[工学]课题四 项目一 汽车转向系统.ppt

课题四 汽车转向系统;第一节 概 述;二、汽车转向系统的分类与组成 汽车转向系统按转向时的动力来源的不同分为机械式转向系统和助力转向系统两大类。 1. 机械转向系统: 机械式转向系主要由转向操纵系统、转向器和由刚性零件组成的传动机构等组成。机械式转向系统的主要优点是结构简单、制造方便，工作可靠；缺点是转向沉重，操作费力。因此，一般用在中小型工程车辆和小型工程机械上。 ;2.动力转向系统: 助力转向系统是在机械式转向系统的基础上，增设了一套液压助力系统。在转向时，转动方向盘的操纵力，已不作为直接迫使车轮偏转的力，而是使控制阀进行工作的力，车轮偏转所需要的力则由转向油缸产生。 助力转向系统的主要优点是：操纵轻便，转向灵活，工作可靠；可利用油液的阻力作用，吸收缓和路面的冲击；一般液压助力系统出现故障后，可实现机械转向。其缺点是：结构较复杂，成本较高。;机械转向系统的组成;动力转向系统的组成;三、转向系统的作用及要求;转向系统必须满足的转向条件： （1）转向系统应能保证汽车在转向时，所有车轮均做纯滚动，即所有车轮轴线都相较于一点（转向中心）。 （2）内转向轮偏转角β与外转向轮α（βα）关系为： （3）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， ;为了降低汽车转向时车轮的磨损，要求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，此交点o叫做转向中心。 汽车内轮转角β与外轮转角α之间的关系如下： β α 由转向中心o到外转向轮与地面接触点的距离R称为汽车的转向半径。;转向系的角传动比;3）转向器的传动效率;转向器的传动效率;转向器的传动效率;转向盘的自由行程;对转向系统的要求;第二节 机械式转向系统;;机械式转向系统的原理： 汽车转向时，驾驶员转动方向盘，通过转向轴、转向万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。从转向盘到转向传动轴这一系列部件即属于转向操纵机构。转向器中有1~2级啮合传动副，具有减速増力作用。经转向器减速后的运动和增大后的力矩传到转向摇臂，再通过转向直拉杆传给固定于左转向节上的转向节臂，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。左、右梯形臂的一端分别固定在左、右转向节上，另一端则与转向横拉杆作球铰链连接。当左转向节偏转时，经梯形臂转向横拉杆和梯形臂的传递，右转向节即装于其上的右转向轮随之绕主销同向偏转相应的角度。 转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂和转向横拉杆总称转向传动机构。梯形臂、转向横拉杆和前轴构成转向梯形，其作用是在汽车转向时，使内、外转向轮按一定的规律进行偏转。;二、转向操纵机构;(1)方向盘 为了司机有很好的视野，方向盘上部的空一般较大。通常方向盘用花键连接在转向轴上，为适应不同驾驶者的身材与驾驶位置特点的需要，许多汽车上采用可伸缩的倾斜方向装置，它具有调整角度和远近的功能，以适应驾驶者的特殊情况需要。 （2）转向轴 转向轴是将驾驶员作用于方向盘的转向操纵力矩传给转向器的传力轴，它的上部与方向盘固定连接，下部装有转向万向节和转向器。 现代汽车的转向轴除了装有柔性万向节外，有的还装有能改变方向盘的工作角度和方向盘的高度的机构，以方便不同体型驾驶员的操纵。;（3）可分离式安全转向操纵机构 此类转向操纵机构的转向管柱分为上下两段，当发生撞车时，上下两段相互分离或相互滑动，从而有效地防止方向盘对驾驶员的伤害，但转向操纵机构本身不含有吸能装置。;为了保证碰撞时驾驶员安全，需要采用吸能装置 转向盘：外边柔软，骨架变形 转向轴和转向柱管：通过变形来吸收能量 ;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、循环球式和蜗杆曲柄双销式转向器。 ;1.齿轮齿条式转向器; 齿轮轴通过球轴承和滚珠轴承垂直安装在壳体中，其上端通过花键与转向轴上的万向节相连，其下部是与轴制成一体的转向齿轮。转向齿轮是转向器的主动件，与它相啮合的从动件转向齿条水平布置，齿条背面装有压簧垫块。在压簧的作用下，压簧垫块将齿条压靠在齿轮上，保证两者无间隙啮合。调整螺塞可用来调整压簧的预紧力。压簧不仅起消除啮合间隙的作用，而且还是一个弹性支撑，可以吸收部分振动能量，缓和冲击。 转向齿条的中部或两端通过拉杆支架与左、右转向横拉杆连接。转动转向盘时，转向齿轮转动，与之相啮合的转向齿条沿轴向移动，从而使左、右转向横拉杆带动转向节转动，使转向轮偏转，使汽车转向。; 1-调整螺塞 2-罩盖 3-压簧 4-压簧垫块 5-转向齿条 6-齿轮轴 7-球轴承 8-转向器壳体 9-转向齿轮