第二十三章汽车转向系优秀PPT.ppt

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1、第二十三章汽车转向系第二十三章汽车转向系2022/12/61第一页，本课件共有45页第二十三章第二十三章 汽车转向系汽车转向系v第一节第一节 概述概述v第二节第二节 转向器及转向操纵机构转向器及转向操纵机构v第三节第三节 转向传动机构转向传动机构v第四节第四节 动力转向装置动力转向装置第二页，本课件共有45页第一节第一节 概述概述1.转向系的基本组成转向系的基本组成vv(1)转向操纵机构转向操纵机构 主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。v(2)转向器转向器 将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条的将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条的直线往复运动，并放

2、大操纵力。直线往复运动，并放大操纵力。v(3)转向传动机构转向传动机构 将转向器的力和运动传给车轮，并使左右车将转向器的力和运动传给车轮，并使左右车轮按一定关系进行偏转。轮按一定关系进行偏转。汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。第三页，本课件共有45页2.转向系统的类型及工作原理转向系统的类型及工作原理 按按转向能源转向能源可分为机械转向和动力转向可分为机械转向和动力转向(1)机械转向系统机械转向系统 所有传

3、力件都是机械的。所有传力件都是机械的。第四页，本课件共有45页l.l.转向盘转向盘2.2.转向轴转向轴3.3.转向节转向节4.4.转向轮转向轮5.5.转向节臂转向节臂 6.6.横拉杆横拉杆7.7.减振器减振器8.8.转向器转向器第五页，本课件共有45页(2)动力转向系统动力转向系统1.方向盘方向盘 2.转向轴转向轴 3.转向中间轴转向中间轴4.转向油管转向油管 5.转向油泵转向油泵 6.转向油罐转向油罐 7.转向节臂转向节臂 8.转向横拉杆转向横拉杆 9.转向摇臂转向摇臂 10.整体式转向整体式转向器器 11.转向直拉杆转向直拉杆 12.转向减振器转向减振器 第六页，本课件共有45页3.对转向

4、系统的要求对转向系统的要求vv工作可靠工作可靠行驶安全，操纵轻便行驶安全，操纵轻便转向力小，转向力小，回转圈数少，直线行驶稳定，无摆振、抖动。回转圈数少，直线行驶稳定，无摆振、抖动。vv转向轮受到冲击时，要有正确的转向轮受到冲击时，要有正确的“路感路感”，又，又不不“打手打手”。vv当发生碰撞时，应能减轻对驾驶员的伤害。当发生碰撞时，应能减轻对驾驶员的伤害。vv转向时车轮作纯滚动转向时车轮作纯滚动降低轮胎磨耗。降低轮胎磨耗。vv调整应简单方便。调整应简单方便。第七页，本课件共有45页4.转向梯形理论特性转向梯形理论特性v汽车转向时，要使汽车转向时，要使各车轮都纯滚动，各各车轮都纯滚动，各车轮必

5、须围绕一个中车轮必须围绕一个中心点心点O转动。转动。v为了满足上述要为了满足上述要求，左、右前轮的求，左、右前轮的偏转角应满足如下偏转角应满足如下关系：关系：ctg=ctg=ctgb b b b+B/L+B/L精心确定转向梯形的几精心确定转向梯形的几何参数，才能接近上式何参数，才能接近上式 第八页，本课件共有45页5.转向器的传动比转向器的传动比v 转向器的角传动比转向器的角传动比(i1)：转向盘摆角转向盘摆角/转向摇臂摆角转向摇臂摆角 一般货车一般货车一般货车一般货车=16-32=16-32，轿车轿车轿车轿车=12-22=12-22v 转向传动机构角传动比转向传动机构角传动比(i2)转向摇臂

6、摆角转向摇臂摆角/同侧转向节偏转角同侧转向节偏转角 一般为一般为一般为一般为 1 1 左右左右左右左右vv 转向系角传动比转向系角传动比(i)转向盘摆角转向盘摆角转向盘摆角转向盘摆角/同侧转向节偏转角同侧转向节偏转角同侧转向节偏转角同侧转向节偏转角 i=i1 i2 i的大小影响操纵力和转向灵敏度。的大小影响操纵力和转向灵敏度。的大小影响操纵力和转向灵敏度。的大小影响操纵力和转向灵敏度。i主要受主要受i1影响。影响。有的汽车有的汽车有的汽车有的汽车i1可变。小角度转弯可变。小角度转弯i1 较小，灵敏；大角度较小，灵敏；大角度较小，灵敏；大角度较小，灵敏；大角度转弯转弯转弯转弯i1 较大，省力。较

