汽车设计_第7卷_转向系设计

《汽车设计_第7卷_转向系设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章转向系设计第七章转向系设计本章主要学习：（1）转向系的设计要求；（2）机械式转向器方案分析（☆）；（3）转向系主要性能参数（☆）；（4）动力转向机构；（5）转向梯形机构方案及整体式转向梯形机构优化设计。第七章转向系设计∑第一节概述∑第二节机械式转向器方案分析∑第三节转向系主要性能参数∑第四节动力转向机构∑第五节转向梯形第一节概述1、转向系的功用：保持或者改变汽车行驶方向。在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。2、转向系的组成：(1)转向操纵机构:转向盘、转向轴、转向管柱(2)

2、转向器:将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。(3)转向传动机构:将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)，并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。3、转向系的分类:4、转向系的设计要求：1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。正确设计转向梯形机构2）转向轮具有自动回正能力。自动回正能力决定于转向轮的定位参数和转向器逆效率的大小。合理确定转向轮的定位参数，正确选择转向器的形式，可以保证汽车具有良好的自动回正能力。3）在行驶状态下，转向轮不得

3、产生自振，转向盘没有摆动。设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振，同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低。4）转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车轮产生的摆动最小。4、转向系的设计要求：5）转向灵敏，最小转弯直径小。使转向轮有尽可能大的转角，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2~2.5倍6）操纵轻便。用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标评价。7）转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。8）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。9）转向系应有能使驾驶员免

4、遭或减轻伤害的防伤装置。10）转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。正确设计转向梯形机构第二节机械式转向器方案分析一、机械式转向器方案分析1.齿轮齿条式∑优点：结构简单、紧凑、体积小、质量轻；传动效率高达90%；可自动消除齿间间隙；没有转向摇臂和直拉杆，转向轮转角可以增大；制造成本低。∑缺点：逆效率高（60%~70%）。汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部自动消除间隙装置分能传至转向盘。1）、输入齿轮位置和转向输出位置关系的四种形式：（a）中间输入，两端输出；（b）侧

5、面输入，两端输出；（c）侧面输入，中间输出；（d）侧面输入，一端输出。采用（a）、（b）两端输出方案时，容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。采用（c）中间输出方案时，由于拉杆长度增加，车轮上、下跳动时位杆摆角减小，有利于减少车轮上、下跳动时转向系与悬架系的运动干涉。但转向器壳体强度降低。齿轮齿条式转向器的四种形式（d）方案的齿轮齿条式转向器，常用在平头微型货车上。2）、齿轮的形式直齿圆柱齿轮：运转平稳性不高，冲击、噪音大。斜齿圆柱齿轮：重合度增加，运转平稳，冲击与工作噪声均下降。3）、齿条断面形

6、状圆形、V形和Y形三种圆形断面齿条制作工艺比较简单。V形和Y形断面齿条与圆形断面比较，消耗的材料少，故质量小。车轮跳动、转向器工作时，齿条能有微量的旋转，可保证正确啮合。4）、转向器和转向梯形相对前轴位置的四种布置形式：（a）转向器位于前轴后方，后置梯形；（b）转向器位于前轴后方，前置梯形；（c）转向器位于前轴前方，后置梯形；（d）转向器位于前轴前方，前置梯形。齿轮齿条式转向器的四种布置形式5）、应用：广泛应用于微型、普通级、中级和中高级轿车上。装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车也用齿轮齿

7、条式转向器。2.循环球式∑组成：两对传动副螺杆和螺母螺母上的齿条与摇臂轴上的齿扇∑优点：传动效率可达到75%~85%；转循环球式转向器向器的传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙调整容易；适合用来做整体式动力转向器。∑缺点：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。∑应用：主要用于货车和客车上。循环球式转向器的间隙调整机构3.蜗杆滚轮式、蜗杆指销式1）、蜗杆滚轮式转向器•由蜗杆和滚轮啮合而构成。•优点：结构简单；制造容易；强度比较高、工作可靠、寿命长；逆效率低。•缺点：正效率低；

8、调整啮合间隙比较困难；传动比不能变化。2）、蜗杆指销式转向器：•固定销式和旋转销式。（根据销子数量不同，又有单销和双销之分。）•优点：传动比可以做成不变的或者变化的；工作面间隙调整容易。固定销式转向器的结构简单、制造容易。•缺点：销子的工作部位磨损快、工作效率低。旋转销式转向器的效率高、磨损慢，但结构复杂。蜗杆滚轮式和蜗杆指销式转向器应用较少。二、防伤安全机构方案分析1、驾驶员受伤的主要元件：转向盘、转向管柱。2、防伤措施：利用转向盘、转向管柱等有关零件在撞击时产生塑性变形、弹性变形或是利用摩擦