汽车底盘构造与维修 教学课件 作者 贺大松 10_1 机械转向系概述.ppt

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时间:2020-03-09

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1、第10章机械转向系主编贺大松学习目标1.了解机械转向系的基本组成和工作原理。2.学习什么是转向盘自由行程并学会检查、调整转向盘自由行程。3.学会各种典型机械转向器的检查和调整方法。4.掌握常见机械转向系的故障现象和诊断排除方法。10.1概述10.1.1转向系的功用汽车在行驶中,经常需要改变行驶方向。汽车上用来改变汽车行驶方向的机构称为汽车转向系。汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮(一般是前轮)的偏转角度实现的。转向系不仅可以改变汽车的行驶方向,使其按驾驶员规定的方向行驶,而且还具有只动回复到直线行驶位置的功能,可以克服由于

2、路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向,恢复汽车原来的行驶方向。10.1.2转向系的基本组成尽管现代汽车转向系的结构形式多种多样,但都包括转向操纵机构、转向器和转向传动机构三个基本组成部分。1.转向操纵机构驾驶员操纵转向器的工作机构,主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。2.转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动,并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上,转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。3.转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节),并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。10.1.

3、3转向系的类型及工作原理按转向能源的不同,转向系可分为机械转向系和动力转向系两大类。1.机械转向系以驾驶员的体力(手力)作为转向能源的转向系,其中所有传力件都是机械的。图10-1所示就是一种机械式转向系。需要转向时,驾驶员对转向盘l施加一个转向力矩,该力矩通过转向轴2输入转向器8。从转向盘到转向轴这一系列部件和零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有1~2级减速传动副(图10-1所示转向系中的转向器为单级减速传动副)。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6,再传给固定于转向节3上的转向节臂5,使转向节和它所支承的转向轮

4、偏转,从而改变了汽车的行驶方向。这里,转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。2.动力转向系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。它是在机械转向系的基础上加设一套转向加力装置而形成的。在正常情况下,汽车转向所需能量,只有一小部分由驾驶员提供,而大部分是由发动机(或电机)通过转向加力装置提供的。但在转向加力装置失效时,一般还应当能由驾驶员独立承担汽车转向任务。图10-2所示为一种液压式动力转向系的组成和液压转向加力装置的管路布置示意图。其中属于转向加力装置的部件是:转向油泵5、转向油管4、转向油罐6以及位于整体式转向器10内部

5、的转向控制阀及转向动力缸等。当驾驶员转动转向盘1时,转向摇臂9摆动,通过转向直拉杆11、横拉杆8、转向节臂7,便转向轮偏转,从而改变汽车的行驶方向。与此同时,转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动,使转向动力缸产生液压作用力,帮助驾驶员转向操纵。这样,为了克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩,驾驶员需要加于转向盘上的转向力矩,比采用机械转向系时所需的转向力矩小得多。另外,采用液压动力转向系还可提高汽车行驶的安全性。2.动力转向系统图10-1机械转向系示意图1-转向盘2-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-

6、机械转向器2.动力转向系统图10-2动力转向系示意图1-转向盘2-转向轴3-转向中间轴4-转向油管5-转向油泵6-转向油罐7-转向节臂8-转向横拉杆9-转向摇臂10-整体式转向器11-转向直拉杆12-转向减振器4.对转向系的要求汽车转向系是保证汽车安全行驶的重要装置之一,因此要求它工作可靠,操纵要轻便灵活,要保证转向车轮的转向运动规律正确稳定,并且要使车轮在转向时只滚动不滑动。转向机构还应能减弱或避免地面施加在转向车轮上的冲击传到转向盘上,同时又要使驾驶员通过转向盘对转向过程中车轮与地面之间的运动情况保持适当的“路感”。另外,当汽车发生碰撞时

7、,转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。汽车的转向操纵性能并不完全取决于转向系,它还与行驶系有关。汽车在直线行驶中,转向轮会受到偶然出现的地面侧向反力而发生意外偏转,从而使汽车意外地转向。为了使汽车能稳定地保持直行方向,要求转向轮偶然发生偏转后,能立即自动回复到直线行驶的位置。车轮定位即是保证转向轮自动回正性能的结构措施之一。10.1.4转向系常用术语1.转向中心与转弯半径汽车转向时,要求所有车轮轴线都应相交于一点,此交点O叫做转向中心(图10-3)。这样才能保证各车轮在转向过程中均做纯滚动,避免汽车在转向时轮胎与地面间产生滑动使轮胎严重磨损

8、。由图10-3中的几何关系可见,汽车转向时内转向轮的偏转角β大于外转向轮偏转角α。在车轮为刚体的假设条件下,内、外两转向轮偏转角满足下面的关系式:式中B—两侧主销轴

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