汽车转向系统结构与要求
汽车转向系统.
1—轮圈
2—轮辐
3—轮毂
2．转向轴、转向柱管及其吸能装置
转向轴是连接转向盘和转向器的传动件， 转向柱管固定在车身上，转向轴从转向 柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬 套上。
轿车除要求装有吸能式转向盘外， 还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击 的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装 置的基本工作原理是：当转向轴受到巨 大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱 管或支架产生塑性变形、转向轴产生错 位等方式，吸收冲击能量。
1．液压助力转向系统 1）常压式 其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向 位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系 统工作管路中总是保持高压。
2）常流式液压 助力转向系统
其特点是 转向油泵始终 处于工作状态， 但液压助力系 统不工作时， 基本处于空转 状态。多数汽 车都采用常流 式液压助力转 向系统。
2．液压助力转向系统的转向控制阀 1）滑阀式转向控制阀
阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀， 称为滑阀式转向控制阀，简称滑阀。
2）转阀式转向控制阀
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。
3．常流式液压助力转向系统的结构布置方案
机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组 装在一起，这种三合一的部件称为整体式动力转向器。另一 种方案是只将转向控制阀同机械转向器组合成一个部件，该 部件称为半整体式动力转向器，转向动力缸则做成独立部件。 第三种方案是将机械转向器作为独立部件，而将转向控制阀 和转向动力缸组合成一个部件，称为转向加力器。
4、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。
转向操纵机构
转向系统的组成
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转向系统的组成
1. 转向操纵机 构
转向操纵机构是驾驶 员用来操作转向的部 件，它包括方向盘、 转向轴、转向柱等
转向系统的组成
2. 转向器
转向器是转向系统的核心部件，它是一个减 速机构，将方向盘的转动速度降低，同时将 转向力矩放大。转向器一般采用蜗轮蜗杆结 构或者行星齿轮结构
转向系统的组成
3. 转向传动机 构
转向传动机构将转向 器的输出力矩传递到 车轮，同时改变车轮 的转向角度。它包括 转向摇臂、转向直拉 杆、转向节臂等部件
转向系统的组成 4. 助力转向系统
助力转向系统是帮助 驾驶员更轻松地操作 转向的系统。它包括 液压助力转向系统和 电动助力转向系统。 液压助力转向系统利 用液压油和叶片泵来 提供助力，电动助力 转向系统则利用电动 机和减速机构来提供 助力
3
总结
总结
转向系统是汽车的重 要组成部分，它决定 了汽车行驶的稳定性
和安全性
转向系统的主要功 能是通过驾驶员的 操纵，改变或维持
汽车的行驶方向
其组成包括转向操 纵机构、转向器、 转向传动机构和助 力转向系统等部分
这些部件协同工作， 使驾驶员能够轻松 地控制汽车的行驶 方向，提高驾驶的
舒适性和安全性
转向系统的组成
-
目录
CONTENTS
1
转向系统概述
2
转向系统的组成
3
总结
2
1
转向系统概述
转向系统概述
转向系统是汽车的重要组成部分， 它决定了汽车行驶的稳定性和安 全性
转向系统的主要功能是通过驾驶 员的操纵，改变或维持汽车的行 驶方向
汽车转向系统转向系
齿轮齿条式转向器特点
1. 结构简单紧凑、质量轻，刚性大。 2. 转向灵敏，正、逆效率都较高，制造容易，成
本低。 3. 省略了转向摇臂和转向直拉杆，使转向传动机
构简化，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用 于轿车、微型货车和轻型货车。
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3-D Pie Chart
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a.转向摇臂
转向器传动副与直拉杆之间的传动件。
循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转 向器通过转向摇臂与转向直拉杆相连。 转向摇臂的大端与转向器摇臂轴采用 锥形细三角花键连接，以调整安装位 置到正确角度、同时起到压紧和定位 的作用。小端通过球头销与转向直拉 杆作空间铰链连接。
