转向系总结

转向系

一. 转向系概述

二. 转向操纵机构

三. 转向器

四. 转向传动机构

五. 助力转向系统

一. 转向系概述

1.1转向系的功用、组成及工作原理

1.1.1 转向系的功用

定义：用来改变和恢复汽车行驶方向的专设机构成为转向系

1.1.2 转向系的组成

机械转向系统一般由转向操纵机构、转向器和转向传动装置三部分组成，一般动力转向系统除上述装置外还包括转向助力装置。

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2.1 转向操纵机构

位于转向器之前、供驾驶员进行转向操纵的工作机构。

它由转向盘1、转向轴2、支承转向轴的转向柱管、转向传动轴4及万向节3等零件组成。

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2.2 转向器

作为放大驾驶员的转向力及改变转向动作方向的装置，转向器将转向盘的转动变为转向齿条的直线运动或者转向摇臂的摆动。由于其角传动比较大，且要求有一定的可逆性，转向器是一种特殊的减速机构。

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2.3 转向传动装置

将转向摇臂6输出的力和运动经转向直拉杆7、转向节臂8传至左转向节9，再由左梯形臂10、转向横拉杆11、右梯形臂12传至右转向节13，而左右车轮各自装在自身的转向节上，从而使左右转向轮发生偏转。

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2.4 转向系角传动比

转向系角传动比——转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比，它是转向器角传动比和转向传动机构角传动比之积。转向传动机构的角传动比一般在1左右，因此转向系的角传动比主要由转向器角传动比确定。

目前，汽车转向系的角传动比约为14~28，轿车一般偏小，载货汽车偏大。相应的，转向盘转动总圈数为3~6圈。

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2.5 转向盘自由行程

转向盘自由行程指转向盘在空转阶段的角行程，由转向系统中所有传动副间存在的间隙造成的。自由行程是为了缓和路面冲击、避免驾驶员过度紧张。一边汽车从中间位置向左右任意方向的自由行程大约为10度，当转向系统的零部件磨损到转向盘的自由行程达到25度时，则必须进行调整。

1.2. 转向系的要求

转向系是保证汽车安全行驶的重要装置之一，因此要求它工作可靠；操纵轻便、灵活；

汽车转弯行驶时，所有车轮应绕同一个瞬时中心旋转，任何车轮不应有侧滑；

汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮应能自动回到直线行驶位置，并稳定行驶；

汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自激振动，转向盘没有摆动；转向机构还应能减缓路面通过转向轮传到转向盘上的冲击，同时又要使驾驶员通过转向盘能感觉到转向过程中车轮与地面之间的运动情况即获得适当的“路感”；

转向轮和转向盘的转动方向应该一致；

当汽车发生碰撞时，转向系统各装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。

1.3. 转向系的分类

按转向能源可分为：

（1）机械转向系：

以驾驶员的体力为转向能源

（2）动力转向系

以驾驶员的体力和发动机动力为转向能源

组成：机械转向系+转向助力装置

二. 转向操纵机构

2.1. 转向操纵机构概述

2.1.1 构成

转向操纵机构由转向盘、转向轴、支承转向轴的转向柱管、上下万向节、转向传动轴等零件组成，它将驾驶员转动转向盘的操纵力和运动传给转向器。

由于驾驶员和它紧密接触，因此在结构上更多地从人机工程及驾驶安全两方面考虑，现代汽车转向操纵机构带有各种调整机构及安全保护装置，以方便不同体形驾驶员的操纵及保证驾驶员的安全。

2.1.2 转向操纵机构的布置

过去传统汽车的转向器输入轴与转向盘通常同轴线布置，因此转向轴可直接或通过柔性万向节与转向器输入轴直接连接。现今，汽车形式多样化，由于汽车底盘和车身（驾驶室）总体布置的要求，往往需要将转向器和转向盘的轴线布置得相交成一定角度，甚至处于不同平面内，为此，在转向操纵机构中要采用万向传动装置（挠性万向节和/或刚性万向节）采用万向节装置对提高驾驶员的安全性也有好处。

2.2. 转向盘

转向盘与转向轴一般是通过花键或带锥度的细花键连接

转向盘主要由轮圈、轮辐和轮毂等组成。轮幅和轮圈的心部有钢、铝合金或镁合金制成

的骨架，外表通过注塑方法包覆有一定形状的塑料外层或合成橡胶或真皮，以改善操纵转向盘的手感并提高驾驶员的安全性。

转向盘轮辐一般呈“T”形或“H”形，这样在转向盘的上半部形成一个月牙形空间，便于驾驶员在驾驶过程中观察汽车仪表盘，及时了解有关信息。

2.3. 转向操纵机构的倾角及高度调整机构

为了方便不同体形驾驶员的操纵，现代汽车的转向操纵机构中体现了“以人为本”的思想，配置了能改变转向盘的倾角和高度的机构。

调节机构分为手动和电动两种，高档车甚至采用电控单元进行位置记忆设置，与座椅、后视镜等联动控制。

2.4.转向操纵机构的安全装置

2.4.1 概述

当汽车发生意外而正面碰撞时，车架（车身）的变形会导致的转向器和转向操纵机构后移；而在巨大的惯性力作用下，人体会向前冲。这样，驾驶员很可能会碰撞转向盘而受到巨大伤害。因此，在转向操纵机构中须配置安全装置，以减轻或避免对驾驶员的伤害。

基本原理：除要求转向盘骨架产生变形外，当转向轴受到巨大冲击而发生轴向位移时，使支架或某些支承件产生断裂或塑性变形，从而吸收冲击能量。

在转向操纵机构中的防护安全装置大致可分为两类：可分离式和缓冲吸能式

2.4.2 可分离式转向操纵机构

转向轴分为上下两端，通过紧配合的方式连接在一起。当发生撞车时，上下两段转向轴相互分离，从而减轻转向盘对驾驶员的伤害程度。

自身没有吸能装置，防止驾驶员受伤害的效果不够理想；而且一旦上下转向轴相互分离，将无法对汽车进行操纵因此这种转向操纵机构将趋于淘汰，取而代之的是缓冲吸能式操纵机