汽车构造课件-转向系.ppt

转向系的功用:可改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。
一、汽车转向系的类型和组成:
1、类型:机械转向系和动力转向系
汽车转向系
第一节概述
机械转向系:用司机体力为转向能源,所有传力件都是机械的。
机械式转向系的工作过程
液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上,故其部件尺寸很小。液压系统工作时无噪声,工作滞后时间短,而且能吸收来自不平路面的冲击。因此,液压动力转向器已在各类各级汽车上获得广泛应用。
以司机体力(小部分)作为转向能源。
以发动机动力(大部分)作为转向能源。
动力转向器:
机械转向器
转向摇臂
转向拉杆
转向节
梯形臂
转向横拉杆
转向油罐
转向油泵
转向控制阀
转向动力缸
转向系转向原理
M
M
转向摇臂
转向直拉杆
转向节臂
左转向节
转向梯形臂
转向直拉杆
转向器
2、机械转向系的组成:
转向操纵机构:转向盘、转向轴、万向节(上、下)、转向传动轴。
( 采用万向传动装置有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化)
转向器:内设减速传动付,作用减速增扭。
转向传动机构:转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、转向节、转向梯形。
3、转向盘左置:交规是右侧行驶。方向盘在左侧,可使司机视野好,坐在
司机身旁的乘客,能够从车门直接走到人行道上。
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
横拉杆
转向梯形
4、转向系的设计要求:
(1)零部件应有足够强度及刚度, 以保证汽车安全行驶。
(2)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转,任何
车轮不应有侧滑。
(3)汽车转向行驶后,驾驶员松开转向盘,转向轮能自动返回
到直线行驶位置并稳定行驶。
(4)转向轮碰撞到障碍物后,传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(5)转向器和转向传动机构的球头处,有消除因磨损而产生间
隙的调整机构。
(6)在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同
后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
(7) 操纵轻便,以减轻司机劳动强度。
二、两侧转向轮偏角之间的理想关系式:
汽车转弯时,内、外轮所驶过的距离是不等的,在后桥中,由于装有差速器,可使左、右两车轮以不同的转速滚过不同的距离,基本上是纯滚动而无滑动。但一般汽车的前桥(从动桥)为一根刚性梁,汽车转弯时,两侧车轮滚过不同的距离,势必引起车轮沿路面的运动是既有滚动又有滑动。
要保证汽车转向时,每个车轮都作纯滚动而不产生滑移,就必须使车轮的滚动轨迹符合一定的规律,即各轮的轴线在转向时应交于一点,使所有的车轮绕着该点滚动。该点称瞬时转向中心。(由于汽车由直线转弯直线行驶,转角由0 大小 0,所以,轴线交点O是变化的,这些点统称为瞬时转向中心。)
ctg =
X+B
L
ctg = ctgβ+
B
L
瞬心到外轮中心面的距离:

——称为转向半径。
X
R
sin 
L
=
R
转向车轮作纯滚动的充要条件是:
ctg  1= ctgβ1+B / L1
ctg  2= ctgβ2+B / L2
ctg = ctgβ+
B
L
—外轮转角;β—内轮转角;
B—主销中心距; L—汽车轴距
对于双桥转向汽车:
由转向梯行机构保证。
转向车轮作纯滚动的必要条件: β> 
β> 
三、转向系角传动比:
(1)操纵轻便性
(2)转向灵敏性
转向系角传动比是指转向盘转角增量与安装在转向盘同侧转节相应转角增量之比。用 iω表示。
转向系角传动比对转向系的
影响很大。
iω= iω1 × iω2
iω1 = 转向盘转角增量Dj / 转向摇臂转角增量Dbp;
反之, iω1过小,灵敏性增加,但司机操纵费力,易疲劳。
∵ i = M从/ M主= n主/ n从
∴ iω1越大,操纵越省力、轻便;但不能实现迅速转向,即灵敏性较差。
解决矛盾的措施:
(1)采用动力转向器
(2)采用变速比转向器
iω2 = 转向摇臂转角增量 Dbp / 转向盘同侧转向节的转角增量Dbk
转向系的传动比 iω主要由转向器的传动比 iω1决定。
例如:齿轮齿条式变速比转向器:
使一个具有标准齿的小齿轮与一个具有变模数(mt)、变压力角(at)的齿条相啮合;即: