第43讲循环球和齿轮齿条转向器(修改)

1、第第43讲讲 转向器转向器本节主本节主要知识点要知识点1、转向器功、转向器功用分类用分类2、循环球式、循环球式转向器转向器3、齿轮齿条、齿轮齿条式转向器式转向器学学习习目目标标1 1、了解、了解转向器的功用及分类转向器的功用及分类2 2、熟悉、熟悉循环球式转向器工作过程循环球式转向器工作过程3 3、掌握、掌握齿轮齿条式转向器结构齿轮齿条式转向器结构学习重点齿轮齿条式转向器结构工作过程齿轮齿条式转向器结构工作过程学习难点循环球式转向器结构特点循环球式转向器结构特点转向器概述转向器概述功用：功用： 增扭减速，增大转向盘传到转向节的力，并改变力的增扭减速，增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向

2、传递方向。各种定义：各种定义：传动效率：转向器的输出功率与输入功率之比传动效率：转向器的输出功率与输入功率之比正向传动：作用力从转向盘到转向摇臂传递正向传动：作用力从转向盘到转向摇臂传递逆向传动：转向摇臂受到路面冲击力传递到转向盘逆向传动：转向摇臂受到路面冲击力传递到转向盘各种定义：各种定义：可逆式转向器：可逆式转向器：作用力在方向盘和摇臂之间都容易传递的转向器作用力在方向盘和摇臂之间都容易传递的转向器作用力在转向盘和转向摇臂之间都很容易传递有利于转向作用力在转向盘和转向摇臂之间都很容易传递有利于转向回正，也容易回正，也容易“打手打手”现象。现象。各种定义：各种定义：极限可逆式转向器：极限可逆

3、式转向器： 从转向盘到摇臂很容易传递，而摇臂受到很大冲击从转向盘到摇臂很容易传递，而摇臂受到很大冲击时才能传递到方向盘上时才能传递到方向盘上 自由行程：转向盘在空转阶段中的角行程，有利于自由行程：转向盘在空转阶段中的角行程，有利于缓和路面冲击和驾驶员紧张缓和路面冲击和驾驶员紧张分类分类循环球式（链接）循环球式（链接）齿轮齿条式齿轮齿条式蜗杆滚轮式蜗杆滚轮式蜗杆曲柄指销式蜗杆曲柄指销式循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式1、组成：、组成：转向螺杆转向螺杆螺母（齿条）螺母（齿条）钢球钢球导管导管齿扇齿扇摇臂摇臂循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式2、结构：、

4、结构：为了减少转向螺杆、螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接为了减少转向螺杆、螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦；接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦；循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式2、结构：、结构：转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道；圆形断面的螺旋管状通道；循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式3、原理：、原理：转向螺

5、杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流球流”。在转向。在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。出。 动力路线：动力路线： 转向螺杆转向螺杆循环球循环球螺母螺母齿扇齿扇摇臂摇臂视视 频频图图 片片循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式4 4、特点特点（1 1）两级传动

6、：两级传动：第一级螺母、螺杆，第一级螺母、螺杆，第二级齿条、齿扇第二级齿条、齿扇循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式（2 2）正传动正传动效率高（最高效率高（最高90%95%90%95%），操纵），操纵轻便，使用寿命长。轻便，使用寿命长。（3 3）逆效率也高，有）逆效率也高，有“打手打手”现象现象循环球式转向器结构循环球式转向器结构齿条齿扇式齿条齿扇式4、特点、特点分类分类循环球式循环球式齿轮齿条式（链接）齿轮齿条式（链接）蜗杆滚轮式蜗杆滚轮式蜗杆曲柄指销式蜗杆曲柄指销式传动副：转向齿轮传动副：转向齿轮( (主动件主动件) )、转向齿条、转向齿条( (从动件从动件) ) 。

7、齿轮齿轮齿条齿条 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条转向器工作过程齿轮齿条转向器工作过程动力路线：动力路线：方向盘方向盘转向轴转向轴转向齿轮转向齿轮转向齿条转向齿条转向拉杆转向拉杆视视 频频图图 片片齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器转向齿条通过两转向齿条通过两点支承在壳体上：点支承在壳体上：橡胶支承套、齿橡胶支承套、齿轮齿条啮合点。轮齿条啮合点。弹簧通过垫片、弹簧通过垫片、压块将齿条压靠压块将齿条压靠在齿轮上，保证在齿轮上，保证无间隙配合。弹无间隙配合。弹簧预紧力用调整簧预紧力用调整螺钉调节，螺钉螺钉调节，螺钉端部起到限

