汽车原理与结构-悬架与转向系统
汽车转向系统
汽车工程基础
动力转向系的组成及工作原理 2、工作原理： 工作原理：
当汽z车直线行驶时， 当汽z车直线行驶时，转向控 制阀2将转向油泵6 制阀2将转向油泵6泵出来的工作 液与油罐相通， 液与油罐相通，转向油泵处于卸 荷状态， 荷状态，动力转向器不起助力作 当汽车需要向右转向时， 用。当汽车需要向右转向时，驾 驶员向右转动转向盘， 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 腔接通， 腔与油罐接通， 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， 油压的作用下，活塞向下移动， 通过传动结构使左、 通过传动结构使左、右轮向右偏 从而实现右转向。 转，从而实现右转向。向左转向 情况与上述相反。 时，情况与上述相反。
汽车工程基础
循环球式转向器
第二级齿条 齿扇传动副
第一级螺杆 螺母传动副
汽车工程基础
循环球式转向器
汽车工程基础
蜗杆曲柄指销式转向器
传动副的组成： 传动副的组成： 主动件：转向蜗杆； 主动件：转向蜗杆； 从动件：指销。 从动件：指销。
汽车工程基础
转向传动机构
汽车工程基础
与非独立悬架配用的转向传动机构
汽车工程基础
齿轮齿条式转向器
汽车工程基础
循环球式转向器
一般采用两级传动： 一般采用两级传动： 第一级为螺杆螺母传动副； 第一级为螺杆螺母传动副； 第二级为齿条齿扇传动副。 第二级为齿条齿扇传动副。 特点： 特点： 正传动效率高达90%~95%，转向省力； ，转向省力； 正传动效率高达 寿命长，工作平稳； 寿命长，工作平稳； 逆效率也很高，容易打手。 逆效率也很高，容易打手。
汽车悬挂系统结构原理详细图解
汽车悬挂系统结构原理图解Post by：2010-10-419:48:00什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。
A4-04-电控悬架系统
自动水平控制悬架
系统组成（凯迪拉克SLS）
电控悬架控制模块 电控悬架控制模块（ESC）是整个系统的控制中心，控制悬架高度并检测系统
故障。 模块监测来自悬架高度传感器和气压传感器的输入信息，确定何时调节车身后
部高度达到车辆整备高度。 控制空气压缩泵的工作时间（限制在255秒以内），防止空气温度过高。
控制模块向减振器电磁线圈发出1000次/秒的电子指令，用以改变油液的流动特 性，使减振器获得低阻力与高阻力之间的任何状态，实现悬架系统持续可变的 实时减振。
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控制原理
ESC输入信息 • 车身高度 • 车辆速度 • 方向盘转向角度 • 制动压力 • 偏航率
ESC输出信息 • 阻尼控制 • 诊断故障代码
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半主动式阻尼系统
控制原理
系统工作模式 驾驶员可以通过模式开关选择4种不同的工作模式。
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单元总结
32
谢谢
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半主动式阻尼系统
系统组成
SADS系统主要由一个悬架控制模块、三个车身加速度感应传感器、两个前轮 加速度传感器和四个带阻尼调节执行器的减振器等部件组成。
1. 右前车身加速度传感器(FR) 2. 左前车身加速度传感器(FL) 3. 后部车身加速度传感器(R ) 4. 右前车轮加速度传感器(FR) 5. 左前车轮加速度传感器(FL) 6. 悬架控制模块(ECU)
吸收压缩空气中的水分，防止减振 器内部积水
空气排出气囊时，水分也随之被排 到大气中
内部包含一个能维持48～97kPa的 限压阀，以限制系统压力，提高空 气软管的可靠性。
气压传感器 气压传感器一般位于空气压缩泵
输出管路上。ESC通过气压传感器的信 号电压来判断压缩泵是否发挥作用及 系统气压是否稳定。
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。
共22页 第2页
（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。
《汽车悬架、转向与制动系统维修》课程标准
汽车运用与维修专业《汽车悬架、转向与制动系统维修》课程标准【课程名称】汽车悬架、转向与制动系统维修【适用专业】中等职业学校汽车运用与维修专业1．课程性质《汽车悬架、转向与制动系统维修》是中等职业学校汽车运用与维修专业的一门专业课程，使学生掌握汽车制动、悬架及转向系统维修必要的知识和基本技能，具有汽车底盘相应故障诊断与排除的能力，培养学生学习掌握相关专业知识的能力，培养学生科学、严谨的精神，为职业岗位提供高等技术应用型专门人才。
2．课程的设计思路该课程着眼于学生的终身学习与可持续性发展，关注学生素质,关注学生职业岗位能力的培养。
该课程是依据“汽车运输类专业工作任务与职业能力分析表”中的汽车运输类专业汽车制动、悬架及转向系统维修常识设置的。
