汽车结构原理 转向系 详解
汽车结构原理转向系详解
21.2.2 与独立悬架配用的机械转向系
1、转向操纵机构： 转向盘、安全转向柱、转向柱转换器、转
角限制器
2、转向器
4．摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的____________。
5．在设计离合器时，除需保证传递发动机最大转矩外，还应满足________、 ________、_________及_________等性能要求。
6．摩擦离合器基本上是由_________、__________、__________和_________等 四个部分构成的。
转向节臂
转向节 梯形臂
横拉杆
转向梯形
转向操纵机构:从转向盘到传动轴的一系列零部件。
转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、 梯形臂、转向横拉杆。
转向器：起减速增扭作用的减速传动机构。
转向梯形：由左右梯形臂、转向横拉杆、前轴构成转 向梯形。其作用是保证左、右转向轮按一定规律进 行偏转。
机械式转向系的工作过程
（3）传动副的传动特点
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，易出现转向盘“打手”现象。
3、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，实现汽车顺利转向。 要求：较大的刚度和强度
吸收振动、缓冲 分类：非独立悬架配用转向传动机构
21.3 助力转向系
功用：在转向阻力较大时，可以减轻驾驶员的 疲劳强度，改善转向系统的技术性能。 分类： 1、按工作介质分 液压式： 以液压为ห้องสมุดไป่ตู้力源。工作时无噪声，工 作滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击， 应用广泛。 气压式： 以压缩空气为动力源。 前轴最大轴载 质量为3~7吨并采用气压制动的货车。
论述汽车转向原理
论述汽车转向原理汽车转向是指在行驶过程中，通过操纵转向系统，使车辆改变行驶方向的过程。
正确的转向原理和操作可以保证车辆行驶的安全和稳定性。
本文将从转向系统的组成部分、转向原理、转向系统的类型以及转向系统的故障等方面进行论述。
一、转向系统的组成部分转向系统主要由转向轴、转向节、转向臂、转向杆、转向机构、转向齿轮、转向助力装置、转向传感器等组成。
转向轴是连接前轮的核心部件，它通过转向节将转向力传递给前轮。
转向臂则是连接悬挂系统和转向节的部件，通过转向杆和转向机构将驾驶员的操纵力传递给转向臂，从而使车辆转向。
转向齿轮是转向机构的核心部件，它通过与转向杆的齿轮传动，实现转向力的放大和转向角度的控制。
转向助力装置可以根据驾驶员的操纵力大小，提供相应的助力，减轻驾驶员的操纵负担。
转向传感器则可以实时监测转向角度和转向力的大小，为其他系统提供必要的信息。
二、转向原理转向原理是指通过转向系统将驾驶员的操纵力转化为前轮的转向力，从而使车辆改变行驶方向。
在传统的机械转向系统中，驾驶员通过转动方向盘，使转向杆与转向机构产生相对转动。
转向机构中的转向齿轮将转动的力量传递给转向轴，再通过转向节传递给前轮，从而使车辆转向。
在现代的电动助力转向系统中，驾驶员的操纵力通过转向杆传递给转向助力装置，装置根据驾驶员的操纵力大小提供相应的助力。
助力装置通过电动机或液压泵等方式提供助力，使转向力更加轻便灵活，提高驾驶舒适性和安全性。
三、转向系统的类型根据转向机构的不同，转向系统可以分为机械转向系统、液压助力转向系统和电动助力转向系统等几种类型。
机械转向系统简单且可靠，适用于小型车辆。
它通过机械传动方式将驾驶员的操纵力传递给前轮，实现转向。
液压助力转向系统在机械转向系统的基础上增加了液压助力装置，通过液压泵和液压缸的作用，提供一定的助力，使转向更加轻便。
电动助力转向系统是目前汽车转向系统的主流。
它通过电动机驱动助力泵，通过电子控制单元控制助力装置，根据驾驶员的操纵力大小提供相应的助力，使转向更加灵活和舒适。
汽车转向系统结构及特点PPT课件
三、动力转向器
1. 齿轮齿条式液压动力转向器
2. 循环球式动力转向器
循环球式动力转向器由循环球式的机械转向器、动力缸、 转阀式转向控制阀、行程卸荷阀、部分管路等组成。
循环球式汽车动力转向器
（1）转向控制阀的作用是控制转向液压油的流向、实 现转向助力。
转向直拉杆
3. 转向横拉杆
