动力转向器功能简介及工作原理课件

1、动力转向器简介及工作原理，2009年3月30日1。学习交流PPT，内容第1部分：动力转向系统概况第2部分：动力转向系统的分类和功能第3部分：动力转向器的结构第4部分：动力转向器的工作原理第5部分：动力转向系统的故障模式分析第6部分：结论，2。学习更换PPT，第1部分：动力转向系统概况，第3部分：学习更换PPT，由于车辆载荷和自重的增加，车辆在转向过程中需要克服的前轮阻力也会随着前轴载荷的增加而增加，这就要求增加作用在方向盘上的转向力，使驾驶员感到转向沉重。当当前桥梁荷载达到一定值后，仅靠人工实现转向是非常费力的。目前，最有效的方法是在汽车的转向系统中安装一个转向加力器，通过发动机的动力来驱动转

2、向泵，通过液压来增加驾驶员操纵前轮的动力。这样，驾驶员可以轻松灵活地操作大吨位车辆，大大降低了劳动强度，提高了驾驶安全性。通常，使用转向助力器的转向系统称为“动力转向系统”。4、学习交流PPT，动力转向系统概况。目前，中国所有载重5吨以上的卡车、自卸汽车和改装汽车都装有转向加力。现在，动力转向系统已经成为豪华旅行车和中高端汽车的标准配置，从而大大提高了这些汽车的转向轻便性和机动性；一些农用车辆、轻型车辆等。也开始安装动力转向系统。随着汽车工业的发展和新技术的不断使用，近年来，国外先进汽车企业纷纷推出电动转向。5。学会用PPT交流。第2部分：动力转向系统的分类和功能。6.学会用PPT交流。根据动

3、力源的形式，动力转向系统可分为液压、气动和电动三种。液压动力转向系统根据油液的流动形式可分为恒流型和常压型。目前，大多数车辆采用恒流转向系统。恒流量动力转向系统是指汽车行驶时，油液由增压泵从油箱吸入，然后由油泵排出，再通过转向控制阀返回油箱，并保持在恒流量状态。该系统结构简单，油泵经常处于非工作状态，因此油泵使用寿命长，耗电少，在国内外得到广泛应用。7.了解交流助力转向系统和动力转向系统的分类。恒流动力转向器根据控制阀的形式可分为滑阀式和回转阀式；根据动力缸、回转阀和转向器的相互位置，可分为整体式和分体式；根据传动方式，可分为循环球式和齿轮齿条式。8.为了了解交流助力转向系统和动力转向系统的分

4、类，我们主要介绍了整体循环球式动力转向器和齿轮齿条式动力转向器。它集机械转向器、动力缸和转向控制阀于一体，并与转向助力泵、转向油箱、转向横拉杆、球头、油管等配套使用。构成了汽车的转向系统，是汽车的两大安全部件之一。转向助力泵负责提供动力源，而转向器是转向系统的末端执行器。9。学习交流PPT和循环球动力转向系统布局，10。学习交流PPT，齿轮和齿条动力转向液压系统布局，11。学习交流PPT，齿轮和齿条动力转向系统布局，12。了解交流助力转向系统和动力转向系统功能，1。安全可靠地使用。在动力转向系统的设计中，要充分考虑汽车的安全性，保证汽车在各种恶劣的工况下都能安全行驶。液压助力装置一般采用工作压

5、力大、流量足的转向助力泵，选择合适直径的动力缸提供足够的推力，保证汽车在恶劣工况下以一定速度转向。为了确保油泵的安全运行，系统配有安全阀，其操作当轮胎突然爆裂时，前轮会偏向一边。由于此时动力转向系统中的动力油缸和分配阀的阻力可以反向开启，这样可以防止车轮突然向一侧偏移，保证行车安全。13。学会传达PPT和动力转向系统的功能。2.对转向敏感。动力转向系统可以根据驾驶员的意图轻松快速地操纵汽车，使操作灵敏地投射到车轮上，从而保证灵敏的转向和轻便的操作。动力转向的性能一般用转向手力特性来表示，即转向手力与输出载荷(以工作压力表示)之间的关系曲线。下图显示了典型的手力特性曲线。14，学习交流PPT和动

