汽车转向系教案教学教材.ppt

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1、汽车转向系教案2010第一节概述汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系。一、功用及技术要求功用：1．按驾驶员的操纵要求适时改变汽车行驶方向；2．与行驶系配合共同保持汽车稳定的直线行驶。技术要求；1.工作可靠;2.操纵轻便、灵活;3.汽车转向时，各车轮应作纯滚动;4.转向器有一定的可逆传力能力，即有“路感”;5.转向盘自由行程大小应合适。二、转向系组成与分类组成：(1)转向操纵机构主要由转向盘、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

2、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。分类；按转向能源的不同，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(手力)作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。(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，它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。三、转向系参数1、转向时车轮运动规律汽车转向时，内侧车轮和外侧车轮滚过的距离是不相等的。对于一般汽车而

3、言，后桥左右两侧的驱动轮由于差速器的作用，能够以不同的转速滚过不同的距离。但前桥左右两侧的转向轮要滚过不同的距离，必然引起车轮沿路面边滚动边滑动，致使转向时的行驶阻力增大，轮胎磨损增加。为了避免这种现象，要求转向系能保证在汽车转向时，所有车轮均作纯滚动。显然，这只有在转向时，所有车轮的轴线都交于一点方能实现。此交点O称为汽车的转向中心。由图可见，汽车转向时内侧转向轮偏转角β大于外侧转向轮偏转角α。α与β的关系是：ctgα=ctgβ+B/L式中：B—两侧主销中心距（略小于转向轮轮距）；L—汽车轴距。这一关系是由转向梯形保证的，故上式也称为转向梯形理论

4、特性关系式。迄今为止，所有汽车转向梯形的设计实际上都只能保证在一定的车轮偏转角范围内，使两侧车轮偏转角大体上接近以上关系式。从转向中心O到外侧转向轮与地面接触点的距离R称为汽车转弯半径。转弯半径R愈小，则汽车转向所需场地就愈小，汽车的机动性也愈好。当外侧转向轮偏转角达到最大值αmax时，转弯半径R最小。汽车内侧转向轮的最大偏转角一般在35°～42°之间。载货车的最小转弯半径一般约为7m～13m。对于只用前桥转向的三轴汽车，由于中桥和后桥车轮的轴线总是平行的，故不存在理想的转向中心。它是用一根与中、后轮轴线等距的假想平行线CD与前轮轴线交于O点，如图

5、所示，转向时所有车轮均绕O点滚动。在这种情况下，只有前轮作纯滚动，而中、后桥车轮在滚动的同时还伴有轻微的滑动。双轴汽车转向示意图；前桥转向的三轴汽车转向示意图2、转向系角传动比转向盘的转角与安装在转向盘同侧的转向车轮偏转角的比值，称为转向系角传动比，常用iW表示。3、转向器的传动效率转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正效率。反之则称为逆效率。4、转向盘自由行程由于转向系各传动件之间都存在着装配间隙，而且这些间隙将随零件的磨损而增大，因此在一定的范围内转动转向盘时转向节并不随即

6、同步转动，而是在消除这些间隙并克服机件的弹性变形后，才作相应的转动，即转向盘有一空转过程。转向盘为消除间隙、克服弹性变形所空转过的角度称为转向盘自由行程。转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过度紧张是有利的，但过大的自由行程会影响转向灵敏性。一般规定转向盘从直行中间位置向任一方向的自由行程不超过10°～15°。当零件磨损到使转向盘的自由行程超过25°～30°时，则必须进行调整。通常是通过调整转向器传动副的啮合间隙来调整转向盘自由行程。第二节转向器及转向操纵机构一、转向器的功用、类型和传动效率1.功用转向器是转向系中的减速增力传动装置，其功用是

7、增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。2.类型转向器的种类较多，一般按转向器中的传动副的结构形式分类。目前应用较广泛的有循环球式、齿轮齿条式和蜗杆曲柄指销式等几种。3.两个重要概念——转向器的传动效率与转向盘的自由行程转向器传动效率：转向器输出功率与输入功率之比。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率，反之转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆效率。二、转向器（一）齿轮齿条式转向器1、转向过程：转向盘－转向轴－万向节－转向器－转向轮2、结构3、工作原理4、特点及应用简化传动机构，不需要转向摇臂和转

8、向横拉杆等。应用：上海桑塔纳天津夏利南京依维柯轻型货车等。（二）循环球式转向器1、结构2、工作原理2.工作原理当转动转向螺