转向横拉杆用钢管制成，其两端切有螺纹，一端为右旋， 一端为左旋，与横拉杆接头旋装连接。
4. 转向节臂和梯形臂
转向节臂和梯形臂 1—左转向梯形臂 2—转向节 3—锁紧螺母 4—开口销 5—转向节臂 6—键
二、与独立悬架配用的转向传动机构
与独立悬架配用的转向传动机构示意图
要实现正确的转向，必须有一个转向中心，同时满足 内转向轮偏转角β 和外转向轮偏转角α 的关系是：
ctgα=ctgβ+B/L 式中： B——两主销中心距离，
L——汽车轴距。
第二节 转向操纵机构 学习目标
1.掌握转向操纵机构的工作原理。 2.掌握转向操纵机构主要零部件的结构。
转向操纵机构的作用是产生转动转向器所必需的操纵 力，并具有一定的调节和安全性能。
三、转向管柱
1. 可分离式安全转向操纵机构
上海桑塔纳轿车可分离式安全转向操纵机构 a)正常工作位置 b)转向盘受撞击时转向操纵机构工作情形 1—下转向轴 2—上转向轴 3—转向管柱 4—可折叠安全元件
5—转向盘 6—凸缘 7—驱动销 8—半月形凸缘盘
2. 缓冲吸能式转向操纵机构
钢球滚压变形管柱
波纹管
2. 转阀式转向控制阀
通过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。
转向系统的构造原理与故障检修
2. 液压动力转向系工作原理 以图15-20为例，说明如下： 15-20为例，说明如下： 汽车直线行驶时，转向阀在转向控制下将低压油油路回O 汽车直线行驶时，转向阀在转向控制下将低压油油路回O、高压动力 油路P 通动力缸左腔L的油路A 通动力缸右腔R的油路B 油路P、通动力缸左腔L的油路A、通动力缸右腔R的油路B四路油道接 通，转向油泵处于卸荷状态，动力缸R 通，转向油泵处于卸荷状态，动力缸R、L腔无压力，动力转向器无助 力。 驾驶员顺时针转动方向盘，带动转向阀，控制动力油由P经A到达动力 驾驶员顺时针转动方向盘，带动转向阀，控制动力油由P 缸L腔，R腔制动油由B回流到O，动力缸两腔压力不同，推动活塞运动， 腔，R腔制动油由B回流到O 通过传动机构使左、右转向轮向右偏转，从而实现右转向助力。向左 转向时情况相反。在转向过程中，驾驶员只施加很小的操纵力，大部 分动力由液压转向泵提供。 当动力转向装置出现故障时， 在驾驶员的作用下，实现机 械转向。此时，单向阀打开， R、L两腔液压油可与主油路 自由流通。
图15-24 潜没式双作用叶片泵
第三节 转向系统常见故障诊断与检修 一、常见故障及经验诊断法 大多数汽车的转向轴是前轴。前轴和转向系的常见故障是前轮轮胎磨损不 正常、转向盘自由行程过大、转向沉重、自动跑偏和前轮摆头等。 1. 前轮轮胎磨损不正常 （1）现象：轮胎磨损速度加快，胎面形状出现异常。 （2）原因： a. 轮胎气压不符合要求； b. 轮胎长期未换位； c. 前轮定位不正确，其中尤其是前束与外倾配合不正确； d. 轮毂轴承松旷或转向节与主销松旷； e. 纵、横拉杆或方向机松旷； f. 钢板弹簧u形螺栓松旷； 钢板弹簧u g. 钢板弹簧衬套与其销松旷； h. 前轮径向圆或端面圆跳动太大； i. 前轮旋转质量不平衡； j. 前轮摆头； k. 前轴与车架纵向中心线不垂直或车架两边的轴距不等； l. 前轴或车架弯、扭变形；
12第十二章汽车转向系
结构型式之一， 一般有两级传动副，第一级 是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动 副。 XHQDH
为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦，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。 螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道 内。 转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入 螺母侧面的一对通孔中。导管内也装满了钢球。这样， 两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立 的封闭的钢球“流道"。
α ——外轮转向角 β ——内轮转向角 B ——两侧主销间距离 L —— 汽车轴距 转向轮内轮最大偏转角约在34°―42°，最小转弯半径一般为5-12mm。
5. 转向器的传动比及传动效率
