第八章轮式机械转向系ppt课件

1、第八章第八章轮式工程机械转向系轮式工程机械转向系l转向系按转向能源的不同分类转向系按转向能源的不同分类l机械转向系机械转向系l动力转向系动力转向系l按转向方式的不同分类按转向方式的不同分类l偏转车轮转向偏转车轮转向l铰接式转向铰接式转向l速差式转向速差式转向第一节第一节 转向系概述转向系概述类型类型一、机械式转向一、机械式转向功用：功用： 改动或恢复车辆改动或恢复车辆行驶方向的专设行驶方向的专设机构。机构。 组成：组成： 转向支配机构转向支配机构 转向器转向器 转向传动机构转向传动机构机械转向系机械转向系转向盘转向盘转向轴转向轴转向万向节转向万向节转向器转向器转向摇臂转向摇臂转向纵拉杆转向纵拉

2、杆转向节臂转向节臂转向节转向节梯形臂梯形臂横拉杆横拉杆转向梯形机械式转向系的任务过程机械式转向系的任务过程转向传动机构转向传动机构功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转向轮偏转角按一定的关系变化，实现车辆顺利转向轮偏转角按一定的关系变化，实现车辆顺利转向。向。要求：较大的刚度和强度要求：较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲吸收振动、缓冲转向传动机构转向传动机构1.转向摇臂：摇臂与摇臂转向摇臂：摇臂与摇臂轴安装时要对正记号，以轴安装时要对正记号，以保证摇臂从中间向两边摆保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致一样。动时摆角大致一样。大端与转向摇臂轴相连，大端与

3、转向摇臂轴相连，小端与转向纵拉杆铰接。小端与转向纵拉杆铰接。 2.2.转向纵拉杆转向纵拉杆在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向纵拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都时，转向纵拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三者之间是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三者之间的衔接件都是球形铰链。的衔接件都是球形铰链。接转向节臂接转向节臂螺塞螺塞 调弹簧调弹簧6的的预紧度预紧度油嘴油嘴球头销球头销纵拉杆纵拉杆接转向摇臂接转向摇臂3.3.转向横拉杆转向横拉杆两接头借螺纹与横拉杆体衔接。接头旋装到横拉杆体两接

4、头借螺纹与横拉杆体衔接。接头旋装到横拉杆体上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹，一为上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹，一为右旋，一为左旋。因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动右旋，一为左旋。因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动横拉杆体，可改动横拉杆的总长度，来调理前轮前束横拉杆体，可改动横拉杆的总长度，来调理前轮前束转向机构的角传动比转向机构的角传动比l指方向盘转角与转向轮转角之比指方向盘转角与转向轮转角之比 ，普通为，普通为8.525l 转向器角传动比。即方向盘转角与转向垂臂摆角转向器角传动比。即方向盘转角与转向垂臂摆角之比之比l 转向传动机构角传动比。即转向节臂投影长度与转向传动机构角传动

5、比。即转向节臂投影长度与转向垂臂投影长度之比。此值随详细位置而变化。转向垂臂投影长度之比。此值随详细位置而变化。21iiiw2i1i二、偏转车轮转向二、偏转车轮转向l对偏转车轮转向的机械，转向时为减小对偏转车轮转向的机械，转向时为减小转向阻力，防止轮胎过快磨损，应使一转向阻力，防止轮胎过快磨损，应使一切车轮作纯滚动而无侧向滑移，要求由切车轮作纯滚动而无侧向滑移，要求由转向系来保证。即只需在一切车轮轴线转向系来保证。即只需在一切车轮轴线都相交于一点时才干实现。都相交于一点时才干实现。l瞬时中心瞬时中心O为转向中心。为转向中心。L前、后轴轴距前、后轴轴距 M主销中心间隔主销中心间隔 、外内转向轮偏

