转向系统工作原理.pptx

1功用：汽车转向系统的功用是改变和保持汽车的行驶方向。定义：当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵，转向轮偏转和回位的一整套机构就称为汽车转向系统。第1页/共17页2图示为机械式转向系统。驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。汽车转向系统的组成：汽车转向系统的组成：l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 第2页/共17页3传动路线方向盘传动轴转向器转向横拉杆梯形臂转向轮偏转第3页/共17页4转向器工作原理：动力转向系统由机械式转向系统和动力辅助装置组成。发动机上安装转向油泵，由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。转向油罐通过油管与转向油泵和转向控制阀联接。转向控制阀可以改变油路。机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。当汽车直线行驶时，转向控制阀将转向油泵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，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与上腔接通，将下腔与油罐接通，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。左转时情况相反。第4页/共17页5一.转向操纵机构 转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。第5页/共17页6二.机械转向器 齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。第6页/共17页7三三.转向传动机构 从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。第7页/共17页8汽车转向时，由分析可得内外侧车轮滚过的距离不等，所以车轮边滚动边滑动，对车的转向产生附加阻力同时十分损耗车轮。为避免这种现象，所有车轮都需要做纯滚动，此时汽车转向应满足的条件如下：所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。四个车轮有一定的差速（由差速器满足）。车轮与路面的摩擦力合适cot=cot+B/L其中、分别是内外侧转向轮的偏转角，B是两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；L是汽车轴距。第8页/共17页9为实现上述条件，转向传动机构中的转向梯形的几何参数需要精确计算，较为繁琐。但汽车转向系统中的梯形结构能设计成在一定的车轮偏转角范围内，大体接近理想状态，在汽车中应用较为广泛。第9页/共17页10梯形结构工作原理：当转向器转动时，转向摇臂拉动转向直拉杆向前运动。转向直拉杆的拉力作用于转向节臂，使左侧转向节及左侧转向轮绕主轴向左偏转一个角度，同时通过梯形臂和转向横拉杆使另一侧转向节与转向轮绕该侧的主轴偏转一定角度，从而是汽车完成转向。第10页/共17页11转向器的结构 齿轮齿条式转向器：以一对相互啮合的齿轮和齿条传动作为传动机构，常用于轿车、微型货车和轻型货车。结构简单，成本低廉，转向灵敏，体积小，可以直接带动横拉杆，在汽车上得到广泛应用。第11页/共17页12 循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。具有较高的传动效率，操纵起来比较轻便舒适，机械部件的磨损较小，使用寿命相对较长。转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿轴向移动。同时，在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。第12页/共17页13第13页/共17页14 蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。第14页/共17页15第15页/共17页16第16页/共17页17感谢您的观看！第17页/共17页