《汽车机械转向系》PPT课件

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1、第十一章机械转向系第一节概述第二节机械转向器第三节转向操纵机构第四节转向传动机构第五节转向系的检修和调整第六节机械转向系的故障诊断第一节概述一、转向系的功用转向系是指由驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。转向系的功用是按照驾驶员的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定地直线行驶。二、转向系的分类转向系按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。机械转向系以驾驶员的体力作为转向动力源。动力转向系除了驾驶员的体力外，还以汽车的动力作为辅助转向动力源，又可以分为液压式、气压式和电动式动力转向系。三、机械转向系的基本组成和工作原理

2、1．基本组成汽车机械转向系由转向操纵机构、机械转向器和转向传动机构三大部分组成，其具体组成如图11-1-1所示。转向操纵机构包括转向盘、转向轴、万向节和转向传动轴。机械转向器有多种类型，轿车上以齿轮齿条转向器多见。转向传动机构包括转向摇(垂)臂、转向直(纵)拉杆、转向节臂、转向梯形臂、转向横拉杆等。图11-1-1机械转向系示意图2．工作原理如图11-1-1所示，汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、转向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。转向器中有1～2级啮合传动副，具有降速增矩的作用。转向器输出的转矩经转向摇臂，再通过转向直拉杆传

3、给固定在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、右转向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左转向梯形臂、转向横拉杆和右转向梯形臂的传递，右转向节及装于其上的右转向轮随之绕主销同向偏转一定的角度。左、右转向梯形臂和转向横拉杆构成转向梯形，其作用是在汽车转向时，使左、右转向轮按一定的规律进行偏转。二、转向系的参数1．转向系角传动比转向系角传动比是指转向盘的转角与转向盘同侧的转向轮偏转角的比值，一般用iw表示。转向系角传动比是转向器角传动比i1和转向传动机构角传动

4、比i2的乘积。转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂摆角之比。转向传动机构角传动比是转向摇臂摆角与同侧转向轮偏转角之比。转向系角传动比越大，增矩作用加大，转向操纵越轻便，但由于转向盘转的圈数过多，导致操纵灵敏性变差，所以转向系角传动比不能过大。而转向系角传动比太小又会导致转向沉重，所以转向系角传动比既要保证转向轻便，又要保证转向灵敏。但机械转向系很难做到这一点，所以越来越多的车辆采用动力转向系。2．转向时车轮运动规律汽车在转向行驶时，要求车轮相对于地面作纯滚动，否则如果有滑动的成分，车轮边滚边滑会导致转向行驶阻力增大，动力损耗，油耗增加，也

5、会导致轮胎磨损增加。式中：B为两侧主销中心距(可近似认为是转向轮轮距)；L为汽车轴距。汽车转向时，内侧车轮和外侧车轮滚过的距离是不等的。对于一般汽车而言，后桥左、右两侧的驱动轮由于差速器的作用，能够以不同的转速滚过不同的距离。但前桥左、右两侧的转向轮要滚过不同的距离，保证车轮作纯滚动就要求所有车轮的轴线都交于一点。此交点O称为汽车的转向中心，如图11-1-2所示。由图可见，汽车转向时内侧转向轮偏转角β大于外侧转向轮偏转角α。α与β的关系是：图11-1-2汽车转向示意图这一关系是由转向梯形保证的。所有汽车转向梯形的设计实际上都只能保证在一定

6、的车轮偏转角范围内，使两侧车轮偏转角大体上接近以上关系式。从转向中心Ο到外侧转向轮与地面接触点的距离R称为汽车转弯半径。转弯半径R愈小，则汽车转向所需场地就愈小，汽车的机动性也愈好。从图11-1-2可以看出，当外侧转向轮偏转角达到最大值αmax时，转弯半径R最小。3．转向盘的自由行程转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角行程，这主要是由于转向系各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。由于转向系各传动件之间都存在着装配间隙，而且这些间隙将随零件的磨损而增大，因此在一定的范围内转动转向盘时，转向节并不随即同步转动，而是在消除这些间隙并克服

7、机件的弹性形变后，才进行相应的转动，即转向盘有一空转过程。转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过于紧张是有利的，但过大的自由行程会影响转向灵敏性，所以汽车维护中应定期检查转向盘的自由行程。一般汽车转向盘的自由行程应不超过10°～15°，否则应进行调整。第二节机械转向器一、转向器概述1．功用转向器的功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。2．类型转向器的结构类型较多，一般按转向器中传动副的结构形式分类，主要有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等形式。3．转向器的传动效率1)定义转向器的传动效率是指转向器输出

8、功率与输入功率之比。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率；反之，转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆传动效率。2)按传动效率分类除了按照结构进行分