汽车转向系3ppt课件

1、汽车转向系统教学目的与要求 经过对本系统的学习，掌握转向系的功用；了解转向系的类型及转向系常用公用术语；掌握机械转向系的组成及转向器的任务原理了解动力转向系的组成及任务原理。教学内容1、转向系的功用2、转向系的类型及组成：1机械转向系的组成及任务原理2动力转向系的组成及任务原理3、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式：4、转向系角速度传动比：1转向器较传动比2转向传动机构角速3转向系角传动比5、转向器的传送效率：正效率 逆效率6、转向盘的自在行程7、齿轮齿条式转向器构造特点及调整方法8、循环球式转向器的构造特点及调整方法9、蜗杆曲柄指销式转向器的构造10、转向支配构造组成布置及要求11、液压转向加

2、力安装分类：常压式 常流式12、液压转向加力安装的转向控制阀 ： 转阀 滑阀13、常流式转向加力安装的构造布置方案：整体式 、 半整体式 、 转向加力器14、转向油罐的功用，构造与任务原理15、转向泵的类型及任务原理：齿轮式 柱式 叶片式 转子式教学重点1、转向系的类型及组成：1机械转向系的组成及任务原理2动力转向系的组成及任务原理2、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式：3、转向器的传送效率：正效率 逆效率4、转向盘的自在行程5、齿轮齿条式转向器构造特点及调整方法6、循环球式转向器的构造特点及调整方法7、蜗杆曲柄指销式转向器的构造8、转向支配构造组成布置及要求9、液压转向加力安装分类：常压式 常

3、流式10、液压转向加力安装的转向控制阀 ： 转阀 滑阀11、常流式转向加力安装的构造布置方案：整体式 、 半整体式 、 转向加 力器12、转向泵的类型及任务原理：齿轮式 柱式 叶片式 转子式教学难点1、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式：2、转向器的传送效率：正效率 逆效率3、齿轮齿条式转向器构造特点及调整方法4、循环球式转向器的构造特点及调整方法5、蜗杆曲柄指销式转向器的构造6、常压式 、常流式各自的特点7、液压转向加力安装的转向控制阀 ： 转阀 滑阀8、常流式转向加力安装的构造布置方案：整体式 、 半整体式 、 转向加 力器9、转向泵的类型及任务原理：齿轮式 柱式 叶片式 转子式教学方法及手

4、段1、利用多媒体或挂图投影仪或画简图或实物演示等方法讲解2、导入重点引见 归纳总结 对比引见 援用实例 实物讲解教学时间安排 实际 8 实际 4第一节概述第一节概述汽车转向系统是用来改动汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的志愿进展直线或转向行驶。一、汽车转向系统的类型和组成1机械转向系统机械转向系统以驾驶员的膂力作为转向能源，一切传送力的构件都是机械的，主要由转向支配机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。当前轮为独立悬架时，机械转向系统的组成及布置与红旗CA7220型轿车类似。当前轮为非独立悬架时，机械转向系统的组成及布置如以下图所示。由于转向盘间隔转向器较

5、远，二者之间用万向节和传动轴构成的万向传动安装相连。转向盘转向轴转向万向节转向器转向摇臂转向直拉杆转向节臂转向节梯形臂横拉杆转向梯形.2动力转向系统动力转向系统是兼用驾驶员膂力和发动机或电动机的动力作为转向能源的转向系统。动力转向系统是在机械转向系统的根底上加设一套转向加力安装而构成的。二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式汽车转向行驶时，为了防止车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎磨损，要求转向系统能保证一切车轮均作纯滚动，即一切车轮轴线的延伸线都要相交于一点。cot=cot+B/L其中、分别是内外侧转向轮的偏转角，B是两侧主销轴线与地面相交点之间的间隔；L是汽车轴距。假设是多轴汽车转向，

6、转向轮转角间的关系与双轴汽车根本一样。三、转向系统传动比1.转向器角传动比 转向盘转角增量与相应的转向摇 臂转角增量之比i1称为转向器角传动比。 2.转向传动机构角传动比转向摇臂转角增量与转向盘一侧转向节的相应转角增量之比i2称为转向传动机构角传动比。3转向系统角传动比 转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比i为转向系统角传动比。i=i1i24转向系统的力传动比 两个转向轮遭到的转向阻力与驾驶员作用在转向盘上的手力之比ip称为转向系统的力传动比，它与角传动比i成正比。四、转向盘的自在行程 转向盘在空转阶段的角行程称为转向盘的自在行程。转向盘的自在行程有利于缓和路面冲击，防止驾驶员过度紧张，