6、转角外内转向轮偏转角 R转弯半径：转向中心到外转弯半径：转向中心到外转向轮与地面接触点的间隔转向轮与地面接触点的间隔转向车轮转角关系转向车轮转角关系LMctgctg即为转向轮的转角关系式，由即为转向轮的转角关系式，由转向梯形机构来保证转向梯形机构来保证、前轮转向、前轮转向l转向半径转向半径 ，司机可以很方便地，司机可以很方便地用前外轮能否避过妨碍物来判别整机的行驶用前外轮能否避过妨碍物来判别整机的行驶道路，有利于平安行驶。因此前轮转向为常道路，有利于平安行驶。因此前轮转向为常见的转向方式。见的转向方式。l但当车辆前面有任务安装时但当车辆前面有任务安装时T、Z、叉等，、叉等，不利于用前轮转向，由

7、于：前桥负重加大，不利于用前轮转向，由于：前桥负重加大，转向繁重；车轮的偏转角遭到限制。转向繁重；车轮的偏转角遭到限制。后外前外RR 转向时，因转向时，因 ，驾驶员要同时用前，驾驶员要同时用前后轮来判别整机的行驶方向，不利于平安行驶。后轮来判别整机的行驶方向，不利于平安行驶。前轮避过妨碍物，后轮那么不一定。假设前有工前轮避过妨碍物，后轮那么不一定。假设前有工装，普通可使其工装外缘转向半径接近装，普通可使其工装外缘转向半径接近R后外后外略大利用工装外缘来判别行驶方向。略大利用工装外缘来判别行驶方向。前外后外RR2 2、后轮转向、后轮转向F可实现单独前轮转向，后轮转向，前后轮向可实现单独前轮转向，

8、后轮转向，前后轮向相反方向转向转弯半径小，转向灵敏和相反方向转向转弯半径小，转向灵敏和同向转向斜行。同向转向斜行。F多用在回转式装载机、特别适用在平地机上。多用在回转式装载机、特别适用在平地机上。3、全轮转向全全 轮轮 转转 向向222111LMctgctgLMctgctg4、双转向桥转向三、铰接式转向三、铰接式转向l 对全桥驱动的机械，为防止采用构造复杂的转向驱动桥，目前多用铰接式车架。实现铰接式转向，车架由两段或多段组成，车架间用垂直铰轴相连，并由液压缸改动相邻车架间的相对夹角来进展转向。l 对整体车架全驱的机械，可用转向驱动桥。车架由两段或三段组成，车架经过垂直铰销衔接在一同，前后桥分别

9、固定在前后车架上。经过转向油缸使前后车架中心线坚持在同不断线或构成一个夹角使机械直线行驶或向一侧转向。 前后车架相对偏转时，前后桥跟车架一同偏转，一切车轮轴线在地面的投影必相交于一点，不需专门的转向梯形机构，使构造得到简化。铰接式转向特点铰接式转向特点4 4假设铰点至前后桥间隔相等，那么前后桥车轮的假设铰点至前后桥间隔相等，那么前后桥车轮的转向半径相等，因此前后车轮的辙迹一样，阻力减转向半径相等，因此前后车轮的辙迹一样，阻力减小，容易判别整机行驶方向。小，容易判别整机行驶方向。5 5 但转向稳定性差，坚持直线行驶的才干差。但转向稳定性差，坚持直线行驶的才干差。铰接式转向特点铰接式转向特点应应有

10、有实实例例四、速差式转向四、速差式转向l左右车轮以不同的速度旋转，从而使机械左右车轮以不同的速度旋转，从而使机械转向。转向。作用：作用： 将方向盘的转动变为转向垂臂的摆动；改将方向盘的转动变为转向垂臂的摆动；改动力的传送方向，得到一定的传动比、增动力的传送方向，得到一定的传动比、增力功能。力的放大器。力功能。力的放大器。类型：类型：循环球齿条齿扇式转向器循环球齿条齿扇式转向器球面蜗杆滚轮式转向器球面蜗杆滚轮式转向器曲柄指销式转向器曲柄指销式转向器 第二节第二节 转向器转向器循环球式转向器循环球式转向器构造：第一级螺杆螺母传动副第二级齿条齿扇传动副循环球式转向器任务过程循环球式转向器任务过程特点

