汽车转向系构造.ppt

《汽车转向系构造.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车转向系构造.ppt（45页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 汽车转向系构造目目目目 录录录录 第一章第一章第一章第一章 概概概概 述述述述 111 1 汽车转向系的名词术语汽车转向系的名词术语汽车转向系的名词术语汽车转向系的名词术语 一名词术语一名词术语 1.1.转向系转向系 机械转向系机械转向系 动力转向系动力转向系 2.2.转向操纵机构转向操纵机构 .转向器转向器 机械转向器机械转向器 动力转向器动力转向器 4.4.转向传动机构转向传动机构 112 2 汽车转向系结构的发展汽车转向系结构的发展汽车转向系结构的发展汽车转向系结构的发展 .转向操纵机构转向操纵机构 典型早期常见的转向操纵机构典型早期常见的转向操纵机构 典型近代汽车用转向操纵机构典型近

2、代汽车用转向操纵机构 .转向器转向器 早期采用过的具有代表性的转向器早期采用过的具有代表性的转向器 近代汽车采用过的转向器近代汽车采用过的转向器 近代汽车正在广泛采用的转向器近代汽车正在广泛采用的转向器 .转向传动机构转向传动机构 理论的发展理论的发展 结构的发展结构的发展n n 第二章第二章 转向操纵机构转向操纵机构构造构造 2 21 1 转向操纵机构的功能与组成转向操纵机构的功能与组成 一转向操纵机构的一转向操纵机构的功能功能 二转向操纵机构的二转向操纵机构的组成组成 三三 转向操纵机构应满足的转向操纵机构应满足的要求要求 四四 转向操纵机构分类转向操纵机构分类 2 22 2转向操纵机构的

3、转向操纵机构的结构结构 一转向盘一转向盘 二转向轴二转向轴 1 1普通转向操纵机构的转向轴普通转向操纵机构的转向轴 2 2防伤吸能转向操纵机构防伤吸能转向操纵机构 （1 1）防伤转向操纵机构）防伤转向操纵机构 （2 2）防伤吸能转向操纵机构的构造）防伤吸能转向操纵机构的构造 第三章第三章 机械式转向器机械式转向器构造构造 3 31 1 概概 述述 3 32 2 齿轮齿条式转向器构造齿轮齿条式转向器构造 3 33 3 循环球式转向器构造循环球式转向器构造 3 34 4 蜗杆指销式转向器构造蜗杆指销式转向器构造 3 35 5 蜗杆滚轮式转向器构造蜗杆滚轮式转向器构造n n n n 第四章 液压动力

4、转向系统构造n n 41 概 述n n 42 转向液压泵构造n n 43 转向油罐构造n n 44 转向管路n n 45 转向动力缸构造n n 46 转向控制阀构造与动力转向工作n n 原理n n 第五章 转向传动机构构造n n 51 概述n n 52 转向摇臂轴构造n n 53 转向直拉杆构造n n 54 转向梯形机构 n n 55 转向减振器n n 第一章第一章第一章第一章 概概概概 述述述述 1 11 1 汽车转向系的名词术语汽车转向系的名词术语汽车转向系的名词术语汽车转向系的名词术语 1.1.转向系转向系转向系转向系 定义定义定义定义：用来改变或保持汽车行驶方向的机构（图：用来改变或保

5、持汽车行驶方向的机构（图1-11-1）机械转向系机械转向系机械转向系机械转向系 定义定义定义定义：完全靠驾驶员的手力操纵的转向系。（图：完全靠驾驶员的手力操纵的转向系。（图1-11-1）n n 动力转向系动力转向系动力转向系动力转向系n n 定义定义定义定义：借助动力来操纵的转向系。（图：借助动力来操纵的转向系。（图1-21-2）2 2.转向操纵机构转向操纵机构转向操纵机构转向操纵机构定义定义定义定义：驾驶员操纵转向器工作的机构。（图：驾驶员操纵转向器工作的机构。（图1-31-3）1转向盘 2转向轴 3转向管柱 4转向传动轴 5转向万向节 3 3 转向器转向器转向器转向器 机械转向器机械转向器

