汽车构造--3汽车转向系统

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1、第三章汽车转向系2021/6/1312021/6/132本章主要内容--第一节概述--第二节转向操纵机构--第三节转向器--第四节转向传动机构--第五节液压助力转向系统--第六节电动助力转向系统2021/6/133第一节概述汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。2021/6/134一、汽车转向系统的类型和组成1．机械转向系统　　机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组

2、成。当前轮为独立悬架时，机械转向系统的组成及布置与红旗CA7220型轿车相似。2021/6/135当前轮为非独立悬架时，机械转向系统的组成及布置如下图所示。由于转向盘距离转向器较远，二者之间用万向节和传动轴构成的万向传动装置相连。2021/6/136机械式转向系的工作过程2021/6/1372．动力转向系统　　动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向系统。动力转向系统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。2021/6/138二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式汽车转向行驶时

3、，为了避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎磨损，要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动，即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。cotα=cotβ+B/L其中α、β分别是内外侧转向轮的偏转角，B是两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；L是汽车轴距。2021/6/139如果是多轴汽车转向，转向轮转角间的关系与双轴汽车基本相同。2021/6/1310三、转向系统传动比1．转向器角传动比　　转向盘转角增量与相应的转向摇臂转角增量之比iω1称为转向器角传动比。2．转向传动机构角传动比　　转向摇臂转角增量与转向盘一侧转向节的相

4、应转角增量之比iω2称为转向传动机构角传动比。3．转向系统角传动比　　转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比iω为转向系统角传动比。iω=iω1iω24．转向系统的力传动比　　两个转向轮受到的转向阻力与驾驶员作用在转向盘上的手力之比ip称为转向系统的力传动比，它与角传动比iω成正比。2021/6/1311四、转向盘的自由行程　　转向盘在空转阶段的角行程称为转向盘的自由行程。转向盘的自由行程有利于缓和路面冲击，避免驾驶员过度紧张，但不宜过大，否则将使转向灵敏性能下降。第二节　转向操纵机构2021/6/1312

5、一、转向操纵机构的组成　　转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。2021/6/1313二、转向操纵机构的部件及安全装置1．转向盘　　转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。2021/6/13142．转向轴、转向柱管及其吸能装置转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转

6、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。2021/6/13151）转向轴错位缓冲2021/6/13162）转向轴错位和支架变形缓冲Mazda6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：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，吸收了冲击能量。此外，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

7、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。2021/6/13173）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲如果汽车上装用了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。2021/6/1318第三节　转向器功用：增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向。概念：正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。2021/6/1319一、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

8、器传动效率。1．正效率功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的情况下求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。2．逆效率功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效率。2021/6/13203．可逆式转向器　　逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是