其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。
课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务的需要来进行，同时又充分考虑了中等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格等级标准对知识、技能和态度的要求。
3．课程目标通过任务驱动型的项目教学活动，激发学生对本课程的学习兴趣。
掌握汽车制动、悬架及转向系统维修的内容，培养学生的创新精神、实践技能和创业能力，同时注重培养学生的认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风。
职业能力目标:1）掌握汽车汽车制动、悬架及转向系统作用、分类、结构和工作原理。
2）掌握汽车汽车制动、悬架及转向系统技术状况和故障的诊断与检修，能准确分析故障的原因。
3）掌握汽车汽车制动、悬架及转向系统各零部件常用的检修方法。
4）掌握汽车汽车制动、悬架及转向系统的故障诊断与排除方法。
5）了解常见汽车制动、悬架及转向系统诊断仪器和设备的使用方法。
4．课程内容和要求5．实施建议⑴教材编写1）以“工作任务”为主线设计教材，将本专业知识分解成若干任务进行学习。
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。
3
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
汽车原理与结构-悬架与转向系统讲解共24页
汽车原理与结构-悬架与转向系统讲解
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 5是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
培训悬架和转向课件
活塞速度
活塞速度
高（坚固）
中（跑车）
低（软）
低（软）
中（跑车）
高（坚固）
底盘技师>>悬架和转向>>悬架系统
减振器
概述
(1/1)
2. 类型
按作用划分
单作用
按结构划分
按工作介质分
多作用
单筒
双筒
液压
充气
减震器规格
底盘技师>>悬架和转向>>悬架系统
减振器
结构和操作
(1/4)
活塞杆
杆导
油封
回弹限位块
特性
(2/4)
2. 阻尼力和弹簧刚性控制
(1) 防后坐控制
(2) 防侧倾控制
(3) 防点头控制
(4) 高速控制
(5) 变速后坐控制
N
D
底盘技师>>悬架和转向>>EMS和空气悬架
EMS（电子调节悬架）和空气悬架
特性
(3/4)
(6) 半主动控制
粗糙路面控制
纵倾控制
跳动控制
底盘技师>>悬架和转向>>EMS和空气悬架
滚动膜
6. 空气弹簧
底盘技师>>悬架和转向>>悬架系统
减振器
概述
(1/1)
弹簧
轮胎
减振器
悬架连杆和车桥
不带减振器
带减振器
时间
振幅
底盘技师>>悬架和转向>>悬架系统
减振器
概述
(1/1)
1.工作原理
1. 工作原理
节流孔
活塞
阀
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
05
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。
01
02
03
04
液压助力转向系统工作原理
04
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。
《汽车悬挂、转向与制动系统维修》课程标准
《汽车悬挂、转向与制动系统维修》课程标准课程代码：2102054课程承担单位（部门）：汽车专业部制定人：制定日期：2021年12月审核人：审核日期：2021年12月批准人：批准日期:2021年12月一、适用对象汽车运用与维修专业二年级学生二、适用专业汽车运用与维修专业三、课程性质《汽车悬挂、转向与制动系统维修》是汽车运用与维修专业的一门核心课程。
本课程是依据汽车运用与维修专业人才培养目标和汽车服务相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的岗位群所需要的知识、技能、和素质目标的达成支撑作用。
前导课程有《汽车底盘构造与拆装》、《汽车维护一（汽车认识）》等，后续课程有《汽车发动机控制系统检修》、《汽车空调系统检修》。
四、课程目标通过汽车悬挂、转向与制动系统检修的学习，能完成悬架与转向系统的维护、车轮的检修与换位、机械转向系统的检查与维修、电控助力转向系统的检查与维修、悬架的检查与维修、四轮定位、制动系统维护、制动器的维护与修理、制动主缸的检查与修理、真空助力装置的检查与修理、驻车制动系统的检查与调整、防抱死制动系统的检测与维修、制动跑偏故障的诊断与排除等工作任务，并进一步使学生学握以下知识能力、专业技能和素养能力。
具体目标如下：总体目标：学生通过学习，能够对汽车悬挂、转向及制动系统的常见故障进行分析、诊断、排除，能规范的更换相关零部件。
1.知识目标：（1）学生能叙述汽车悬挂、转向与制动系统的常见故障。
（2）学生能描述汽车悬挂、转向与制动系统的故障对车辆的影响。
（3）学生能描述悬挂、转向与制动系统的故障诊断方法。
（4）学生能描述规范拆装、更换悬挂、转向与制动系统相关零部件的方法。
