《汽车构造》上课PPT.pptx

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1、第十三章第十三章 汽车转向系统汽车转向系统13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述一、转向系的功用一、转向系的功用1 1由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实现汽车转向。现汽车转向。2 2克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向。驶方向。二、转向系的类型二、转向系的类型传统转向系可按转向能源的不同分为传统转向系可按转向能源的不同分为机械转向系机械转向系、动力转向系动力转向系、电动助电动助力转向系力转向系、电控转向系电控转

2、向系。13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述1 1机械转向系机械转向系机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，又称人力转向系。机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，又称人力转向系。13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述2 2动力转向系动力转向系动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。动力转向系图动力转向系图13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述3 3电动助力转向系电动助力转向系电动助力转向系统的英文缩写叫电动助力转向系统的英文缩写叫“EPS”“EPS”（Electrical Power El

3、ectrical Power SteeringSteering），它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。），它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述4 4电子控制转向系电子控制转向系电子控制转向系包括电子控制动力转向系和电子控制四轮转向系。电子控制转向系包括电子控制动力转向系和电子控制四轮转向系。优点：优点：1 1）转向能力快）转向能力快2 2）转向响应快）转向响应快3 3）直线行驶稳定性好）直线行驶稳定性好4 4）低速机动性好）低速机动性好 13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述三、转向系参数三、转向系参数1 1转向中心与转弯半

4、径转向中心与转弯半径n 转向中心：为了避免轮胎过快磨损，要求转向系能保证在汽车转向转向中心：为了避免轮胎过快磨损，要求转向系能保证在汽车转向时，所有车轮均作纯滚动。显然，这只有在所有车轮的轴线都相交于一时，所有车轮均作纯滚动。显然，这只有在所有车轮的轴线都相交于一点时方能实现。此交点点时方能实现。此交点O O称为转向中心。称为转向中心。n 转弯半径：由转向中心转弯半径：由转向中心O O到外转向轮与地面接触点的距离。到外转向轮与地面接触点的距离。双轴汽车转向时两侧转向轮理想偏转角的关系双轴汽车转向时两侧转向轮理想偏转角的关系13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述2 2转向系角传动比转向

5、系角传动比1 1）转向器角传动比：转向盘的转角增量与转向摇臂转角的相应增量）转向器角传动比：转向盘的转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比之比i i11称为转向器角传动比。转向器角传动比称为转向器角传动比。转向器角传动比i i11，货车的约为，货车的约为16163232，轿车的约为，轿车的约为12122020。2 2）转向传动机构角传动比：转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的）转向传动机构角传动比：转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角相应增量之比转向节的转角相应增量之比i i22称为转向传动机构角传动比。称为转向传动机构角传动比。i i22的数的数值较小，对于一般汽车而言，值较小，对于一

6、般汽车而言，i i22大约为大约为1 1。3 3）转向系角传动比：转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之）转向系角传动比：转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比则为转向系角传动比，以比则为转向系角传动比，以i i表示。表示。13-1 13-1 汽车转向系概述汽车转向系概述3 3转向梯形与前展角转向梯形与前展角 1 1）前展）前展汽车转向时两转向轮内转角汽车转向时两转向轮内转角与外转角与外转角之差（之差（-）称为前展。）称为前展。2 2）汽车转向分析）汽车转向分析为了产生前展，将转向机构设计成梯形。使转向内轮与外前轮产生不同为了产生前展，将转向机构设计成梯形。使转向内轮与外前轮产生不同的偏

7、转角，实现车轮的纯滚动。的偏转角，实现车轮的纯滚动。矩形、梯形机构的比较图矩形、梯形机构的比较图13-2 13-2 机械转向系机械转向系一一 转向器转向器 二二 转向操纵机构转向操纵机构 三三 转向传动机构转向传动机构13-2 13-2 机械转向系机械转向系一、转向器一、转向器1 1、转向器作用与类型、转向器作用与类型n 转向器作用：将驾驶员作用在转向盘上的力矩放大，传给转向传转向器作用：将驾驶员作用在转向盘上的力矩放大，传给转向传动机构。动机构。n 转向器类型：循环球转向器类型：循环球齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、齿轮齿齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、齿轮齿条式和蜗杆曲柄指销式等。条式和蜗杆曲

8、柄指销式等。13-2 13-2 机械转向系机械转向系二、循环球式转向器二、循环球式转向器1 1结构结构2 2拆装与调整拆装与调整 点击观看视频：点击观看视频：循环球式转向器的拆装与调整循环球式转向器的拆装与调整.wav.wav1 1）转向轴承预紧度的调整）转向轴承预紧度的调整2 2）啮合副啮合间隙的调整）啮合副啮合间隙的调整循环球式转向器图循环球式转向器图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画13-2 13-2 机械转向系机械转向系三、齿轮齿条式转向器三、齿轮齿条式转向器1 1结构结构 2 2调整调整转向器装配后检查调整齿轮齿条间隙，调整时将车辆处于直线行驶位转向

