汽车转向系统概述课件.ppt

第11章 转向系统桑塔纳转向系11.111.1转向系转向系概述概述 11.1.1 11.1.1功用功用 转向系统的功用是将驾驶员加在转向盘上的力矩放大，并降低速度，然后传给转向传动机构，改变和保持汽车的行驶方向。11.1.211.1.2转转向向系系统统的的类型及组成类型及组成 汽车转向系统按转向时的控制能源的不同分为机械式转向系统和动力式转向系统两大类。1.机械式转向系统机械式转向系统以驾驶员的体力(手力)作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.转向节臂 6.转向横拉杆 7.转向减振器 8.机械转向器 机械式机械式转向系的工作向系的工作过程程(2)、动力力转向系向系1.方向盘；2.转向轴 3.转向中间轴 4.转向油管 5.转向油泵 6.转向油罐 7.转向节臂 8.转向横拉杆 9.转向摇臂 10.整体式转向器 11.转向直拉杆 12.转向减振器 2.2.助力转向系统助力转向系统 转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操纵。这样，为了克服地面力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操纵。这样，为了克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩，驾驶员需要加于转向盘上的转向力作用于转向轮上的转向阻力矩，驾驶员需要加于转向盘上的转向力矩，比用机械转向系统时所需的转向力矩小得多矩，比用机械转向系统时所需的转向力矩小得多.转向系统角传动比、转向时车轮运动规律1.转向系统角传动比 转向盘的转角与安装在转向盘同侧的转向轮偏转角的比值。2.转向时车轮运动规律11.2机械式机械式转向系向系统 11.2.1 机械式转向系统的组成及原理机械式转向系统的组成及原理图11-2 机械转向系统示意图1-转向盘；2-转向轴；3-转向万向节；4-转向传动轴；5-转向器；6-转向摇臂；7-转向直拉杆；8-转向节臂；9-左转向节；10、12-梯形臂；11-转向横拉杆；13-右转向节 1.组成 机械式转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构3大部分组成。2.机械式转向系统的原理 汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。转向器中有12级啮合传动副，具有减速增力作用。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、横拉杆和梯形臂的传递，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为转向传动机构。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。11.2.2 11.2.2 机械式转向器机械式转向器 1.转向器的功用、类型及传动效率 1）转向器的功用 转向器是转向系统中的减速增力传动装置。其功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向。2）转向器的类型 转向器的种类较多，一般是按转向器中啮合传动副的结构形式分类。目前应用较广泛的有蜗杆曲柄指销式、循环球式和齿轮齿条式等几种。3）转向器的传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。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效率。反之则称为逆效率。2.蜗杆曲柄指销式转向器的构造和工作原理 蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动。它主要由转向器壳体、转向蜗杆、转向摇臂和指销等组成。汽车转向时，驾驶员通过转向盘带动转向蜗杆（主动件）转动，与其相啮合的指销（从动件）一边自转，一边以曲柄为半径绕摇臂轴轴线在蜗杆的螺纹槽内做圆弧运动，从而带动曲柄和转向摇臂摆动，实现汽车转向。蜗杆曲柄指销式转向器传动副中的指销，可以如上述有两个，也可以只有一个。单销式与双销式在结构上基本一样。与双销式相比，单销式的结构较简单，但转向摇臂的摆角不大，一般总摆角只有80，而双销式的则可达120左右。因为当摇臂轴转角很大时，双销式中的一个指销虽已与蜗杆脱离啮合，但另一个指销仍保持啮合。3.齿轮齿条式转向器的构造和工作原理 齿轮齿条式转向器主要由转向器壳体、转向齿轮及转向齿条等组成。转向器通过转向器壳体的两端用螺栓固定在车架上 工作工作过程程 只有一级传动，转向齿轮与转向盘柔性相连，转向齿条水平布置，转动转向齿轮，转向齿条水平轴向移动，带动左右横拉杆带动左右转向节使转向轮偏转，实现汽车转向。应用于前轮为独立悬架的轻微型轿货车。桑塔纳、夏利、南京依维柯等。优点：转向机构简化，无需转向摇臂、转向直拉杆。1、循循环球式球式转向器向器第二级齿条齿扇传动副 4.循环球式转向器的构造和工作原理 循环球式转向器转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成球流。在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。第一级螺杆螺母传动副循环球式转向器工作过程特点：正传动效率很高，操纵轻便，使用寿命长。但逆效率也高，容易将路面冲击力传到转向盘上。11.2.3 11.2.3 机械式转向操纵机构机械式转向操纵机构 1.转向操纵机构的组成与布置 转向操纵机构一般由方向盘、转向轴、转向柱管、万向节及转向传动轴等组合。它的主要作用是操纵转向器和转向传动机构，使转向轮偏转。2.转向轴和转向柱管的吸能装置 近年来，由于公路的改善和汽车车速的提高，许多国家都制定了严格的安全法规。对于轿车，除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管也必须备有缓和冲击的吸能装置。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，当受到巨大冲击时，转向轴产生轴向位移，使支架或某些支承件产生塑性变形，从而吸收冲击能量。