《汽車拖拉機(jī)學(xué) 第2版》 課件 第13、14章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)

汽車拖拉機(jī)學(xué)2024/7/2《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件第十三章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十三章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述第二節(jié)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第三節(jié)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第四節(jié)履帶與手扶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件2024/7/21第十三章的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理第十三章的重點(diǎn)、難點(diǎn)掌握拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向原理掌握齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理掌握循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理掌握拖拉機(jī)全液壓轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理掌握轉(zhuǎn)向助力原理理解線控轉(zhuǎn)向原理第十三章的教學(xué)要求1.拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐2.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐3.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐4.拖拉機(jī)全液壓轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐5.轉(zhuǎn)向助力原理與實(shí)踐6.線控轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐第十三章的課程思政融入點(diǎn)扎根“三農(nóng)”科學(xué)精神工匠精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化第十三章的課程思政的育人目標(biāo)課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐1.為何輪式車輛廣泛采用阿克曼轉(zhuǎn)向原理？2.手扶拖拉機(jī)采用什么轉(zhuǎn)向原理？3.履帶拖拉機(jī)采用什么轉(zhuǎn)向原理？4.折腰拖拉機(jī)采用什么轉(zhuǎn)向原理？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”安全意識(shí)創(chuàng)新思維農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐1.輕型汽車為何廣泛采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器？2.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有何不足之處？如何改進(jìn)？3.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為何設(shè)有轉(zhuǎn)向減振器？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT安全意識(shí)工匠精神創(chuàng)新思維循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐1.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要應(yīng)用在哪些車型？2.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為何采用二級(jí)減速？3.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為何要設(shè)置循環(huán)球？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT科學(xué)精神科技發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)第十三章的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表(1)課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效拖拉機(jī)全液壓轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐1.為何拖拉機(jī)廣泛采用全液壓轉(zhuǎn)向器？2.全液壓轉(zhuǎn)向器是如何獲得路感的？3.全液壓轉(zhuǎn)向器是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向阻力反饋的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”科學(xué)精神工匠精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)向助力原理與實(shí)踐1.液壓助力是如何實(shí)現(xiàn)助力的？有何優(yōu)缺點(diǎn)？2.電動(dòng)助力是如何實(shí)現(xiàn)助力的？有何優(yōu)缺點(diǎn)？3.為何電動(dòng)助力逐漸取代了液壓助力？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT科學(xué)精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維線控轉(zhuǎn)向原理與實(shí)踐1.線控轉(zhuǎn)向是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的？2.線控轉(zhuǎn)向是如何實(shí)現(xiàn)冗余的？3.全液壓轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)如何實(shí)現(xiàn)線控液壓轉(zhuǎn)向？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT科學(xué)精神工程倫理農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化第十三章的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表(2)第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述2024/7/28一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用

汽車拖拉機(jī)在行駛過程中，需按駕駛?cè)说囊庵窘?jīng)常改變其行駛方向，即所謂轉(zhuǎn)向。就輪式車輛而言，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛?cè)送ㄟ^一套專設(shè)的機(jī)構(gòu)，使轉(zhuǎn)向橋（一般是前橋）上的車輪（轉(zhuǎn)向輪）相對(duì)于車輛縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在直線行駛時(shí)，往往轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時(shí)，駕駛?cè)艘部梢岳眠@套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，從而使車輛恢復(fù)原來的行駛方向。這一套用來改變或恢復(fù)車輛行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)，即稱為轉(zhuǎn)向系。因此，轉(zhuǎn)向系的功用是保證車輛能按駕駛?cè)说囊庵径M(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述2024/7/29二、轉(zhuǎn)向方式

車輛之所以能夠在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的操縱下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，是通過轉(zhuǎn)向動(dòng)作使地面與行走裝置之間的相互作用產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)變方向一致的轉(zhuǎn)向力矩，克服阻止車輛轉(zhuǎn)向的阻力矩而實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向方式有3種：①靠車輛的輪子相對(duì)車身偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度來實(shí)現(xiàn)；②靠改變行走裝置兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)；③既改變兩側(cè)行走裝置的驅(qū)動(dòng)力又使輪子偏轉(zhuǎn)。第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述2024/7/2102024/7/211

