汽车构造课件-转向系

汽车转向系统汽车转向系统使驾驶员能够控制车辆的行驶方向。转向系统由转向轮、转向轴、转向器、转向传动机构和转向助力器等组成。导言安全转向系统是汽车安全的重要组成部分，它直接影响着汽车的操控性能，保证驾驶员的安全。舒适性转向系统能够使驾驶员轻松自如地操控车辆，提供舒适的驾驶体验。稳定性转向系统能够有效地控制车辆的行驶方向，确保车辆行驶的稳定性和安全。转向系统的作用方向控制转向系统使汽车能够按照驾驶员的意愿改变行驶方向，实现精确的转向操作。行驶稳定性转向系统通过车轮的转动角度，维持车辆在行驶过程中的稳定性，保证安全行驶。操控性转向系统的设计影响汽车的操控性能，使其在不同的路况和速度下都能提供良好的驾驶体验。转向系统的构成汽车转向系统由多个关键部件组成，协同工作以实现车辆转向功能。这些部件包括转向机、转向轴、转向拉杆、转向节、转向悬架和前轮几何结构等。每个部件在转向系统中扮演着重要角色，并相互影响，共同完成转向操作。转向机11.转向机作用将转向盘的旋转运动转化为转向轮的转向运动，并提供转向助力。22.结构转向机通常由转向轴、转向齿轮或蜗杆、转向齿条或蜗轮、转向助力系统等组成。33.类型常见转向机类型有齿轮转向机、蜗杆转向机、液压转向机和电动助力转向机。44.位置转向机通常安装在汽车的前部，靠近方向盘和转向轴的位置。转向机类型齿轮转向机齿轮转向机结构简单，造价低廉，应用广泛。蜗杆转向机蜗杆转向机转向轻便，转向比大，但转向机构复杂。液压转向机液压转向机转向轻松，助力强劲，但维修保养复杂。电动助力转向机电动助力转向机转向轻便，节能环保，但成本较高。齿轮转向机齿轮转向机是汽车上最常见的转向机类型之一。它使用齿轮和齿条来将转向盘的旋转运动转换为转向轴的线性运动。齿轮转向机结构简单、成本低廉，因此被广泛应用于各种车辆上。蜗杆转向机结构紧凑蜗杆转向机结构紧凑，占地面积小，易于安装在车辆上。传动效率高蜗杆转向机传动效率较高，能够有效地将转向盘的转动传递到转向轮。转向力轻由于蜗杆与蜗轮之间啮合，能够有效地降低转向力，提高驾驶员的操控舒适性。液压转向机液压转向机利用液压系统提供转向助力，减轻驾驶员转向操作力。液压转向机主要由转向泵、转向油缸、控制阀等组成。转向泵提供液压压力，转向油缸将液压压力转换为转向助力，控制阀控制液压油流向。电动助力转向机电动助力转向机(EPS)是现代汽车转向系统中常见的技术。它使用电动机来辅助驾驶员转向，从而降低转向力，提高驾驶舒适性，并提升燃油经济性。EPS系统通常由电动机、传感器、控制单元和转向齿轮等组成，它们协同工作，根据驾驶员的转向输入提供适当的助力。转向轴转向轴将转向机的输出力矩传递到转向节，使车轮转向。它是转向系统的重要组成部分，连接着转向机和转向节。转向轴的形状和长度取决于汽车的结构和转向系统的类型。转向轴通常由金属管或金属棒制成，并经过表面处理，以提高其耐用性和强度。转向轴类型直接连接型直接连接型转向轴结构简单，成本较低，但转向精度较低，容易产生磨损和间隙。滚珠轴承型滚珠轴承型转向轴采用滚珠轴承作为轴承，可降低摩擦力，提高转向精度和使用寿命。十字头型十字头型转向轴通过十字头连接转向轴和转向拉杆，可实现转向轴的上下左右运动，提高转向灵活性和操控性。直接连接型结构简单直接连接型转向轴结构简单，成本低廉。转向轻便转向轴与转向盘直接连接，转向轻便，但转向精度较低。维修方便维修时只需拆卸连接螺栓即可，方便快捷。滚珠轴承型转向轴结构特点滚珠轴承型转向轴采用滚珠轴承连接转向轴各段。滚珠轴承可以承受更大的径向载荷和轴向载荷，减少摩擦力，提高转向精度和转向灵活性。优点与其他类型转向轴相比，滚珠轴承型转向轴具有更高的转向精度和更长的使用寿命。其结构简单，易于安装和维护。十字头型11.结构特点十字头型转向轴采用十字形连接，连接处带有滚珠轴承，转动灵活，摩擦力小。