23转向系 汽车构造

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1、第23章汽车转向系统本章重点：（1）机械式转向系统的作用和组成（2）两侧转向轮偏转角之间的理想关系（3）齿轮齿条式转向器的工作原理（4）循环球式转向器的工作原理§23.1汽车转向系统概述作用：用来改变或恢复汽车的行驶方向。分类：按转向能源的不同分为：机械转向系统：以驾驶员的体力作为转向能源，所有的传力件都是机械零件。主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。动力转向系统：汽车转向所需的能量只有一小部分由驾驶员提供，而大部分能量由发动机通过转向加力装置提供。主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构以及转向加

2、力装置组成。一、机械转向系统（1）组成转向盘转向轴转向万向节转向器转向摇臂转向直拉杆转向节臂转向节梯形臂转向横拉杆转向梯形转向传动轴（2）机械转向系统的工作过程汽车转向时，驾驶员对方向盘施加一个转向力矩，该力矩通过—转向轴—转向万向节—转向传动轴，经转向器减速增矩后，传给转向摇臂—转向直拉杆—转向节臂—左转向节偏转—带动转向梯形—右转向节随之偏转。二、动力转向系统（1）组成（2）工作过程以左转向为例：转向盘—转向轴—机械转向器—转向摇臂—转向直拉杆—左转向节臂—左转向节—转向梯形—右转向节转向控制阀中的滑阀

3、移动—转向动力缸的左腔充入高压油，右腔充入低压油—活塞向右移动—带动转向横拉杆也向右移动—右梯形臂—右转向节三、两侧转向车轮偏转角之间的理想关系为了避免车轮在转向时过度磨损，希望所有车轮在转向时都作纯滚动。所有车轮在转向时都作纯滚动的条件是：所有车轮的轴线相交于一点。cotα=cotβ+B/L外侧车轮的偏转角α与内侧车轮的偏转角β之间的关系如下：B—两转向车轮主销轴线与地面交点的距离；L—汽车的轴距。R为汽车转弯半径；O为汽车转向中心。汽车最小转弯半径：当外侧车轮的偏转角α达到最大值αmax时，转向半径最小:Rmi

4、n=L/sinαmax汽车转弯半径：R=L/sinα对于只用前轴转向的三轴汽车，由于中、后轮轴总是平行的，因此不存在理想的转向中心。计算转向中心时，用一个与中、后轴线等距的平行线作为假想轴线。第一、第三轴为转向桥的三轴汽车cotα1=cotβ1+B/L1cotα2=cotβ2+B/L2前轴后轴转向梯形需要满足上式的设计要求。L1、L2分别为一轴、三轴到二轴的距离。前轴:cotα1=cotβ1+B/L1后轴:cotα2=cotβ2+B/L2第一、第二轴为转向桥的四轴汽车以三、四轴之间的平分线为转向基线。四、转向系统的

5、角传动比转向盘转向器转向摇臂左转向节转向系统角传动比iω：转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比iω=iω1*iω2转向系统角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏度降低。iω1较大，货车为16-32，轿车为12-20；iω2较小，一般为1。转向器角传动比iω1：转向盘的转角增量与相应的转向摇臂的转角增量之比转向传动机构角传动比iω2：转向摇臂转角增量与方向盘所在一侧的转向节的转角增量之比。转向器的传动效率：转向器的输出功率与输入功率的之比。转向器的正效率：（由驾驶员转动方向盘引起的）功率由转向轴输入，由转向传动机

6、构（如转向横拉杆或摇臂）输出的传动效率；转向器的逆效率：（由路面的作用力引起的）功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的传动效率。一、转向器传动效率§23.2转向器及转向操纵机构可逆式转向器：逆效率很高的转向器，可以将路面阻力完全反馈到转向盘，驾驶员路感好，可以实现方向盘的回正，但可能发生“打手”现象。现代汽车一般不采用不可逆转向器，大部分采用可逆式转向器，部分越野车辆采用极限可逆式转向器。不可逆转向器：逆效率很低的转向器，让驾驶员丧失路感，无法根据路面阻力调整方向盘转距；方向盘不会回正。极限可逆式转向器：逆效率略高

7、于不可逆式的转向器，可以获得一定的路感，转向盘可自动回正。二、转向盘的自由行程定义：转向盘空转阶段的角行程作用：可以缓和路面冲击，避免驾驶员过分的紧张和疲劳；但过大转向盘自由行程会降低转向灵敏性。转向盘自由行程比较理想的情况是不超过10°～15°。当零件磨损使转向盘自由行程超过25°～30°时必须进行调整。产生原因：转向系统中传动件之间存在安装间隙。在转向开始阶段，所施加的转向力矩很小，用来克服转向系统内部的摩擦，使各传动件之间的间隙完全消除。转向器的分类：三、转向器齿轮齿条式转向器；循环球式转向器。蜗杆曲柄指销式

8、转向器；转向器是转向系的减速传动装置，一般有1~2个减速传动副。1、齿轮齿条式转向器（1）传动副：齿轮(主动件)齿条(从动件)传动副（2）结构：弹簧通过垫片、压块将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙配合。弹簧预紧力用调整螺钉调节。（3）工作过程：转动转向盘时，转向齿轮转动，使与之啮合的齿条沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动左右转向节转动，使转向轮偏转，实现汽车转向。