7、但不宜过大，否那么将使转向灵敏性能下降。第二节转向支配机构一、转向支配机构的组成 转向盘到转向器之间的一切零部件总称为转向支配机构。二、转向支配机构的部件及平安安装1转向盘 转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。 转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴衔接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和平安气囊。2转向轴、转向柱管及其吸能安装 转向轴是衔接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴 从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必需配备可以缓和冲击的吸能安装。转向轴和转向柱管吸能安装的根本任务原理是：当转向轴遭到宏大冲击而

8、产生轴向位移时，经过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。1转向轴错位缓冲 2转向轴错位和支架变形缓冲 Mazda 6轿车转向柱管吸能安装的任务原理是：发生碰撞时，转向器向后挪动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。此外，转向柱管经过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后，转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前挪动。这时，一端固定在仪表板上而另一端 固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。3转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲假设汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能安装，当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向

9、盘时，网格部分或波纹管部分将被紧缩产生塑性变形，吸收冲击能量。第三节转向器一、转向器的传动效率转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。1正效率功率由转向轴输入，由转向传动机构如转向横拉杆或摇臂输出的情况下求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。2逆效率功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效率。3可逆式转向器 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的反力很容易传到转向轴和转向盘上，利于汽车转向终了后转向轮和转向盘的自动回 正，但也能将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘，发生“打手情况。常用于轿车、客车和货车。4不可逆式转向器 逆

10、效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使转向轮不能自动回正、没有路感。由于上述特性，在汽车上很少采用。5极限可逆式转向器 逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之间，接近于不可逆式。采用这种转向器时，驾驶员有一定路感， 可以实现转向轮自动回正，只需路面冲击力很大时，才干部分地传到转向盘。常用于越野车和矿用自卸汽车。二、齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构，适宜与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。齿轮齿条传动的根本任务原理如下图： 目前轿车普遍采用都是齿轮齿条式转向器，其根本组成如以下图所示：捷

11、达轿车转向器的安装及布置如右图所示，其转向器经过两个U形支架和橡胶管支承并固定在副车架上，两个转向横拉杆分别经过球头销与转向节臂相连。 有些轿车转向齿条的动力不是两端输出，而是中间输出，如右图所示：三、循环球式转向器循环球式转向器中普通有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。转向螺杆转动时，经过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿轴向挪动。同时，在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下，一切钢球便在螺旋管状通道内滚动，构成“球流。 转向螺杆转动时，经过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向挪动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下

12、，一切钢球便在螺旋管状通道内滚动，构成球流。在转向器任务时，两列钢球只是在各自的封锁流道内循环，不会脱出。任务过程：.四、蜗杆曲柄指销式转向器 具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合，指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时，指销沿蜗杆螺旋槽上下挪动，并带动曲柄及摇臂轴转动。目前汽车运用的蜗杆曲柄指销式转向器多数是双指销式，即有两个指销，其构造如右图所示：第四节转向传动机构从转向器到转向轮之间的一切传动杆件总称为转向传动机构。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并使两转向轮偏转角

13、按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽能够小。一、与非独立悬架配用的转向传动机构 1转向传动机构的组成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共同组成，其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁共同构成。 2转向摇臂循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器经过转向摇臂与转向直拉杆相连。转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端衔接，小端经过球头销与转向直拉杆作空间铰链衔接。3转向直拉杆 转向直拉杆是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。在转向轮偏转且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，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，

14、为了不发生运动干涉，三者之间的衔接件都是球形铰链。4转向横拉杆 转向横拉杆是转向梯形机构的底边，由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆接头组成。其特点是长度可调，经过调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束。二、与独立悬架配用的转向传动机构 当转向轮采用独立悬架时，为了满足转向轮独立运动的需求，转向桥是断开式的，转向传动机构中的转向梯形也必需断开。与独立悬架配用的多数是齿轮齿条式转向器，转向器布置在车身上，转向横拉杆经过球头销与齿条及转向节臂相连。 当采用循环球式转向器时，转向传动机构的杆件较多，如右图所示:第五节液压助力转向系统一、动力转向系统概述动力转向系统是将发动机输出的部分机械能转化为压力能或电能，