22.优点这种结构耐用，转动平稳，能承受较大的扭矩，适用于大型车辆。33.缺点结构复杂，制造和维修成本较高，灵活性不如滚珠轴承型。44.应用场景多用于大型卡车、客车、工程机械等。转向拉杆连接部件转向拉杆连接转向机和转向节，将转向机的转动传递到车轮。调节方向调整转向拉杆的长度可以改变转向的灵敏度和稳定性。安装位置转向拉杆通常安装在转向机和转向节之间，连接两个部件。材料转向拉杆通常由钢材制成，以确保强度和耐久性。转向拉杆的作用连接转向节转向拉杆将转向机输出端的力传递到转向节。控制转向角度拉杆长度决定转向角度的大小，并影响转向精度。稳定车辆行驶转向拉杆将车轮连接到悬架系统，保证车辆行驶稳定性。转向节1连接桥梁转向节将转向拉杆与车轮连接在一起，实现转向动作。2承载结构转向节承受车轮重量，并承受转向过程中产生的力。3旋转中心转向节允许车轮绕主销轴线旋转，实现转向。4稳定装置转向节包含转向稳定杆，确保车辆在转向时稳定行驶。转向节的作用连接车轮和转向臂转向节将转向臂连接到车轮上，并通过转向臂接受转向机发出的转向指令，使车轮转向。承载车轮重量转向节通过转向臂将车轮的重量传递到车架上，并提供对车轮的支撑和引导。转向悬架转向悬架结构转向悬架通常由转向节、弹簧、减震器等组成，负责引导车轮转向，并缓冲行驶过程中的冲击。转向悬架功能转向悬架系统连接车轮和车身，确保车辆稳定行驶，并为转向提供支撑和缓冲。转向悬架的作用11.稳定车身转向悬架通过连接转向系统和车轮，在车辆转向时稳定车身，防止过度倾斜。22.吸收冲击转向悬架可吸收来自路面的冲击，减少对车身的震动，提高乘坐舒适度。33.保持转向精度转向悬架的结构设计保证了转向的准确性，使车辆能够精确地按照驾驶员的意愿转向。44.提升操控性能转向悬架与转向系统配合，为车辆提供良好的操控性能，提升驾驶员的操控体验。前轮几何确保车辆行驶稳定性前轮几何参数影响车辆行驶的稳定性，确保车辆在行驶过程中保持直线行驶，并防止车辆侧滑或转向过度。优化转向性能合理的前轮几何参数可以优化转向性能，使车辆转向更轻松、更准确，并减少转向时的抖动或偏移。提升舒适性前轮几何参数对车辆的舒适性也有一定影响，合理的参数可以减少颠簸和震动，提高驾驶体验。主销后倾角主销后倾角是指主销轴线与垂直于地面线的夹角，是指主销轴线向后倾斜的角，角度通常为正值。1-3角度主销后倾角通常在1-3度之间1-3方向主销后倾角是指主销轴线向后倾斜的角1-3作用增加转向稳定性，提高车辆行驶的直线行驶稳定性主销前倾角主销前倾角是指主销轴线与垂直于地面方向的夹角，前倾角用角度表示，前倾角使车轮在静止状态下略微向前倾斜，也就是上端向车身方向倾斜，下端向车轮行驶方向倾斜。主销前倾角可以提高车辆行驶的稳定性，并有利于转向的轻便性。主销后倾角的作用提高行驶稳定性主销后倾角使车辆在直线行驶时，轮胎的接地面积更大，提高了行驶稳定性。减小转向阻力主销后倾角使转向轮在行驶过程中，更容易回到直线位置，减小了转向阻力，使转向更轻松。改善转向特性主销后倾角使车辆在转向时，转向轮更容易回正，改善了转向特性，使转向更精准。主销前倾角的作用提高转向稳定性当车辆直线行驶时，主销前倾角使车轮处于轻微内倾状态，增强了轮胎与地面的接触面积，提高了车辆的稳定性。减少转向力由于主销前倾角，车轮在转向时会自动回正，减少了驾驶员的转向用力，提高了驾驶舒适性。轮距定义左右车轮中心之间的距离作用影响车辆行驶稳定性和操控性调整可通过调整转向节上的调整螺栓来改变轮距的作用稳定性轮距影响汽车行驶的稳定性，更宽的轮距提供更大的横向稳定性，提高车辆在高速行驶时的稳定性。操控性轮距决定了车辆转弯时的转向角度，更大的轮距提供更小的转向角度，使车辆更灵活，更容易操控。抓地力更大的轮距使轮胎接触地面面积更大，提高了车辆的抓地力，从而提高了车辆的制动性能和操控性