无先兆的偏头痛诊断标准： 1符合下述2~4项，发作至少5次以上； 2头痛发作持续4——72小时（未经治疗或治疗 无效）； 3具有以下特征，至少2项： a 单侧性； b 搏动性； c 中重度影响日常活动； d 活动后头痛加重
国际头痛协会(2004)诊断标准
4 发作期间有下列之一；恶心和 呕吐；畏光和畏声；
发病机制
5-HT能神经元异常：
大脑本身有调节自身循环的能力。通过蓝斑的儿茶酚胺 能神经元及中缝核的5一羟色胺(5-HT)神经元通路调节大脑 的微循环。在血液中5-HT位于血小板致密体中，血小板活 化时释出。5-HT使血管壁产生无菌性炎症，并通过一种类 型的受体使脑血管收缩导致局部脑血流量(rCBF)下降引起 头痛。
蜗杆曲柄指销式转向器
汽车设计 第九章 转向系设计
(1) 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。 (2) 保证汽车有较高的机动性(转弯半径小)。 (3) 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 (4) 汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自激振动，转向盘没有摆动。 (5) 悬架导向机构和转向传动机构共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应尽 可能小。 (6) 操纵轻便，转向时，施加在转向盘上的切向力，对乘用车不应超过150～200N，对商 用车不应超过500N。 (7) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态。 (8) 转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。 (9) 在车祸中，当转向盘和转向轴由于车架或车身变形而后移时，转向系应有能使驾驶 员免遭或减轻伤害的防伤装置。 (10) 进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
cot 3 K 4L
m0.11~0.15K
23
《汽车设计》电子教案
9.6.2 整体式转向梯形机构的设计
初选了 和m以后，还需要校核这个梯形是否能满足 要求，可以应用作图法进行校核。具体的作法如下： (1) 首先按式(9-54)初选转向梯形臂长m；按式(9-53) 初选底角 ，画出中间位置时的转向梯形图，如图 9.26所示； (2) 再给出一系列内轮转角，通过作图求得对应的外轮 转角。 (3) 分别以A和B为原点， i 把 和 o 画在图上，如图 9.26所示。每对射线有一个交点，把这些交点连接起 来，就得到在选定的梯形底角下的实际特性曲线。
24
《汽车设计》电子教案
9.6.3 断开式转向梯形机构的设计
1．双横臂独立悬架横拉杆断开点位置确定
1) 三心定理法
乘用车转向系统功能安全要求和试验方法
乘用车转向系统功能安全要求和试验方法乘用车转向系统在汽车中起着至关重要的作用，它直接影响了驾驶员操控车辆的能力和车辆行驶的安全性。
乘用车转向系统的功能安全要求和试验方法显得尤为重要。
在本文中，我将从不同角度对乘用车转向系统的功能安全要求和试验方法进行全面评估和探讨，以帮助读者深入了解这一主题。
1. 乘用车转向系统的功能安全要求乘用车转向系统的功能安全要求包括但不限于以下几个方面：1）系统可靠性要求：乘用车转向系统必须具备高度可靠性，确保在各种道路和天气条件下能正常工作，不因外界因素干扰而出现失灵情况。
2）系统稳定性要求：乘用车转向系统在高速行驶和紧急避险情况下，需要保持稳定性，确保车辆能够准确、迅速地响应驾驶员的操作指令，保证行驶的平稳和安全。
3）系统灵活性要求：乘用车转向系统需要具备一定的灵活度，能够根据不同驾驶场景和需求进行自适应调整，提高驾驶员操控车辆的舒适度和安全性。
2. 乘用车转向系统的功能安全试验方法针对乘用车转向系统的功能安全要求，需要建立相应的试验方法来验证系统性能和安全性。
常用的试验方法包括但不限于以下几种：1）静态试验：通过对乘用车转向系统的静态性能进行试验，包括系统的灵敏度、稳定性和可靠性等方面的验证，以此来评估系统的基本功能安全性能。
2）动态试验：在模拟实际行驶情况下，对乘用车转向系统进行动态试验，包括在不同速度和路况下的试验，以验证系统的稳定性和灵活性。
3）恶劣环境试验：对乘用车转向系统在恶劣天气条件下的工作情况进行试验，包括在特殊温度、湿度和降雨等恶劣环境条件下的试验，以验证系统的可靠性和稳定性。
总结与回顾乘用车转向系统的功能安全要求和试验方法是确保车辆行驶安全的重要保障。
通过对系统的可靠性、稳定性和灵活性等方面的全面评估和试验，可以有效地提高乘用车转向系统的安全性能，保障驾驶员和乘车人员的安全。
在未来的研究和发展中，还需要进一步完善和优化乘用车转向系统的功能安全要求和试验方法，以应对不断变化和复杂化的驾驶环境和需求。
汽车动力转向系统结构组成
汽车动力转向系统结构组成汽车动力转向系统是指通过发动机的动力来实现转向控制的系统。
它由多个组成部分组成，包括转向机构、转向助力装置和转向控制单元等。