9、器装配后检查调整齿轮齿条间隙，调整时将车辆处于直线行驶位置，松开锁紧螺母，转动调整螺栓至接触止推垫圈挡块为止。置，松开锁紧螺母，转动调整螺栓至接触止推垫圈挡块为止。齿轮齿条式转向器图齿轮齿条式转向器图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画13-2 13-2 机械转向系机械转向系四、蜗杆曲柄指销式转向器四、蜗杆曲柄指销式转向器1 1结构结构2 2调整调整指销与蜗杆啮合间隙调整：是通过调整螺钉和起锁紧作用的螺母来实指销与蜗杆啮合间隙调整：是通过调整螺钉和起锁紧作用的螺母来实现的。现的。蜗杆曲柄指销式转向器图蜗杆曲柄指销式转向器图13-2 13-2 机械转向系机械转向系

10、二、转向操纵机构二、转向操纵机构1 1、转向操纵机构组成与结构特点、转向操纵机构组成与结构特点汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向盘柱等组成。汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向盘柱等组成。1 1转向盘转向盘转向盘自由行程：在转向盘转动过程的开始阶段，驾驶员对转向盘所施加转向盘自由行程：在转向盘转动过程的开始阶段，驾驶员对转向盘所施加的力矩（转动力矩）很小，只是用来克服转向系内部的摩擦，消除各传动的力矩（转动力矩）很小，只是用来克服转向系内部的摩擦，消除各传动件间隙，即转向盘空转阶段。件间隙，即转向盘空转阶段。2 2转向盘柱转向盘柱转向盘柱将驾驶员作用于转向盘的转向操纵力传给转向器。它由转向轴和转

11、向盘柱将驾驶员作用于转向盘的转向操纵力传给转向器。它由转向轴和转向柱管组成。转向柱管组成。转向盘图转向盘图转向操纵机构图转向操纵机构图13-2 13-2 机械转向系机械转向系二、拆装与调整二、拆装与调整（视频暂无）（视频暂无）13-2 13-2 机械转向系机械转向系三、转向传动机构三、转向传动机构1 1、转向传动机构的功用、转向传动机构的功用 功用：是将转向器输出的力矩放大到转向桥两侧的转向节，使两侧转向功用：是将转向器输出的力矩放大到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮按一定关系偏转，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。轮按一定关系偏转，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。1

12、3-2 13-2 机械转向系机械转向系二、结构特点二、结构特点1 1与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构13-2 13-2 机械转向系机械转向系2 2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13-2 13-2 机械转向系机械转向系三、转向传动机构调整三、转向传动机构调整1 1横直拉杆的装配与调整横直拉杆的装配与调整2 2转向角的检测与调整转向角的检测与调整 3 3转向盘自由行程的检查与调整转向盘自由行程的检查与调整13-2 13-2 机械转向系机械转向系13-2 13-2 机械转向系机械转向系四、桑塔纳轿车转向系四、桑塔纳轿车转向系（视频暂元）（视频暂元

13、）12-3 12-3 动力转向系动力转向系一、动力转向系工作原理、组成一、动力转向系工作原理、组成 二、动力转向系主要部件二、动力转向系主要部件 三、动力转向系拆装与调整三、动力转向系拆装与调整12-3 12-3 动力转向系动力转向系一、动力转向系组成与工作原理一、动力转向系组成与工作原理一、动力转向系组成与分类一、动力转向系组成与分类组成：由机械转向器、转向动力缸、和转向动力阀三部分组成。组成：由机械转向器、转向动力缸、和转向动力阀三部分组成。分类：分类：1 1按传能介质不同分按传能介质不同分 气压式：用于采用气压制动系的货车和客车气压式：用于采用气压制动系的货车和客车液压式：应用广泛液压式

14、：应用广泛2 2按液压系统压力状态分按液压系统压力状态分常压式：液压系统中总是保持高压常压式：液压系统中总是保持高压常流式：只有转向时，液压系统才有压力常流式：只有转向时，液压系统才有压力12-3 12-3 动力转向系动力转向系常压式液压动力转向装置图常压式液压动力转向装置图常流式液压动力转向装置图常流式液压动力转向装置图12-3 12-3 动力转向系动力转向系二、常见的几种常流式转向加力装置结构布置方案二、常见的几种常流式转向加力装置结构布置方案1 1整体式动力转向器整体式动力转向器2 2半整体式动力转向器半整体式动力转向器 3 3转向加力器转向加力器常流式转向加力装置结构布置方案图常流式转