11、：正传动效特点：正传动效率很高，支配轻率很高，支配轻便，运用寿命长。便，运用寿命长。但逆效率也高，但逆效率也高，容易将路面冲击容易将路面冲击力传到转向盘上。力传到转向盘上。 转向器的可逆性转向器的可逆性转向器传送运动和作用力。转向器传送运动和作用力。正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。 不可逆式转向器不可逆式转向器 运动只能由方向盘传给转向垂臂，转向垂臂不能将路面的冲击传运动只能由方向盘传给转向垂臂，转向垂臂不能将路面的冲击传到方向盘。当蜗杆或

12、螺杆的螺旋角小于摩擦角时出现到方向盘。当蜗杆或螺杆的螺旋角小于摩擦角时出现自锁。自锁。这种转向器传动副要接受路面传来的全部冲击载荷，零件容易损这种转向器传动副要接受路面传来的全部冲击载荷，零件容易损坏；司机没有路感，在各种汽车及工程机械上均不宜采用。坏；司机没有路感，在各种汽车及工程机械上均不宜采用。可逆式转向器可逆式转向器l 传动副螺旋角大于摩擦角传动副螺旋角大于摩擦角l 正传动效率高，支配力小，能自动回正，司机有路感，便于平安正传动效率高，支配力小，能自动回正，司机有路感，便于平安作业。作业。l 缺陷：逆传动效率高，当在不平路面上行驶时，来自路面的冲击缺陷：逆传动效率高，当在不平路面上行驶

13、时，来自路面的冲击大部分传到方向盘上，严重的会产生打手景象，甚至无法控制，大部分传到方向盘上，严重的会产生打手景象，甚至无法控制，使司机有不平安感和易疲劳。使司机有不平安感和易疲劳。l 如：循环球式转向器属这种类型。在路况好，冲击小的情况下采如：循环球式转向器属这种类型。在路况好，冲击小的情况下采用。在动力转向的工程机械上也常运用用。在动力转向的工程机械上也常运用,因常和液压缸一同运用，因常和液压缸一同运用，利用液体来缓和、削减冲击；有的采用低压轮胎，利用轮胎的弹利用液体来缓和、削减冲击；有的采用低压轮胎，利用轮胎的弹性可吸收部分冲击。性可吸收部分冲击。 临界可逆式临界可逆式v正传动容易，而逆

14、传动摩擦较大，传到方向盘上的力明显减小，不会产生打手景象。只需达一定值的冲击才会传到方向盘上。v 如：球面蜗杆滚轮式和曲柄指销式。经常行驶在不平路面和无路地带的载重汽车和轮胎式工程机械，采用临界可逆式转向器为宜。第三节第三节 转向机构的调整转向机构的调整游间游间 即方向盘自在转动量：指前轮处在直线行驶位即方向盘自在转动量：指前轮处在直线行驶位置时，不使前轮发生偏转，而方向盘所能转过置时，不使前轮发生偏转，而方向盘所能转过的角度转到有阻力时的角度转到有阻力时游间产生游间产生 为保证转向轻便和转向系各配合件的相互运动，为保证转向轻便和转向系各配合件的相互运动，需求有一定的间隙。各种配合间隙的总和反