汽車、大多數(shù)輪式拖拉機(jī)均采用第一種轉(zhuǎn)向方式，履帶拖拉機(jī)和無尾輪手扶拖拉機(jī)采用第二種轉(zhuǎn)向方式，有尾輪手扶拖拉機(jī)、部分輪式拖拉機(jī)在某種情況下（如在田間作業(yè)時(shí)）采用第三種轉(zhuǎn)向方式。

輪式車輛主要采用偏轉(zhuǎn)車輪的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向具體實(shí)現(xiàn)方式有4種：前輪偏轉(zhuǎn)、后輪偏轉(zhuǎn)、前后輪同時(shí)偏轉(zhuǎn)（四輪轉(zhuǎn)向）和折腰轉(zhuǎn):（圖13-1）。汽車、拖拉機(jī)一般采用偏轉(zhuǎn)前輪的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向。2024/7/2第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述三、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型12

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向能源不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向和動(dòng)力轉(zhuǎn)向兩大類。1.機(jī)械轉(zhuǎn)向

當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛?cè)藢?duì)轉(zhuǎn)向盤施加一個(gè)轉(zhuǎn)向力矩。該力矩通過轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸輸入轉(zhuǎn)向器。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向搖臂，再經(jīng)過轉(zhuǎn)向直拉桿傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使左轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的左轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。為使右轉(zhuǎn)向節(jié)及其支承的右轉(zhuǎn)向輪隨之偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，還設(shè)置了轉(zhuǎn)向梯形。轉(zhuǎn)向梯形由固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上的梯形臂和兩端與梯形臂作球鉸鏈連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿組成。2024/7/2132助力轉(zhuǎn)向

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是兼用駕駛?cè)梭w力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需的能量，只有小部分由駕駛?cè)颂峁?，而大部分是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過轉(zhuǎn)向加力裝置提供的。但在轉(zhuǎn)向加力裝置失效時(shí)，一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛?cè)霜?dú)立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。

按所用動(dòng)力的多少，動(dòng)力轉(zhuǎn)向可分為助力式和全助力式兩種。助力式有液壓助力、電動(dòng)助力等方式，全助力式有全液壓式、線控式等方式。2024/7/214第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述2024/7/215四、轉(zhuǎn)向原理為了避免在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生路面對(duì)行駛的附加阻力和輪胎過快磨損,要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能保證在轉(zhuǎn)向時(shí),所有車輪均做純滾動(dòng)。顯然,這只有在所有車輪的軸線都相交于一點(diǎn)時(shí)方能實(shí)現(xiàn)。此交點(diǎn)O稱為轉(zhuǎn)向中心(圖13-2)。由圖可見,內(nèi)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角β應(yīng)大于外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角α。在車輪為絕對(duì)剛體的假設(shè)條件下,角α與β的理想關(guān)系稱為阿克曼原理,即cotα=cotβ+B/L(13-1)式中B———兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離;L———汽車軸距。為此,必須精心確定轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)向梯形的幾何參數(shù)。但是迄今為止,所有轉(zhuǎn)向梯形實(shí)際上都只能設(shè)計(jì)成在一定的車輪偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi),使兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系大體上接近于理想關(guān)系。2024/7/216為此,必須精心確定轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)向梯形的幾何參數(shù)。但是迄今為止,所有轉(zhuǎn)向梯形實(shí)際上都只能設(shè)計(jì)成在一定的車輪偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi),使兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系大體上接近于理想關(guān)系。五、轉(zhuǎn)向性能的主要參數(shù)第一節(jié)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述2024/7/217

2024/7/2182.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量之比iW1

稱為轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向盤所在一側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角相應(yīng)增量之比iW2

稱為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比則為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比,用iW表示。顯然iW=iW1iW2(13-3)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比iW越大,則為了克服一定的地面轉(zhuǎn)向阻力矩所需的轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩便越小,從而在轉(zhuǎn)向盤直徑一定時(shí),駕駛?cè)思佑谵D(zhuǎn)向盤的力也越小。但iW