（5）学生能描述汽车四轮定位的定义2.技能目标：（1）能根据故障情况独立制定维修计划，并能选择正确检测设备和仪器对悬挂、转向与制动系统进行检测和维修。
（2）能对悬挂、转向与制动系统进行基本维护。
（3）能规范对车轮进行换位作业，并对车轮出现的故障进行检修。
汽车悬挂系统结构原图解讲解
汽车悬挂系统结构原理图解系统结构, 汽车, 原理, 图解, 悬挂汽车悬挂系统结构原理图解教程什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
汽车构造与原理第16章 汽车转向系统PPT课件
c)
a)汽车直线行驶 b)汽车右转弯 c)汽车左转弯 1-动力缸 2-阀套 3-阀芯 4-扭杆 5-储油罐 6-油泵 7、9-纵槽 8、10-槽肩
阀套及阀芯的结构
a)阀套 b)阀芯 1-小孔（通动力缸前腔） 2-小孔（通动力缸后腔） 3、9-环槽 4、13-缺口
5、11-槽肩 6-孔（通进油口） 7、10-纵槽 8-锁销 12-孔（通回油口）
主要内容
汽车转向基本特征、转向系统类型 机械转向系构造及工作原理 机械转向器（齿轮齿条式、循环球式、蜗杆
曲柄指销式）结构及工作原理
动力转向系构造与工作原理 整体式液压动力转向器结构及工作原理 电控转向系构造与工作原理 四轮转向系构造与工作原理
16.1 机械转向系
1-转向盘 2-转向柱管 3-上转向轴 4-柔性联轴节 5-转向节 6-转向节臂 7-左横拉杆 8-托架 9-右横拉杆 10-转向减振器 11-支架 12-转向器 13－下转向轴
旁通流量控制阀结构示意图
1-稳压滑阀 2-电磁线圈 3-主滑阀
2.反力控制式电控液力转向系
1-储油罐 2-节流孔 3-扭杆 4-转向控制阀轴 5-回转阀 6、7-销钉 8-动力油缸活塞 9-动力油缸 10-齿条 11-小齿轮 12-转向齿轮箱 13-柱塞 14-油压反力室15-车速传感器 16-控制单元 17-电磁阀 18-分流阀 19-转向动力泵
16.1.1 转向操纵机构
1.转向盘
1-轮圈 2-轮辐 3-轮毂
2.转向柱管与转向轴
1-枢轴 2-转向管柱 3-长孔 4-调整手柄 5-锁紧螺栓 6-下托架 7-调整支架
转向轴伸缩机构
1-下转向轴 2-上转向轴 3-调节手柄 4-调节螺栓 5-楔状限位块
转向系统概述
转向系统概述一转向系统概述汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。
1. 转向系统的基本组成(1)转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。
(2)转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。
转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。
(3)转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)，并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。
2. 转向系统的类型及工作原理按转向能源的不同，转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。
(1)机械转向系统以驾驶员的体力(手力)作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。
图d-zx-17是一种机械式转向系统。
需要转向时，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输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列部件和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此主题相关图片如下：l.转向盘2.安全转向轴3.转向节 4.转向轮5.转向节(2)动力转向系统兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力为转向能源的转向系统，它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。
图d-zx-18为一种液压式动力转向系统示意图。
其中属于转向加力装置的部件是：转向油泵5、转向油管4、转向油罐6以及位于整体式转向器10内部的转向控制阀及转向动力缸等。
当驾驶员转动转向盘1时，转向摇臂9摆动，通过转向直拉杆11、横拉杆8、转向节臂7，使转向轮偏转，从而改变汽车的行驶方向。
此主题相关图片如下：1.方向盘2.转向轴3.转向中间轴4.转向油管5.转向油泵6.转向油罐7.转向节臂8.转向横拉杆9.转向摇臂10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器与此同时，转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操纵。
高等车辆学2-车辆悬架与转向-2
