汽车构造教学课件PPT汽车转向系统

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1、第十三讲汽车转向系统汽车行驶时要经常改变行驶方向，汽车上用来改变或恢复其行驶方向的机构称为汽车的转向系。1第一节概述转向系主要由三部分组成：1）转向操纵机构2）机械/动力转向器3）转向传动机构其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动的机构，是转向系的核心部件。2转向系的分类转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。(1)机械转向系统：以驾驶员的体力作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。3转向系的分类l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器4转向

2、系的分类(2)动力转向系统：兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力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基础上加设一套转向加力装置而形成的。5对转向系的要求(1)要求工作可靠，操纵轻便。(2)转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击，并保持适当的"路感"。(3)当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。6汽车转向原理汽车转向时，要顺利转向应使各车轮没有滑动现象，须有一个瞬时中心，汽车以此中心做圆心来回转运动。因轮距影响，前两轮转弯半径不同，所以转角也不同，内侧轮永远大于外侧轮。7汽车转向原理因英籍德国人阿克

3、曼（Ackerman）首先完成内外转向轮转角关系的推导，故上式也称阿克曼原理。8第二节　转向操纵机构一、转向操纵机构的组成转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。9二、转向操纵机构的部件及安全装置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连接，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安全气囊。10转向盘汽车转向盘材料现在的转向盘已以聚氨酯发泡塑料制成的半硬转向盘取代了传统的以金属为主要骨架的旧式转向盘。转向盘包覆物多用PP、PU、PVC、ABS等树脂。从轻量化考虑，有用

4、玻璃纤维增强PA代替铁芯的趋势。11转向盘12转向盘转向盘上有喇叭开关，必须时刻与车身电器线路相连，因此就必须采用集电环装置。因此，最近的汽车开始装用电缆盘，代替集电环。转向盘的集电环由于集电环是机械接触，长时间使用触点会因磨损影响导电性，导致紧急时刻喇叭不鸣甚至气囊不工作。132．转向轴、转向柱管及其吸能装置转向轴是连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，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原

5、理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通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。141）转向轴错位缓冲152）转向轴错位和支架变形缓冲Mazda6轿车转向柱管吸能装置的工作原理发生碰撞时，转向器向后移动，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。转向柱管通过支架和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移动。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。163）转向柱管变形吸收冲击能

6、量并缓冲如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。17转向盘调节机构为了适合不同体态的人，在一些汽车上转向盘的高度和前后位置也可调节。18转向盘调节机构19第三节转向器一般驾驶员可以施加到转向盘上的切向力不大于500N，轿车转向系设计要求转向盘操纵力在100～200N之间。也就是说施加到转向盘上的扭距仅为20～40NM。而一般轿车车轮上的原地转向阻力距为400～800NM。显然实现转向操作，必须设计减速增扭机构－－转向器。20降速增矩改

7、变运动方向1.传动比2.传动效率转向器传动比线位移输出的转向器（齿轮齿条式）的传动比，用转向盘每转一圈时转向器输出轴的线位移的大小来表示；角位移输出的转向器（循环球齿扇式）的传动比，用转向盘转角增量与转向摇臂轴转角增量之比来表示。转向器的传动比越大，转动转向盘所需要的操纵力就越小，但转向操纵的灵敏度就会下降。有的汽车转向器在转向过程的不同阶段，其传动比的大小是不相等的（可变传动比转向器）为，目的是实现所需要的中位感觉和高速稳定性。21一、转向器的传动效率转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即

8、所谓的"回弹打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。为了实现这一目的，转向器应具有较高的正传动效率和适当的逆传动效率。通常称转向操纵力由转向盘传到转向摇臂(或齿条轴)的过程为正向传动，相应的传动效率称为正传动效率；称