汽车转向系统
汽车转向系统工作原理
汽车转向系统工作原理
汽车转向系统是车辆行驶中至关重要的一部分，它的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 转向传感器：在车辆转向系统中，转向传感器起到了关键作用。
它通过感知司机的转向动作并将其转化为电信号，传递给转向控制单元。
2. 转向控制单元：转向控制单元接收到来自转向传感器的电信号后，会计算出车辆应该进行的转向角度，并将这个角度信号传递给转向执行器。
3. 转向执行器：转向执行器根据转向控制单元传递的信号来完成具体的转向动作。
在大多数汽车中，转向执行器通常是液压助力转向系统或电动助力转向系统。
4. 液压助力转向系统：在液压助力转向系统中，转向执行器包括一个液压泵、液压缸和减压阀等组件。
当转向控制单元传递转向角度信号后，液压泵会产生压力，使液压缸工作，然后通过减压阀将液压力传递给转向系统，从而实现对车轮的转向。
5. 电动助力转向系统：在电动助力转向系统中，转向执行器由一个电机和一个转向齿轮组成。
当转向控制单元传递转向角度信号后，电机会根据信号的大小和方向来转动转向齿轮，从而实现对车轮的转向。
总的来说，汽车转向系统的工作原理是将司机的转向动作通过
转向传感器转化为电信号，然后由转向控制单元计算转向角度，并通过转向执行器实现对车轮的转向。
不同的转向执行器可以是液压助力转向系统或电动助力转向系统，它们分别通过液压力或电力来帮助实现转向动作。
汽车转向系统分类
汽车转向系统是车辆的一个重要组成部分，它用于控制车辆的方向，使车辆能够转弯、保持稳定性以及响应驾驶员的指令。
汽车转向系统可以根据其工作原理和构造方式进行分类。
以下是一些常见的汽车转向系统分类：
机械转向系统：机械转向系统是汽车转向系统的传统形式。
它包括一个转向轴、转向杆、转向连杆和转向齿轮等机械部件。
机械转向系统通过机械连接将驾驶员的转向输入转化为前轮的转向动作。
这种系统常见于早期的汽车，如老式卡车和一些经济型车型。
液压助力转向系统：液压助力转向系统使用液压泵和液压缸来辅助驾驶员进行转向。
液压助力转向系统通过液压压力来减轻驾驶员在转向时的努力，使转向更轻松。
这种系统广泛应用于大多数现代轿车和卡车。
电动助力转向系统（EPS）：电动助力转向系统使用电动马达来提供转向助力。
它与车辆的电子控制系统相连，可以根据车速、驾驶条件和驾驶员的输入来调整转向助力级别。
EPS系统通常更为节能且可以提供更多的定制化选项，因此在现代汽车中越来越常见。
四轮转向系统：四轮转向系统可以进一步分为四种类型，分别是前轮转向、后轮转向、四轮同向转向和四轮逆向转向。
这些系统允许前轮和/或后轮在转向时以不同的方式运动，以提供更好的操控性和稳定性。
自动驾驶系统：自动驾驶车辆通常配备了高级的电子和传感器系统，以便自主进行转向和操控。
这些系统可以根据车辆的环境感知和导航信息来自主进行转向，而无需驾驶员的干预。
这些是汽车转向系统的一些常见分类，汽车制造商在不同的车型中可能会选择不同类型的转向系统，以满足性能、经济性和驾驶体验等要求。
简述汽车转向系统的工作原理
简述汽车转向系统的工作原理一、引言汽车转向系统是汽车的重要组成部分之一，它负责控制车辆的方向，使车辆能够按照驾驶员的意愿行驶。
本文将详细介绍汽车转向系统的工作原理。
二、汽车转向系统的组成部分汽车转向系统主要由以下几个部分组成：1. 转向盘：驾驶员通过转动转向盘来控制车辆的方向。
2. 转向柱：将转向盘上的旋转运动传递给转向齿轮。
3. 转向齿轮：将驾驶员通过转向柱传递过来的旋转运动，变为左右方向的运动。
4. 驱动轴：将左右方向的运动传递给前轮或后轮。
5. 车轮：根据驱动轴传递过来的力量，控制车辆行进方向。
三、液压式汽车转向系统工作原理液压式汽车转向系统是目前应用最广泛的一种。
它主要由以下几个部分组成：1. 动力源：通常是发动机带动液压泵工作，产生高压油液。
2. 油箱：存储液压油液。
3. 液压泵：将动力源产生的高压油液推送到转向器中。
4. 转向器：将高压油液转换为力矩，控制车辆的方向。
5. 液压缸：接收转向器传来的力矩，将其转化为车轮的左右方向运动。
6. 液压管路：连接以上各部分，传递高压油液。
具体工作原理如下：1. 驾驶员通过转动转向盘，让转向柱旋转。
2. 转向柱带动转向齿轮旋转，使得液压泵开始工作。
3. 液压泵产生高压油液，并将其推送到转向器中。
4. 转向器接收到高压油液后，将其转换为力矩，并传递给液压缸。
5. 液压缸接收到力矩后，将其转化为车轮的左右方向运动，从而改变车辆行进方向。
6. 当驾驶员停止操作时，液体回流至油箱中。
四、电动式汽车转向系统工作原理电动式汽车转向系统是近年来新兴的一种转向系统，它主要由以下几个部分组成：1. 电机：产生动力，控制车辆的方向。
2. 电池：为电机提供能量。
3. 控制器：控制电机的运转。
4. 方向盘角度传感器：检测驾驶员对方向盘的旋转角度。
5. 电动助力转向器：接收控制器的指令，将其转化为力矩，控制车辆的方向。
具体工作原理如下：1. 驾驶员通过转动转向盘，让方向盘角度传感器检测到旋转角度，并将其传递给控制器。
转向系统
iω2 节相应的转角增量之比； 节相应的转角增量之比； iω
iω = 4.转向系统的力传动比 4.转向系统的力传动比
