第二十三章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1、第十八章第十八章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、功用一、功用 定義：改變或恢復(fù)汽車行駛方向定義：改變或恢復(fù)汽車行駛方向 功用：保證汽車能按駕駛員的意愿行駛功用：保證汽車能按駕駛員的意愿行駛 二、類型二、類型按轉(zhuǎn)向能源的不同分為：按轉(zhuǎn)向能源的不同分為：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三、組成三、組成 （一）機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（一）機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1. 1. 組成：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂梯形臂橫

2、拉桿橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的工作過(guò)程機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的工作過(guò)程（二）動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（二）動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)四、轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的理想關(guān)系四、轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的理想關(guān)系1. 偏轉(zhuǎn)角關(guān)系式偏轉(zhuǎn)角關(guān)系式兩軸汽車兩軸汽車 cotcot= =cotcot+B+B/L/LRmin=L/sinmax（轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向梯形）五、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)比五、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)比 1. 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比i1 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與相應(yīng)的轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量之比轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與相應(yīng)的轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量之比i12. 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比i2（一般為一般為1 ）3. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比i 轉(zhuǎn)向搖臂與一側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的相應(yīng)轉(zhuǎn)角增

3、量之比轉(zhuǎn)向搖臂與一側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比i24. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力傳動(dòng)比 i = i1 i2轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比i轉(zhuǎn)向輪受到的轉(zhuǎn)向阻力與駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力轉(zhuǎn)向輪受到的轉(zhuǎn)向阻力與駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力之比之比ip（ ip i ）大，省力；小，靈敏大，省力；小，靈敏第二節(jié)第二節(jié) 轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器一、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率一、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率n傳動(dòng)效率：輸出功率傳動(dòng)效率：輸出功率/輸入功率輸入功率n正效率：轉(zhuǎn)向軸輸入、搖臂輸出正效率：轉(zhuǎn)向軸輸入、搖臂輸出 n逆效率：反之逆效率：反之 n可逆式：可逆式：逆效率很高，逆效

4、率很高，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)回正，但會(huì)轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)回正，但會(huì)“打手打手” n不可逆式：不可逆式：逆效率很低逆效率很低 ，轉(zhuǎn)向輪不能自動(dòng)回正、沒(méi)有，轉(zhuǎn)向輪不能自動(dòng)回正、沒(méi)有“路路感感” n極限可逆式：極限可逆式：有一定路感，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正有一定路感，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正二、轉(zhuǎn)向盤的自由行程二、轉(zhuǎn)向盤的自由行程 定義：定義： 轉(zhuǎn)向盤在轉(zhuǎn)向盤在空轉(zhuǎn)階段空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤的自的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤的自 由行程（消除間隙）。由行程（消除間隙）。作用：作用：緩和路面沖擊，避免打手駕駛員過(guò)度緊張，緩和路面沖擊，避免打手駕駛員過(guò)度緊張， 但不宜過(guò)大，否則將使轉(zhuǎn)向靈敏性能下降，但不宜過(guò)大，否則將使轉(zhuǎn)向靈敏性能

5、下降， 無(wú)路感。無(wú)路感。轉(zhuǎn)向盤的自由行程最好不超過(guò)轉(zhuǎn)向盤的自由行程最好不超過(guò)1015，當(dāng)超過(guò)，當(dāng)超過(guò)2530時(shí)，必須調(diào)整時(shí)，必須調(diào)整1.齒輪齒條式齒輪齒條式 J結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積小、質(zhì)量輕；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積小、質(zhì)量輕；J傳動(dòng)效率高達(dá)傳動(dòng)效率高達(dá)90%；J可自動(dòng)消除齒間間隙；可自動(dòng)消除齒間間隙；J沒(méi)有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以沒(méi)有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大；增大；J制造成本低。制造成本低。L逆效率高（逆效率高（60%70%），轉(zhuǎn)向輪與路面之），轉(zhuǎn)向輪與路面之間的沖擊力大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤。間的沖擊力大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤。 自動(dòng)消除間隙裝置自動(dòng)消除間隙裝置三、轉(zhuǎn)向器三、轉(zhuǎn)向器2、

