汽车转向系统.ppt

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1、第二十三章汽车转向系统第1节概述保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。汽车转向系统的功用：？汽车转向系统的定义：用来改变或者恢复汽车行驶方向的专设机构的总称。1.1汽车转向系统类型和组成按汽车转向系统能源的不同分为：机械转向系统动力转向系统以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都是机械零件。兼用驾驶员的体力和发动机(或电动机)动力为转向能源，其转向系统中需要增加动力转向装置。a.汽车转向系统的分类万向传动装置(转向万向节和转向传动轴)作用：方便布置；消除安装误差和安装支架变形引起的不利影响；可以方便的实现转向盘和转向器等部件的通用化和系列化。b

2、.汽车转向系统的组成机械转向系统的组成:方向盘；转向管柱；转向轴；转向传动轴;转向万向节。转向摇臂；转向直拉杆；转向节臂；转向梯形机构。转向传动机构转向操纵机构转向器采用非独立悬架采用非独立悬架的机械式转向系统工作过程采用独立悬架的机械转向系统：左、右横拉杆1.2两侧车轮偏转角之间的理想关系为避免在汽车转向时加大对车轮的磨损，希望汽车转向时每个车轮都作纯滚动。即要求所有车轮的轴线都相交于一点。cotα=cotβ+B/L汽车内轮转角β与外轮转角α之间的关系如下：B—两侧主销轴线与地面相交点的距离；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

3、转弯半径：当外转向轮偏转角α达到最大值αmax时，转向半径最小:Rmin=L/sinαmax汽车转弯半径：R=L/sinα只用前轴转向的三轴汽车，由于中、后轮总是平行的，因此不存在理想的转向中心。计算转向中心时用一个与中、后轴线等距的平分线作为假想轴线。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

4、基线。1.3转向系的角传动比转向盘转向器转向摇臂转向节转向系角传动比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转向摇臂转角的相应增量之比转向传动机构角传动比iω1：转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角相应增量之比。转向盘的自由行程定义：转向盘空转阶段的角行程，称为转向盘的自由行程。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

5、灵敏度。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摩擦，使个传动件开始运动直到间隙完全消除。2.1转向操纵机构a.转向操纵机构:转向盘到转向器之间的所有零部件总称。第2节转向操纵机构1.转向盘1.轮缘2.轮辐3.轮毂，轮毂细牙内花键与转向轴连接转向盘上装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。汽车碰撞时，转向盘骨架应该发生变形，以吸收碰撞的能量。转向盘内部由成形的金

6、属骨架构成，外面包柔软材料。转向柱管固定在车身上，支承着转向盘；转向轴是连接转向盘和转向器的传动件；转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。2.转向轴、转向柱管及其吸能装置转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：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。方向盘转向管柱转向管支架支座橡胶垫转向操纵机构支架转向轴转向管柱转向轴衬套(1)转向轴错位缓冲当发生猛烈撞车时，转向轴上的上、下凸缘盘的销子与销孔脱开，缓和冲击，吸收冲击能量。上凸缘盘下凸缘盘转向传动轴分为上、下两段，下转向传动

7、轴装在上转向传动轴的孔中，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，吸收冲击能量。(2)转向轴错位和支架变形缓冲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。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。(3)转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲网格状转向柱管波纹管式转向柱管转向器的传动

8、效率——转向器的输入功率与输出功率的比值称为转向器的效率。转向器的正效率：功率由