汽車構(gòu)造課件-轉(zhuǎn)向系

1、第一節(jié)汽車(qch)轉(zhuǎn)向系概述轉(zhuǎn)向系的功用：可改變汽車的行駛方向(fngxing)和保持汽車穩(wěn)定的直線行駛。一、汽車轉(zhuǎn)向系的類型和組成：1、 類型：機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系機械轉(zhuǎn)向系：用司機體力為轉(zhuǎn)向能源，所有傳力件都是機械的。共三十六頁機械式轉(zhuǎn)向系的工作(gngzu)過程共三十六頁液壓動力轉(zhuǎn)向器的工作(gngzu)壓力可高達10MPa以上，故其部件尺寸很小。液壓系統(tǒng)工作時無噪聲，工作滯后時間短，而且能吸收(xshu)來自不平路面的沖擊。因此，液壓動力轉(zhuǎn)向器已在各類各級汽車上獲得廣泛應(yīng)用。以司機體力（小部分）作為轉(zhuǎn)向能源。以發(fā)動機動力（大部分）作為轉(zhuǎn)向能源。動力轉(zhuǎn)向器：機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯

2、形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向動力缸共三十六頁轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向原理M轉(zhuǎn)向節(jié)臂M左轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向梯形(txng)臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向(zhunxing)搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿共三十六頁2、機械(jxi)轉(zhuǎn)向系的組成：轉(zhuǎn)向操縱(cozng)機構(gòu)：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)（上、下）、轉(zhuǎn)向傳動軸。（ 采用萬向傳動裝置有助于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器等部件和組件的通用化和系列化）轉(zhuǎn)向器：內(nèi)設(shè)減速傳動付，作用減速增扭。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)：轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向主拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、 轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向梯形。3、轉(zhuǎn)向盤左置：交規(guī)是右側(cè)行駛。方向盤在左側(cè)，可使司機視野好，坐在司機身旁的乘客，能夠從車門直接走到人行道上。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬向節(jié)

3、轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形共三十六頁4、轉(zhuǎn)向(zhunxing)系的設(shè)計要求：（1）零部件應(yīng)有足夠強度及剛度， 以保證汽車安全行駛。（2）汽車轉(zhuǎn)彎(zhun wn)行駛時，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。（3）汽車轉(zhuǎn)向行駛后，駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向輪能自動返回到直線行駛位置并穩(wěn)定行駛。（4）轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。（5）轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機構(gòu)。（6）在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。（7） 操縱輕便，以減輕司

4、機勞動強度 。共三十六頁ctg 二、兩側(cè)轉(zhuǎn)向(zhunxing)輪偏角之間的理想關(guān)系式：汽車(qch)轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外輪所駛過的距離是不等的，在后橋中，由于裝有差速器，可使左、右兩車輪以不同的轉(zhuǎn)速滾過不同的距離，基本上是純滾動而無滑動。但一般汽車的前橋（從動橋）為一根剛性梁，汽車轉(zhuǎn)彎時，兩側(cè)車輪滾過不同的距離，勢必引起車輪沿路面的運動是既有滾動又有滑動。要保證汽車轉(zhuǎn)向時，每個車輪都作純滾動而不產(chǎn)生滑移，就必須使車輪的滾動軌跡符合一定的規(guī)律，即各輪的軸線在轉(zhuǎn)向時應(yīng)交于一點，使所有的車輪繞著該點滾動。該點稱瞬時轉(zhuǎn)向中心。（由于汽車由直線轉(zhuǎn)彎 直線行駛，轉(zhuǎn)角由0大 小0，所以，軸線交點O是變化的，這些

5、點統(tǒng)稱為瞬時轉(zhuǎn)向中心。）X+BLctg = ctg+ BL瞬心到外輪中心面的距離：XRLR =sin 稱為轉(zhuǎn)向半徑。共三十六頁轉(zhuǎn)向車輪作純滾動的充要條件是：外輪轉(zhuǎn)角；內(nèi)輪轉(zhuǎn)角；B主銷中心距； L汽車(qch)軸距ctg 1= ctg1+B / L1對于雙橋轉(zhuǎn)向汽車：ctg 2= ctg2+B / L2轉(zhuǎn)向車輪作純滾動的必要條件：由轉(zhuǎn)向梯行機構(gòu)(jgu)保證。 共三十六頁三、轉(zhuǎn)向(zhunxing)系角傳動比：（1）操縱(cozng)輕便性（2）轉(zhuǎn)向靈敏性轉(zhuǎn)向系角傳動比是指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與安裝在轉(zhuǎn)向盤同側(cè)轉(zhuǎn)節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量 之比。用 i表示。轉(zhuǎn)向系角傳動比對轉(zhuǎn)向系的影響很大。i = i1 i2i1