向 臂 :转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； 转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； iω2 = 转 摇
1. 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 转向中心 3.理想关系式： 3.理想关系式： 理想关系式
B cotα = cot β + L
4.汽车转弯半径 4.汽车转弯半径R : 汽车转弯半径 由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离 由转向中心 到外转向轮与地面接触点的距离 5.最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为: 最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为:
∆θ
∆θ转 节 向
∆转盘 θ 向 :两个转向轮所受到的转向阻力与驾驶员作用 iω = iω1iω2 ∆转节 θ 向 在转向盘上的手力之比 ；
iP
5.转向系“ 5.转向系“轻”与“灵”之间的矛盾 ： 转向系 转向系统角传动比越大， 转向系统角传动比越大，则为了克服一定的地面转 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小， 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小，在转向 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小— 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小 而所需的转向盘转角过大——不够灵敏。 不够灵敏。 轻。而所需的转向盘转角过大 不够灵敏 解决办法： 解决办法： 1.采用传动比可变的转向器 1.采用传动比可变的转向器 2.采用动力转向系统 2.采用动力转向系统
三.汽车转向系统的类型和组成
2.动力转向系统 2.动力转向系统 定义： ①定义： 兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向 系统。 系统。
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
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。
汽车转向系统工作原理
汽车转向系统工作原理
汽车转向系统是一种用于控制车辆转向方向的系统。
它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：
1. 方向盘输入：驾驶员通过方向盘输入转向指令。
当驾驶员向左或向右转动方向盘时，转向系统接收到这个输入信号。
2. 增力器：转向系统中的增力器有时也被称为助力器。
它的作用是增加驾驶员在方向盘上的输入力量，使转向更加轻便。
增力器通常使用了液压、电动或电子助力机构。
3. 传动装置：增力器将驾驶员的输入力量传递给车辆转向装置。
传动装置可以是机械的、液压的或电动的，具体取决于汽车的类型和制造商。
4. 轮轴和悬挂系统：转向装置将驾驶员的输入力量转化为操纵车辆转向的力矩。
它通过轮轴和悬挂系统传递这个力矩，使车辆的前轮按照驾驶员的指令进行转向。
5. 前轮转向：当转向装置施加力矩时，车辆的前轮会发生转动。
具体的转向方式和角度取决于转向系统的设计和车辆的悬挂结构。
总的来说，汽车转向系统的工作原理是通过驾驶员的方向盘输入，借助增力器和传动装置将驾驶员的输入力量转化为车辆的转向力矩，然后通过轮轴和悬挂系统将这个力矩传递给车辆的前轮，实现车辆的转向控制。
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汽车的重要组成部分，它负责将驾驶员的转向指令转化为车辆的转向动作。
动力转向系统的结构组成主要包括转向装置、转向机构和转向控制系统。
一、转向装置转向装置是动力转向系统的核心部分，它位于汽车前轴的中央位置，连接着转向机构和转向控制系统。
转向装置主要由转向齿轮、转向柱、转向轴和转向齿圈等组成。
1.转向齿轮：转向齿轮是转向装置的主要传动部分，它与转向柱相连，通过转向轴传递转向力。
转向齿轮的设计和精度直接影响着转向系统的灵敏度和稳定性。
2.转向柱：转向柱是连接驾驶员和转向齿轮的部件，它负责将驾驶员的转向指令传递给转向齿轮。
转向柱通常由钢材制成，具有足够的强度和刚度。
3.转向轴：转向轴是转向装置的支撑部分，它负责将转向力传递给转向齿轮。
转向轴通常由合金钢制成，具有足够的强度和耐磨性。
4.转向齿圈：转向齿圈是转向装置的定位部分，它固定在转向齿轮上，用于传递转向力并实现转向动作。
转向齿圈通常由高强度的合金钢制成。
二、转向机构转向机构是汽车动力转向系统中的重要组成部分，它负责将转向装置传递过来的转向动力转化为车轮的转向动作。
转向机构主要由转向节、转向杆和转向臂等组成。
1.转向节：转向节是转向机构的核心部分，它位于汽车前轮的轮毂处，通过转向杆连接转向臂和车轮。
