汽车转向系统

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1、第20章汽车转向系统木葷觅点：1.汽车转A基木特性：2.转向系统类型、组成及T作原理；3.液压式动力转A系统的组成与类型。木帝难点：液枨式动力转A系统的组成与类型。木葷基本要求：1.要求学生掌握汽车转昀基木特性、转昀系统类型、组成及T作原理：2.挙握液压式动力转向系统的组成与类型；3.了解屯动助力转昀系统和叫轮转昀系统的基木知识。教学内容20.1概述汽车在道路上行驶吋，驾驶员根据道路情况和交通状况转动转向盘，使转向车轮偏转，改变汽车的行驶方向。用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶M的意愿控制汽车的行驶方向。汽车

2、转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。若使汽车顺利丼较便转向，需要解决两个基本问题。一足汽车转向吋，所有车轮需要绕着一个转向中心转动；二是必须通过某种方式増人驾驶员操纵转向盘的手力，从而有足够的作川力使转向车轮偏转一定的角度，实现汽车转向。一、汽车转向基本特性若使汽车能顺利转向，各车轮不产生滑动，转向车轮须同句偏转，且所有车轮需要绕着一个转屮心转动，保证各车轮在转向过程屮均为纯滚动。如图20.1所示，汽车P4个车轮A、B、C和D转轴的延长线相交于一点0,0点即为车轮的转动中心，叫个车轮的运动轨迹形成M心圆。这就是汽车转向基

3、本特性。当车轮转向机构的几何关系为平行叫边形转向机构吋，转向车轮的偏转角度相同（见图20.2a），四个车轮转轴延长线交'?1:点奋两个，因而形成W个转动屮心，转昀车轮不能实现纯滚动，W转14过程异常。为满足汽:午:转向基本特性，运用阿克曼原理，转向机构的儿何关系呈梯形（见图20.2b）。梯形转向机构山梯形忾和横拉杆组成。梯形转向机构使两侧转向今:轮偏转时形成一个转屮心，即汽车的叫个车轮均绕着一个点转动。此时内、外侧转句车轮偏转角度不相等，内侧车轮偏转角a比外侧车轮偏转角（3大（见图20.3）。在车轮为刚体的假设条件下，内、外侧转M车轮偏转角的理想关系式为

4、：cotp=cota+B/L式中：R_两侧主销轴线与地面交点之间的距离，也称为轮距；L——汽车轴距。a.平hW边t料ftFJSl0&6b.梅形转角机构S202萌轮的运动«迹1一转角主销：s—转闷节《5-番拉妇由转向屮心0到外转向轮与地面接触的距离K称为汽车的转弯半径。转弯半径越小，则汽车转向所需场地越小，其机动性越好。由图20.4可知，当前外转昀轮偏转角达到最人值Pmax吋，转弯半径K有最小值。在图示理想情况不,敁小转弯半径Rmin与pmax的关系为:S20.4转向车轮候转角的关系阁203转问车轮洎转角的转角£二、转向系统类型、组成及工作原理汽车转向系统

5、分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。完全靠驾驶员手力操纵的转叫系统称为机械转叫系统。借助动力来操纵的转I⑺系统称为动力转句系统。动力转h'd系统又可分为液灰动力转昀系统和电动助力动力转昀系统。1.机械转向系统机械转系统主耍由转操纵机构、转器和转句传动机构三部分组成（见阁20.5）o图20.5机械转向系統的组成和布£示贫图1一转肉盘2-转向轴3-转向雄i转向摇锌5—直拉杓<5—左转向横拉扣7—摇申I8—右转向横拉扣9一梯形《转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括从转向盘到转向器输入端的零部件。转向器就是把转向盘传來的转矩按一定传动比放人并输出的

6、增力装置。转昀传动机构是把转M器的运动传给转A车轮的机构，包括从摇臂到转h'd车轮的零部什。当转句盘直径一定时，驾驶员操纵转叫盘手力的大小取决于转句系统角传动比的大小。转句系统角传动比iw是用转叫盘转角增S:与M侧转叫节相应转角增量之比来表示。其数值是转向器角传动比U和转向传动机构角传动比的乘积。转向器角仏动比是转h'd盘转角增朵与同侧摇臂轴转角相;、V增帒之比。转h传动机构角传动比是摇臂轴角增朵与同侧转昀节转角相应增M之比。对于一般汽车而言，iw2大约为1。由此可见，转向系统角传动比主耍取决于转向器角传动比。转向系统角传动比越人，转向吋加在转向盘上的力

7、矩就越小，转向图20.6液圧式动力转K系统的组成示念图轻便。似转向系统角传动比大会导致转向操纵不灵敏。所以，转向系统角传动比的大小要协调好“转向轻便”与“转向灵敏”之间的矛质。1.动力转14系统使川机械转向装置可以实现汽车转向，当转向轴负荷较大时，仅靠驾驶员的体力作为转向能源则难以顺利转14。动力转昀系统就是迕机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。转14加力装置减轻了巧驶员操纵转向盘的作用力。转能源来a1一转向&2-转向轴及杜铨3—万向传动装2体弍转「＜雄5-转氏动力kPR氏油媒7—转氏液玉泵S—转氏油锌9-转氏祺拉争

8、驾驶员的体力和发动机(

9、或电动机)，其中发动机(或电动机)占主要部分，通过转向加力装置提供。正常情况下，