2.52.5.1 操纵稳定性一般概念汽车操纵稳定性包含的内容汽车操纵稳定性包含的内容横摆角速度频率响应特性车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应 车辆坐标系车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应稳态响应特性车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应稳态响应特性的三种类型车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应 瞬态响应特性角阶跃输入前后，直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之取决于汽车的结构参数进入稳态所经历的时间σ操纵稳定性的研究方法汽车为开路系统人－汽车系统为闭路系统2.5.2轮胎坐标系轮胎坐标系αOXY车轮平面车轮行驶方向正翻转力矩T正地面侧向反作用力FY车轮旋转轴线正侧偏角TZ正TY正外倾角γZ侧偏角α轮胎接地印迹中心的位移方向与X轴的夹角外倾角γ过轮胎坐标系原点的垂线与车轮平面的夹角轮胎的侧偏现象和侧偏力－侧偏角曲线侧偏力F轮胎的侧偏现象和侧偏力－侧偏角曲线轮有侧向弹性时，没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离FYyFαuFYyF轮胎的侧偏现象和侧偏力－侧偏角曲线F轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响轮胎的尺寸、型式和结构参数的影响大尺寸胎，子午线胎，钢丝子午线轮胎，k大小越小回正力矩Z回正力矩车轮静止时受到侧向力车轮运动时受到侧向力（侧向力较小）车轮运动时受到侧向力（侧向力较大）FeFYe—轮胎拖距eY轮胎拖距变大FYe轮胎拖距反而变小车轮运动时受到侧向力（侧向力很大）轮胎的Y车轮外倾角γ与外倾侧向力FγYFyF+OXYZ-向外滚开的趋势轮胎的F Y与γ、α的关系外倾侧向力γγγkFY=kγ－外倾刚度轮胎的Y侧偏角2.5.3线性二自由度汽车模型运动微分方程线性二自由度汽车模型运动微分方程建模中假设线性二自由度汽车模型运动微分方程两轮汽车模型及车辆坐标系范围内；不计地面切向力F X、外倾侧向、回正力矩T Z、垂直载荷的变化对轮胎侧偏刚度的影响yFγ线性二自由度汽车模型运动微分方程运动学分析rωv−rωuvay+=&同理求得线性二自由度汽车模型运动微分方程二自由度汽车动力学分析线性二自由度汽车模型运动微分方程二自由度汽车动力学分析线性二自由度汽车模型运动微分方程二自由度汽车动力学分析前轮角阶跃输入下的稳态响应稳态响应（前轮角阶跃输入下的稳态响应稳态横摆角速度增益前轮角阶跃输入下的稳态响应稳态响应的三种类型前轮角阶跃输入下的稳态响应 稳态响应的三种类型前轮角阶跃输入下的稳态响应稳态响应的三种类型影响前轮角阶跃输入下的稳态响应几个表征稳态响应的参数前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应前轮角阶跃输入下横摆角速度的瞬态响应前轮角阶跃输入下的瞬态响应瞬态响应的稳定条件横摆角速度频率响应特性对微分方程进行傅里叶变换，得()()ωδωωδj B+()()ωδωωr横摆角速度频率响应特性评价横摆角速度频率响应的五个参数为共振时的增幅比。
详解汽车悬挂系统
结构稳定优势突出详解多连杆独立悬挂曾几何时，结构复杂、成本高昂的多连杆式独立悬架还只应用于豪华轿车，而随着近些年汽车制造技术的不断提升，零部件单位生产成本逐步降低，这种悬挂已广泛应用于中级车型和一些强调操控性的紧凑车型上，相比传统麦弗逊式和拖拽臂式，其结构上的优势是显而易见的。
追根溯源一下，最早应用多连杆悬挂的应该是这款1979年下线的奔驰S－Class W126车型没有像麦弗逊，整体桥等结构渊源的发展历史。
多连杆结构的盛行只是近这二、三十年的事，追溯一下，最早使用这种悬挂形式的量产车的是奔驰的S－Class W126车系，但在当时，这种悬挂形式还处于萌芽阶段，结构相对简单，因此很多人会认为它是“双叉臂结构”的变种，因为它的外观结构甚至特性与双叉臂系统非常相近，但后来推出的多连杆形式不断地出现四连杆，甚至五连杆，人们才发现这种结构具有很高的可塑性和延展性，而结构也越来越复杂。
■多连杆悬挂的工作结果是由各个连杆共同作用的组合而成顾名思义，多连杆式悬挂就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构，以提供多个方向的控制力，使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。
常见的有三连杆、四连杆、五连杆等。
但由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求。
因此结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常应用于前轮和后轮。
在结构上以常见的五连杆式后悬挂为例，其五根连杆分别为：主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂。
它们分别对各个方向产生作用力。