6、力转向系统的功能，15，学习交流PPT和动力转向系统的功能。该曲线显示了动力转向器输出载荷随手动力增加而增加的不同情况。当输入手力较低而输入手力较高时，输出负载的增加速度明显不同。设计时，要求靠近直线行驶位置。由于转向阻力较小，希望外部助力会稍微增加，机械转向的程度会相对较大，以便驾驶员在这个小角度范围内转弯时，可以更直接地感受到地面阻力的变化。当转向角度较大时，转向阻力较大，因此希望外部助力较大，使驾驶员更容易转向，即此时输出负载应明显增加。16。学会传达PPT和动力转向系统的功能。3.有路感(road feeling effect)在各种装有动力转向的汽车中，动力转向系统能够及时按比例反映

7、方向盘上的地面阻力，使驾驶员能够很好地了解道路的变化，即有一种“路感”。转向手力特性直接决定了动力转向器的路感，路感与转向器结构直接相关，通常由转向段的路感强度值来表示。道路感应强度定义为当转向手力增加单位值时相应输出负载的变化。在旋转阀动力转向器的设计中，可以通过改变扭杆的刚度和旋转阀刃口的流通面积来调节转向手的力特性，供用户选择。17，学习交流PPT和动力转向系统的功能，4，保持直线行驶，保证汽车行驶时能自动保持直线运动，并且转向后车轮能自动对准，所有这些都由汽车的前轮定位来保证。对于各种装有动力转向系统的汽车，液压助力装置不仅不干扰前轮定位功能，而且还有各种辅助装置，以保持汽车的直线行驶

8、，保证车轮的自移和扶正。当汽车直线行驶时，不平的路面会引起气门的振动。为了确保动力转向系统的控制阀不会因振动而打开，也不会因自身作用力而转动，控制阀中有弹性元件，可自动将滑阀或回转阀置于中心位置，如回位弹簧和扭杆。18。了解PPT和动力转向系统的功能。5.带动作的动力转向系统本身是一个随动系统，可以随着系统输入信号的变化而动作。由于控制阀本身的作用，即转向手力与输出负载之间有一定的关系，它总是可以随着输入信号的变化自动改变油泵供给动力缸的工作油压的方向，并在驾驶员的作用下根据所需的方向和路面阻力的大小作为转向力。这是汽车动力转向系统的下列动作。这一点将在后面详细讨论。19，学习交流PPT，第三

9、部分，动力转向器结构，20，学习交流PPT，动力转向器结构，21，学习交流PPT，动力转向器结构，如图所示，转向器主要由壳体，转向螺母，摇臂轴，转向控制阀，一些密封件和标准件组成，壳体相当于一个动力缸，转向nu转向控制阀负责配油，根据驾驶员的意愿为车轮的左右转向提供液压能量，相当于人的大脑指挥系统，是转向器的核心部件，是转向器性能的集中体现。从机械结构上看，它是一种典型的两级减速传动机构：第一级传动：从方向盘的转动到转向螺母的直线运动；二级传动：转向螺母的直线运动，即齿条的运动，转化为扇形齿的旋转运动，从而输出扭矩。根据人们的驾驶习惯，减速幅度一般为1624: 1。22、学习交流PPT和动力转

10、向器的结构。从液压结构来看，它是一个典型的三位四通换向阀。汽车有三个行驶方向：左转、直行和右转，因此所涉及的油路必须符合汽车的行驶要求。其油道有四个油道，一个是进油道p，一个是回油道t，一个是左转向油道a，另一个是右转向油道B.如图所示：23，学习交流PPT，动力转向器结构(循环球分解图)，24，学习交流PPT，动力转向器结构(齿轮齿条分解图)，25，学习交流PPT，第四部分，动力转向器工作原理，26，学习交流PPT，动力转向器工作原理，这里主要介绍回转阀动力转向器的工作原理。从上述液压结构可以看出，当汽车直线行驶(即处于中间位置)时，转向助力泵输出的油通过回转阀分配，四个油路全部连通，油直接

11、流回转向油箱，控制阀处于常开状态。动力油缸的两个腔室之间没有压力差，转向螺母保持不动，摇臂轴不输出扭矩。如图所示：27，学习交流PPT，动力转向器工作原理，转向器工作状态图，28，学习交流PPT，动力转向器工作原理，29，学习交流PPT，动力转向器工作原理，30，学习交流PPT，动力转向器工作原理，31，学习交流PPT，动力转向器工作原理，如下图所示。方向盘通过转向柱与阀芯连接，阀芯和螺杆通过扭杆连接在一起，螺杆和螺母以钢球为传动介质螺纹连接，螺母和摇臂轴通过齿条啮合连接，摇臂轴通过转向垂臂、拉杆、转向臂等与车轮连接。32.学习交流助力转向系统和动力转向器的工作原理；33.学习交流PPT和动力