11.2.4 11.2.4转向向传动机构机构 转向传动机构将转向器输出的力传给转向轮，且使二转向轮偏转角按一定的关系变化，实现汽车顺利转向。转向梯形机构：转向节臂，横拉杆，轴有整体式(对非独立悬架)和分段式(对独立悬架)。为避免在汽车转向产生的路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎的为避免在汽车转向产生的路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎的快速磨损，要求转向系能保证汽车时，所有车轮作纯滚动，这时，快速磨损，要求转向系能保证汽车时，所有车轮作纯滚动，这时，只有所有车轮的轴线交于一点才能实现，此交点称为转向中心。只有所有车轮的轴线交于一点才能实现，此交点称为转向中心。1.与非独立非独立悬架配用架配用转向向传动机构机构1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆 2.与独立悬架配用转向传动机构 当转向轮独立悬架时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。1.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.摇杆 8.悬架左摆臂 9.悬架右摆臂 10.齿轮齿条式转向器(1)转向摇臂。(2)转向直拉杆。转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。接接转向向节臂臂螺塞螺塞 调弹簧簧6的的预紧度度油嘴油嘴球球头销直拉杆直拉杆接接转向向摇臂臂 (3)转向横拉杆。两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到横拉杆体上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹，一为右旋，一为左旋。因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动横拉杆体，可改变横拉杆的总长度，来调节前轮前束。4、转向减振器、转向减振器 现代汽车的转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆动，甚至引起整车车身的振动），这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。在转向传动机构中设置转向减振器是克服转向轮摆振的有效措施。转向减振器的一端与车身（或前桥）铰接，另一端与转向直拉杆（或转向器）铰接。1.连接环衬套连接环衬套 2.连接环橡胶套连接环橡胶套 3.油缸油缸4.压缩阀总成压缩阀总成 5.活塞及活塞杆总成活塞及活塞杆总成 6.导向座导向座 7.油封油封 8.挡圈挡圈 9.轴套及连接环总成轴套及连接环总成10.橡胶储液缸橡胶储液缸 11.3助力助力转向器向器 1.功用功用 在在转向阻力向阻力较大大时，可以减，可以减轻驾驶员的疲的疲劳强度，改善度，改善转向系向系统的技的技术性能。性能。2.分分类 按工作介按工作介质分分 为液液压式和气式和气压式。式。（1）液液压式：式：工作工作时无噪声，工作滞后无噪声，工作滞后时间短，且能吸收来自不平短，且能吸收来自不平路面的冲路面的冲击。（2）气气压式：式：前前轴最大最大轴载质量量为37吨并采用气吨并采用气压制制动的的货车或或轿车。趋于淘汰。趋于淘汰。11.3.1 11.3.1 液液压动力力转向器向器 a b图11-18 循环球式液压助力转向器1-阀芯；2-旋塞；3-上盖；4-阀座；5-阀杆；6-弹簧；7、18-钢球；8-壳体；9-螺母；10-调节螺栓；11-螺母；12-转向螺母（活塞）；3、17-定位销；14-扭杆；15-螺杆；16-齿扇轴（摇臂轴）；19-轴承；O-回油环槽；P-进油环槽；L-左腔环槽；R-右腔油孔；A-限位阀腔；a-结构图；b-原理图l.转向操纵机构 2.转向控制阀 3.机械转向器与转向动力缸总成 4.转向传动结构 5.转向油罐 6.转向油泵 R.转向动力缸右腔 L.转向动力缸左腔 当汽车直线行驶时，转向控制阀2将转向油泵6泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。当汽车需要向右转向时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与R腔接通，将L腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移动，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。向左转向时，情况与上述相反。2.液压助力转向器（分配阀）3.转向油泵进油口油口出油口出油口叶片式油叶片式油泵 转向油泵是助力转向系统的动力源。转向油泵经转向控制阀向转向助力缸提供一定压力和流量的工作油液。目前，转向油泵大多采用双作用式叶片泵。11.3.2 11.3.2电控液压助力转向系统电控液压助力转向系统 1.旁通流量式图11-23 旁通流量控制式液压助力转向系统1-转向油泵；2-储油罐；3-转向管柱；4-转向盘转速传感器；5-电控单元；6-线束；7-转速信号处理电路；8-流量控制阀；9-电磁阀；10-转向器；11-油管；12-转向控制阀；13-车速传感器；a-结构图；b-原理图 2.电动泵式图11-25 电动泵式液压助力转向系统示意图1-转向盘转速传感器；2-仪表板；3-转向报警灯；4-发动机管理单元；5-电动机；6-壳体；7-电控单元；8-齿轮泵；9-限压阀；10-储油罐；11-止回阀；12-助力转向器11.4 11.4 转向系统的维修转向系统的维修 11.4.1 11.4.1 转向系统的失效形式及故障分析转向系统的失效形式及故障分析 1.行驶跑偏 2.转向沉重 3.左、右转向轻重不一致 11.4.2 11.4.2 转向系统的检查转向系统的检查 1.方向盘游动量的检查 2.转向柱的检查 3.液压转向泵压力的检测 4.液压转向泵传动带的检查与调整 11.4.3 11.4.3 转向系统的维修转向系统的维修 1.转向传动机构的维修 2.液压助力转向系统的检修11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过.但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。