转向机构是汽车动力转向系统的核心部件，它负责将驾驶员的转向指令转化为车轮的转向运动。
常见的转向机构有齿轮齿条式、螺杆滚珠式和齿轮齿轮式等。
其中，齿轮齿条式是应用最广泛的一种，它通过齿轮和齿条的配合实现转向。
螺杆滚珠式转向机构则通过螺杆和滚珠的配合来实现转向，具有转向力矩大、精度高的特点。
齿轮齿轮式转向机构是一种高精度的转向机构，它通过齿轮和齿轮的配合来实现转向，具有结构简单、传动效率高的特点。
转向助力装置是汽车动力转向系统中的重要组成部分，它通过增加转向力矩来减轻驾驶员转向的力量。
常见的转向助力装置有液压助力转向装置、电动助力转向装置和电液助力转向装置等。
液压助力转向装置通过液压泵和液压缸的配合来实现转向助力。
电动助力转向装置通过电动机和转向传感器的配合来实现转向助力。
电液助力转向装置则是将液压助力转向装置和电动助力转向装置相结合，既能实现转向助力又能提高转向精度。
转向控制单元是汽车动力转向系统的控制中枢，它通过接收传感器信号和驾驶员的转向指令，控制转向助力装置和转向机构的工作。
转向控制单元可以根据车速、转向角度和路面状况等参数来调整转向助力的大小，以提供最佳的转向操纵感觉和稳定性。
目前，大多数汽车动力转向系统都采用电子控制的转向控制单元，它具有响应速度快、可调性强的特点。
除了上述的组成部分，汽车动力转向系统还包括传感器、电源和通信线路等。
传感器用于感知车辆的转向角度、速度和加速度等信息，以便转向控制单元做出相应的调整。
电源则为转向助力装置和转向控制单元提供电力。
通信线路则用于传输传感器信号和控制指令。
汽车动力转向系统的结构由转向机构、转向助力装置、转向控制单元、传感器、电源和通信线路等多个组成部分组成。
这些部件相互配合，共同实现了驾驶员的转向指令转化为车轮的转向运动，为驾驶员提供了舒适、精准的转向操纵感觉。
汽车转向系的结构组成
汽车转向系的结构组成
汽车转向系统是车辆安全行驶的重要部分，它由多个组件构成，确保驾驶员能够控制车辆的方向。
以下是汽车转向系的主要组成部分：
1. 转向器：转向器是转向系统的核心部件，它连接转向轴和转
向轮，负责将驾驶员的转向动作转化为车轮的转向动作。
转向器通常由方向盘、转向柱、转向器本体和操纵机构等组成。
2. 转向轴：转向轴是连接转向器和转向轮的轴，它将驾驶员的
转向动作传递给转向器。
转向轴通常由轴管、轴承和轴头等组成。
3. 转向操纵机构：转向操纵机构是连接方向盘和转向器的部件，它包括转向柱、转向器操纵装置和转向盘等。
4. 转向传动机构：转向传动机构是将转向器的动作传递给车轮
的部件，它包括转向节臂、横拉杆和前束控制装置等。
5. 转向助力系统：转向助力系统是帮助驾驶员更轻松地操作转
向系统的部件，它通常由助力泵、助力油管和助力活塞等组成。
6. 悬挂系统：悬挂系统是连接车轮和车身的部件，它包括弹簧、减震器和稳定杆等。
悬挂系统不仅影响车辆的操控性能，还对转向系统的性能产生影响。
7. 稳定控制系统：稳定控制系统是帮助控制车辆行驶稳定的系统，它包括制动器、传感器和控制单元等。
稳定控制系统能够感知车辆的动态变化，并通过调整车轮的制动力来控制车辆的行驶轨迹。
这些组件共同构成了汽车转向系统，确保驾驶员能够安全、准确地控制车辆的方向。
了解这些组件的结构和工作原理对于理解汽车转向系统的性能和设计至关重要。
转向系统的组成及其分类
转向系统的组成及其分类转向系统是指用于控制车辆运动方向的一组装置和方法。
它通过操纵车辆的前轮或后轮，使车辆能够改变行驶方向。
转向系统的主要组成包括转向装置、转向机构和转向控制系统。
转向装置是指由转向手柄（方向盘）、转向柱、转向齿轮等组成的部件，用于传递驾驶员的操纵力到转向机构。
转向机构是指将驾驶员的操纵力转化为车辆前轮或后轮的转动力矩的装置。
常见的转向机构有齿轮齿条机构、齿轮摆线机构和滚珠丝杠机构等。
转向控制系统是指用于感知和控制车辆行驶方向的一组传感器、执行器和控制器。
其中，传感器负责感知车辆的姿态、速度和转向角度等参数，执行器负责控制转向机构的运动，控制器负责处理传感器的信号并发出相应的控制指令。
根据转向机构的位置和控制方式的不同，转向系统可以分为前轮转向系统和后轮转向系统。
前轮转向系统是指通过控制前轮的转动来改变车辆行驶方向的系统。
它是最常见的转向系统类型，广泛应用于各类乘用车和商用车中。
前轮转向系统可以进一步分为机械式转向系统和电动助力转向系统。
机械式转向系统是一种传统的转向系统，它通过机械装置传递驾驶员的操纵力到车辆的前轮，实现转向控制。
机械式转向系统结构简单、可靠性高，但操纵力较大，操作相对较为费力。
现代的机械式转向系统通常采用齿轮齿条机构，通过转向柱和方向盘上的手柄传递操纵力到齿轮，再通过齿轮带动齿条，使车辆的前轮转动。
电动助力转向系统是一种利用电动机辅助转向的系统。
它通过电动助力转向器来感知驾驶员的操纵力，并通过电动机产生适当的辅助力矩，减小驾驶员操纵的力量。
电动助力转向系统具有操纵力较小、操作轻便的特点，提高了驾驶的舒适性和操控性能。
此外，电动助力转向系统还可以通过控制电动机的工作参数来实现不同的转向感觉，如舒适、标准和运动等模式。
后轮转向系统是指通过控制后轮的转动来改变车辆行驶方向的系统。