12、转向器的工作原理。当驾驶员向左转动方向盘时，他向转向机输入左转信号。由于地面上的转向阻力很大，车轮、摇臂轴、转向螺母和转向螺钉起初都保持不动。在外力(方向盘旋转力)的作用下，阀芯将克服扭杆的弹簧力，带动阀套产生角位移，使左油口打开，右油口关闭。这样，来自机油泵的液压油通过左侧油口流向转向机的下腔。由于接地电阻较大，转向螺母上会产生较大的电阻。学习PPT和动力转向器的工作原理。这个过程是动态的：车轮的转向阻力越大，所需的压力就越高；当车轮的转向阻力减小时，转向螺母上产生的力也会减小，工作腔中的油压也会相应减小，直到车轮仍能继续转动。此时，另一个腔中的油被转向螺母推动，沿回油通道返回转向油箱。当方

13、向盘停止转动时，阀套在扭杆弹性弹簧力的作用下回到中间位置，使两个腔室的压力平衡，车轮保持直线运行。因此，动力转向系统是一个典型的随动系统，所有过程都是在动态条件下实现的。右转向的原理与左转向的原理相同。，35，学习交流PPT，左转向液压系统仿真图，36，学习交流PPT，动力转向器工作原理，齿轮齿条式动力转向器(左转向)原理图，37，学习交流PPT，动力转向器工作原理，齿条中间位置工作状态，38，学习交流PPT，动力转向器工作原理，动力转向器几个重要参数1。前桥载荷决定了适用于转向器的前桥载荷：根据半经验公式：M=1/3U G13/P其中：M:车轮转向阻力矩U:轮胎与地面之间的滑动摩擦系数，一般

14、U=0.7 G1:前桥载荷P:前轮气压根据经验公式，可以简化为：M=0.7G1转向阻力矩M是转向器需要输出的最大扭矩、39。学习交流PPT和动力转向器的工作原理。2.传动比是反映汽车转向灵敏度的一个重要参数。具有动态旋转的卡车需要不太灵敏的转向，而轻型车辆和轿车需要智能转向，因此它们的传动比要求是不同的。对于机械转向器，传动比是转向器的输出扭矩和输入扭矩的比值。如果传动比很大，转向可以省力，但传动效率会降低，转数会增加。传动比计算公式：循环球：i=mz/p m:齿轮模数z3360齿轮齿数p:螺距，40，学习交流PPT，动力转向器工作原理，齿轮齿条直线角传动比公式i=mnz/cos mn:齿轮模

15、数z3360齿轮齿数cos:齿轮法向角齿轮齿条直线角传动比表示齿轮转动时齿条移动的距离。41。学习交流助力转向系统和动力转向器的工作原理。3.流量转向助力泵必须为转向机提供适当的流量，以便转向机能够最有效地工作。如果选择较大的流量，系统的背压将偏高，这对转向助力泵和系统的效率非常不利。如果流量选择得很小，将会导致非常严重的影响，如转向过重和反向转向。转向油泵工作流量的选择是根据方向盘的最大瞬时速度计算的。首先，计算满足方向盘最大瞬时速度所需的理论流量Q0，然后确定实际流量Q1。汽车方向盘的最大转速n计算为1.5转/秒，其他车辆为1.25转/秒。42。学习交流PPT，动力转向器的工作原理，循环球

16、转向器所需流量的计算公式：Q0=60 tns l/min T3360一般来说，70缸径以下的产品转向器的螺距为9.525毫米，7080缸径(含)的产品为11.5毫米，85缸径以上的产品为13.5毫米。N :方向盘最大瞬时速度S :转向机动力缸直径Q1=(1.52)Q0Q 2经验公式Q1 :实际所需流量L/min Q2 :转向机允许内部泄漏值。一般规定15% Q1，43，学习交流PPT和动力转向器的工作原理，结合实例计算解放151柴转向器所需的流量：与解放151柴转向器配套的助力缸直径为100毫米，螺距13.5毫米Q0=601.2513.51/43.141002/106=7.95升/分钟8l/分钟Q1=(1.52) 8q2q2=0.15q1q1q1，44，研究交流PPT，动力转向器的工作原理，齿轮齿条转动所需流量的计算公式，理论流量计算公式：Q0=601.5r/siS/106 L/min i:线角传动比，它代表方向盘转动一次齿条移动的距离S:有效缸直径：S=1/4(D12D22) D1 :缸直径(mm) D2 :齿条直径(mm) Q1=(1.52)一般规定15% Q1，45，学习交流PPT和动力转向器的工作原理，计算捷达车齿轮齿条转向器