汽车底盘机械系统检修课件 项目四 转向系统的检

项目四转向系统的检修一、转向操纵机构任务一机械转向系统的检修转向操纵机构一般由转向盘、转向轴和转向柱等组合，如图所示。它的主要作用是操纵转向器和转向传动机构，使转向轮偏转。1.转向盘转向盘主要由轮圈、轮辐和轮毂组成，如图所示。转向盘与转向轴通常是通过带锥度的细花键连接，端部通过螺母轴向压紧固定。项目四转向系统的检修2.转向轴和转向柱转向轴是用来连接转向盘和转向器，并将转向盘的转向转矩传给转向器。转向轴分为普通式和能量吸收式。现代汽车更多地采用能量吸收式转向轴结构。转向柱安装在车身上，支承转向轴及转向盘。转向轴从转向柱内穿过，靠转向柱内的轴承和衬套支承。为方便不同体型驾驶员操纵转向盘，转向柱上装有能改变转向盘位置的调节装置。转向盘的安装角度和高度可以在一定范围内调整，以适应驾驶员的体形和驾驶习惯，如图所示。项目四转向系统的检修1）柔性连接机构

转向柱的上部与转向盘固定连接，下部装有转向器，其连接方式有两种：一种是与转向器输入轴直接连接；另一种是通过万向节或柔性联轴器与转向器的输入轴相连接，如图所示。但是，为了兼顾汽车底盘和车身总体布置要求，往往需要将转向器与转向柱的轴线在一定角度相交。因此，许多新型汽车在转向操纵机构中采用了万向传动装置。而且，采用柔性联轴器连接，还可以有效地阻止路面对车轮的冲击经过转向器传到转向盘，从而可以显著减轻转向盘上的冲击和振动。2）能量吸收机构转向柱都为缓冲形式的。当汽车发生碰撞时，转向管柱能量吸收机构可以减小驾驶员因身体惯性的作用撞击转向盘所施加的冲击，防止转向轴伤害驾驶员。项目四转向系统的检修3）斜度可调式机构斜度可调整式转向管柱机构是为了适应各种驾驶姿势而设置的，驾驶员可以自由选择转向盘位置。4）伸缩机构如图所示，转向管柱伸缩机构可让转向盘的位置向前或后调整，以适应驾驶姿势。伸缩式转向管柱机构的转向盘安装在滑动轴上，滑动轴与滑动轴套管结为一体，可以在转向管柱上支架内滑动。滑动轴通过花键与主轴相连，并将转向盘的转向力传至主轴。滑动轴也可在主轴的花键上进行前后移动。由于滑动轴套管上的棘齿位于转向管柱上支架的槽中，所以滑动轴只能前、后移动，而不能转动。项目四转向系统的检修5）斜度调整记忆机构在某些汽车上装置了机械记忆力机构。这种机构可避免转向盘妨碍驾驶员进出驾驶室。当拉动斜度调整杆把转向盘向上倾斜后，转向盘可自行回复到原来位置，其主要部件有斜度调整杆和记忆杠杆。工作时由计算机控制倾斜调整电动机驱动。6）锁止机构当驾驶员从钥匙筒中拔出钥匙后，转向锁止机构能将转向轴锁定在转向管柱上；如果这时不用钥匙起动发动机，将无法进行车辆的转向操作，从而防止车辆被盗。项目四转向系统的检修二、转向传动机构1.与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构如图所示。它一般由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、两个转向梯形臂和转向横拉杆等组成，各杆件之间都采用球形铰链连接，并设有防止松动、缓冲吸振、自动消除磨损后的间隙等结构。1）转向摇臂

转向摇臂是转向器传动副和直拉杆间的传动件，作用是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。如图所示。2）转向直拉杆转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂。转向直拉杆结构图如图所示。项目四转向系统的检修3）转向横拉杆

转向横拉杆分成左、右两根，其内端为与杆身一体的不可调的圆孔接头，孔内压装有橡胶金属缓冲环，与转向齿条支架用螺栓铰接。横拉杆外端为带球头的可调式接头，球头销与转向臂相连。通过调节横拉杆长度可调整前轮前束值。球头销的球碗由弹簧顶紧球头，以消除间隙。转向横拉杆结构图如图所示。项目四转向系统的检修4）转向减振器