比如，当车辆进行左转弯时，后车轮的位移方向正好与前转向轮相反，如果位移过大则会使车身失去稳定性，摇摆不定。
此时，前后置定位臂的作用就开始显现，它们主要对后轮的前束角进行约束，使其在可控范围内；相反，由于后轮的前束角被约束在可控范围内，如果后轮外倾角过大则会使车辆的横向稳定性减低，所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂，一方面是更好的使车轮定位，另一方面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。
汽车转向系统ppt课件
06
总结与展望
课程总结回顾
转向系统基本概念
转向系统类型与特点
介绍了汽车转向系统的定义、作用及基本 组成。
详细阐述了机械转向系统、液压助力转向 系统、电动助力转向系统等不同类型的转 向系统的结构、工作原理及特点。
转向系统性能评价
转向系统故障诊断与排除
讲解了转向系统性能评价的主要指标，如 转向轻便性、转向灵敏性、转向稳定性等 ，以及相应的评价方法。
评价指标
常用指标包括横摆角速度增益、侧向加速度增益、方向盘转角速度增益 等。
转向稳定性评价方法及指标
转向稳定性定义
指汽车转向时，车辆保持稳定行驶的能力。
评价方法
通过测量车辆转向时的横摆角速度波动、侧向位移波动等稳定性参 数，以及驾驶员输入的方向盘转角波动等参数，计算转向稳定性指 标。
评价指标
常用指标包括横摆角速度标准差、侧向位移标准差、方向盘转角标准 差等。
优势
03
04
05
改善了车辆的操控性能 ，使驾驶员能够更准确 地控制车辆的行驶轨迹 。
提高了车辆的稳定性， 减少了在高速行驶或紧 急情况下的失控风险。
增强了车辆的主动安全 性，有助于减少交通事 故的发生。
其他新型转向技术简介
后轮转向技术
通过在后轮上增加转向机构，实现前后轮的协同转向。它可以提高车辆的灵活性和稳定性 ，尤其适用于大型车辆和SUV等车型。
优势
03
04
05
提高了转向的灵活性和 精确性，使驾驶员能够 更轻松地操控车辆。
减少了机械连接部件， 降低了故障率和维护成 本。
便于实现与自动驾驶技 术的集成，为未来智能 驾驶发展奠定基础。
主动前轮转向技术原理及优势分析
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障碍
系统功能的实现
普通车辆的转向系统是由人力操作的，系统 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
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转动中 心
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
前进方 向
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
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（5）多轴汽车平衡悬架
多轴汽车的车轮较多，若是采用简单的非独立悬架 或直接与车架刚性连接，则不能保证所有车轮与地面的 接触；若都采用一般的独立悬架则结构过于复杂，特别 是多轴全驱动车辆，底盘构造更加复杂，不符合实际的 需求。
三轴汽车行驶情况示意图
左图：刚性连接
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右图：等臂式平衡悬架
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（3）烛式独立悬架 特点：
●主销固定在车架上，悬架变 形时主销参数不变
●采用螺旋弹簧，与主销制成 一体 ●转向节沿主销方向上下移动， 变形时仅轮距略变
●有利于操纵、行驶的稳定， 但主销承受全部侧向力，现代 汽车已很少采用
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（4）麦弗逊式独立悬架
筒式减振器7兼有立式滑 柱的功能，横摆臂12两端分 别与车架、转向节 相连；滑柱7（减振 器）两端也分别与 车架、转向节相连。 因此该结构行驶 过程所承受侧向力 的大部分由横摆臂12 承担，减轻了滑柱的 负担。
为保证转向时所有车轮均相对地面作纯滚，车轮偏转 参数应满足以下关系：（见下图） ctgα＝OE / L＝（OD＋DE）/L ctgβ＝OD / L 则：两侧转向轮偏转角 ctgα－ ctgβ＝B / L 当取αmax有： Rmin＝L/ αmax Rmin称为车辆的最小转弯半径
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E
D 双轴汽车转 向轮偏角
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悬架系统的刚度、阻尼特性可以根据汽车行驶状态、
路面状况等条件不同，进行动态自适应调节，从而使悬 架始终处于最佳减振状态。
悬架刚性的可变性将大幅度提高车辆行驶的速度和
平稳性。
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②主动悬架分类 20世纪八十年代以来世界各大公司争相研发这类系
