《现代汽车构造》课件—15转向系

而产生塑性变形，吸收冲击能量，以减轻 对人体的伤害。
图15-9 网络状转向柱吸能装置
图15-5 齿轮齿条式转向器工作原理图
1-转向盘；2-转向轴；3-安全万向节；4-转向齿轮；5-转向减振器；6-调 整螺栓；7-弹簧；8-压块；9-转向齿条；10-转向拉杆；11-壳体
（二）循环球式转向器
循环球式转向器一般有两级传动副， 第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条 齿扇传动副，如图15-6所示。
图15-6 a） 循环球式转向器
图15-6 b） 循环球式转向器
三、转向操纵机构
汽车转向操纵机构主要由转向盘、转 向轴、转向柱管等组成。
转向操纵机构的作用是将驾驶员的操纵 力传给转向器。
（一）转向盘
转向盘（图15－7）内部是金属骨架，
骨架外面包覆柔软的合成橡胶或树树脂， 也有包皮革的。转向盘一般有3～4将其固 定在转向轴的轴端。根辐条2，转向盘轮毂 3有圆孔及键槽，利用键和螺母也有包皮革 的。转向盘一般有3～4根辐条2，转向盘轮 毂3有圆孔及键槽，利用键和螺母将其固定 在转向轴的轴端。
图15-3 汽车转向时理想的转向轮偏转角关系示意图
由图可见，内转向轮偏转角β应大于 外转向轮偏转角α。在车轮为绝对刚体的 假设条件下，角α与β的理想关系式应是:
cot cot B
L
式中：B为两侧主销轴线与地面相交点之 间的距离；L为汽车轴距。
由转向中心O到外转向轮与地面接触 点的距离，称为汽车转弯半径。由图可知，
当外转向轮偏转角达到最大值αmax时，转
弯半径R最小。在图示的理想情况下，最 小转弯半径
Rmin与αmax的关系为:
R min L
sin max
三、转向系角转动比
转向盘转角增量与转向摇臂转角的相 应增量之比iω1，称为转向器角传动比。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iω2，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iω表示。显然，iω＝iω1 iω2。
（一）机械转向系
机械转向系以驾驶员的体力作为转向 能源，其中所有传力件都是机械的。
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15-1所 示）。
图15－1 机械转向系 1－转向盘; 2－转向轴 ;3－转向万向节; 4－转向传动轴; 5－转向器; 6－转向摇臂; 7－转向直拉杆; 8－转向节臂; 9－左转向节;10、12－梯形臂; 11－转向横拉杆; 13－右转向节
（二）动力转向系
动力转向系是兼用驾驶员体力、发动 机动力和（或）电动机作为转向能源的转 向系。它是在机械转向系的基础上加设一 套转向加力装置而形成的（图15-2）。
图15-2（a）动力转向系
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
图15-2（b）动力转向系
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
二、转向轮的运动规律
为了减少汽车转向时路面对汽车行驶 的附加阻力和避免轮胎过快磨损，转向系 应能保证在汽车转向时，所有车轮均作纯 滚动。显然，这只有在所有车轮的轴线都 相交于一点时才能实现。此交点O称为转 向中心（图15－3）。
图15-7 转向盘构造 a）装配示意图 b）三根辐条 c）四根辐条
1-轮缘；2-轮辐；3-轮毂
出于安全性考虑，不仅要求转向盘具 有可起缓冲作用的柔软表皮，而且还要求 转向盘在汽车发生碰撞时，其骨架能产生 变形（图15－8），以吸收冲击能量，减 轻对驾驶员的伤害。转向盘上都装有喇叭 按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控 制开关以及发生碰撞时保护驾驶员的安全 气囊等装置。
图15-8 吸能式转向盘骨架变形示意图
（二）转向轴与转向柱管
转向轴式连接转向盘和转向器的转动 件。转向柱管安装在车身上，支撑着转向 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。
图15－9所示为网格状转向柱管吸能 装置示意图。当汽车发生猛烈碰撞，人体 冲撞到转向盘上的力超过允许值时，则网 格状转向柱管的网格部分将被压缩而产生
项目十五 转向系
【学习目标】 ●掌握转向系的类型及组成及转向运动规律 ●掌握机械转向器的构造及工作原理 ●掌握动力转向系统和电控转向系统的组成及 工作原理
任务Fra Baidu bibliotek5．1 概述
一、汽车转向系的类型与组成 用来改变或恢复汽车行驶方向的专设 机构。 汽车转向系可按转向能源的不同分为 机械转向系和动力转向系两大类。
二、转向器
（一）齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器（图15-4）具有结 构简单、加工方便、工作可靠、传动效率 高等优点，因此在轿车和微型、轻型货车 上得到了广泛的应用。
图15-4 齿轮齿条式转向器
1-轴套；2-转向齿条；3-弹簧；4-调整螺栓；5-螺母；6-压块；7-防尘罩； 8-油封；9-轴承；10-壳体；11-转向齿轮
（二）转向轴与转向柱管
转向轴式连接转向盘和转向器的转动 件。转向柱管安装在车身上，支撑着转向 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。
图15－9所示为网格状转向柱管吸能 装置示意图。当汽车发生猛烈碰撞，人体 冲撞到转向盘上的力超过允许值时，则网 格状转向柱管的网格部分将被压缩而产生
转向传动机构角传动iω2的数值较小， 对于一般汽车而言，iω2大约为1。转向 器角传动比iω1的数值，货车一般为16 ～32，轿车为12～20。由此可知，转向 系角传动比iω主要取决于转向器角传动 比iω1。
任务15．2 转向器与转向操纵机构
一、转向器传动效率及转向盘自由行程 转向器是转向系的减速传动装置。 （一）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。 （二）转向盘自由行程 转向盘在空转阶段中的角行程，称为转向盘 自由行程。