随着车速的提高，转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆动，甚至引起整车车身的振动），影响汽车的稳定性、舒适性，加剧前轮轮胎的磨损。为了克服转向轮摆振,在转向传动机构中设置转向减振器。转向减振器的一端与车身（或前桥）铰接，另一端与转向直拉杆（或转向器）铰接。转向减振器如图所示。项目四转向系统的检修项目四转向系统的检修2.与独立悬架配用的转向传动机构当转向轮独立悬挂时，每个转向轮分别于车架做独立运动，因而转向桥是断开的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的，分成几段。如图所示为几种与独立悬架配用的转向传动机构示意图。其中，图（a）、（b）为与循环球式转向器配用的转向机构布置方案，图（c）、（d）所示为与齿轮齿条式转向器配用的转向机构布置方案。项目四转向系统的检修三、转向器1.转向器的功用转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其功能是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。2.转向器的类型及结构原理1）循环球式转向器循环球式转向器是目前国内应用最广泛的一种转向器。与其他形式的转向器相比，循环球式转向器在结构上的主要特点是有两级传动副。如图所示，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。因此循环球式转向器是由螺杆、螺母、齿条、齿扇、轴承、转向器壳等组成的。2）齿轮齿条式转向器

如图所示，齿轮齿条式转向器主要由转向齿轮、转向齿条等组成。这种转向器可分为固定传动比和可变传动比两种，它还可与液压助力器配合使用。转向器传动机构可与横拉杆总成合为一体，也可分开布置。传动机构多为侧向位移输入，而输出的方式则有多种，如中心输出、齿条两端输出、齿条一端通过直拉杆输出等。项目四转向系统的检修3）蜗杆曲柄指销式转向器

如图所示，蜗杆曲柄指销式转向器主要由转向器壳体、转向蜗杆、转向摇臂轴、曲柄和指销、侧盖等组成。转向器壳体固定在车身的转向器支架上。壳体内装有传动副，其主动件是转向蜗杆，从动件是装在摇臂曲柄端部的指销。具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的两个球轴上。项目四转向系统的检修项目四转向系统的检修一、动力转向的功用任务二动力转向系统的检修在许多汽车，尤其是重型汽车上，常采用动力转向来降低驾驶人员的劳动强度。动力转向系是通过减小转动转向盘所需的力，来降低驾驶员的疲劳程度从而提高行驶过程中的安全性。项目四转向系统的检修二、动力转向系统的结构动力转向系统按照传递能量的介质不同，可以分为液压式和气压式两种。这里主要讲液压式动力转向。液压动力转向装置包括方向盘、转向柱、动力转向器、转向油泵、流量控制阀、安全阀、储油罐及油管等。如图所示。项目四转向系统的检修1.转向油泵叶片式动力转向泵主要由转子、定子、叶片和前壳体、后壳体等组成，分解图如图所示。转子上开有均匀分布槽，叶片安装在转子槽内，并可在槽内滑动。定子内表面由两段大半径的圆弧、两段小半径的圆弧和过渡圆弧组成的腰形结构。转子和定子同圆心。转子在传动轴的带动下旋转，叶片在离心力和动压作用下紧贴定子表面，并在槽内做往复运动。相邻的叶片之间形成密封腔，其容积随转子由小到大、由大到小周期变化。当容积由小变大时形成一定真空度吸油；当容积由大变小时压缩油液，由压油口向外供油。转子每旋转一周，每个工作腔各自吸压油两次，称双作用。双作用式叶片泵两个吸油区、两个排油区对称布置，所以作用在转子上的油压作用力互相平衡。项目四转向系统的检修2.转向控制阀1）滑阀式控制阀阀芯沿轴向移动来控制油液流量和流动的转向控制阀。图（a）为常流式滑阀，图（b）为常压式滑阀。项目四转向系统的检修2）转阀式控制阀转阀式控制阀控制压力油流到转向器的流向。其结构如右图所示。当转动转向盘时，通过扭杆产生的扭转力使阀芯转动很小角度。随着阀芯转动，不同孔道被打开或者关闭，以便使压力油流到