与前轮转向系统相比，后轮转向系统在车辆转弯时能够提供更好的操控性能和稳定性。
后轮转向系统可以分为机械式后轮转向系统和电动式后轮转向系统。
汽车转向系功能要求与其相应机构的分析
汽车转向系功能要求与其相应机构的分析汽车的转向系统是车辆非常重要的一个功能部件，它负责将驾驶员的转向指令传递给车辆轮胎，使车辆能够按照驾驶员的意愿进行转向。
汽车的转向系统主要由转向盘、转向机构、转向臂、转向杆、转向弯头、转向节等组成。
下面将对汽车转向系功能要求与相应机构进行分析。
1.转向系统功能要求：(1)灵敏、准确的转向响应：转向系统需要能够根据驾驶员的转向指令，实现车辆迅速而准确的转向响应。
这样可以提高驾驶的灵活性和安全性。
(2)稳定的转向力：转向系统需要提供稳定的转向力，使得转向过程中驾驶员能够感到连贯且稳定的力反馈。
这样可以提高驾驶员的掌握力和驾驶舒适性。
(3)自动回正功能：转向系统在车辆完成转向操作后，需要具备自动回正功能，使车辆回到原来的行驶方向。
这样可以提高驾驶稳定性和减少驾驶员的疲劳程度。
(4)高强度和可靠性：转向系统需要具备高强度和可靠性，以应对各种复杂的道路和环境条件。
这样可以保证转向系统在极端情况下的安全性和可靠性。
2.转向机构分析：(1)转向盘：转向盘是驾驶员操作的核心部件，通过驾驶员的操纵，传递转向指令给转向机构。
转向盘通常由一个环形的手柄和内部装置组成，转向盘的直径和手感直接影响着驾驶员的转向操作体验。
(2)转向机构：转向机构将驾驶员通过转向盘传递的转向指令，转化为操纵转向臂的力或扭矩，使车辆的轮胎实现转向。
常见的转向机构有螺旋齿轮、盘柱齿轮、斜齿轮等不同类型，不同类型的转向机构在传递力矩和准确性方面有所不同。
(3)转向臂：转向臂是连接转向机构和轮胎的传动杆，它将由转向机构产生的转动力传递给轮胎，实现车辆的转向。
转向臂通常由金属制成，具备一定的强度和刚度，以保证转向力的传递和转向的准确性。
(4)转向杆：转向杆用于连接转向盘和转向机构，将驾驶员的转向指令传递给转向机构。
转向杆通常是一根长条，它的设计可以根据不同的转向系统结构进行调整。
(5)转向弯头：转向弯头位于转向机构和转向臂之间，起到连接和转向的作用。
简述转向系统的功能、类型及结构组成。
转向系统是指汽车发动机在行驶过程中需要改变行驶方向时所需的一组组件。
它们通过操作转向盘传达驾驶员的指令，最终控制车辆的前轮转向，实现车辆的转向动作。
转向系统是汽车安全性能的重要组成部分，也直接关系到车辆的操控性能和舒适性。
本文将从转向系统的功能、类型及结构组成三个方面进行详细介绍。
一、转向系统的功能1.1 控制车辆的转向方向转向系统的基本功能是控制车辆的转向方向。
当驾驶员通过转向盘给出转向指令时，转向系统通过一系列的传动装置将指令传达至车辆的前轮，使车辆朝着期望的方向行驶。
1.2 提供操控感和舒适性除了控制转向方向外，转向系统还需要具备良好的操控感和舒适性。
良好的操控感能够让驾驶员清晰地感受到车辆的操控状态，从而更加精准地控制车辆的转向动作；而舒适性则能够减轻驾驶员在转向时的劳累感，提高驾驶的舒适性和安全性。
1.3 实现转向辅助功能随着科技的发展，现代车辆的转向系统还可以实现一系列辅助功能，比如车道保持辅助、车辆稳定控制、自动泊车等。
这些功能不仅提升了驾驶的便利性，也增强了车辆的安全性能。
二、转向系统的类型2.1 传统液压助力转向系统传统液压助力转向系统是目前应用最为广泛的转向系统类型。
它通过液压装置辅助驾驶员转动转向盘，从而降低了操纵转向盘的力度，提高了操控感和舒适性。
2.2 电动助力转向系统电动助力转向系统是近年来新兴的一种转向系统类型。
它通过电动机来辅助操控车辆的转向，相比传统液压助力转向系统，电动助力转向系统具有更高的能效和精准度，同时还能够实现更多的辅助功能。
2.3 无助力转向系统无助力转向系统是一种不需要任何辅助设备来帮助驾驶员操控转向的系统。
它主要应用在一些特殊的车辆上，比如赛车或者某些工程车辆，由于其操控要求更高，因此需要取消助力装置。
三、转向系统的结构组成3.1 转向盘及转向柱转向盘是驾驶员用来控制车辆转向的核心部件，它通过转向柱与传动装置相连。
转向盘的设计直接关系到驾驶员的操控感和舒适性，因此一般会选用较为舒适的材质和造型。
汽车转向系统ppt课件
循环球式转向器
▪ 为了减少转向螺杆、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。
精选ppt
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特点：正传动效率高（最高90%~95%），故操纵轻便，
调节前束
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与独立悬架配用的转向传动机构
▪ 每个转向轮相对于车架作独立运动，转向桥 必须是断开式的。与此相应，转向传动机构 中的转向梯形也必须是断开式的。
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第三节 液压助力转向系统
▪ 动力转向系统定义：