1)线位移输出的转向器的传动比：用转向盘每转一圈时 转向器输出轴的线位移的大小来表示； 2)角位移输出的转向器的传动比： 转向器角传动比（i1）=转向盘摆角/转向摇臂摆角 一般货车i1为16-32，轿车 i1为12-22 转向传动机构角传动比（i2）=转向摇臂摆角/同侧转向 轮偏转角 i2 一般为1左右 3)转向系角传动比（iw）= i1× i2 转向器的传动比越大，转动转向盘所需要的操纵力就越 小，但转向操纵的灵敏度就会下降。有的汽车转向器在 转向过程的不同阶段，其传动比的大小是不相等的（可 变传动比转向器）。
6)可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也
高；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率 为零；半可逆式转向器正传动效率高，逆传动 效率较低。 7)所有的转向器都要求正传动效率要高，这样 转向力通过转向器时损失少，转向操纵便灵活。 好的转向器应有适当的逆传动效率，使驾驶员 通过操纵转向盘既能对道路情况有明显的"路感"， 但又不能使路面不平对转向盘产生过大的冲击。
汽车转向系工作原理(一)
汽车转向系工作原理(一)汽车转向系工作汽车转向系指的是汽车的方向盘与车轮之间的联动装置。
在行驶中，方向盘的转动将会引起车轮的转动，从而控制车辆的方向。
接下来将逐步深入介绍汽车转向系的工作原理。
方向盘与转向机的连接转向机转向机作为汽车转向系的核心组件，负责将方向盘的转动转化为车轮的转动。
常见的转向机有齿轮式转向机和齿条式转向机两种。
方向盘方向盘可以说是汽车中最重要的控制器之一。
它通过一系列的链接装置连接到转向机上，将驾驶员的转动动作传递到转向机上。
链接装置链接装置通常分为两个部分：转向节和转向柱。
转向节连接方向盘和转向柱，在转向柱内形成一条传递信号的狭缝。
动力助力转向动力助力转向是指通过具有液压、电动、机械等不同方式的转向助力器，增大转向力矩，从而缩小驾驶员操纵方向盘的力度。
它使得驾驶员可以更加轻松地操作车辆，减轻驾驶的疲劳感。
具体操作当驾驶员旋转方向盘时，由于转向柱和齿轮式转向机或齿条式转向机之间的连杆，使得转向机转动，从而驱动车轮转向，并改变车辆的行驶方向。
结语汽车转向系不仅仅是一款简单的机械装置，其中还包含了多种工作原理和构造。
对其进行深入研究，不仅可以给我们带来驾驶的便利，还有助于我们更好地了解汽车的结构和功能。
汽车转向系工作（续）在上一篇文章中，我们介绍了汽车转向系的基本构造和工作原理，以及加装动力助力转向装置的作用。
在本文中，我们将更深入地了解汽车转向系统的细节和注意事项。
转向机构的细节齿轮式转向机和齿条式转向机的区别齿轮式转向机是指由齿轮传动，将方向盘的旋转转化为车轮的旋转的转向机型号。
而齿条式转向机是依靠齿条相应滑动，与之关联的是付诸任何转向操作。
两者的最主要区别在于，齿轮式转向机更为精确，因为它使用了一个齿轮与其他齿轮相互配合并运转。
齿条式转向机运用齿条与齿轮之间的相互作用，高速旋转能带来一些更增分的力量和耐用度。
液压式转向、电动转向和机械式转向上文提到的动力助力转向机制，包括液压式转向、电动转向和机械式转向。
底盘组成部分-转向系统组成介绍
三、动力转向的组成
四、动力转向的工作原理
五、典型整体式动力转向
一）组成
3-短轴(接转阀)； 4-扭杆轴(接阀体) ；12-转阀；13-阀 体；14-下端轴盖 ；17-转向螺杆； 18-转向摇臂轴； 19-齿条-活塞； 22-壳体31-进油口 座及止回阀；32进有口；33-出油 口；
二、工作原理
二）啮合间隙调整 －转向盘自由行程调整
改变转向摇臂 轴的轴向位置即改 变扇齿与螺母之间 的相对位置就可改 变齿轮齿条啮合间 隙
三）传动副的特点
1. 正反传动效率高90％～95％； 2. 操纵轻便，使用寿命长；
二、齿轮齿条式转向器
一）组成与工作原理
齿轮齿条传动副 无间隙啮合装置：弹簧通过 压块将齿条压到齿轮上，保证无间隙啮合
汽车处于直线行驶位置时，从转动转 向盘到车轮开始偏转对应的转向盘转角， 称为转向盘自由行程。
第19-2 转向器
一、转向器的作用
1．减速增扭 2．改变传力方向。
二、分类
1. 按照结构形式分类
1）循环球式转向器 2）齿轮齿条式转向器 3）球面蜗杆滚轮式转向器 4）曲柄指销式转向器 5）蜗轮蜗杆式转向器
第19-4 动力转向
一、为什么要采用动力转向
1. 转向轻便； 2. 转向灵敏。
二、动力转向的分类