转向节的设计和精度直接影响着转向系统的灵敏度和稳定性。
2.转向杆：转向杆是连接转向节和转向臂的部件，它负责将转向动力传递给车轮。
转向杆通常由高强度的合金钢制成，具有足够的强度和耐磨性。
3.转向臂：转向臂是转向机构的支撑部分，它固定在转向节上，用于传递转向动力并实现车轮的转向动作。
转向臂通常由高强度的铸铁制成。
三、转向控制系统转向控制系统是汽车动力转向系统中的关键部分，它负责控制转向装置和转向机构的工作。
转向控制系统主要由转向传感器、转向助力装置和转向控制单元等组成。
1.转向传感器：转向传感器是转向控制系统的感知部分，它通过感知驾驶员的转向动作和车辆的转向状态，将信号传递给转向控制单元。
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
精选ppt
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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。
精选ppt
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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；
转向系统的组成和作用
转向系统的组成和作用
转向系统是汽车中非常重要的一个组成部分，它的作用是控制车辆的转向方向和角度，使车辆能够按照驾驶员的意愿行驶。
转向系统由多个部件组成，包括转向盘、转向柱、转向齿轮、转向机、转向节、转向杆、转向拉杆、转向销等。
转向盘是驾驶员控制车辆转向的主要部件，它通过转向柱与转向齿轮相连，将驾驶员的转向动作传递给转向机。
转向机是转向系统的核心部件，它通过转向节和转向杆将转向力传递给车轮，使车辆转向。
转向机的种类有很多，常见的有齿轮式转向机、齿条式转向机、液压式转向机等。
转向系统的作用不仅仅是控制车辆的转向方向和角度，还能够提高车辆的稳定性和操控性。
例如，转向系统可以通过调整车轮的角度和转向力度来改变车辆的行驶方向，使车辆更容易保持直线行驶。
此外，转向系统还可以通过调整车轮的角度和转向力度来改变车较的转向半径，使车辆更容易转弯。
转向系统的维护和保养也非常重要，它可以延长转向系统的使用寿命，提高车辆的安全性和可靠性。
例如，定期检查转向系统的液位和液质，及时更换转向系统的液压油和滤清器，可以保证转向系统的正常工作。
此外，还要注意转向系统的零部件的磨损情况，及时更换磨损的零部件，以免影响转向系统的工作效果。
转向系统是汽车中非常重要的一个组成部分，它的作用是控制车辆的转向方向和角度，使车辆能够按照驾驶员的意愿行驶。
转向系统由多个部件组成，需要定期维护和保养，以保证其正常工作。
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统是汽车上非常重要的部分，它直接影响到汽车的转向稳定性和安全性。
在汽车行驶中，转向系统负责将司机的方向盘操控指令传递给车辆的轮胎，使车辆能够按照司机的要求进行转向。
本文将从汽车转向系统的工作原理和常见故障进行分析和介绍。
一、汽车转向系统的工作原理汽车转向系统的主要构成部分包括转向盘、转向齿轮、转向连杆、转向机构、转向臂、转向节和机械传动装置等组件。
转向系统的工作原理是将转向盘的操作指令传递给车辆的轮胎，实现车辆的转向。
当司机转动转向盘时，车辆的转向盘会通过转向齿轮和转向连杆传递转向指令给转向机构。
转向机构是汽车转向系统的核心组件，它通过转向臂和转向节将转向指令传递给左右前轮。
当转向机构接收到转向指令后，它会通过机械传动装置将指令传递给轮胎，使汽车朝着司机所期望的方向转向。
汽车转向系统的工作原理在实际应用中非常可靠，司机只需简单地操作转向盘，就能够方便地控制车辆的转向。
如果汽车转向系统出现故障，就可能会影响到车辆的转向稳定性和安全性。
二、汽车转向系统的常见故障分析1. 转向盘出现松动转向盘松动是一种比较常见的转向系统故障。
当转向盘出现松动时，就会导致司机在操控车辆的转向时感觉不到稳定，甚至会出现方向盘晃动的情况。
转向盘松动的原因可能是转向机构的螺栓松动或者转向齿轮磨损等。
解决方法：首先需要检查转向机构的螺栓是否松动，如果螺栓松动，需要进行紧固处理；如果转向齿轮磨损，就需要更换新的转向齿轮。
2. 方向盘回正不灵活方向盘回正不灵活是另一种常见的转向系统故障。
当司机驾驶车辆转向后放开方向盘时，如果方向盘不能自动回正，就会导致车辆转向后无法保持直线行驶。
方向盘回正不灵活的原因可能是转向机构的机械传动装置出现故障或者转向臂与转向齿轮之间存在摩擦等问题。
解决方法：需要检查转向机构的机械传动装置和转向臂与转向齿轮之间的摩擦情况，如果存在故障就需要进行修理或更换相关部件。
3. 转向系统出现异响转向系统出现异响是一种比较严重的故障，可能会导致车辆行驶时产生异常的噪音，还会影响到车辆的转向稳定性。
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理是通过将驾驶员的转向指令传递给车辆的转向机构，从而实现车辆的方向控制。
具体工作原理如下：
