汽车构造课件 第二十三章 汽车转向系.pptVIP

第二十三章 汽车转向系统 学习目标 转向系由哪几部分组成？各起什么作用？ 为什么微型、轻型货车和轿车广泛采用齿轮齿条式转向器？ 列出几种安全转向管柱，并画简图说明其结构原理。 动力转向器有什么优点？ 试说明动力转向系的工作原理。 学习目标 转向系由哪几部分组成？各起什么作用？ 为什么微型、轻型货车和轿车广泛采用齿轮齿条式转向器？ 列出几种安全转向管柱，并画简图说明其结构原理。 动力转向器有什么优点？ 试说明动力转向系的工作原理。 23.1 概述 23.1 概述 23.1 概述 23.1 概述 内容提要 概述 转向器 转向操纵机构 转向传动机构 液压助力转向系统 电动助力转向系统 23.1 概述 汽车转向系统：用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称 功用：保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶 类型：按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。 23.1 概述 1）机械式转向系以驾驶员的体力作为转向动力，其中所有传力件都是机械机构，它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。 23.1 概述 23.1 概述 2）两侧转向轮偏转角之 间的理想关系式 为了避免在汽车转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎过快磨损，要求转向系统能保证在汽车转向时所有车轮均作纯滚动。这只有在所有车轮的轴线都相交于一点方能实现。此交点O称为车轮的转向中心。 由图可见，内转向轮偏转角 应大于外转向轮偏转角 。 3）转向梯形设计 理论依据 4）三轴或多轴汽车的转向 6）对转向系统的要求 要求工作可靠，操纵轻便。 转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击，并保持适当的“路感”。 当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。 功用：增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向，减速增扭。 概念： 正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。相应的功率由转向轴输入、转向摇臂输出，这种情况下得到的传动效率为正效率。 逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。这种情况下得到的传动效率为逆效率。 逆效率很高的转向系成为可逆式转向器。易发生“打手”情况。 逆效率很低的转向系成为不可逆式转向器。驾驶员易丧失“路感”。 逆效率略高于不可逆式的转向系称为极限可逆式转向系。当地面冲击力很大时，冲击力才能传到转向盘上。驾驶员有一定的“路感”，方向盘也能自动回正。 转向盘自由行程： 转动转向盘消除传动副之间的间隙后，车轮才偏转，此 时转向盘转过的角度为转向盘自由行程。一般来说，转向 盘从相应于汽车直线行驶的中间位置向任意一方的自由行 程最好不超过10°~15° 。 齿轮齿条式转向器特点： 结构简单、紧凑。不需要转向摇臂和转向横拉杆等。 质量轻、刚性大、转向灵敏、制造容易、成本低、正逆效率高及便于布置，而且特别适用于与麦弗逊式悬架配用。 目前，在轿车和微型轻型货车上得到广泛应用。 应用： 奥迪 上海桑塔纳 天津夏利 南京依维柯轻型货车 2）循环球式转向器 -齿条齿扇式 3）蜗杆曲柄指销式转向器 转向操纵机构的组成和布置 1）转向盘由轮缘，轮辐和轮毂组成。 轮辐一般为三根辐条或四根辐条，也有用两根辐条的。 转向盘轮毂孔具有细牙内花键，借此与转向轴连接。 转向盘内部是由成形的金属骨架构成。骨架外面一般包有柔软的合成橡胶或树脂，也有包皮革的，这样可有良好的手感，而且还可防止手心出汗时握转向盘打滑。 当汽车发生碰撞时，从安全性考虑，不仅要求转向盘应具有柔软的外表皮，可起缓冲作用，而且还要求转向盘在撞车时，其骨架能产生变形，以吸收冲击能量，减轻驾驶员受伤的程度。 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和撞车时保护驾驶员的气囊装置。 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。转向柱管安装在车身上，支承着转向盘。转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。 转向轴多用无缝钢管制成，它的上部用轴承或衬套支承在转向管柱内，下端与转向万向节相连。 转向管柱的下端压装在下固定支架的孔内。下固定支架用两个螺栓固定在驾驶室底板上。转向管柱上端通过上支架固定在驾驶室前围仪表板上。 由于在发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘 及转向柱管等，所以人们在设计转向操纵机构时，增加了安 全措施。如采用安全转向柱、安全联轴节及能量吸收装置等。 转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。其基本结构原理 是1）使转向轴产生轴向位移2）使支架或某些支承件产生塑性 变形，从而吸收冲击能量。 工作原理当发生猛烈撞车时，将引起车身、车架产生严重变形，导致转向轴、转向盘等部件后移。与此同时，在惯性作用下驾驶员人体向前冲，致使转向轴上的上、下凸缘盘的销子与销孔脱开，从而缓和了冲击，