第二十三章汽車轉(zhuǎn)向系

第二十三章汽車轉(zhuǎn)向系2023/9/131第1頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二十三章汽車轉(zhuǎn)向系第一節(jié)概述第二節(jié)轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)第三節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第四節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置第2頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述1.轉(zhuǎn)向系的基本組成(1)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)

主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成。(2)轉(zhuǎn)向器

將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動(dòng)或齒條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并放大操縱力。(3)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

將轉(zhuǎn)向器的力和運(yùn)動(dòng)傳給車輪，并使左右車輪按一定關(guān)系進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。汽車上用來(lái)改變或恢復(fù)其行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系。第3頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型及工作原理按轉(zhuǎn)向能源可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向和動(dòng)力轉(zhuǎn)向(1)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

所有傳力件都是機(jī)械的。第4頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月l.轉(zhuǎn)向盤2.轉(zhuǎn)向軸3.轉(zhuǎn)向節(jié)4.轉(zhuǎn)向輪5.轉(zhuǎn)向節(jié)臂6.橫拉桿7.減振器8.轉(zhuǎn)向器第5頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.方向盤2.轉(zhuǎn)向軸3.轉(zhuǎn)向中間軸4.轉(zhuǎn)向油管5.轉(zhuǎn)向油泵6.轉(zhuǎn)向油罐7.轉(zhuǎn)向節(jié)臂8.轉(zhuǎn)向橫拉桿9.轉(zhuǎn)向搖臂10.整體式轉(zhuǎn)向器11.轉(zhuǎn)向直拉桿12.轉(zhuǎn)向減振器第6頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求工作可靠—行駛安全，操縱輕便—轉(zhuǎn)向力小，回轉(zhuǎn)圈數(shù)少，直線行駛穩(wěn)定，無(wú)擺振、抖動(dòng)。轉(zhuǎn)向輪受到?jīng)_擊時(shí)，要有正確的“路感”，又不“打手”。當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，應(yīng)能減輕對(duì)駕駛員的傷害。轉(zhuǎn)向時(shí)車輪作純滾動(dòng)——降低輪胎磨耗。調(diào)整應(yīng)簡(jiǎn)單方便。第7頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.轉(zhuǎn)向梯形理論特性汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，要使各車輪都純滾動(dòng)，各車輪必須圍繞一個(gè)中心點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)。為了滿足上述要求，左、右前輪的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如下關(guān)系：ctgα=ctgb+B/L精心確定轉(zhuǎn)向梯形的幾何參數(shù)，才能接近上式

第8頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比(iω1)

：轉(zhuǎn)向盤擺角/轉(zhuǎn)向搖臂擺角

一般貨車=16-32，轎車=12-22

轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比(iω2)

轉(zhuǎn)向搖臂擺角/同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角

一般為1左右

轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比(iω)轉(zhuǎn)向盤擺角/同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角iω

=

iω1×

iω2

iω的大小影響操縱力和轉(zhuǎn)向靈敏度。iω主要受iω1影響。有的汽車iω1可變。小角度轉(zhuǎn)彎iω1較小，靈敏；大角度轉(zhuǎn)彎iω1較大，省力。第9頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)一、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率及轉(zhuǎn)向盤自由行程1、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率：要求：轉(zhuǎn)向器除要保證汽車轉(zhuǎn)向輕便靈活，防止回彈打手正傳動(dòng)效率；逆?zhèn)鲃?dòng)效率。可逆式轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率也高；不可逆轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率為零；半可逆式轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率較低。2、轉(zhuǎn)向盤自由行程：一般規(guī)定直線行駛，轉(zhuǎn)向盤向左、向右的自由行程不超過(guò)15°。轉(zhuǎn)向器一般都設(shè)有傳動(dòng)副嚙合間隙和軸承間隙調(diào)整裝置。第10頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、轉(zhuǎn)向器