1. 转向机构：汽车转向系统通常由转向柱、齿条和齿轮等组成。
转向柱连接驾驶员操作的方向盘和齿条，而齿条与齿轮相连。
当驾驶员转动方向盘时，通过转向柱和齿条的联动，齿轮就会改变方向。
2. 动力助力系统：为了减轻驾驶员的操作力，现代汽车通常配备了动力助力系统。
动力助力系统可以通过压力油液或电机的力量来提供额外的转向力量，使得转向更加轻松。
其中最常见的是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：该系统由液压助力泵、助力缸和助力
加力器等组成。
当驾驶员转动方向盘时，液压助力泵会产生液压力，将液压油送至助力缸，从而施加额外的力量来帮助转向。
- 电动助力转向系统：该系统使用电动机代替了传统的液压
助力泵。
电动助力转向系统通过感应驾驶员的转向力度和转向角度，由电脑控制电动机的输出力量，实现对转向力的补偿。
3. 转向角传感器：为了确保车辆能够准确地响应驾驶员的转向指令，转向系统通常还配备了角度传感器。
转向角传感器可以实时监测车辆转向角度，并将数据传输给电脑控制单元，以便控制转向力的输出。
4. 电脑控制单元：作为转向系统的核心，电脑控制单元负责接收并处理来自转向角传感器和驾驶员操作的数据。
根据传感器的反馈信息，电脑控制单元计算出所需的转向力量，并通过控制助力系统的工作来实现转向控制。
综上所述，汽车转向系统主要依靠转向机构、动力助力系统、转向角传感器和电脑控制单元等组件的相互配合，将驾驶员的转向指令转化为车辆的方向控制。
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。
汽车转向系统知识简介PPT课件
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一、转向器的传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。
1．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）输出的情况下 求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。
2．逆效率 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效 率。
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3．可逆式转向器 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的
转向过程： 转向盘－转向轴－万向节－转向 器－转向轮
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一、汽车转向系统的类型和组成 1．机械转向系统 机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，
主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
（1）当前轮为独立悬架时，机械 转向系统的组成及布置与红旗 CA7220型轿车相似。
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（2）当前轮为非独立悬架时，机械转向系统的组成及布置如下图所示。由于转 向盘距离转向器较远，二者之间用万向节和传动轴构成的万向传动装置相连。
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1）转向轴错位缓冲
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2）转向轴错位和支架变形缓冲
Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：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，吸收了冲击能 量。
此外，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。
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3）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲
如果汽车上装用了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 人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理一、引言汽车转向系统是汽车的重要组成部分之一，其主要作用是控制汽车的方向和转向。
在驾驶过程中，当驾驶员通过方向盘发出指令时，转向系统会将指令传递到轮胎上，从而改变汽车的行进方向。
本文将详细介绍汽车转向系统的工作原理。
二、汽车转向系统的组成部分1. 方向盘方向盘是驾驶员控制汽车行进方向的手动装置。
它通常由一个圆形或半圆形的轮子和一根与之相连的柄杆组成。
当驾驶员旋转方向盘时，柄杆会传递旋转力到转向机构。