以动力源分：液压 气压。 动力缸、控制阀、转向器相互位置分： 1）整体式：动力缸、转向器、转向控制阀三位 一体； 2）半整体式：转向器、转向控制阀一体，动力 缸单独布置； 3）转向加力器：转向器一体、动力缸、转向控 制阀一体制成一体。
一）组成与工作原理
长度可调的转向拉杆一端铰接在齿条上，另 一端铰接在转向节臂上。转向减震器一端支 承在壳体上，另一端铰接在齿条上。
汽车转向系统各部分结构作用图解
一.机械转向系统l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.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，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
（d-zx-6）1.万向节*2.转向齿轮轴3.调整螺母4.向心球轴承5.滚针轴承6.固定螺栓7.转向横拉杆8.转向器壳体9.防尘套10.转向齿条11.调整螺塞12.锁紧螺母13.压紧弹簧14.压块循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
汽车原理与结构 悬架与转向系统讲解
a）非独立悬架 整体车桥，一侧
车轮受路面影响时将 涉及到另一侧。
b）独立悬架 车桥制成分体式，
每一侧车轮都可独立 相对地面（或车架）跳动。
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（1）独立悬架的结构特点 ●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非簧载质 量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮上下运 动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨损较大 独立悬架结构类型繁多，并广泛运用于小型车辆。 目前全球各地的轿车前悬架全部采用独立悬架，越野 车通常所有轮都采用独立悬架。
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转动中 心
前进方 向
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
纵臂
右图：烛式和麦弗逊式独立悬架 结构示意图
●烛式：车轮可以沿固定在车架上的主销直线移动 ●麦弗逊式：滑柱连杆式，烛式的改进，增加了横摆臂
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斜臂式独立悬架示意图
车轮的浮动是沿某一确定的轴线摆动，其摆动平面 倾斜于车体的纵、横截面
所有传力件为机械零件，即所谓机械转向系； 对大型汽车来说，转向控制则要兼用人力、
发动机动力（人力仅占小部分），这类系统称为 动力转向系。
10吨以上重型车，一旦动力转向失灵，人力 将很难（无法）完成汽车转向。
●机械转向系统 ●动力转向系统
共22页 第18页
一、汽车转向系统的组成
无论是机械还是动力，转向系统都是由 转向操作、运
构与纵臂式独立悬架相似。 采用钢板弹簧，并充当杠杆，两端为二、三轮轴中
心，整体相当于一套以悬架中心为支点的等臂杠杆，可 保证车轮在不平路面行驶时垂直荷载分布的均匀性。
「转向系的结构类型及转向工作过程」
「转向系的结构类型及转向工作过程」转向系是指控制车辆行驶方向的系统，它由多个部件组成，包括转向装置、转向机构和转向控制器等。
它的主要功能是将司机的操纵输入转化为导致车辆方向改变的输出。
在汽车中，转向系是一个重要的安全保障系统，它直接关系到车辆的操控性能和行驶稳定性。
转向系的结构类型主要包括机械转向系、液压转向系和电动转向系。
（一）机械转向系机械转向系是指通过机械连接来实现转向的一种结构。
在这种结构中，转向装置通过连接杆与转向机构连接，通过司机的操纵输入来改变车轮的转向角度，从而改变车辆的行驶方向。
机械转向系具有结构简单、可靠性高和成本低的特点，但操作力比较大，需要司机付出较大的操纵力。
（二）液压转向系液压转向系是指通过液压力来实现转向的一种结构。
在这种结构中，转向装置通过液压泵将产生的高压液压油送入液压缸，通过液压油推动转向机构，从而改变车轮转向角度。
液压转向系具有转向力矩大、操作力小的优点，并且可以根据车速的变化自动调整转向力矩大小，提高操控性能和行驶稳定性。