6、机械转向器机械转向器 定义定义定义定义：把转向盘的转动变为转向摇臂的摆动，并按一定传动比放大扭矩的机构。：把转向盘的转动变为转向摇臂的摆动，并按一定传动比放大扭矩的机构。（图（图1-41-4）动力转向器动力转向器动力转向器动力转向器 定义定义定义定义：借助动力来操纵转向的转向系。：借助动力来操纵转向的转向系。其中半整体式动力转向器如图所示其中半整体式动力转向器如图所示 1转向盘 2转向控制器 3转向动力缸 4转向器 4.4.转向传动机构转向传动机构转向传动机构转向传动机构 定义定义定义定义：把转向器输出的力和运动传给转向节，从而使左、右转向轮按一定关系：把转向器输出的力和运动传给转向节，从而使

7、左、右转向轮按一定关系进行偏转的机构（图进行偏转的机构（图1-61-6）。）。1转向摇臂 2转向直拉杆 3转向节臂 4转向梯形臂 5转向横拉杆 1 12 2 汽车转向系的发展汽车转向系的发展汽车转向系的发展汽车转向系的发展 机械式转向系由转向操纵机构、转向器、转向传动装机械式转向系由转向操纵机构、转向器、转向传动装置三部分置三部分组成组成组成组成。于动力于动力于动力于动力转向系还有动力装置转向系还有动力装置 自从汽车诞生以来到今天为止，上述三部分都有变化，自从汽车诞生以来到今天为止，上述三部分都有变化，有些结构甚至变化非常大。变化的原因与汽车的有些结构甚至变化非常大。变化的原因与汽车的发展发展

8、发展发展分不分不开。包括交通安全、整车结构等即随着汽车的发展对汽开。包括交通安全、整车结构等即随着汽车的发展对汽车各部分包括转向系在内提出愈来愈多和愈来愈高的要求。车各部分包括转向系在内提出愈来愈多和愈来愈高的要求。它应该完成的功能也从最初最基本的它应该完成的功能也从最初最基本的功能功能功能功能到今天已经发展到今天已经发展到要求必须同时具备完成几项功能。这使它的结构发生了到要求必须同时具备完成几项功能。这使它的结构发生了变化，也更复杂了。变化，也更复杂了。变化的变化的结果结果结果结果：提高了汽车的碰撞安全性、工作可靠性：提高了汽车的碰撞安全性、工作可靠性和转向器的使用寿命以及获得更好的汽车操纵

9、稳定性等等和转向器的使用寿命以及获得更好的汽车操纵稳定性等等 1 1.转向操纵机构转向操纵机构转向操纵机构转向操纵机构 典型的早期常见的转向操纵机构典型的早期常见的转向操纵机构 如图如图1-71-7、图、图1-81-8、图、图1-91-9所示所示 转向操纵机构结构转向操纵机构结构特点特点特点特点：转向：转向轴为一根空心管，并从转向盘一直轴为一根空心管，并从转向盘一直通到转向器的主动件，比如蜗杆、通到转向器的主动件，比如蜗杆、螺杆等（见图螺杆等（见图1-81-8）；结构简单；制）；结构简单；制造容易；组装转向操纵机构方便；造容易；组装转向操纵机构方便；成本低；在整车上安装困难；用于成本低；在整车

10、上安装困难；用于平头车、而且可翻式驾驶室时不适平头车、而且可翻式驾驶室时不适合；没有防伤功能；运输包装困难；合；没有防伤功能；运输包装困难；转向盘的布置安装位置受转向器安转向盘的布置安装位置受转向器安装位置限制等。装位置限制等。1转向操纵机构 2转向器 3转向传动n n 典型的近代汽车用转向操纵机构典型的近代汽车用转向操纵机构典型的近代汽车用转向操纵机构典型的近代汽车用转向操纵机构 商用车商用车商用车商用车用转向操纵机构示例如图用转向操纵机构示例如图1-1-1111所示所示 结构特点结构特点结构特点结构特点：转向操纵机构由转向盘、：转向操纵机构由转向盘、管柱、支架、转向轴、转向传动轴、管柱、支