15、响需求有一定的间隙。各种配合间隙的总和反响到方向盘上，即成为游间。普通游间不应大于到方向盘上，即成为游间。普通游间不应大于451 1、对纵、横拉杆进展调整、对纵、横拉杆进展调整1 1经过螺塞进展调整旋紧后再松出经过螺塞进展调整旋紧后再松出1/41/41/21/2圈至槽口正对开口销圈至槽口正对开口销2 2游间太大，改换球头碗或弹簧游间太大，改换球头碗或弹簧2 2、对转向器进展调整、对转向器进展调整主要是调整传动副的啮合间隙。主要是调整传动副的啮合间隙。1 1调整轴承衬垫和摇臂轴端的垫圈调整轴承衬垫和摇臂轴端的垫圈2 2过度磨损，太大，改换传动副过度磨损，太大，改换传动副游间的调整游间的调整l在运

16、用过程中，游间将会添在运用过程中，游间将会添加由于磨损。游间太大，加由于磨损。游间太大，会使转向迟滞时间长，使转会使转向迟滞时间长，使转向总时间添加，行驶不稳定。向总时间添加，行驶不稳定。游间太小，转向灵敏，直线游间太小，转向灵敏，直线行驶性变差。行驶性变差。组成：主要由：转向器、阀、转向油缸、油泵、油管等组成：主要由：转向器、阀、转向油缸、油泵、油管等液压回路方式：液压回路方式：常流式液压回路：不转向时，阀在中间位置，油从常流式液压回路：不转向时，阀在中间位置，油从油泵回油箱，系统中无高压油，油泵耗费功率小，寿命油泵回油箱，系统中无高压油，油泵耗费功率小，寿命长。长。常压式：不转向时，阀封锁

17、，系统中有高压油，油常压式：不转向时，阀封锁，系统中有高压油，油泵常处于高压任务形状，耗费功率，寿命短，且需求蓄泵常处于高压任务形状，耗费功率，寿命短，且需求蓄能器储存高压油，达一定压力后油泵自动卸载空转。能器储存高压油，达一定压力后油泵自动卸载空转。第四节 动力转向系统一、助力转向系统一液压助力转向系统的任务原理二、液压助力转向系统类型二、液压助力转向系统类型1 1、按根本部件的组合方式分：、按根本部件的组合方式分：1分置式转向器、控制阀及转向油缸三个部件分开布置2连杆式转向器单独布置，控制阀与转向油缸组成助力器3转向器与控制阀组成一体，转向油缸单独布置4整体式液压缸、控制阀和转向器安装在一

18、个总成上气压式：气压式： 前轴最大轴载质量为前轴最大轴载质量为37吨并采用气压制动的吨并采用气压制动的车辆。车辆。液压式：液压式： 任务时无噪声，任务滞后时间短，且能吸收来任务时无噪声，任务滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击。自不平路面的冲击。工程机械运用条件恶劣，作业转向频繁，完全靠人力转工程机械运用条件恶劣，作业转向频繁，完全靠人力转向，难以到达要求，且向大型化开展，转向阻力也添加。向，难以到达要求，且向大型化开展，转向阻力也添加。任务机构多用液压作业，为实现动力转向也提供了条件，任务机构多用液压作业，为实现动力转向也提供了条件，因此，如今多数轮式工程机械都有采用液压动力转向。因此，如

19、今多数轮式工程机械都有采用液压动力转向。 2 2、按任务介质分、按任务介质分四运用实例四运用实例机械反响随动式液压助力转向机械反响随动式液压助力转向ZL50ZL50装载机的动力转向系装载机的动力转向系构造构造任务原理任务原理直线行驶直线行驶机械反响随动转向机械反响随动转向ZL50ZL50装载装载机的机的动力动力转向转向系系 二、全液压式转向二、全液压式转向1 1、铰接转向、铰接转向液压反响随动式动力转向液压反响随动式动力转向不转向时不转向时右转向时右转向时手动静压转向时手动静压转向时2、全液压偏转车轮转向l、任务可靠：首先是转向系本身应有足够的刚度，强度及寿、任务可靠：首先是转向系本身应有足够的刚度，强度及寿命，应保证平安。要有应急的转向措施。命，应保证平安。要有应急的转向措施。