➢ 用以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，对转向传动装置或者转向器 中某一传动件施加液压或气压作用力，以减轻驾 驶员的转向操纵力的一套零部件。
转向器的传动效率
▪ 转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止 由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即所谓 “打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。
▪ 为了实现这一目的，转向器应具有较高的正传动效 率和适当的逆传动效率。
▪ 根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可 分为可逆式转向器、不可逆式转向器和极限可逆式 转向器三种类型。
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一、机械转向器
▪ 转向器是转向系中减速增扭 的传动装置，其功用是增大 转向盘传到转向节的力并改 变力的传动方向。
▪ 目前应用广泛的是齿轮齿条 式和循环球式。
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1.齿轮齿条式转向器
▪ 传动件：齿轮、齿条 ▪ 特点：
➢ 结构简单，紧凑，质量轻，制造容易，成本低； ➢ 转向灵敏，正、逆效率高；
汽车转向系设计
汽车转向系设计1. 引言汽车的转向系是汽车的重要组成局部之一，它直接影响着汽车的转向性能和操控性。
本文将介绍汽车转向系设计方面的一些根本知识和要点，包括转向系统的原理、设计要素、常见问题以及解决方案等。
2. 转向系统原理汽车的转向系统主要由转向传动机构、转向机构和转向器件组成，其根本原理是通过转向位置和力的传递，改变车辆车轮的转向方向。
具体来说，转向系统的工作原理包括以下几个步骤：1.驾驶员通过方向盘施加力矩；2.转向传动机构将驾驶员提供的力矩传递给转向机构；3.转向机构将力矩转换为线性运动，同时将转向位置传递给转向器件；4.转向器件根据转向位置，通过液压力或电力等方式，作用于车轮，改变车轮的转向方向。
3. 设计要素在设计汽车转向系时，需要考虑以下几个主要要素：3.1. 转向传动机构转向传动机构是将驾驶员的力矩传递给转向机构的关键部件。
其设计要素包括传动比、材料选择和结构设计等。
传动比的合理选择可以提高转向的敏感度和操控性能，材料选择要考虑强度和耐久性，结构设计要保证传动机构的刚性和稳定性。
3.2. 转向机构转向机构将驾驶员施加在方向盘上的力矩转换为线性运动，并将转向位置传递给转向器件。
合理设计转向机构可以提高转向的精准度和平稳性。
其设计要素包括机械结构、滑动副和传感器等。
3.3. 转向器件转向器件是实现车轮转向的装置，主要包括液压助力转向器和电动助力转向器。
液压助力转向器通过液压力的作用，改变车轮的转向方向；电动助力转向器通过电力驱动，实现车轮转向。
合理选择转向器件可以提高操控性能和能效。
4. 常见问题与解决方案在汽车转向系设计中，常见问题包括转向系统响应时间过长、转向力过大或过小、转向器件故障等。
下面是针对一些常见问题的解决方案：4.1. 响应时间过长响应时间过长可能会导致转向不及时，影响驾驶的平安性。
解决方案包括优化转向传动机构的刚性和传动比，提高转向机构的精准度和平稳性。
4.2. 转向力过大或过小转向力过大或过小会影响驾驶员的操控体验。
转向系统
发展趋势
发展趋势
改革开放以来，中国汽车工业发展迅猛。作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展，基本已形 成了专业化、系列化生产的局面。有资料显示，国外有很多国家的转向器厂，都已发展成大规模生产的专业厂， 年产超过百万台，垄断了转向器的生产，并且销售点遍布了全世界。
现代汽车转向装置的使用动态
转弯不足
转向不足转弯时转向不足表现为：在汽车转弯时的转动量不够。其原因是：转向摇臂装在摇臂轴上的位置不 当；转向角限位螺栓调整过长；前轴前后窜动；循环球或转向器扇形齿与蜗杆盒装配位置不妥。
前轮调整
前轮最大偏转角（转向角）的大小，影响到汽车转弯时的转向半径（亦称通过半径），偏转角越大，转向半 径越小，汽车的机动性越强。
低成本、低油耗、大批量专业化生产
随着国际经济形势的恶化，石油危机造成经济衰退，汽车生产愈来愈重视经济性，因此，要设计低成本、低 油耗的汽车和低成本、合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产。对零部件生产，特别是转向器的生产，更表 现突出。
汽车转向器装置的电脑化
汽车的转向器装置，必定是以电脑化为唯一的发展途径。
构造原理
机械
动力
机械