（三）电动转向系电动转向系是指通过电动机来实现转向的一种结构。
在这种结构中，转向装置通过电动机驱动转向机构，改变车轮的转向角度。
电动转向系具有响应速度快、操纵力小和节能环保等优点，并且可以通过电子控制单元实现对转向力矩的精确控制，提高驾驶舒适性和安全性。
转向工作过程是指转向系在车辆行驶过程中的工作原理和过程。
在车辆行驶过程中，司机通过方向盘向转向装置输送操纵输入，转向装置将操纵力转化为信号，传送到转向机构和转向控制器。
转向机构根据转向装置的信号，通过机械或液压或电动的方式，改变车轮的转向角度。
当司机转动方向盘时，转向机构会将转向力矩传递给车轮，车轮随之改变转向角度，从而导致车辆的行驶方向改变。
转向控制器是转向系的控制中心，它根据转向装置的信号和车辆行驶状态的反馈信息，通过电子控制单元实时计算车轮转向角度，控制转向机构的工作状态，并根据需要调整转向力矩的大小。
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。
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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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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
汽车转向系是指控制汽车转向的机构和装置，包括转向盘、转向柱、转向齿轮、转向机构、转向传动轴、左右前轮和转向连杆等。
汽车转向系的工作原理是通过驾驶员操作转向盘，通过转向柱传递力量给转向机构，再通过转向齿轮传动给左右前轮，使车辆产生转向运动。
转向机构中常见的是齿轮齿条传动机构，其原理是通过齿轮的传动，使齿轮齿条的运动方向改变，从而完成车辆的转向。
齿轮齿条传动机构采用直线传动，更精准可靠，适用于高速行驶和精确操控的汽车。
汽车转向系常见的故障有以下几种：
1. 转向盘不灵活：转向盘难以转动或转向不灵敏，这可能是因为转向柱或转向机构部件生锈或磨损导致摩擦增大。
解决方法是清洗和润滑相关部位，或更换磨损的部件。
2. 方向盘晃动：车辆在行驶过程中，方向盘出现晃动，可能是由于轮胎失衡或转向连杆松动造成的，解决方法是进行定期的轮胎平衡和检查转向连杆的紧固情况。
3. 车辆偏离轨迹：车辆行驶时出现车身偏离轨迹的情况，可能是转向机构出现松动或磨损，导致转向不准确。
解决方法是检查转向机构的紧固情况并进行调整和更换磨损的部件。
维护汽车转向系的关键是定期检查和保养，特别是对转向机构、转向齿轮和转向传动轴等关键部件的检查。
及时发现和解决转向系的故障可以确保驾驶安全和操控性。
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是汽车的重要组成部分，其类型有两种，分别是机械转向系统和动力转向系统。
分析汽车这两种转向系统的主要工作原理，了解常见的故障问题，掌握汽车维修与故障处理技术，可以为汽车的稳定运行提供参考，合理的规避汽车故障问题，提升汽车运行的安全性。
1 汽车转向系统的类型及工作原理1.1 汽车机械转向系统的工作原理汽车机械转向系统，是不借助外在动力，依靠驾驶人员操作的一种装置。
在目前的汽车机械转向系统中，大概包括了以下的几个主要部分，分别是：转向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴、转向器、转向摇臂、转向节臂、转向直拉杆、左转向节、右转向节、梯形臂、转向横拉杆、转向减振器、机械转向器、安全转向轴等等。
通过驾驶员对汽车的方向盘施加转向力矩，将转向力矩通过安全转向轴输入机械转向器，其中，转向操纵机构又是一个重要的组成部分，它包括三个主要部分，即转向盘、转向轴、转向管柱等。
在汽车的行驶过程中，它可以将驾驶人员施加给转向盘的力传递给转向器，而转向减振器又是减少汽车的振摆和轮胎的磨损，增加汽车行驶的稳定性和舒适性的必要装置。
以上这些零件相互联系，共同完成汽车的转向工作。
作为完全依靠人力的机械转向系统，在行驶中，每个部分的装置都需要有一定的掌握，让人力和机械的作用都得到应有的发挥，帮助维护汽车的稳定性和灵活性。
1.2 汽車动力转向系统的工作原理与汽车的机械转向系统操作不同的是，汽车动力转向系统不完全依靠人力来完成操纵，它需要借助机械的辅助力量，来改变或者恢复汽车在行驶中的方向变动。
