机械转向系统机械转向系统主要由转向操纵机构
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转向中心：汽车转向时，要求所有车轮轴线都应相交于 一点，此交点o称为转向中心。
第23章 汽车转向系统
Βιβλιοθήκη Baidu
汽车四个车轮A、B、 C和D转轴的延长线相 交于一点o，o点即为车 轮的转动中心，四个车 轮的运动轨迹形成同心 圆。这就是汽车转向基 本特性。
转弯半径：由 转向中心O到外转 向轮与地面接触点 的距离R称为汽车 的转弯半径。
转向动力缸
动力转向系统组成
机械转向器 转向摇臂
转向拉杆
转向油罐 转向油泵
转向动力缸
转向节 梯形臂
转向控制阀
转向横拉杆
第23章 汽车转向系统
(2) 电动助力动力转向系统
电动助力动 力转向系统， 简称电动式 EPS或EPS在 机械转向机构 的基础上，增 加信号传感器、 电子控制单元 和转向助力机 构。
转向时，应保证转向轮作纯滚动。 内转向轮转角β应大于
外转向轮转角α。角α与β 的理想关系式应为：
ctg=ctg+B/L
B—两侧主销与地面相交的距离 L—汽车轴距
梯形机构在一定车轮偏转角范围 内，使两侧车轮偏转角的关系大体上 接近于理想关系。
第23章 汽车转向系统
三、转向系统角传动比
1.转向器角传动比iω1 转向盘转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比。
2.转向传动机构传动比iω2 转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节
的转角相应增量之比。
3.转向系统角传动比iω
iω = iω1 iω2
转向系角传动比越大，转向越轻便，但传动比
过大，将导致转向操纵不够灵敏。
第23章 汽车转向系统
对于一般汽车而言，iω2大约为1。由此可见， 转向系统角传动比主要取决于转向器角传动 比。转向系统角传动比越大，转向时加在转 向盘上的力矩就越小，转向轻便。但转向系 统角传动比大会导致转向操纵不灵敏。所以， 转向系统角传动比的大小要协调好“转向轻 便”与“转向灵敏”之间的矛盾。
机械转向系统:完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。 动力转向系统:兼用驾驶员体力和发动机动力为转向 能源的转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动 助力动力转向系统。
第23章 汽车转向系统
1、机械转向系统
机械转向系统主要由转向操纵机构、转向器 和转向传动机构三部分组成(见图23-1)。
转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括从转 向盘到转向器输入端的零部件。
极限可逆式转向器多用于中型以上越野汽车和矿 用自缷汽车。
2.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。
第23章 汽车转向系统
转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免使驾 驶员过度紧张是有利的，但不宜过大，以免过分影 响灵敏性。一般说来，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 10°～15°。当零件磨损时，严重到使转向盘自 由行程超过25°～30°必须进行调整。
第23章 汽车转向系统
二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式
为了避免在汽车转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力 和轮胎过快磨损，要求转向系能保证在汽车转向时，所有车轮 均作纯滚动。
若使汽车能顺利转向，各车轮不产生滑动，转向车轮须同 向偏转，且所有车轮需要绕着一个转向中心转动，保证各车轮 在转向过程中均为纯滚动。
第23章 汽车转向系统
2. 动力转向系统
动力转向系统就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。 (1) 液压式动力转向系统 图23-2所示为一种液压式 动力转向系统的组成和液压转向加力装置的管路布置 示意图。
动力转向系
在机械转向系的基础上加设了一套转向加力装置。
转向控制阀
转向油罐 转向液压泵
第23章 汽车转向系统
23.1 概述
用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转 向系统。
汽车转向系统的功用就是保证汽车能按驾驶员的 意志而进行转向行驶。
汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此 汽车转向系统的零件都称为保安件。
第23章 汽车转向系统
一、汽车转向系统类型和组成
汽车转向系统按转向能源的不同，分为两大类： 机械转向系统 动力转向系统
第23章 汽车转向系统
1、转向器传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比，称为转向器
传动效率。 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，则称为逆效率。
逆效率很高的转向器很容易将经转向传动机构传 来的路面反力传到转向轴和转向盘上，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。
第23章 汽车转向系统
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转向器，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，道路的转向阻力矩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。
第23章 汽车转向系统
逆效率略高于不可逆式的转向器，称为极限可逆 式转向器，其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之 间，而接近于不可逆式。采用这种转向器时，驾驶员 能有一定的路感，转向轮自动回正也可实现，而且只 有在路面冲击力很大时，才能部分地传到转向盘。现 代汽车上一般不采用不可逆式转向器。经常在良好路 面上行驶的汽车，多采用可逆式转向器。
23.2 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
（一）转向器作用 转向器是转向系的减速传动装置，一般有1-2级减 速传动副。 1)减速增扭，使转向轻便灵敏； 2)改变转矩方向。 （二）转向器型式 1）齿轮齿条式：国产轿车 2）循环球式：CA1091、BJ2020 3）蜗杆曲柄指销式：EQ1090E
转向器就是把转向盘传来的转矩按一定传动比放大并输出 的增力装置。
转向传动机构是把转向器的运动传给转向车轮的机构，包 括从摇臂到转向车轮的零部件。
第23章 汽车转向系统
转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂
转向器
转向轴
转向万向节
转向盘
转向节 梯形臂
横拉杆
转向梯形
第23章 汽车转向系统
机械式转向系的工作过程
第23章 汽车转向系统
Βιβλιοθήκη Baidu
汽车四个车轮A、B、 C和D转轴的延长线相 交于一点o，o点即为车 轮的转动中心，四个车 轮的运动轨迹形成同心 圆。这就是汽车转向基 本特性。
转弯半径：由 转向中心O到外转 向轮与地面接触点 的距离R称为汽车 的转弯半径。
转向动力缸
动力转向系统组成
机械转向器 转向摇臂
转向拉杆
转向油罐 转向油泵
转向动力缸
转向节 梯形臂
转向控制阀
转向横拉杆
第23章 汽车转向系统
(2) 电动助力动力转向系统
电动助力动 力转向系统， 简称电动式 EPS或EPS在 机械转向机构 的基础上，增 加信号传感器、 电子控制单元 和转向助力机 构。
转向时，应保证转向轮作纯滚动。 内转向轮转角β应大于
外转向轮转角α。角α与β 的理想关系式应为：
ctg=ctg+B/L
B—两侧主销与地面相交的距离 L—汽车轴距
梯形机构在一定车轮偏转角范围 内，使两侧车轮偏转角的关系大体上 接近于理想关系。
第23章 汽车转向系统
三、转向系统角传动比
1.转向器角传动比iω1 转向盘转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比。
2.转向传动机构传动比iω2 转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节
的转角相应增量之比。
3.转向系统角传动比iω
iω = iω1 iω2
转向系角传动比越大，转向越轻便，但传动比
过大，将导致转向操纵不够灵敏。
第23章 汽车转向系统
对于一般汽车而言，iω2大约为1。由此可见， 转向系统角传动比主要取决于转向器角传动 比。转向系统角传动比越大，转向时加在转 向盘上的力矩就越小，转向轻便。但转向系 统角传动比大会导致转向操纵不灵敏。所以， 转向系统角传动比的大小要协调好“转向轻 便”与“转向灵敏”之间的矛盾。
机械转向系统:完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。 动力转向系统:兼用驾驶员体力和发动机动力为转向 能源的转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动 助力动力转向系统。
第23章 汽车转向系统
1、机械转向系统
机械转向系统主要由转向操纵机构、转向器 和转向传动机构三部分组成(见图23-1)。
转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括从转 向盘到转向器输入端的零部件。
极限可逆式转向器多用于中型以上越野汽车和矿 用自缷汽车。
2.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。
第23章 汽车转向系统
转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免使驾 驶员过度紧张是有利的，但不宜过大，以免过分影 响灵敏性。一般说来，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 10°～15°。当零件磨损时，严重到使转向盘自 由行程超过25°～30°必须进行调整。
第23章 汽车转向系统
二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式
为了避免在汽车转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力 和轮胎过快磨损，要求转向系能保证在汽车转向时，所有车轮 均作纯滚动。
若使汽车能顺利转向，各车轮不产生滑动，转向车轮须同 向偏转，且所有车轮需要绕着一个转向中心转动，保证各车轮 在转向过程中均为纯滚动。
第23章 汽车转向系统
2. 动力转向系统
动力转向系统就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。 (1) 液压式动力转向系统 图23-2所示为一种液压式 动力转向系统的组成和液压转向加力装置的管路布置 示意图。
动力转向系
在机械转向系的基础上加设了一套转向加力装置。
转向控制阀
转向油罐 转向液压泵
第23章 汽车转向系统
23.1 概述
用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转 向系统。
汽车转向系统的功用就是保证汽车能按驾驶员的 意志而进行转向行驶。
汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此 汽车转向系统的零件都称为保安件。
第23章 汽车转向系统
一、汽车转向系统类型和组成
汽车转向系统按转向能源的不同，分为两大类： 机械转向系统 动力转向系统
第23章 汽车转向系统
1、转向器传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比，称为转向器
传动效率。 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，则称为逆效率。
逆效率很高的转向器很容易将经转向传动机构传 来的路面反力传到转向轴和转向盘上，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。
第23章 汽车转向系统
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转向器，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，道路的转向阻力矩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。
第23章 汽车转向系统
逆效率略高于不可逆式的转向器，称为极限可逆 式转向器，其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之 间，而接近于不可逆式。采用这种转向器时，驾驶员 能有一定的路感，转向轮自动回正也可实现，而且只 有在路面冲击力很大时，才能部分地传到转向盘。现 代汽车上一般不采用不可逆式转向器。经常在良好路 面上行驶的汽车，多采用可逆式转向器。
23.2 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
（一）转向器作用 转向器是转向系的减速传动装置，一般有1-2级减 速传动副。 1)减速增扭，使转向轻便灵敏； 2)改变转矩方向。 （二）转向器型式 1）齿轮齿条式：国产轿车 2）循环球式：CA1091、BJ2020 3）蜗杆曲柄指销式：EQ1090E
转向器就是把转向盘传来的转矩按一定传动比放大并输出 的增力装置。
转向传动机构是把转向器的运动传给转向车轮的机构，包 括从摇臂到转向车轮的零部件。
第23章 汽车转向系统
转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂
转向器
转向轴
转向万向节
转向盘
转向节 梯形臂
横拉杆
转向梯形
第23章 汽车转向系统
机械式转向系的工作过程