15、向加力装置结构布置方案图12-3 12-3 动力转向系动力转向系三、两种液压动力转向系比较三、两种液压动力转向系比较1 1常压式的优点：有储能器积蓄液压能，可以使用流量较小的转向常压式的优点：有储能器积蓄液压能，可以使用流量较小的转向油泵。在油泵不运转的情况下还能保持一定的转向加力能力，使汽油泵。在油泵不运转的情况下还能保持一定的转向加力能力，使汽车有可能续驶一定距离。车有可能续驶一定距离。2 2常流式的优点：结构较简单，油泵寿命较长，漏泄较少，消耗功常流式的优点：结构较简单，油泵寿命较长，漏泄较少，消耗功率也较小。广泛应用于各种汽车。率也较小。广泛应用于各种汽车。12-3 12-3 动力转向

16、系动力转向系 二、动力转向系主要部件二、动力转向系主要部件一、转向油罐一、转向油罐转向油罐的作用是贮存、滤清并冷却液压转向加力装置的工作油液转向油罐的作用是贮存、滤清并冷却液压转向加力装置的工作油液(一般是锭子油或透平油一般是锭子油或透平油)。转向油罐图转向油罐图12-3 12-3 动力转向系动力转向系二、转向油泵二、转向油泵作用：将输入的机械能转换为液压能输出。作用：将输入的机械能转换为液压能输出。类型：齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式类型：齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式12-3 12-3 动力转向系动力转向系1 1齿轮式转向油泵齿轮式转向油泵1 1）浮动轴套工作原理：浮动轴套背面的液压作用力

17、与弹簧力之和略大）浮动轴套工作原理：浮动轴套背面的液压作用力与弹簧力之和略大于其正面液压作用力，浮动轴套可在液压和弹簧作用下内移，对间隙增于其正面液压作用力，浮动轴套可在液压和弹簧作用下内移，对间隙增量加以补偿。油泵压力愈高，这一补偿作用愈强。量加以补偿。油泵压力愈高，这一补偿作用愈强。外啮齿轮式转向油泵图外啮齿轮式转向油泵图12-3 12-3 动力转向系动力转向系2 2）流量控制阀）流量控制阀 作用：作用：限制转向油泵最大流量。限制转向油泵最大流量。工作原理：差压式的流量控制阀装在油泵进油腔和出油腔之间，与油泵工作原理：差压式的流量控制阀装在油泵进油腔和出油腔之间，与油泵齿轮副并联。在油泵流

18、量增大到规定值时，柱塞两端压力差的作用力克齿轮副并联。在油泵流量增大到规定值时，柱塞两端压力差的作用力克服弹簧的预紧力，将柱塞向上推，油泵出油腔即与进油腔相通。于是出服弹簧的预紧力，将柱塞向上推，油泵出油腔即与进油腔相通。于是出油腔中的一部分油液便经流量控制阀流到进油腔，油泵流量减小。流量油腔中的一部分油液便经流量控制阀流到进油腔，油泵流量减小。流量减小到一定值后，量孔内外两侧的压力差不足以平衡弹簧力，柱塞便被减小到一定值后，量孔内外两侧的压力差不足以平衡弹簧力，柱塞便被弹簧推下，重新切断进油腔到出油腔的通路，流量增大。弹簧推下，重新切断进油腔到出油腔的通路，流量增大。12-3 12-3 动力

19、转向系动力转向系3 3）安全阀）安全阀安全阀则位于流量控制阀内，用螺纹固定在流量控制阀柱塞上端。球安全阀则位于流量控制阀内，用螺纹固定在流量控制阀柱塞上端。球阀门及弹簧所处的柱塞内腔与油泵进油腔相通；球阀门上方油腔经泵阀门及弹簧所处的柱塞内腔与油泵进油腔相通；球阀门上方油腔经泵体内的油道通向量孔外的出油口。油泵输出压力升高到规定的最高值体内的油道通向量孔外的出油口。油泵输出压力升高到规定的最高值时，球阀开启，将出油口与进油腔接通，使出油口压力降低。时，球阀开启，将出油口与进油腔接通，使出油口压力降低。12-3 12-3 动力转向系动力转向系三、转向控制阀三、转向控制阀1 1滑动式转向控制阀滑动

20、式转向控制阀阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀称为滑动式转向控制阀。阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀称为滑动式转向控制阀。滑动式转向控制阀图滑动式转向控制阀图12-3 12-3 动力转向系动力转向系2 2回转式转向控制阀回转式转向控制阀 阀体绕其圆心转动来控制油液流量的转向控制阀称为回转式转向控阀体绕其圆心转动来控制油液流量的转向控制阀称为回转式转向控制阀。制阀。回转式转向控制阀构造图回转式转向控制阀构造图回转式转向控制阀工作原理图回转式转向控制阀工作原理图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画12-3 12-3 动力转向系动力转向系 三、动力转向系的拆装与调整三、动力转向系的拆装与调整动力转向系的检查与调整（视频暂无）动力转向系的检查与调整（视频暂无）12-3 12-3 动力转向系动力转向系四、桑塔纳四、桑塔纳20002000轿车动力转向系结构轿车动力转向系结构