同时，在组成的各个部分而言，也与机械转向系统存在差别，它包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构等，其中，转向器有包括齿轮齿条式转向器和循环球式转向器两种。
相对于循环球式转向器来说，齿轮齿条式转向器的操作和构成都比较简单且使用的时间较长，而循环球式转向器在构成上要复杂一些，它包括两级传动副，即第一级螺杆螺母传动副和第二级齿条齿扇传动副。
汽车转向系统各部分结构作用图解
汽车转向系统各部分结构作用图解一.机械转向系统l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.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，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
（d-zx-6）1.万向节*2.转向齿轮轴3.调整螺母4.向心球轴承5.滚针轴承6.固定螺栓7.转向横拉杆8.转向器壳体9.防尘套10.转向齿条11.调整螺塞12.锁紧螺母13.压紧弹簧14.压块循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
汽车底盘构造之转向系概述.pptx
当车辆处于持续侧风冲击或倾斜的路面上时，正 前行驶修正功能将产生一个助力力矩，减轻驾驶 员在正前行驶时的负担。
电动机械转向助力器的优点 电动机械转向助力器与液压转向系统相比，主要
L
L
R = sin α
——称为转向半径。
转向车轮作纯滚动的充要条件是：
ctg = ctgβ+ B L
—外轮转角；β—内轮转角； B—主销中心距； L—汽车轴距
对于双桥转向汽车： ctg α1= ctgβ1+B / L1
ctg α2= ctgβ2+B / L2
转向车轮作纯滚动的必要条件： ββ>>
由转向梯行机构保证。
转向摇臂
2、常流式液压转向加力装置： (转阀式转向控制阀）
转向传动结构
阀芯
阀套
转向动力缸右腔
机械转 向器与 转向动 力缸总
成
转向动力缸左腔
转向控制阀
接转向油罐
转向油罐 接右转向动力腔 接转向油泵 接左转向动力腔
直线行驶
向右转
向左转
转向 油泵
转向操纵机构
阀芯 阀套
接转向油罐 接右转向动力腔 接转向油泵 接左转向动力腔
随着电动机械转向助力器的使用，液压式转 向助力系统可以被取消了。由于不再使用液 压油，所以该转向系统在环境保护方面作出 了重大贡献。
所使用的电动机械转向助力器是一种双小齿轮方 案。它以两只小齿轮（转向和驱动小齿轮）命名。 在它们的帮助下，需要的转向力被传导到齿条上。
提供转向助力时，将根据需要控制电动马达。 该系统为驾驶员提供了由行驶条件决定的转向 助力（servotronic电控转向助力系统）。
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3、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，实现汽车顺利转向。 要求：较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲 分类：非独立悬架配用转向传动机构 独立悬架配用转向传动机构 前置式：转向传动机构的杆系（转向梯形） 布置在前轴之后。 后置式 ：布置在前轴之前。
转向盘自由行程：
梯形臂
21.3.2 液压助力转向的组成和工作原理
1、组成 2、工作原理
3、液压动力转向器
工作原理：
直 线 行 驶
右转向时
左转向时
转向油泵
进油口
叶片式油泵
出油口
四轮转向系统
普通转向系统存在的问题：转弯半径过小，高速转弯 时侧滑、甩尾等 四轮转向系统的作用： •减小转弯半径 •减轻侧滑，增强车辆行驶稳定性 类型：电控四轮转向、电控液压驱动四轮转向 后轮转向形式： 与前轮同向偏转（高速行驶时）如：高速公路超车 与前轮反向偏转（车速较慢时）如：驶出停车场
四、问答题
1．汽车传动系应具有哪些功能？ 2．汽车传动系有几种类型？各有什么特点？ 3．发动机与传动系的布置型式有几种？各有何优缺点 4．越野汽车传动系4×4与普通汽车传动系4×2相比有哪些不同？ 5．机械式传动系由哪些装置组成？各起何作用？ 6. 汽车传动系中为什么要装离合器？ 7. 什么是离合器踏板的自由行程？其过大或过小对离合器的性能有 什么影响？ 8．为什么重型汽车（包括部分中型汽车）采用双片离合器？ 9．膜片弹簧离合器的优点如何？ 10．离合器从动盘上的扭转减振器的作用是什么？ 11．离合器的操纵机构有哪几种？各有何特点？ 12．为什么离合器的从动盘钢片要做成波浪状的？