15、并在驾驶员控制下，对转向传动机构或转向器中某一传动件施加辅助作用力，使转向轮偏 摆，以实现汽车转向的一系列安装。采用动力转向系统可以减轻驾驶员的转向支配力。 动力转向系统由机械转向器和转向加力安装组成。 根据助力能源方式的不同可以分为液压助力、气压助力和电动机助力三种类型。其中液压助力转向系统运用较为普遍，以下重点引见其类型及典型零部件。1液压助力转向系统1常压式液压助力转向系统其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置，也无论转向盘坚持静止还是运动形状，系统任务管路中总是坚持高压。2常流式液压助力转向系统其特点是转向油泵一直处于任务形状，但液压助力系统不任务时，根本处于空转形状。多数汽车都采

16、用常流式液压助力转向系统。2液压助力转向系统的转向控制阀1滑阀式转向控制阀阀体沿轴向挪动来控制油液流量的转向控制阀，称为滑阀式转向控制阀，简称滑阀。2转阀式转向控制阀2转阀式转向控制阀阀体绕其轴线转动来控制油液流量的转向控制阀，称为转阀式转向控制阀，简称转阀。直行.右转.左转.3常流式液压助力转向系统的构造布置方案机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组装在一同，这种三合一的部件称为整体式动力转向器。另一种方案是只将转向控制阀同机械转向器组合 成一个部件，该部件称为半整体式动力转向器，转向动力缸那么做成独立部件。第三种方案是将机械转向器作为独立部件，而将转向控制阀和转向动力缸组合成一

17、个部 件，称为转向加力器。二、整体式动力转向器桑塔纳2000轿车采用的是整体式动力转向器，由转阀、齿轮齿条式转向器和转向动力缸组成的整体式动力转向器如以下图所示，转向动力缸的助力直接作用在齿条上，齿条的动力由一端输出。三、转向油罐与转向油泵 转向油罐和油泵是实现动力转向的必备部件，桑塔纳2000轿车的布置如右图所示:1转向油罐 转向油罐的作用是储存、滤清并冷却液压助力转向系统的任务油液。2转向油泵转向油泵是液压助力转向系统的供能安装，其作用是将输入的机械能转换为液压能输出。转向油泵的构造方式有齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式等，其中外啮合齿轮式转向油泵运用最多。四、电控液压助力转向系统在传统液压

18、助力转向系统的根底上加装电控系统，使辅助转向力的大小不仅与转向盘的转角增量或角速度有关，还与车速有关，就构成了电控液压助力转向 系统。与传统液压助力转向系统相比，添加了液压反响安装和液流分配阀，而加设的电控系统那么包括动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等。电控液压助力转向系 统利用电控单元根据车速调理作用在转向盘上的阻力，经过控制转向控制阀的开启程度以改动液压助力系统辅助力的大小，从而实现辅助转向力随车速而变化的助力 特性。第六节电动助力转向系统 电动助力转向简称EPS系统利用直流电动机提供转向动力，辅助驾驶员进展转向操作。电动助力转向系统根据其助力机构的不同可以分为电动液压式简称EPHS和电

19、动机直接助力式两种。一、电动液压助力转向系统 电动液压助力转向系统的液压泵齿轮泵经过电动机驱动，与发动机在机械上毫无关系，助力效果只与转向盘角速度和行驶速度有关，是典型的可变助力转向 系统。其特点是由ECU提供供油特性，汽车低速行驶时助力作用大，驾驶员支配轻便灵敏；在高速行驶时转向系统的助力作用减弱，驾驶员的支配力增大，具有明 显的“路感，既保证转向支配的温馨性和灵敏性，又提高了高速行驶中转向的稳定性和平安感。二、直接助力式电动转向系统 直接助力式电动转向系统是一种直接依托电动机提供辅助转矩的动力转向系统，可以根据不同的运用工况控制电动机提供不同的辅助动力。1 直接助力式电动转向系统的构造和任