7、大，省力。第九页，本课件共有45页第二节第二节 转向器及转向操纵机构转向器及转向操纵机构一、转向器传动效率及转向盘自由行程一、转向器传动效率及转向盘自由行程1、转向器传动效率：、转向器传动效率：要求：转向器除要保证汽车转向轻便灵活，防止回弹打手要求：转向器除要保证汽车转向轻便灵活，防止回弹打手要求：转向器除要保证汽车转向轻便灵活，防止回弹打手要求：转向器除要保证汽车转向轻便灵活，防止回弹打手 正传动效率；正传动效率；正传动效率；正传动效率；逆传动效率。逆传动效率。逆传动效率。逆传动效率。可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；可逆式转向器正传动效率高

8、，逆传动效率也高；可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。2、转向盘自由行程：、转向盘自由行程：一般规定直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过一般规定直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过一般规定直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过一般规定

9、直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过1515。转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。第十页，本课件共有45页二、转向器二、转向器 齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式1.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输出式分两端输出式和中间

10、输出式第十一页，本课件共有45页两两端端输输出出的的齿齿轮轮齿齿条条式式第十二页，本课件共有45页中中间间输输出出的的齿齿轮轮齿齿条条式式特点特点特点特点:简化转向传动机构，齿轮齿条无间隙啮合，逆传动效率高。简化转向传动机构，齿轮齿条无间隙啮合，逆传动效率高。简化转向传动机构，齿轮齿条无间隙啮合，逆传动效率高。简化转向传动机构，齿轮齿条无间隙啮合，逆传动效率高。第十三页，本课件共有45页第十四页，本课件共有45页2.循环球式转向器循环球式转向器v循环球式转向器是目前国内外应用最广泛循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一。的结构型式之一。v 一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母一般有两

11、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。传动副，第二级是齿条齿扇传动副。v参见实物及动画。参见实物及动画。第十五页，本课件共有45页第十六页，本课件共有45页特点：特点：正逆传动效率高（最高正逆传动效率高（最高90%95%），操纵轻便，），操纵轻便，使用寿命长。但逆传动效率也高。使用寿命长。但逆传动效率也高。第十七页，本课件共有45页3.曲柄指销式转向器曲柄指销式转向器第十八页，本课件共有45页二二、转向操纵机构、转向操纵机构1、功用、组成、功用、组成和安装布置和安装布置vv功用：功用：将操纵力传给转向器将操纵力传给转向器将操纵力传给转向器将操纵力传给转向器。vv组成：组成：

12、转向盘、转向轴、转向管柱转向盘、转向轴、转向管柱转向盘、转向轴、转向管柱转向盘、转向轴、转向管柱vv布置：布置：布置：布置：见图见图第十九页，本课件共有45页2.方向盘方向盘为有很好的视野，为有很好的视野，方向盘上部的空间方向盘上部的空间一般较大；一般较大；为安全，方向盘为安全，方向盘为安全，方向盘为安全，方向盘可变形；可变形；可变形；可变形；为方便，布置有喇为方便，布置有喇为方便，布置有喇为方便，布置有喇叭、安全气囊。叭、安全气囊。叭、安全气囊。叭、安全气囊。1.1.轮圈轮圈轮圈轮圈 2.2.轮辐轮辐轮辐轮辐 3.3.轮毂轮毂轮毂轮毂第二十页，本课件共有45页2.转向轴和缓冲吸能机构转向轴和

13、缓冲吸能机构 许多国内外生产的新车型采用柔性万向节连许多国内外生产的新车型采用柔性万向节连接，可阻止路面传来的的冲击，从而显著地减接，可阻止路面传来的的冲击，从而显著地减轻转向盘上的冲击和振动。轻转向盘上的冲击和振动。安装有能改变转向盘工作角度和转向盘的高度安装有能改变转向盘工作角度和转向盘的高度(即转向轴轴向长度即转向轴轴向长度)的机构，以方便不同体型的机构，以方便不同体型驾驶员的操纵。驾驶员的操纵。第二十一页，本课件共有45页第二十二页，本课件共有45页1）网状管柱变形式）网状管柱变形式第二十三页，本课件共有45页2）钢球滚压变形式）钢球滚压变形式第二十四页，本课件共有45页3）波波纹纹管

14、管变变形形吸吸能能式式第二十五页，本课件共有45页第三节第三节 转向传动机构转向传动机构功用：功用：将转向器输出的力和运动传到转向节，使转向轮偏转，且偏转将转向器输出的力和运动传到转向节，使转向轮偏转，且偏转将转向器输出的力和运动传到转向节，使转向轮偏转，且偏转将转向器输出的力和运动传到转向节，使转向轮偏转，且偏转角按一定关系变化，以保证转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。角按一定关系变化，以保证转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。角按一定关系变化，以保证转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。角按一定关系变化，以保证转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。一、一、与非独立悬架配用的转向传动机构与非独