2. 转向机构转向机构是连接方向盘和轮胎之间的中间件。
它包括了齿轮、齿条、球头等零部件。
当驾驶员旋转方向盘时，齿轮会带动齿条进行移动，从而将力量传递到轮胎上。
3. 动力助力装置动力助力装置是为了增加操纵方便性而设计的装置。
它可以使得操纵力度更小，更加轻松。
动力助力装置通常分为液压式和电动式两种。
4. 车轮和轮胎车轮和轮胎是转向系统中最重要的组成部分。
它们接触地面，承受着汽车的重量和行驶过程中产生的各种力量。
当驾驶员旋转方向盘时，转向机构会将指令传递到车轮上，从而改变汽车的行进方向。
三、汽车转向系统的工作原理1. 机械式转向系统在机械式转向系统中，驾驶员通过方向盘发出指令后，柄杆会传递旋转力到齿轮上。
齿轮会带动齿条进行移动，从而将力量传递到球头上。
球头连接着前悬架和车轮，当球头移动时，它会改变车轮的角度，从而使汽车改变行进方向。
2. 液压式助力转向系统液压式助力转向系统是在机械式基础上增加了一个液压泵和一个液压缸来实现方便操纵的装置。
当驾驶员旋转方向盘时，泵会产生液压压力，从而使得液压缸活塞移动。
液压缸连接着齿轮，当活塞移动时，它会增加齿轮的转动力量，从而使得汽车更容易改变行进方向。
3. 电动式助力转向系统电动式助力转向系统是在机械式基础上增加了一个电机和一个控制器来实现方便操纵的装置。
当驾驶员旋转方向盘时，控制器会检测到信号后发出指令给电机。
电机会产生扭矩，从而帮助驾驶员更轻松地旋转方向盘。
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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上下球头座用聚甲醛
制成，耐磨性好。 弹簧保证球头与球头 座紧密接触，预紧力
由螺塞调整。
与梯形臂相连
两接头用螺纹与横拉 杆体连接，一端为左 旋，一端为右旋，当 转动横拉杆体，可调 整横拉杆的长度，可 以调整前轮前束
球头座是刚制的； 螺孔切口两边无耳孔，用螺栓通过冲压制成的卡箍夹紧在横拉杆体上， 简化接头的结构和制造工艺。
极限可逆式转向器：逆效率略高于不可逆式的转向器，可以 获得一定的路感，转向盘可自动回正。
现代汽车一般不采用不可逆转向器，大部分采用可逆式转向器，部分 越野车辆采用极限可逆式转向器。
2. 转向器Biblioteka 转向器是转向系的减速传动装置，一般有1~2个减速传动副。
转向器的分类：
齿轮齿条式转向器；
蜗杆曲柄指销式转向器；
齿轮齿条式转向器 的四种结构型式：
侧面输入两端输出；
中间输入两端输出；
侧面输入中间输出；
侧面输入一端输出。
转向拉杆用螺栓固定 在转向齿条中部，齿 条移动带动左右横拉 杆移动，实现转向。
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
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。
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。
双指销式转向器:
每个指销所承受的载荷 小，因此寿命长； 一个指销脱离啮合，另 一个指销仍保持啮合，在 采用同样的蜗杆时，运动 范围大，所以当行程固定 时蜗杆较短； 对蜗杆加工精度要求高。
用来调整轴承的预紧度， 使指销能自由转动并无明 显的轴向间隙。 用来调整指销和蜗杆的啮 合间隙。
c.循环球式转向器
汽车内轮转角β与外轮转角α 之间的关系如下：
cotα=cotβ+B/L 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。
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。
(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 盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。
第3节 转向器
1. 转向器传动效率
cotα1=cotβ1+B/L1
后轴:
cotα2=cotβ2+B/L2
1.3 转向系的角传动比
转向盘 转向器 转向摇臂 转向节
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。
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
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 制开关和安全气囊。
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。
2. 转向轴、转向柱 管及其吸能装置
b.转向直拉杆
转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件，具有传
力和缓冲作用。
球头销连接避 免空间运动的 干涉，压缩弹 簧补偿球头和 座的磨损，保 证无间隙配合 ，弹簧预紧力
前端
转向节臂球头销
后端
用端部螺塞调
整，开口销固 定螺塞位置。
两个压缩弹簧分别沿轴线的不同方向起缓冲作用。
c. 转向横拉杆