21.3 助力转向系
功用：在转向阻力较大时，可以减轻驾驶员的 疲劳强度，改善转向系统的技术性能。 分类： 1、按工作介质分 液压式： 以液压为动力源。工作时无噪声，工 作滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击， 应用广泛。 气压式： 以压缩空气为动力源。 前轴最大轴载 质量为3~7吨并采用气压制动的货车。
13．变速器的功用是什么? 14．变速器是如何分类的？ 15．变速器的换档方式有几种？ 16. 同步器有几种？为什么变速器中要装有同步器？ 17．机械式变速器的手动操纵机构中都有哪些安全装置？它们的作用 各是什么？ 18．驾驶员在操纵无同步器的变速器换档时，怎样保证换档平顺？并 分析其原因。 19．东风EQ1090E型汽车和解放CA1091型汽车变速器采取什么结构措 施来防止行驶中变速器的自动跳档？ 20．图1为解放CA1091六档变速器的传动示意图，试标出五档和倒档 的动力传递路 线，并分别算出五档和倒档的传动比。已知：Z2=22, Z8=26, Z9=32, Z16=38, Z17=47, Z22=43, Z25=40, Z29=11, Z32=23, Z33=11, Z34=19, Z35=26, Z37=38 Z36=33, Z38=43。 21.液力机械式变速器有何优缺点？广泛应用于何种车辆？ 22．液力变矩器由哪几个工作轮组成？其工作特点是什么？ 23．液力变矩器为什么能起变矩作用？试叙述变矩原理？
24．十字轴式刚性万向节的十字轴的中部为什么要装有安全阀？ 25．什么是单个刚性十字轴万向节的不等速性？此不等速性会给汽车传动 带来什么危 害？怎样实现主、从动轴的等角速传动？ 26，试证明刚性十字轴式万向节传动的不等速性。 27．什么是准等速万向节？试举出两种准等速万向节。 28．为什么传动轴采用滑动花键联接？ 29．为什么有些传动轴要做成分段式的？ 30．汽车传动系为什么要采用万向传动装置？ 31．驱动桥的功用是什么？每个功用主要由驱动桥的哪个部分实现和承担？ 32．以EQ1090E汽车驱动桥为例，具体指出动力从*形凸缘输入一直到驱 动车轮为 止的传动路线（写出动力传递零件名称）。 33．主减速器的功用是什么？ 34．为什么主减速器中的锥齿轮多采用螺旋锥齿轮而不用直齿锥齿轮？ 35．准双曲面齿轮主减速器有何优缺点？使用时应注意什么？ 36．主减速器主动锥齿轮的支承形式有哪几种？各有何特点？ 37．为什么在装配主减速器时，圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度？过 紧、过松对其 工作性能会有何影响？
螺塞 调弹簧6的 预紧度
油嘴 直拉杆 球头销
接转向节臂 接转向摇臂
（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
21.2.2 与独立悬架配用的机械转向系
练习题
一、填空题
1．汽车传动系的基本功用是______________________________。 2．按结构和传动介质的不同，汽车传动系的型式有________、________、 ________和________等四种。 3．机械式传动系由__________、__________、__________和________等四个部 分构成。 4．摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的____________。 5．在设计离合器时，除需保证传递发动机最大转矩外，还应满足________、 ________、_________及_________等性能要求。 6．摩擦离合器基本上是由_________、__________、__________和_________等 四个部分构成的。 7．弹簧压紧的摩擦离合器按压紧弹簧形式的不同可分为_________和________； 其中前者又根据弹簧布置形式的不同分为________和________；根据从动盘数目 的不同，离合器又可分为___________和___________。 8．为避免传动系产生共振，缓和冲击，在离合器上装有______________。 9．变速器由_______________和_______________组成。 10．变速器按传动比变化方式可分为___________、____________和 ___________三种。