20、务原理当转向轴转动时，转矩传感器开场任务，把两段转向轴在扭杆作用下产生的相对转角转变成电信号传给电子控制单元ECU，ECU根据车速传感器和转矩 传感器的信号决议电动机的旋转方向和助力电流的大小，并将指令传送给电动机，经过离合器和减速机构将辅助动力施加到转向系统转向轴中，从而完成实时控 制的助力转向。本田雅阁轿车的前轮载荷较大，所需求的转向辅助力也大，因此辅助力直接作用在齿条上。 2直接助力式电动转向系统根据电动机布置位置的不同，直接助力式电动转向系统可以分为转向轴助力式、齿轮助力式、齿条助力式三种类型。3直接助力式电动转向系统的主要优缺陷1优点1效率高、能量耗费少；2系统内部采用刚性衔接，反响

21、灵敏，滞后小，驾驶员的“路感好；3构造简单，质量小；4系统便于集成，整体尺寸减小；省去了油泵和辅助管路，总布置更加方便；5无液压元件，对环境污染少。2缺陷1直接助力式电动转向系统提供的辅助动力较小，难以用于大型车辆；2减速机构、电动机等部件会影响汽车的支配稳定性，正确匹配整车性能至关重要；3运用电动机、减速机构和转矩传感器等部件，添加了系统的本钱。三、四轮转向系统 汽车的四轮转向简称4WS是指汽车在转向时，4个车轮都可相对车身自动偏转，使之起到转向作用，以改善汽车的转向机动性能。按照后轮转向机构控制和驱动方式的不同，四轮转向可分为机械式、液压式、电控机械式、电控液压式和电控电动式等几种类型。目

22、前运用最广泛的4WS系统为电控液压式，主要用于前轮采用液压助力转向系统的汽车中。四、线控转向系统 线控转向系统用传感器记录驾驶员的转向意图和车辆的行驶情况，经过数据线将信号传送给车载电脑，电脑据此做出判别并控制液压鼓励器提供相应的转向力，使转向轮偏转相应角度实现转向。第七节 车桥常见缺点诊断以前桥为主进展引见。一、转向繁重1. 景象汽车转向时，转动方向盘感到繁重费力。无回正感。2. 缘由转向节臂变形。转向节止推轴承缺油或损坏。转向节主销与衬套间隙过小或缺油。前轴或车架变形引起前轮定位失准。轮胎气压缺乏。18.5 车桥常见缺点诊断3. 诊断诊断时先支起前桥，用手转动转向盘，假设感到转向很容易，不

23、再有转动困难的觉得，这阐明缺点部位在前桥与车轮。由于支起前桥后，转向时已不存在车轮与路面的摩擦阻力，而只是取决于转向器等的任务情况。此时应仔细检查前轮胎气压能否过低，前轴有无变形；同时也要思索检查前钢板弹簧能否良好，车架有无变形。必要时，检查车轮定位角度能否正确。二、低速摆头1. 景象汽车低速直线行驶时前轮摇摆，感到方向不稳。转弯时大幅度转动方向盘，才干控制汽车的行驶方向。2. 缘由转向节臂安装松动。转向节主销与衬套磨损松旷。轮毂轴承间隙过大。前束过大。轮毂螺栓松动或数量不全。18.5 车桥常见缺点诊断3. 诊断前轮低速摆头和转向盘自在空程大，普通是各部分间隙过大或有衔接松动景象，诊断时应采用

24、分段区分的方法进展检查。可支起前桥，并用手沿转向节轴轴向推拉前轮，凭觉得判别能否松旷。假设松旷，阐明转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大。假设此处不松旷，阐明前轮毂轴承松旷，应重新调整轴承的预紧度。假设非上述缘由，应检查前轮定位能否正确，检查前轴能否变形。假设前轮轮胎异常磨损，那么应检查前束能否正确。18.5 车桥常见缺点诊断18.5 车桥常见缺点诊断三、高速摆振1. 景象随着车速的提高，摆振逐渐增大；在某一较高车速范围内出现摆振，出现行驶不稳，甚至还会呵斥方向盘抖动。2. 缘由轮毂轴承松旷，使车轮歪斜，在运转时摇摆。轮盘不正或制动鼓磨损过度失圆，歪斜失正。运用翻新轮胎。转向节主销或止推轴承磨损松旷。横、直拉杆弯曲。前轮定位值调整不当。前束失调，两前轮主销后倾角或内倾角不一致等，汽车向前行驶时，前轮摇摆晃动。18.5 车桥常见缺点诊断车轮不平衡。转向节弯曲。