机械转向系统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1所示为机械转向系的组成和布置示意图。当汽车转向时，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、转向万向节3和转向传动轴4输入转向器5。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6， 再经过转向直拉杆7传给固定于左转向节9上的转向节臂8，使左转向节和它所支承的左转向轮偏转。为使右转向 节13及其支承的右转向轮随之偏转相应角度，还设置了转向梯形。转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、 12和两端与梯形臂作球铰链连接的转向横拉杆11组成。
汽车转向节通用技术要求
汽车转向节通用技术要求
汽车转向节的通用技术要求主要包括以下几个方面：
1. 结构要求：转向节应具备稳固的结构设计，能够承受正常行驶过程中的力量和振动。
此外，它还应具备耐腐蚀、耐磨损和耐高温等特性，以确保其可靠性和持久性。
2. 性能要求：转向节应确保转向系统与操控装置之间的良好连接，并提供平稳且精确的转向操作。
此外，它还应对驾驶员输入方向时产生合适且即时的响应。
3. 安全性要求：转向节在各种工况下应保持稳定，确保行驶安全。
此外，转向机构应具有自动保持直线行驶和转向自动回正的能力，以确保行驶稳定。
4. 耐久性要求：转向节应具有足够的疲劳寿命，能够在车辆设计寿命期间承受预期的负载条件。
这需要进行耐久性试验来验证。
试验中，转向节应能够承受模拟轮胎接地载荷的加载，通过模拟实际使用情况的周期性负荷来验证其性能。
5. 安装和连接要求：转向节的安装应允许模拟转向节在车辆上发生的运动情况。
所有紧固件都应上紧到相应连接的最小转矩。
同时，转向节的固定装置设计应允许模拟转向节在车辆上发生的运动情况，并且所有紧固件都应上紧到相应连接的最小转矩。
总之，汽车转向节的通用技术要求涉及多个方面，以确保其满足性能、安全性、耐久性和安装等方面的要求。
机动车转向系统的功用要求与结构原理
、
液压 助力转 向是 在机 械转 向 的基 础上 ， 在 纵拉 杆 处 加 装液压 助力 器 。液 压 助力 转 向器 由转 向控 制 阀和 动 力 转 向缸 组成 。控 制 阀体前 后 两 端 分别 用 螺 钉 与 带 球 铰 的接头 及转 向动 力缸 体 连 接 。转 向动力 缸 的活 塞 杆 后端， 用球 铰链 与车 架 相 连 。动力 缸 工 作 时 ， 缸 体 将 相 对 于活塞 杆作 轴 向运动 ， 并 且 同活塞 杆一起 绕 固定球 铰 链 摆动 。转动 转 向盘时 ， 转 向摇 臂一 方面 通过 球 铰链 带 动 转 向纵 拉杆 ， 一 方 面 带动 转 向控 制 阀 中 的滑 阀 ， 使 转 向动 力缸 在 液 压作 用下 与转 向摇 臂 共 同对 转 向纵 拉 杆 施力。
一
邓 微 张 晓 勇
转 向传 动机 构 的杆 系 （ 转 向梯形 ） 可布 置 在前 轴 之 后， 称 为后 置式 。若 发 动 机 的位 置 很低 ， 或 前桥 为驱 动 桥时， 因杆 件 的布置有 困难 ， 也布 置在前 轴之 前 ， 称 为前 置式 。转 向传动 机 构 根据 悬 架 的 分类 可 分 为 与非 独 立 悬 架配 用 的转 向传 动机 构 和与 独 立悬 架 配用 的转 向传 动机 构两 大类 。 三、 动力转 向系统 在机 动车转 向频 繁 、 转弯半径小 ， 或 需 要 原地 转 向 时， 为 了减 轻驾驶 员 的劳动 强度 ， 吨位 较大 的车 辆 ， 多采 用 动力转 向 （ 液 压助 力 转 向或 全 液压 转 向） 。采 用 动力 转 向系统 ， 操作 人员 只需极 小 的操 纵力 和一 般 速度 来操 纵控 制元 件 ， 快 速 克 服转 向阻 力 矩 的能 量 ， 则 由动 力装 置来提供。这就使作业时操作的繁重程度大为改善 ， 并 进 一步提 高 了生产率 ， 同时也提 高 了行 驶 的安全 性 。
汽车设计_转向系统
第一节概述转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。
机械转向系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。
有些汽车还装有防伤机构和转向减振器。
采用动力转向的汽车还装有动力系统，并借助此系统来减轻驾驶员的手力。
对转向系提出的要求有：1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。
2）汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。
3）汽车在任何行驶状态下,转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动.4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
5)保证汽车有较高的机动性,具有迅速和小转弯行驶能力。
6）操纵轻便。
7）转向轮碰撞到障碍物以后,传给转向盘的反冲力要尽可能小.8）转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构.9）在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