12．变速器的档位越低，传动比越小，汽车的行驶速度越低。（ ） 13．互锁装置的作用是当驾驶员用变速杆推动某一拨轴时，自动锁上其他 所有拨轴。（ ） 14．无同步器的变速器，在换档时，无论从高速档换到低速档，还是从低 速档换到高速档，其换档过程完全一致。（ ） 15．采用移动齿轮或接合套换档时，待啮合的一对齿轮的圆周速度必须相 等。（ ） 16．同步器能够保证：变速器换档时，待啮合齿轮的圆周速度迅速达到一 致，以减少冲击和磨损。（ ） 17．超速档主要用于汽车在良好路面上轻载或空载运行，以提高汽车的燃 料经济性。 （ ） 18．液力变矩器在一定范围内，能自动地、无级地改变传动比和转矩比（） 19．只有当泵轮与涡轮的转速相等时，液力变矩器才能起传动作用。（） 20· 对于同一台液力变矩器来说，发动机的转速越高，则作用于涡轮上的力 矩也越大。 （ ） 21．液力偶合器既可以传递转矩，又可以改变转矩。（） 22．液力变速器的变矩作用主要是通过导轮实现的。（） 23．刚性万向节是*零件的铰链式联接来传递动力的，而挠性万向节则是弹 性零件来 传递动力的。（ ）
以人的体力作为转向动力,其中所有传力件都是 机械机构.
组成
转向操纵机构：转向盘、安全转向柱、转角限 制器 转向器：齿轮齿条式 转向传动机构：左右横拉杆、转向减振器
类型
与独立悬架配用的转向系 与非独立悬架配用的转向系
21.2.1 与非独立悬架配用的转向系
转向器 转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂 转向轴 转向盘
第21章
转向系
掌握转向系统的结构及组成 了解转向器的构造 了解动力转向器的构造
21.1 概述
功用： 改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。 类型： 机械转向系 助力转向系 转向中心:汽车转弯时各轮都作纯滚动,各轮轴线 交点。 转弯半径：转向中心到外转向轮与地面接触点的 距离。
21.2 机械转向系
35．对于对称式锥齿轮差速器来说，当两侧驱动轮的转速不等时，行 星齿轮仅自转不公 转。（ ） 37．对称式锥齿轮差速器当行星齿轮没有自转时，总是将转矩M平均 分配给左右两半 轴齿轮。（ ） 38．当采用半浮式半轴支承时，半轴与桥壳没有直接联系。（ ） 39．半浮式支承的半轴易于拆装，不需拆卸车轮就可将半轴抽下（ ） 40．解放CA1091和东风EQ1090型汽车均采用全浮式支承的半轴，这种 半轴除承 受转矩外，还承受弯矩的作用。（ ）
2、按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分 整体式：机械转向器和动力缸设计一体， 并与转向控制阀组装一体。 半整体式：转向控制阀同机械转向器合成 一体，而转向动力缸则作为一个独立的部 件。 转向加力器：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。
机械转向器 转向摇臂 转向拉杆
转向节
转向横拉杆
机械式转向系的工作过程
1、转向操纵机构 采用万向传动装置。 优点：1、便于在汽车结构上的合理布置。 2、转向盘、转向器等部件适用于通 用化、系列化生产。 3、可补偿部件的安装误差和基本变 形造成的不利影响。 4、拆装维修方便。
2、转向器
功用：增大转向盘传到转向节的力，并改变力的 传递方向。 概念： 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。 极限可逆式转向系：当地面冲击力很大时，冲击 力才能传到转向盘上，即正效率远大于逆效率 的转向器。
转动转向盘消除传动副之间的间隙后， 车轮才偏转，此时转向盘转过的角度为转 向盘自由行程。
（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， 小端与转向拉杆绞接。
（2）转向主拉杆
在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于 车架跳动时，转向直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。
（1）一般构造：循环球式转向器