11、架、转向轴、转向传动轴、万向节等组成；转向传动轴分两段万向节等组成；转向传动轴分两段用花键连接，可用来调节制造、安用花键连接，可用来调节制造、安装误差；因有万向节使转向盘的布装误差；因有万向节使转向盘的布置可以更合理，不受转向器所在位置可以更合理，不受转向器所在位置的限制，反之转向器的安装位置置的限制，反之转向器的安装位置也不会受转向盘安装位置的约束，也不会受转向盘安装位置的约束，能够做到尽可能的合理；撞车安全能够做到尽可能的合理；撞车安全性提高；零件数量多，制造困难；性提高；零件数量多，制造困难；成本增加；传动效率略有降低成本增加；传动效率略有降低。n n乘用车乘用车乘用车乘用车用转向器操纵

12、机构示例如图用转向器操纵机构示例如图用转向器操纵机构示例如图用转向器操纵机构示例如图1 11212所示。所示。所示。所示。图图图图1 112 12 奥迪轿车的转向操纵机构奥迪轿车的转向操纵机构奥迪轿车的转向操纵机构奥迪轿车的转向操纵机构1 1转向盘转向盘转向盘转向盘 2 2上转向轴上转向轴上转向轴上转向轴 3 3下转向轴下转向轴下转向轴下转向轴 4 4转向器转向器转向器转向器 5 5销钉销钉销钉销钉 n n 结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：转向轴分上、下两段，且上转向轴的下端做成弯曲状，转向轴分上、下两段，且上转向轴的下端做成弯曲状，并焊有并焊有U U型盘，盘上有两个焊在它的边缘处的两

13、个销钉。下转向轴上型盘，盘上有两个焊在它的边缘处的两个销钉。下转向轴上端焊有带双孔的法兰盘。孔距与销钉距相等，孔径与销钉直径相等，端焊有带双孔的法兰盘。孔距与销钉距相等，孔径与销钉直径相等，因此销钉可以插入法兰盘孔内，之后用来传递产生在它们之间的转矩；因此销钉可以插入法兰盘孔内，之后用来传递产生在它们之间的转矩；在上下转向轴相互移动时，销钉又可以从孔中分离出来，结果起到防在上下转向轴相互移动时，销钉又可以从孔中分离出来，结果起到防伤安全作用；结构简单；工作可靠；制造容易且对精度要求不高；应伤安全作用；结构简单；工作可靠；制造容易且对精度要求不高；应用广泛用广泛。n n转向轴助力式电动助力转向操

14、纵机构转向轴助力式电动助力转向操纵机构转向轴助力式电动助力转向操纵机构转向轴助力式电动助力转向操纵机构（图（图1 11313）、（图）、（图1 11414）n n特点特点特点特点：由防伤机构、转矩传感器、控制器、助力电机、减速机构、万向节、传动轴等：由防伤机构、转矩传感器、控制器、助力电机、减速机构、万向节、传动轴等组成组成；功能齐全；结构紧凑但复杂了；制造、装配精度要求高。；功能齐全；结构紧凑但复杂了；制造、装配精度要求高。n n 图图1 113 13 电动助力转向机构示意图电动助力转向机构示意图 1 1转矩传感器转矩传感器 2 2减速机构减速机构 3 3转向器转向器 4 4电磁离合器电磁离

15、合器 5 5电动机电动机 6 6控制器控制器 2.2.转向器转向器转向器转向器 早期采用过的具有代表性的转向器早期采用过的具有代表性的转向器 在汽车上曾经得到应用的转向器型式有很多，有些因缺陷多不适在汽车上曾经得到应用的转向器型式有很多，有些因缺陷多不适宜近代汽车的要求而遭淘汰，如早期用过的宜近代汽车的要求而遭淘汰，如早期用过的 :a.a.端面齿扇蜗杆传动式转向器（图端面齿扇蜗杆传动式转向器（图1 11515）。）。结构特点：齿扇齿呈螺旋状，蜗杆为圆柱状。曾在重型商用车上结构特点：齿扇齿呈螺旋状，蜗杆为圆柱状。曾在重型商用车上用过，如苏联产克拉斯和玛斯货车。后因结构尺寸大而且重，在车上用过，如