10）进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致。
正确设计转向梯形机构，可以使第一项要求得到保证。
转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振,同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低.为了使汽车具有良好的机动性能,必须使转向轮有尽可能大的转角,并要达到按前外轮车轮轨迹计算，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2～2．5倍.通常用转向时驾驶员作用·在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。
没有装置动力转向的轿车，在行驶中转向,此力应为50—100N；有动力转向时，此力在20—50N.当货车从直线行驶状态,以10km／h速度在柏油或水泥的水平路段上转入沿半径为12m的圆周行驶，且路面干燥，若转向系内没有装动力转向器,上述切向力不得超过250N;有动力转向器时，不得超过120N。
转向系统的组成及分类
转向系统的组成及分类转向系统是指汽车中用于控制车辆行驶方向的一系列组件的总称。
它由转向器、转向齿轮、转向节、转向杆、转向助力泵等部分组成。
根据不同的工作原理和结构特点，转向系统可以分为机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统三种类型。
一、机械转向系统机械转向系统是最基本的转向系统，也是传统汽车上常见的转向系统。
它的工作原理是通过人力操作转向盘，通过转向杆和转向齿轮传递力量，使车辆转向。
机械转向系统结构简单、可靠性高、成本较低，但操纵力大，转向不够灵活，需要驾驶员耗费较大的力量来操控转向盘。
二、液压转向系统液压转向系统是在机械转向系统的基础上发展起来的一种转向系统。
它通过液压助力泵产生的压力，将液压力传递到转向齿轮上，从而减小驾驶员操纵转向盘的力量。
液压转向系统具有转向灵活、操纵轻便的优点，提高了驾驶的舒适性和安全性。
液压转向系统广泛应用于大多数传统汽车上。
三、电动转向系统电动转向系统是近年来新兴的一种转向系统，它采用电机作为动力源，通过控制电机的转动来实现转向。
电动转向系统的工作原理是通过感应马达的转动，产生转向力矩，从而改变车轮的转向角度。
电动转向系统具有转向灵活、操纵轻便、响应速度快的特点，大大提高了驾驶的操控性和安全性。
电动转向系统主要应用于电动汽车和混合动力汽车上。
除了根据工作原理和结构特点分类，转向系统还可以根据转向方式进行分类。
根据转向方式的不同，转向系统可以分为前轮转向和四轮转向两种类型。
一、前轮转向前轮转向是指只有前轮进行转向的方式，后轮保持固定方向不变。
前轮转向系统简单、成本较低，适用于大多数传统汽车。
前轮转向主要通过机械转向系统和液压转向系统实现。
二、四轮转向四轮转向是指不仅前轮进行转向，后轮也同时进行转向的方式。
四轮转向主要有两种方式：主动式四轮转向和被动式四轮转向。
主动式四轮转向是指后轮的转向角度可以根据车速和转弯半径进行自动调整，以提高车辆的稳定性和操控性。
被动式四轮转向是指后轮的转向角度随着前轮的转向角度而改变，以提高车辆的操控性和转弯半径的缩小。
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转向系角传动比iω ：转向 盘转角增量与同侧转向节
相应转角增量之比
iω= iω1*iω2
转向系角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏
度较降小低，。一般iω1为较1大。，货车为汽16车-32转，向轿车系为统12结-2构0；iω2 和要求
转向盘的自由行程
定义： 转向盘空转阶段的角行程，称为转向盘的自由行程。
计算转向中心时用一个与中、
后轴线等距的平分线作为假想
轴线。
汽车转向系统结构 和要求
第一、第三轴为转向桥的三轴汽车 前轴
cotα1=cotβ1+B/L1 后轴
cotα2=cotβ2+B/L2
L1、L2分别为一轴、三轴
到二轴的距离。
转向梯形需要满足上式 的设计要求。
汽车转向系统结构 和要求
第一、第二轴为转向桥的四轴汽车 以三四轴之间的平分线为转向基线。
汽车转向系统结构 和要求
可逆式转向器：逆效率很高的转向器，可以将路面阻力完全 反馈到转向盘，驾驶员路感好，可以实现方向盘的回正，但 可能发生“打手”现象。
汽车转向系统结构 和要求
第2节 转向操纵机构
2.1 转向操纵机构
a.转向操 纵机构: 转向盘到 转向器之 间的所有 零部件总 称。
汽车转向系统结构 和要求
1. 转向盘
1.轮缘 2.轮辐 3.轮毂，轮毂细 牙内花键与转向 轴连接
转向盘上装有喇叭按钮，有些 轿车的转向盘上还装有车速控 汽车转向系制统开结关构和安全气囊。 和要求
汽车转向系统结构 和要求
采用独立悬架的 机械转向系统： 左、右横拉杆
汽车转向系统结构 和要求
1.2两侧车轮偏转角之间的理想关系