6、= 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量/轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量p； i1越大，操縱越省力、輕便；但不能實現(xiàn)迅速轉(zhuǎn)向，即靈敏性較差。反之， i1過小，靈敏性增加，但司機操縱費力，易疲勞。解決矛盾的措施： （1）采用動力轉(zhuǎn)向器（2）采用變速比轉(zhuǎn)向器i2 = 轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量 p/轉(zhuǎn)向盤同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角增量k轉(zhuǎn)向系的傳動比 i主要由轉(zhuǎn)向器的傳動比 i1決定。 i = M從/ M主= n主/ n從共三十六頁例如：齒輪齒條(ch tio)式變速比轉(zhuǎn)向器：使一個具有(jyu)標(biāo)準(zhǔn)齒的小齒輪與一個具有(jyu)變模數(shù)（mt）、變壓力角（t）的齒條相嚙合；即：共三十六頁 值可逆式轉(zhuǎn)向(zhunxing)器+、較高特 點保證汽車(qch

7、)轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪自動回正，以降低疲勞、提高安全性；易將車輪受到的大部分沖擊力傳給轉(zhuǎn)向盤而產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象應(yīng)用在良好路面上行駛的車輛極限可逆式轉(zhuǎn)向器不可逆式轉(zhuǎn)向器+較高、較低+較高、很低既不會造成轉(zhuǎn)向器零件突然過載，又能給司機路感。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)承受沖擊力易損壞駕駛員無“路感”，且車輪不能自動回正越野車及工礦自卸車已淘汰第二節(jié) 轉(zhuǎn)向器 及轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)一、轉(zhuǎn)向器傳動效率及轉(zhuǎn)向盤自由行程1、轉(zhuǎn)向器傳動效率正傳動效率 + = 轉(zhuǎn)向搖臂的輸出功率 / 轉(zhuǎn)向軸的輸入功率（傳動方向與之相反時所求得的效率稱為逆?zhèn)鲃有?）共三十六頁2、轉(zhuǎn)向盤自由(zyu)行程：轉(zhuǎn)向盤空轉(zhuǎn)階段稱轉(zhuǎn)向盤自由行程。用來克服轉(zhuǎn)向系內(nèi)部

8、的摩擦，各傳動件間裝配(zhungpi)間隙。=1015共三十六頁1、齒輪齒條(ch tio)式轉(zhuǎn)向器組成l.轉(zhuǎn)向(zhunxing)盤 2.安全轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向節(jié) 4.轉(zhuǎn)向輪 5.轉(zhuǎn)向節(jié)臂6.轉(zhuǎn)向橫拉桿 7.轉(zhuǎn)向減振器 8.機械轉(zhuǎn)向器采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可以使轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)簡化(不需轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿等)。二、轉(zhuǎn)向器共三十六頁轉(zhuǎn)向器殼體防塵套轉(zhuǎn)向(zhunxing)齒條齒輪壓塊嚙合間隙(jin x)調(diào)整 彈簧調(diào)整螺栓1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器工作原理齒條轉(zhuǎn)向橫拉桿共三十六頁2、循環(huán)(xnhun)球式轉(zhuǎn)向器第一級螺桿(lu n)第二級齒條齒扇傳動副特點：正傳動效率很高，操縱輕便，使用壽