转向梯形机构的底边，由横拉杆体和旋装在两端的 横拉杆接头组成。长度可调，可用来调整前轮前束
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。
b.蜗杆曲柄指销式转向器 传动副 主动件：转向蜗杆； 从动件：指销。 具有梯形截面螺纹的转向蜗 杆支承在转向器壳体两端的 球轴承上，蜗杆与锥形指销 相啮合，指销用双列圆锥滚 子轴承支于摇臂轴内端的曲 柄孔中。 当转向蜗杆随转向盘转动时 ，指销沿蜗杆螺旋槽上下移 动，并带动曲柄及摇臂轴转 动。
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 件的通用化和系列化。
采用非独立悬架的机械式转向系统工作过程
采用独立悬架的 机械转向系统：
左、右横拉杆
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。
1. 与非独立悬架配用的转向传动机构
由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件组成，其中
转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁构成。
前桥为转向桥
前桥为转向驱动桥
转向直拉杆横置
转向梯形布 置在前桥后， 在汽车直线 行驶状态， θ>900
转向梯形布 置在前桥前， 在汽车直线 行驶状态， θ<900
c.动力转向系统的类型
液压助力转向系统（油泵）
气压助力转向系统（压缩机）
电动机助力转向系统（发电机）
d.对动力转向系统的要求 动力转向系统只有在汽车转向时才提供转向力； 动力转向系统的响应要迅速；
根据汽车转向阻力的不同，动力转向系统应有不同的输出
力。车速低或路面条件不好时，动力转向系统的输出力要 大，要提供大部分的转向力；车速高时，动力转向系统的 输出力要小，避免驾驶员失去转向路感。 动力转向系统密封要好，避免漏油。
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 。
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。 不可逆转向器：逆效率很低的转向器，让驾驶员丧失路感， 无法根据路面阻力调整方向盘转距；方向盘不会回正。
iω= iω1*iω2
转向系角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏 度降低。iω1较大，货车为16-32，轿车为12-20；iω2 较小，一般为1。
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。
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。
2. 与独立悬架配用的转向传动机构
为了满足转向轮独立运动的需要，转向桥是断开式的，转向传动机构中 的转向梯形也必须断开。与独立悬架配用的多数是齿轮齿条式转向器， 转向器布置在车身上，转向横拉杆通过球头销与齿条及梯形臂相连。
采用循环球式转向器 摇杆前端固定于车架 横梁中部，后端借球 头销与转向直拉杆和 左右横拉杆相连，转 向横拉杆通过球头销 与梯形臂连接。
一般采用两级传动：第一级为 螺杆螺母传动副；第二级为齿 条齿扇传动副。 在螺杆和螺母上都加工近似半圆 形的螺旋槽 (P289页图)，两者 相配合形成近似圆形的螺旋管状 通道中装入许多钢球。 螺母的侧面有两对通孔，可将钢 球塞入螺旋通道中，两根U形钢 球导管的两端插入螺母侧面的两 对通孔中，导管内也装满钢球。 转向螺杆转动时，通过钢球将 力传给转向螺母，使螺母沿轴 向移动。同时，在螺杆、螺母 和钢球间的摩擦力矩作用下， 所有钢球便在螺旋管状通道内 滚动，形成“球流”。
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。 转向轴和转向柱管吸能装置的
转向操纵 机构支架
方向盘 转向管柱 橡胶垫 支座
转向管支架
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。
转向摇臂在与 道路平行的水 平面内左右摆 动。
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。
第二十三章 汽车转向系统
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：？ 保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶 。
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： 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。
弹簧用来压紧球头 座、吸收路面冲击
直拉杆
第5节 液压助力转向系统 1. 动力转向系统概述 a.动力转向系统的定义
将发动机输出的部分机械能转化为压力能（或电能），并在驾驶员控制下，
对转向传动机构或转向器中某一传动件施加辅助作用力，使转向轮偏转，