8、位作端部起到限位作用，防止跳齿。用，防止跳齿。齿轮齿条式转向器的优点：齿轮齿条式转向器的优点：1、轻巧紧凑，结构简单。由于齿轮箱很小，故齿条、轻巧紧凑，结构简单。由于齿轮箱很小，故齿条本身就起到了转向传动杆系的作用。本身就起到了转向传动杆系的作用。2、齿轮直接啮合，所以转向反应非常灵敏。、齿轮直接啮合，所以转向反应非常灵敏。3、几乎没有滑动阻力和旋转阻力，扭矩传递较好，、几乎没有滑动阻力和旋转阻力，扭矩传递较好，所以转向非常轻便。所以转向非常轻便。4、转向器总成完成密封，无需保养。、转向器总成完成密封，无需保养。齿轮齿条式转向器的应用：齿轮齿条式转向器的应用：国内大部分轿车，如：本田雅阁、奥迪

9、国内大部分轿车，如：本田雅阁、奥迪A6、富、富康、桑塔纳等均采用齿轮齿条式转向器。康、桑塔纳等均采用齿轮齿条式转向器。三、转向传动机构三、转向传动机构1、功用、功用 将转向器输出的力和运动传到两侧转向节，使转向轮偏转，将转向器输出的力和运动传到两侧转向节，使转向轮偏转，且偏转角按一定关系变化，保证车轮与地面的相对滑动尽可能且偏转角按一定关系变化，保证车轮与地面的相对滑动尽可能小小三、转向传动机构三、转向传动机构（一）、与非独立悬架配用的转向传动机构（一）、与非独立悬架配用的转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件组成，其中

10、转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁构成。组成，其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁构成。1 1、布置形式、布置形式（1 1）后置式：梯形臂布置在车桥之后）后置式：梯形臂布置在车桥之后在前桥仅为转向桥的情况下，横拉杆和左右梯形臂组成在前桥仅为转向桥的情况下，横拉杆和左右梯形臂组成。1 1、布置形式、布置形式（2 2）前置式：梯形臂布置在车桥之前）前置式：梯形臂布置在车桥之前发动机位置较低发动机位置较低或或转向桥兼做驱动桥转向桥兼做驱动桥，可避免运动干涉，可避免运动干涉。1 1、布置形式、布置形式（3 3）平行式：摇臂在平行于路面的平面内摆动）平行式：摇臂在平行于路面的平面内摆动转向梯形臂不在纵

11、向平面内前后摆动，而在与道路平行的转向梯形臂不在纵向平面内前后摆动，而在与道路平行的平面内左右摆动，将转向直拉杆横置，使梯形臂转动平面内左右摆动，将转向直拉杆横置，使梯形臂转动。2 2、转向摇臂、转向摇臂把转向器输出的力和运动传给直拉杆或横拉杆，进而推动转向轮偏转2 2、转向摇臂、转向摇臂转向器与直拉杆之间的传动件；转向器与直拉杆之间的传动件；大端用花键与摇臂轴连接，小端用球头销与直拉杆连接；大端用花键与摇臂轴连接，小端用球头销与直拉杆连接；3 3、转向直拉杆、转向直拉杆（1）作用：）作用：转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件，具有传力和缓冲作用。转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件，具有传力和缓冲作

12、用。（2）结构：）结构：在转向轮偏转或悬架弹性变形相对于车架跳动时，转向直拉在转向轮偏转或悬架弹性变形相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为不发杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。转向节臂球转向节臂球头销头销前端前端后端后端3 3、转向直拉杆、转向直拉杆（2）结构：）结构：球头销连接避免空间运动的干涉，压缩弹簧补偿球头和座的磨球头销连接避免空间运动的干涉，压缩弹簧补偿球头和座的磨损，保证无间隙配合，弹簧预紧力用端部螺塞调整，开口销固损，保证无间隙配合，弹簧预紧力用

13、端部螺塞调整，开口销固定螺塞位置：定螺塞位置：两个压缩弹簧分别沿轴线的不同方向起缓冲作用。两个压缩弹簧分别沿轴线的不同方向起缓冲作用。4 4、转向横拉杆、转向横拉杆（1 1）作用：）作用：联系左、右梯形臂并使其协调工作联系左、右梯形臂并使其协调工作的连接杆的连接杆（2 2）结构）结构 1）上下球头座用聚甲醛制成，）上下球头座用聚甲醛制成，耐磨性好；耐磨性好； 2）弹簧保证球头与球头座紧密）弹簧保证球头与球头座紧密接触，预紧力由螺塞调整；接触，预紧力由螺塞调整； 3）两接头用螺纹与横拉杆体连）两接头用螺纹与横拉杆体连接，一端为左旋，一端为右旋，当接，一端为左旋，一端为右旋，当转动横拉杆体，可调整横拉杆的长转动横拉杆体，可调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束；度，可以调整前轮前束；4 4、转向横拉杆、转向横拉杆（2 2）结构）结构（二）与独立悬架配