6、循環(huán)球式、循環(huán)球式兩級(jí)傳動(dòng)副兩級(jí)傳動(dòng)副 n螺桿螺母副螺桿螺母副n齒條齒扇副齒條齒扇副 F 組成：兩對(duì)傳動(dòng)副組成：兩對(duì)傳動(dòng)副螺桿和螺母螺桿和螺母螺母上的齒條與搖臂軸上的齒扇螺母上的齒條與搖臂軸上的齒扇J 傳動(dòng)效率可達(dá)到傳動(dòng)效率可達(dá)到75%85%；J 轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以變化；轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以變化；J 工作平穩(wěn)可靠；工作平穩(wěn)可靠；J 齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整容易；齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整容易；J 適合用來(lái)做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。適合用來(lái)做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。 L 逆效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精度要求高逆效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精度要求高F 應(yīng)用：應(yīng)用：主要用于貨車和客車上主要用于貨車和客車

7、上 3、蝸桿曲柄指銷式、蝸桿曲柄指銷式n主動(dòng)件主動(dòng)件: 蝸桿蝸桿n從動(dòng)件從動(dòng)件: 指銷指銷 四、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)防傷安全機(jī)構(gòu)方案四、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)防傷安全機(jī)構(gòu)方案1、主要元件：主要元件：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱2、防傷措施：防傷措施：塑性變形、彈性變形等來(lái)吸收沖擊能量塑性變形、彈性變形等來(lái)吸收沖擊能量3、典型結(jié)構(gòu)：典型結(jié)構(gòu)：第三節(jié)第三節(jié) 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、功用一、功用 1. 將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向節(jié)將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向節(jié) 2. 使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化 。二、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 1. 組成：組成

8、：轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂、梯梯形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿三、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三、與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 轉(zhuǎn)向加力裝置轉(zhuǎn)向加力裝置一、轉(zhuǎn)向加力系統(tǒng)概述一、轉(zhuǎn)向加力系統(tǒng)概述1. 定義定義 利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的壓力能，在駕駛員的控制利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的壓力能，在駕駛員的控制下，對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器施加作用力，以幫下，對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器施加作用力，以幫助操縱轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)的總稱。助操縱轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)的總稱。2 .組成：組成：機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向加力缸、轉(zhuǎn)向控制閥機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向加力缸、轉(zhuǎn)向控制閥3. 類型類型 按助力能源形式分按助力能源形式分n氣

9、壓助力氣壓助力n液壓助力（廣泛）液壓助力（廣泛）n電動(dòng)助力電動(dòng)助力油罐油罐儲(chǔ)能器儲(chǔ)能器動(dòng)力缸動(dòng)力缸控制閥控制閥油泵油泵車輛直線行駛時(shí)車輛直線行駛時(shí)車輛轉(zhuǎn)向行駛時(shí)車輛轉(zhuǎn)向行駛時(shí)二、常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置二、常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置汽車直線行駛時(shí)汽車直線行駛時(shí)車輛轉(zhuǎn)向行駛時(shí)車輛轉(zhuǎn)向行駛時(shí)常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥滑閥式滑閥式：閥體以軸向移動(dòng)方式來(lái)控制油路閥體以軸向移動(dòng)方式來(lái)控制油路轉(zhuǎn)閥式：轉(zhuǎn)閥式：以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制油路以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制油路常流式轉(zhuǎn)向加力裝置的結(jié)構(gòu)方案常流式轉(zhuǎn)向加力裝置的結(jié)構(gòu)方案整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的工作狀況：汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的工作狀況：轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤 扭桿扭轉(zhuǎn)變形扭桿扭轉(zhuǎn)變形 轉(zhuǎn)閥偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)閥偏轉(zhuǎn) 動(dòng)力油缸一腔進(jìn)入高壓油，另一腔與回