15、立悬架配用的转向传动机构第二十六页，本课件共有45页1.转向摇臂转向摇臂1.带锥度的三角形齿形花键带锥度的三角形齿形花键 2.转向摇臂转向摇臂 3.球头销球头销 4.摇臂轴摇臂轴第二十七页，本课件共有45页2.转向直（纵）拉杆转向直（纵）拉杆转向直拉杆受的力既有拉力、也有压力。在转向轮偏转或因转向直拉杆受的力既有拉力、也有压力。在转向轮偏转或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，为了不发生运动干涉，上转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。述三者间的连

16、接都采用球销。1.螺母螺母2.球头销球头销3.橡胶防尘垫橡胶防尘垫 4.螺塞螺塞 5.球头座球头座6.压缩弹簧压缩弹簧 7.弹簧座弹簧座8.油嘴油嘴 9.直拉杆体直拉杆体 10.转向摇转向摇臂球头销转臂球头销转向直拉杆向直拉杆第二十八页，本课件共有45页3.转向横拉杆转向横拉杆转向横拉杆是联系左、右梯形臂并转向横拉杆是联系左、右梯形臂并使其协调工作的连接杆，它在汽车行使其协调工作的连接杆，它在汽车行驶过程中反复承受拉力和压力，因此驶过程中反复承受拉力和压力，因此多用高强度冷拉钢管制造。多用高强度冷拉钢管制造。第二十九页，本课件共有45页4.转向减振器转向减振器1.连接环衬套连接环衬套 2.连接

17、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.导向导向座座 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第三十页，本课件共有45页二、二、与独立悬架配用的转向传动机构与独立悬架配用的转向传动机构 当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开的。与此相应，转向传动机构中的转向断开的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。梯形也必须是断开式的。第三十一页，本课件共有45页1.转

18、向摇臂转向摇臂 2.转向直拉杆转向直拉杆 3.左转向横拉杆左转向横拉杆 4.右转向横拉杆右转向横拉杆 5.左梯形臂左梯形臂 6.右梯形臂右梯形臂 7.摇杆摇杆 8.悬架左摆臂悬架左摆臂 9.悬架悬架 右摆臂右摆臂 10.齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器第三十二页，本课件共有45页第四节第四节 动力转向装置动力转向装置vv采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机体能，而大部分是发动机(或电机或电机)驱动的油驱动的油泵泵(或空气压缩机或空气压缩机)所提供的液压能所提

19、供的液压能(或气压能或气压能)。vv用以将发动机用以将发动机(或电机或电机)输出的部分机械能转化输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为零部件，总称为动力转向器动力转向器。第三十三页，本课件共有45页l.转向操纵机构转向操纵机构 2.转向控制阀转向控制阀3.转向器与动力转向器与动力缸总成缸总成 4.转向传动结构转向传动结构 5.转向油罐转向油罐 6.转向油泵转向油

20、泵 R.转向动力缸右腔转向动力缸右腔L.转向动力缸左腔转向动力缸左腔 第三十四页，本课件共有45页一、功用、组成及类型一、功用、组成及类型（1）功用：）功用：v1）转向轻便）转向轻便减轻对转向盘的操作力，原地转向助减轻对转向盘的操作力，原地转向助力。力。v2）转向灵敏）转向灵敏可适当选择传动比。可适当选择传动比。v3）行驶安全）行驶安全限制车辆高速或在薄冰上的助力，具有限制车辆高速或在薄冰上的助力，具有较好的转向稳定性。较好的转向稳定性。（2）组成：）组成：机械转向器、转向控制阀、转向机械转向器、转向控制阀、转向动力缸、转向油泵（或空气压缩机）、转向油动力缸、转向油泵（或空气压缩机）、转向油罐

21、罐组成。组成。第三十五页，本课件共有45页（3）类型）类型滑阀式滑阀式转阀式转阀式按介质分按介质分液压式液压式气压式气压式常压式常压式常流式常流式按阀芯运动方式按阀芯运动方式第三十六页，本课件共有45页常压式液压动力转向常压式液压动力转向第三十七页，本课件共有45页2005112120051121常流式液压动力转向常流式液压动力转向第三十八页，本课件共有45页转转阀阀工工作作原原理理第三十九页，本课件共有45页1.滑阀整体式动力转向器滑阀整体式动力转向器第四十页，本课件共有45页第四十一页，本课件共有45页叶片式转向油泵叶片式转向油泵第四十二页，本课件共有45页电动助力转向电动助力转向1.输出轴输出轴 2.减速器减速器 3.扭杆扭杆 4.转距传感器转距传感器 5.方向盘方向盘 6.输入轴输入轴 7.车速信号车速信号 8.电动机电动机 9.控制电流控制电流 10.开关电流开关电流 11.离合器离合器 12.小齿轮小齿轮 13.齿条齿条 14.拉杆拉杆第四十三页，本课件共有45页4、四、四轮转轮转向向（有（有图图）四四轮转轮转向系向系统统第四十四页，本课件共有45页作业作业 P281v23-3v23-4第四十五页，本课件共有45页