为避免在汽车转向时加大对车轮 的磨损，希望汽车转向时每个车轮 都作纯滚动。即要求所有车轮的轴 线都相交于一点。
汽车内轮转角β与外轮转角α 之间的关系如下：
cotα=cotβ+B/L
盘时，网格部分或波纹管汽部车分转将被向压系缩统产结生构塑性变形，吸收冲击能量。 和要求
第3节 转向器
1. 转向器传动效率
转向器的传动效率—— 转向器的输入功率与输出功率的比值称为转向器的效率。
转向器的正效率： 功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的 传动效率； 转向器的逆效率： 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的传动效率 。
采用非独立悬架
➢转向器 ➢转向传动机构
转向摇臂； 转向直拉杆； 转向节臂； 转向梯形机构。
万向传动装置(转向万向节和转向传动轴)作用： ➢ 方便布置； ➢ 消除安装误差和安装支架变形引起的 不利影响；
➢ 可以方便的实现转向盘和转向器等部
汽车转向件系的统通结用构化和系列化。 和要求
采用非独立悬架的机械式转向系统工作过程
B—两侧主销轴线与地面相交点的 距离；
L—汽车的轴距。
R为汽车转弯半径； O为汽车转向中心。
汽车转向系统结构 和要求
汽车转弯半径： R=L/sinα
汽车最小转弯半径：
当外转向轮偏转角α达到最大值 αmax时，转向半径最小:
Rmin=L/sinαmax
只用前轴转向的三轴汽车，由 于中、后轮总是平行的，因此 不存在理想的转向中心。
汽车转向系统结构和要求
汽车转向系统结构和要求
第1节 概 述 汽车转向系统的定义： 用来改变或者恢复汽车行驶方向的专设机构的总称。
汽车转向系统的功用：？
保证汽车能按驾汽驶车员转的向意系愿统进结行构直线或转向行驶 。 和要求
1.1汽车转向系统类型和组成 a.汽车转向系统的分类 按汽车转向系统能源的不同分为：
方向盘 转向管柱 转向操纵 橡胶垫 机构支架 支座
转向管支架
转向轴和转向柱管吸能装置的
基本工作原理是：当转向轴受
到巨大冲击而产生轴向位移时 ，通过转向柱管或支架产生塑
转向管柱
性变形、转向轴产生错位等方
式，吸收冲击能量。
汽车转向系统结构 和要求
转向轴衬套 转向轴
(1) 转向轴错位缓冲下源自缘盘上凸缘盘 当发生猛烈撞车时，转向轴上的上、下凸缘盘的
机械转向系统
以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都 是机械零件。
动力转向系统
兼用驾驶员的体力和发动机(或电动机)动力为转向能 源，其转向系统中需要增加动力转向装置。
汽车转向系统结构 和要求
b.汽车转向系统的组成
机械转向系统的组成:
➢转向操纵机构
方向盘； 转向管柱； 转向轴； 转向传动轴; 转向万向节。
前轴:
后轴:
cotα1=cotβ1+B/L1 cotα2=cotβ2+B/L2
汽车转向系统结构 和要求
1.3 转向系的角传动比
转向盘
转向器
转向器角传动比iω1 ：转
向盘的转角增量与转向摇 臂转角的相应增量之比
转向摇臂
转向节
转向传动机构角
传动比iω1 ：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。
产生原因：
转向系统中传动件之间存在安装间隙。在转向开始阶段，所施加的转 向力矩很小，用来克服转向系统内部摩擦，使个传动件开始运动直到 间隙完全消除。
作用：
可以缓和路面冲击，避免驾驶员过分的紧张和疲劳；但过大转向盘 自由行程会降低转向灵敏度。转向盘自由行程比较理想的情况是不超过 10°～15°。当零件磨损使转向盘自由行程超过25°～30°时必须进行 调整。
转向传动轴分为上、下两段，下转向传动轴装在上转向传动 轴的孔中，发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插 入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收冲击能 量。
汽车转向系统结构 和要求
(3) 转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲
网格状转向柱管
波纹管式转向柱管
网格状或波纹管式转向柱管吸能装置:当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向
销子与销孔脱汽开车，转缓向和系冲击统，结吸构收冲击能量。 和要求
(2) 转向轴错位和支架变形缓冲
转向柱管通过支架 和U形金属板固定在 仪表板上。 当驾驶员身体撞击 转向盘后，转向管 柱和支架将从仪表 板上脱离下来向前 移动。这时，一端 固定在仪表板上而 另一端固定在支架 上的U形金属板就会 产生扭曲变形并吸 收冲击能量。
转向盘内部由成形的 金属骨架构成，外面 包柔软材料。
汽车碰撞时，转向盘 骨架应该发生变形， 以吸收碰撞的能量。
汽车转向系统结构 和要求
2. 转向轴、转向柱 管及其吸能装置
转向柱管固定在车身上，支承 着转向盘； 转向轴是连接转向盘和转向器 的传动件；转向轴从转向柱管 中穿过，支承在柱管内的轴承 和衬套上。