9、命長。但逆效率也高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。螺母傳動副旋入，間隙減??；反之增大。共三十六頁共三十六頁汽車底盤（清華）TUJIECHAPTER3HTMLTJ3-3.HTM汽車底盤（清華） TUJIECHAPTE R3HTMLTJ3- 3.HTM搖臂軸搖臂調(diào)整(tiozhng)螺栓隙減??；反之增大(zn d)。3蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器共三十六頁三、轉(zhuǎn)向操縱(cozng)機構(gòu)的組成和布置：組成：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱管、轉(zhuǎn)向軸、上下萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動軸產(chǎn)生變形，以吸收沖擊能量，減輕(jinqng)司機受傷程度。（2）轉(zhuǎn)向盤上裝有喇叭按鈕，有些轎車上還裝有車速控制開關(guān)和撞車氣囊裝置。輪緣輪輻輪轂1、轉(zhuǎn)向盤： 輪

10、緣、輪輻（2 4根）、輪轂設(shè)計要求： （1）具有柔軟的外表皮，可起緩沖作用，撞車時，骨架能臺架實驗中，模型軀干以6.70m/s撞方向盤，作用力11123N共三十六頁（3）轉(zhuǎn)向(zhunxing)軸和轉(zhuǎn)向(zhunxing)柱管的吸能裝置：要求轉(zhuǎn)向柱管必須具備有緩和沖擊的吸能裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊時，轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生軸向位移，使支架或某些支承(zh chn)產(chǎn)生塑性變形，從而吸收沖擊能量。吸能式轉(zhuǎn)向盤骨架變形圖V=48km/h，正面碰撞中，管柱后移量127mm管柱的可彎曲支架共三十六頁安全氣袋系統(tǒng)主要(zhyo)由傳感器、控制器、氣體發(fā)生器和氣袋等組成其工作(gngzu)原理為：傳感器感受汽車碰撞

11、強度并將其傳給控制器，控制器進行判斷并在適當(dāng)時機發(fā)出點火信號觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點火后，燃燒劑燃燒產(chǎn)生大量氣體（燃燒劑有疊氮化鈉等種類，疊氮化鈉燃燒產(chǎn)生無害的氮氣），展開氣袋。從而達到保護乘員生命安全的目的。目前國外的資料中可以得知，對使用安全帶的“面袋”來說，一般規(guī)定：20km/h以下正面撞墻時，氣袋不點爆；30km/h以上正面撞墻時，氣袋一定點爆；2030km/h之間為點火的模糊區(qū)，氣袋可點爆也可不點爆。對不使用安全帶的氣袋，一般是12.8km/h正面撞墻時氣袋不爆，20.9km/h正面撞墻時氣袋要點爆。如果高速碰撞時氣袋沒有點爆，會造成乘員的嚴(yán)重傷害，是絕對不允許的。共三十六頁氣袋

12、組成(z chn)與工作原理共三十六頁一種(y zhn)體積比較大，即使乘客不系安全帶也能起到良好的保護作用，主要在美國市場，因為美國法規(guī)對安全帶的佩戴沒有強制性。一種體積較小，與安全帶配合使用(shyng)，是將安全氣袋與安全帶共同組成一個乘員保護系統(tǒng)使之達到最佳的乘員保護效果。這種氣袋主要在歐洲市場應(yīng)用，因為歐洲對安全帶的佩戴有強制性要求。（面袋）共三十六頁安全帶、多功能座椅共三十六頁第三節(jié)轉(zhuǎn)向(zhunxing)傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)功用：將轉(zhuǎn)向器傳來的力傳給轉(zhuǎn)向輪，使左右兩側(cè)(lin c)車輪按一定的規(guī)律偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的組成和布置，因轉(zhuǎn)向器位置和轉(zhuǎn)向輪懸架類型不同而異。

13、一、與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)：轉(zhuǎn)向搖臂1、組成： 轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向梯形臂共三十六頁（a）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,后置梯形(txng)：用于轉(zhuǎn)向橋 90（b）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方(hufng),前置梯形：用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋或發(fā)動機位置較低的車 90（d）轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,前置梯形：轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動，而是在與道路平行的平面內(nèi)左右擺動2、 布置形式分析1.轉(zhuǎn)向器 2.轉(zhuǎn)向搖臂 3.轉(zhuǎn)向直拉桿 4.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 5.梯形臂 6.轉(zhuǎn)向橫拉桿共三十六頁轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)工作(gngzu)演示共三十六頁3、轉(zhuǎn)向搖臂：是轉(zhuǎn)向器與直拉桿間的傳動件，其大端用錐形三角細(xì)花鍵與轉(zhuǎn)向器中搖臂軸外端連接，以