16、苏联产克拉斯和玛斯货车。后因结构尺寸大而且重，在车上布置困难而遭淘汰。布置困难而遭淘汰。n nb.b.带摆动转向轴的螺杆传动式转向器（图带摆动转向轴的螺杆传动式转向器（图1 18 8）转向轴转向轴2 2的上部有一个支承（球轴承），下部没有支承。螺母的上部有一个支承（球轴承），下部没有支承。螺母3 3塞入到曲柄塞入到曲柄4 4的孔内，同时螺杆通过螺纹旋装在螺母上。转向盘转动时，螺母与曲柄一起的孔内，同时螺杆通过螺纹旋装在螺母上。转向盘转动时，螺母与曲柄一起沿着半径等于曲柄半径的圆弧移动。沿着半径等于曲柄半径的圆弧移动。特点：螺母没有自转。特点：螺母没有自转。n nc.c.螺母可转动的螺杆传动（图

17、螺母可转动的螺杆传动（图1 11616）。）。图中图中1 11616a a中所示圆螺母中所示圆螺母1 1通过螺纹装在螺杆上，螺杆经两个支承支持在通过螺纹装在螺杆上，螺杆经两个支承支持在壳体上。圆螺母的左侧有一个凹坑，内装球头销，后者又固定在曲柄上。弹壳体上。圆螺母的左侧有一个凹坑，内装球头销，后者又固定在曲柄上。弹簧簧3 3使球头销一直在螺母的凹坑中。使球头销一直在螺母的凹坑中。工作原理：转动转向盘，经螺纹带动螺母沿螺杆轴线上、下移动，同时球工作原理：转动转向盘，经螺纹带动螺母沿螺杆轴线上、下移动，同时球头销跟随螺母移动同时又带动摇臂轴和摇臂运动。因球头销只能绕转向摇臂头销跟随螺母移动同时又带

18、动摇臂轴和摇臂运动。因球头销只能绕转向摇臂轴的轴线转动，故螺母有转动的运动。轴的轴线转动，故螺母有转动的运动。图图1 11616b b中所示结构中螺母中所示结构中螺母1 1与壳体为滑动配合，这样就可以取消螺杆上与壳体为滑动配合，这样就可以取消螺杆上的两个支承。球头销与螺母一样，并且球头部分与曲柄上的孔相配合安装在的两个支承。球头销与螺母一样，并且球头部分与曲柄上的孔相配合安装在一起。一起。工作原理：转动转向盘，螺母在壳体上沿螺杆轴线方向移动，同时球头销工作原理：转动转向盘，螺母在壳体上沿螺杆轴线方向移动，同时球头销部分带动曲柄转动。部分带动曲柄转动。图图1 11616c c中的螺母的侧面做有凹

19、槽，槽中压有衬套中的螺母的侧面做有凹槽，槽中压有衬套4 4，衬套的孔中装有球，衬套的孔中装有球头销头销5 5，球头销又压装在曲柄的头部（见，球头销又压装在曲柄的头部（见A-AA-A断面）断面）工作原理：转动转向盘后，螺母上、下转动通过球头销和衬套带动摇臂轴工作原理：转动转向盘后，螺母上、下转动通过球头销和衬套带动摇臂轴转动。转动。图图1 11616d d所示结构特点是螺母不是一个整圆螺母，而是用一个半螺母压在所示结构特点是螺母不是一个整圆螺母，而是用一个半螺母压在螺杆上。螺杆上。n nD D.球面蜗杆滚轮式球面蜗杆滚轮式e.曲柄蜗杆指销式曲柄蜗杆指销式结构特点：a、b图所示销子是死销，呈线状接