统，目前丰田、沃尔沃（瑞典）等已有较成功的运用。
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特点：
●使前桥转向轮承受足够的垂直荷载，保证转向功能 ●所有车轮分担的垂直荷载与平路行驶时接近，有利 于发挥汽车的设计性能（特别是多轴驱动越野车） ●避免因荷载分配不均造成的局部超载 等臂式平衡悬架是三轴汽车常见的一种悬架，其结 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
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（2）独立悬架类型
●横臂式：车轮在车体横向平面内摆动 ●纵臂式：车轮在车体纵向平面内摆动 ●烛式和麦弗逊式 ；滑柱连杆形式，车轮沿直线移动 ●斜臂式：车轮在与车体成斜向的平面内摆动
如图：横臂式 独立悬架结臂
两半轴套管是独立的， 可在横截面上相对摆动
驱动桥横臂式独立悬架结构示意图
主动悬架系统按是否拥有动力源，分为全主动悬架 系统和半主动悬架系统两大类。
③全主动悬架构造
基本构造：由弹性元件、减振单元、导向机构、作 用力控制装置四大部分组成。
主动悬架中常规零部件与一般悬架功能、作用相
同，其关键部分是作用力控制装置。
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作用力控制装置包括四部分： ●执行机构： 执行控制系统的指令，按要求完成具体操作。 常用元件由液压缸、气缸、伺服电机、电磁铁等。 ●测量系统： 适时测量系统各种状态，为控制提供依据。 ●控制系统： 核心部件为计算机，完成数据的处理和发出 各种控制指令。 ●能源系统： 为以上各个部件提供能源。
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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 动转换、转向传动三大部分组成，动力转向系统中则另附
有液压传力等动力装置。 5 转向器 运动转换
1、2、4为 操作部分 3 万向节
6、7、8、 10为传 动部分
机 械 转 向 系 统 示 意 图
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二、理想状态两侧转向轮偏转角
转向近似机构 设计转向传动机构各杠杆时，必须准确计
算主要参数以保证上述关系。
迄今为止，世界上所有车辆的转向传动机 构尚不能做到绝对准确，一般仅能达到α、β
在一定范围内足够接近理想状态。
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思考题：
1.独立悬架有什么结构特点？主动悬架与
传统悬架有何异同？
2.为什么要求两侧转向轮转向偏角不同？什么是转 向条件？其理想关系如何？
上次课内容回顾 轮式行驶系统 一、车轮及轮胎
●辐板式车轮
二、悬架的组成
●辐条式车轮
●轮胎
（轮辋、轮胎标准及参数）
●弹性元件
三、弹性元件
●减振部件
●导向机构
●钢板弹簧（螺旋弹簧、扭杆弹簧等） ●油气弹簧（原理：两腔四阀） 四、非独立悬架 ●悬架的功能 ●钢板弹簧非独立悬架的基本构造
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6、独立悬架
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。 （如图所示）
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三轴汽车中后驱动桥平衡悬架外观图
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（6）主动悬架概述
传统的悬架（被动悬架）其刚度、阻尼特性等都是
按经验或优化设计的方法确定，这类悬架一旦用于汽
车，在任何环境下，性能保持不变。 ①主动悬架
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四轮各安 装一个油气 液 油 弹簧，经油 压 气 路相连形成 系 弹 全闭环式环 统 簧 路控制系统。 车身、车轮 的振动量经 传感器转换 伦敦城市客车所用的一 成一种信息 种主动悬架 传到控制系 统进行处理并发出指令达到执行系统，调整油气弹簧的高度 和刚度。
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第七章 汽车转向系统 操作转向系统使行进中的汽车，能按驾驶 员的意志改变行驶方向。 就轮式汽车而言，所控制的是转向桥（前 桥）车轮相对汽车纵轴线（前进方向）偏转一 定角度；另外，驾驶员也能通过这一机构校正 行驶中因意外受力所造成的车轮偏转。 交通 ●弯道 弯道 ●路面干扰 ●交通干扰 ●意外事件
随着汽车活动范围的扩展和行驶速度的不断提高， 许多情况下非独立悬架已无法满足车辆行驶的平顺性和
操纵的稳定性。
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。