齒輪齒條式、循環(huán)球式、曲柄指銷式、蝸輪蝸桿式、蝸桿滾輪式1.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間輸出式第11頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩端輸出的齒輪齒條式第12頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中間輸出的齒輪齒條式特點(diǎn):簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪齒條無(wú)間隙嚙合，逆?zhèn)鲃?dòng)效率高。第13頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第14頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一。一般有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。參見(jiàn)實(shí)物及動(dòng)畫。第15頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)：正逆?zhèn)鲃?dòng)效率高（最高90%~95%），操縱輕便，使用壽命長(zhǎng)。但逆?zhèn)鲃?dòng)效率也高。第17頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器第18頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)1、功用、組成和安裝布置功用：

將操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。組成：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱布置：見(jiàn)圖第19頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.方向盤為有很好的視野，方向盤上部的空間一般較大；為安全，方向盤可變形；為方便，布置有喇叭、安全氣囊。1.輪圈2.輪輻3.輪轂第20頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.轉(zhuǎn)向軸和緩沖吸能機(jī)構(gòu)

許多國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的新車型采用柔性萬(wàn)向節(jié)連接，可阻止路面?zhèn)鱽?lái)的的沖擊，從而顯著地減輕轉(zhuǎn)向盤上的沖擊和振動(dòng)。安裝有能改變轉(zhuǎn)向盤工作角度和轉(zhuǎn)向盤的高度(即轉(zhuǎn)向軸軸向長(zhǎng)度)的機(jī)構(gòu)，以方便不同體型駕駛員的操縱。第21頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）網(wǎng)狀管柱變形式第23頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）鋼球滾壓變形式第24頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）波紋管變形吸能式第25頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功用：將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向節(jié)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。一、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第26頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.轉(zhuǎn)向搖臂1.帶錐度的三角形齒形花鍵2.轉(zhuǎn)向搖臂3.球頭銷4.搖臂軸第27頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.轉(zhuǎn)向直（縱）拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿受的力既有拉力、也有壓力。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對(duì)于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)動(dòng)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，上述三者間的連接都采用球銷。1.螺母2.球頭銷3.橡膠防塵墊4.螺塞5.球頭座6.壓縮彈簧7.彈簧座8.油嘴9.直拉桿體10.轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷轉(zhuǎn)向直拉桿第28頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿是聯(lián)系左、右梯形臂并使其協(xié)調(diào)工作的連接桿，它在汽車行駛過(guò)程中反復(fù)承受拉力和壓力，因此多用高強(qiáng)度冷拉鋼管制造。第29頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.轉(zhuǎn)向減振器1.連接環(huán)襯套2.連接環(huán)橡膠套3.油缸4.壓縮閥總成5.活塞及活塞桿總成6.導(dǎo)向座7.油封8.擋圈9.軸套及連接環(huán)總成10.橡膠儲(chǔ)液缸第30頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)向輪都需要相對(duì)于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開(kāi)的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開(kāi)式的。第31頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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.懸架左擺臂9.懸架右擺臂10.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器第32頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向所需的能量，在正常情況下，只有小部分是駕駛員提供的體能，而大部分是發(fā)動(dòng)機(jī)(或電機(jī))驅(qū)動(dòng)的油泵(或空氣壓縮機(jī))所提供的液壓能(或氣壓能)。用以將發(fā)動(dòng)機(jī)(或電機(jī))輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能，并在駕駛員控制下，對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛員施力不足的一系列零部件，總稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。第33頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月l.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)2.轉(zhuǎn)向控制閥3.轉(zhuǎn)向器與動(dòng)力缸總成4.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)5.轉(zhuǎn)向油罐6.轉(zhuǎn)向油泵R.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸右腔L.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸左腔

第34頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、功用、組成及類型（1）功用：1）轉(zhuǎn)向輕便——減輕對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操作力，原地轉(zhuǎn)向助力。2）轉(zhuǎn)向靈敏——可適當(dāng)選擇傳動(dòng)比。3）行駛安全——限制車輛高速或在薄冰上的助力，具有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。（2）組成：機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向油泵（或空氣壓縮機(jī)）、轉(zhuǎn)向油罐組成。第35頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）類型滑閥式轉(zhuǎn)閥式按介質(zhì)分液壓式氣壓式常壓式常流式按閥芯運(yùn)動(dòng)方式第36頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向第37頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

20051121常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向第38頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

轉(zhuǎn)閥工作原理第39頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.滑閥整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器第40頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第41頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月葉片式轉(zhuǎn)向油泵第42頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023