20、触，磨损快，寿命低。c 图中销子上铣有两个平面，用来增加接触面面积，销在曲柄头部可以自转。d 图中的销子可以在锥形轴承上自转。n n结构特点结构特点：一个蜗杆两段螺线、两个曲柄（两个指销）各自在不同段螺旋槽：一个蜗杆两段螺线、两个曲柄（两个指销）各自在不同段螺旋槽内工作。相当两个串连在一起的转向器。用于四轮转向汽车上。内工作。相当两个串连在一起的转向器。用于四轮转向汽车上。n n 结构特点结构特点：具有一个螺杆：具有一个螺杆1 1、一个曲柄、一个曲柄2 2、两个摇臂轴、两个转向摇臂。、两个摇臂轴、两个转向摇臂。两个转向摇臂之间通过齿轮转动副两个转向摇臂之间通过齿轮转动副3 3使之相互联结。使之

21、相互联结。n n 用途：四轮转向汽车。用途：四轮转向汽车。近代汽车采用过的转向器近代汽车采用过的转向器近代汽车采用过的转向器近代汽车采用过的转向器近代汽车正在广泛采用的转向器近代汽车正在广泛采用的转向器近代汽车正在广泛采用的转向器近代汽车正在广泛采用的转向器图1-29齿轮齿条式转向器1主动轮2螺塞3挡圈4轴承5转向壳体6密封圈7弹簧8端盖9压块10压紧弹簧11密封圈12密封圈座13压盖14调整螺钉15防尘盖16齿条 图130齿轮齿条转向器1齿条2齿轮3壳体4保护套图130齿轮齿条转向器1齿条2齿轮3壳体4保护套图130齿轮齿条转向器1齿条2齿轮3壳体4保护套n n3.3.转向传动机构转向传动机

22、构n n理论上的发展理论上的发展n n瞬时转向中心瞬时转向中心：汽车各轮轴线在转向时若交于一点：汽车各轮轴线在转向时若交于一点O,O,则全部车轮都是纯滚动则全部车轮都是纯滚动,称此称此点为瞬时转向中心点为瞬时转向中心.n n式中式中,BB两主销轴线与地面交点之间的距离两主销轴线与地面交点之间的距离n n LL轴距轴距 结构上的发展。结构上的发展。结构上的发展。结构上的发展。图1-34与独立旋架配用的传动机构1-转向摇臂2-转向主拉杆3-左横拉杆4-右横拉杆5-左梯形臂6-右梯形臂7-摇杆8-悬架左摆臂9-悬架左摆臂图1-35齿轮齿条式转向器的转向传动结构1安全转向柱2齿轮齿条式转向器3左横拉杆

23、4右横拉杆5、6左右转向节总成图1-36汽车的转向横拉杆a)横拉杆总成b)横拉杆接头c)球头座1-防尘座垫2-防尘罩3-球头销4-球头座5-弹簧6-螺塞7-横拉杆接头8-油嘴9-夹紧螺栓10-拉杆体n n小结：小结：小结：小结：本节通过介绍转向系统的发展力图达到如下目的：本节通过介绍转向系统的发展力图达到如下目的：1.1.转向系统的结构一直在发展变化，并且愈来愈完善合理。转向系统的结构一直在发展变化，并且愈来愈完善合理。2.2.结构的发展、变化与许多因素有关：如功能要求的变化结构的发展、变化与许多因素有关：如功能要求的变化导致结构的变化；初始结构不尽如人意，使用、制造中暴导致结构的变化；初始结构不尽如人意，使用、制造中暴露出诸如效率低、寿命短、可靠性不好而导致结构上的改露出诸如效率低、寿命短、可靠性不好而导致结构上的改进。进。3.3.整车对转向系统提出更高的要求而导致的变化。如防伤整车对转向系统提出更高的要求而导致的变化。如防伤机构；多轴转向（理论与结构都有变化）而推动转向系统机构；多轴转向（理论与结构都有变化）而推动转向系统发展。发展。4.4.新技术的应用（电动助力转向、安全气囊）也会推动转新技术的应用（电动助力转向、安全气囊）也会推动转向系统发展。向系统发展。5.5.树立推陈出新意识，要用创造、开拓精神开展工作。树立推陈出新意识，要用创造、开拓精神开展工作。