14、保證在圓周上受力均勻。為了保證轉(zhuǎn)向器搖臂軸在中間位置，在搖臂軸的外端面(dunmin)和轉(zhuǎn)向搖臂上孔外端面上，刻有短線裝配標(biāo)記，裝配時，對齊記號。其小端用帶有的球頭銷與直拉桿作空間鉸鏈。對齊記號轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向(zhunxing)直拉桿球頭銷共三十六頁4、轉(zhuǎn)向直拉桿：是轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂間的傳動件。它與上述兩部件用球形鉸鏈聯(lián)接，以保證空間運動時不發(fā)出(fch)運動干涉。轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭(qi tu)座球頭銷轉(zhuǎn)向直拉桿 油嘴 彈簧座壓縮彈簧連接轉(zhuǎn)向節(jié)臂端部螺塞橡膠防塵墊球頭銷螺母共三十六頁（1）傳力（2）調(diào)整轉(zhuǎn)向輪前輪前束。與左右(zuyu)轉(zhuǎn)向梯形臂采用球頭銷鉸鏈。球頭(qi tu)座轉(zhuǎn)向橫拉桿

15、轉(zhuǎn)向橫拉桿5、轉(zhuǎn)向橫拉桿：是轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的底邊。共三十六頁二、與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(chundng)機構(gòu)獨立懸架的每個轉(zhuǎn)向輪分別相對(xingdu)車架作獨立運動，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開的，所以，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須分成兩段或三段。1.轉(zhuǎn)向搖臂 2.轉(zhuǎn)向直拉桿 3.左轉(zhuǎn)向橫拉桿 4.右轉(zhuǎn)向橫拉桿 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.搖桿 8.懸架左臂9.懸架右擺臂 10.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器共三十六頁第四節(jié) 轉(zhuǎn)向(zhunxing)加力裝置轉(zhuǎn)向(zhunxing)動力：小部分為司機提供的體力，大部分為發(fā)動機驅(qū)動油泵提供的液壓能（或氣壓能），液壓能主要加于一些司機施力不足的零部件上，這套裝置

16、稱轉(zhuǎn)向加力裝置。 前液壓轉(zhuǎn)向加力裝置在重型汽車上應(yīng)用較多。目1、常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置：低壓油罐高壓油罐油泵轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向控制閥123 12 3轉(zhuǎn)向直拉桿共三十六頁BUJINCHAPTER3HTMLC3-5-2、常流式液壓轉(zhuǎn)向(zhunxing)加力裝置：轉(zhuǎn)向(zhunxing)操縱機構(gòu)轉(zhuǎn)向控制閥機械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向動力缸總成轉(zhuǎn)向傳動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向動力缸左腔直線行駛向右轉(zhuǎn)向左轉(zhuǎn)汽車底盤（清華） BUJINCHA PTER3HTM LC3-5-2 .HTM閥芯接左轉(zhuǎn)向動力腔閥套轉(zhuǎn)向動力缸右腔接轉(zhuǎn)向油罐接右轉(zhuǎn)向動力腔 接轉(zhuǎn)向油泵共三十六頁接右轉(zhuǎn)向(zhunxing)動力腔閥芯閥套接轉(zhuǎn)向(zhunxing)油罐接轉(zhuǎn)向油泵 接左轉(zhuǎn)向動力腔共三十六頁作業(yè)(zuy)：P285 1、2、4、6轉(zhuǎn)向(zhunxing)盤自由行程？7、為什么微型及輕型貨車和轎車上廣泛采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器？通過本章的學(xué)習(xí)，您應(yīng)該能夠解答如下幾個問題：1、轉(zhuǎn)向系由哪幾部分組成？各起什么作用？2、動力轉(zhuǎn)向系有什么優(yōu)點？3、轉(zhuǎn)向系的工作原理如何？4、轉(zhuǎn)向器設(shè)計應(yīng)滿足哪些要求？5、汽車轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向車輪作純滾動的條件是什么？6、什么是可逆式轉(zhuǎn)向器、極限可逆式轉(zhuǎn)向器？什么是共三十六頁共三十六頁內(nèi)容摘要第一節(jié)。（ 采用萬向傳動裝置有助于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器等部件和組件的通用化和系列化）。到