的方向和路面阻力的大小起转向加力作 用。这就是汽车动力转向系统的随动作用。关于这一点，在 后面将会有更详细的述及。