第二十三章 汽车转向系2

2. 动力转向系
转向系要求
转向灵敏，工作可靠，轻便灵活； 转向车轮运动规律正确稳定，使车轮在转向时
只滚动不滑动； 转向车轮具有自动回正能力； 驾驶员通过转向盘对转向过程中车轮与地面之
间的运动情况保持适当的“路感”； 减弱或避免路面不平产生的冲击传到转向盘，
造成“打手”现象； 当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免
转向操纵机构 转向器 转向传动机构
转向器 书本p171
转向轴 转向万向节
转向节臂
转向盘
转向节 梯形臂
横拉杆
转向过程： 转向盘－转向轴－万向节－转向器－转向轮
2. 动力转向系
在机械转向系的基础上加设一 套转向加力装置而形成的。 加力失效，仍然可转向
50t以上的重型汽车应特别可靠
转向器 转向传动机构 转向操纵机构 转向加力器
第三节 转向器
作用：增大转向盘传到
转向传动机构的力和 改变力的传递方向。 （补充） 目前在汽车上广泛采用的 转向器有 齿轮齿条式 循环球－齿条齿扇式 蜗杆曲柄指销式 循环球曲柄指销式
一、转向器传动效率
转向器传动效率：转向器
的输出功率/输入功率
正效率：在功率由转向轴输
入、由转向摇臂输出的情况下 求得的传动效率，转向器的正 效率越高，转向操纵越轻便灵 活。
转向盘上。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。丧失“路感” ，无法据以调节转 向力矩。现代汽车一般不采用不可逆式转向器。
极限可逆式转向器 ：逆效率略高于不可逆式的转向器，
驾驶员有一定的路感，转向轮也可实现自动回正，而且只有 路面冲击很大时，才能部分地传到转向盘。中型以上的越野 车和工矿自卸汽车一般采用极限可逆式转向器。
几何尺寸可以使内、外转向轮在转向过程中偏转角度基 本满足车轮作纯滚动的运动关系。
车轮定位 （主销内倾角可以使转向省力，主销后倾角、
主销内倾角可使转向轮有自动回正能力）
第二节 转向操纵机构
一、转向操纵机构的组成 二、转向操纵机构的部件及安全装置
一、转向操纵机构的组成
转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转 向操纵机构。
1）转向轴错位缓冲
2）转向轴错位和支架变形缓冲
3）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲
GBl557—1998：
汽车在以48km/h的速度正面同其他物体碰撞 的试验中，转向管柱和转向轴在水平方向的 后移量不得大于127mm；
在台架试验中，用人体模型的躯于以6.7m/s 的速度碰撞转向盘时，作用在转向盘上的水 平力不得超过11123N，。
但过大，将导致转向操纵不够灵敏，即为了得到一定的 转向节偏转角，所需的转向盘转角过大。
所以，选取转向系角传动比时应适当兼顾转向省力和转 向灵敏的要求。普遍采用动力转向系已成为中型以上的 货车和中级以上的轿车转向系的发展趋势。
四、转向盘的自由行程
转向盘自由行程：转向盘在空转阶段中的角行程 作用：对于缓和路面冲击及避免使驾驶员过度紧
逆效率：传动方向与上述相
反时求得的效率，逆效率很高 的转向器很容易将经转向传动 机构传来的路面反力传到转向 轴和转向盘上，
转向器分类
可逆式转向器：逆效率很高的转向器，很容易将路面反
力传到转向轴和转向盘上，有利于自动回正，但也能发生 “打手”情况。多用于经常在良好路面上行驶的汽车
不可逆式转向器：逆效率很低的转向器，冲击载荷不会传到
转向盘转角增量/同侧转向节相应转角增量之比，即转 向器角传动比×转向传动机构角传动比
转向系统的力传动比:
两个转向轮受到的转向阻力与驾驶员作用在转向盘上的 手力之比称为转向系统的力传动比，它与角传动比成正 比。
三、转向系角传动比
转向系角传动比越大，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，从而在转向盘直 径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小。
志而进行转向行驶。
一、转向系的类型和组成 (按转向能源分）
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。 转向器 转向传动机构 转向操纵机构
动力转向系 ：兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源
转向器 转向传动机构 转向操纵机构 转向加力器
1. 机械转向系
转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂
L
sin max
三、转向系的传动比
转向器角传动比：
转向盘的转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比，货车的约 为16～32，轿车的约为12—20。
转向传动机构角传动比：
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，对于一般汽车而言大约为1。一般变化幅度不大。
பைடு நூலகம்、转向系角传动比
转向系角传动比：
对驾驶员的伤害。
二、两侧转向轮偏转角 之间的理想关系式
所有车轮均作纯滚动的条件：
所有车轮的轴线都相交于一点
转向中心：转弯时车轮的轴线交点
在车轮为绝对刚体的假设条件下，
两侧转向轮偏转角之间的理想
关系式 ： cot cot B
L
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
最小转弯半径：
Rm in
张是有利的，但不宜过大，以免过分影响灵敏性。
一般说来，转向盘从相应于汽车直线行驶的中间位 置向任一方向的自由行程最好不超过10°～ 15°当 零件磨损严重到使转向盘自由行程超过25°～30° 时，必须进行调整。
影响转向性能的参数
转向系角传动比 转向盘自由行程 转向器传动效率 转向传动机构几何尺寸 ，恰当的转向传动机构的
二、转向操纵机构的部件及安全装置
1．转向盘 轮缘 轮辐 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， 用以传 递之间的转矩。
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。
第二十三章 汽车转向系
第一节 转向系概述
汽车行驶中转向系有两种工作状况
其一是转向行驶，即驾驶员主动操作转向系统， 其二是汽车受地面干扰力作用欲改变行驶方向，转
向系自动使汽车恢复直线行驶，控制其回正。
汽车转向系 :用来改变或恢复汽车行驶方向的一
套专设机构 。
汽车转向系的功用: 保证汽车能按驾驶员的意