過大,將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向操縱不夠靈敏,即為了得到一定的轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角,所需的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角過大。所以,選取iW

時(shí)應(yīng)適當(dāng)兼顧轉(zhuǎn)向省力和轉(zhuǎn)向靈敏的要求。2024/7/2193.轉(zhuǎn)向系力轉(zhuǎn)動(dòng)比

轉(zhuǎn)向輪受到的轉(zhuǎn)向阻力之和與駕駛?cè)俗饔迷谵D(zhuǎn)向盤上的推力之比，稱為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力轉(zhuǎn)動(dòng)比，它與角傳動(dòng)比成正比。4.轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率

轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比，稱為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率。在功率由轉(zhuǎn)向軸輸入、由轉(zhuǎn)向搖臂輸出的情況下求得的傳動(dòng)效率稱為正效率；而傳動(dòng)方向與上述相反時(shí)求得的效率稱為逆效率。逆效率很高的轉(zhuǎn)向器很容易將經(jīng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳來的路面反力傳到轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤上，故稱為可逆式轉(zhuǎn)向器?？赡媸睫D(zhuǎn)向器有利于汽車轉(zhuǎn)向結(jié)束后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤自動(dòng)回正，但也能將壞路對(duì)車輪的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤，發(fā)生“打手”情況。

逆效率很低的轉(zhuǎn)向器，稱為不可逆式轉(zhuǎn)向器。不平道路對(duì)轉(zhuǎn)向輪的沖擊載荷輸入到這種轉(zhuǎn)向器，即由其中各傳動(dòng)零件（主要是傳動(dòng)副）承受，而不會(huì)傳到轉(zhuǎn)向盤上。路面作用于轉(zhuǎn)向輪上的回正力矩同樣也不能傳到轉(zhuǎn)向盤。這就使得轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正成為不可能。此外，道路的轉(zhuǎn)向阻力矩也不能反饋到轉(zhuǎn)向盤，使得駕駛?cè)瞬荒艿玫铰访娣答佇畔ⅲㄋ^喪失“路感”），無法據(jù)以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力矩。2024/7/2202024/7/2逆效率略高于不可逆式的轉(zhuǎn)向器，稱為極限可逆式轉(zhuǎn)向器，其反向傳力性能介于可逆式和不可逆式之間，而接近于不可逆式。采用這種轉(zhuǎn)向器時(shí)，駕駛?cè)四苡幸欢ǖ穆犯?，轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正也可實(shí)現(xiàn)，而且只有在路面沖擊力很大時(shí)，才能部分地傳到轉(zhuǎn)向盤?，F(xiàn)代汽車上一般不采用不可逆式轉(zhuǎn)向器。經(jīng)常在良好路面上行駛的汽車，多采用可逆式轉(zhuǎn)向器。極限可逆式轉(zhuǎn)向器多用于中型以上越野汽車和自卸汽車。212024/7/2225.轉(zhuǎn)向盤自由行程轉(zhuǎn)向盤自由行程是指用以消除轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中各傳動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副間的間隙所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向盤的角行程。它對(duì)于緩和路面沖擊以及避免駕駛?cè)诉^度緊張是有利的，但不宜過大，以免過分影響轉(zhuǎn)向靈敏性。通常轉(zhuǎn)向盤從相應(yīng)于汽車直線行駛中間位置向任一方自由行程不超10°～15°，當(dāng)零件嚴(yán)重磨損到轉(zhuǎn)向盤自由行程超過25°～30°時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。6.轉(zhuǎn)彎通道圓轉(zhuǎn)彎通道圓是指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置行駛時(shí)，車輛上所有各點(diǎn)在車輛支承平面（一般就是地面）上的投影所形成兩個(gè)圓（圖13-3）。2024/7/223簡(jiǎn)單地說，可以看成是此時(shí)車輛的影子在地面上掃過的一個(gè)圓環(huán)。它的內(nèi)圓叫做轉(zhuǎn)彎通道內(nèi)圓，外圓叫做轉(zhuǎn)彎通道外圓。它的實(shí)際含義是車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)必須占用的通道。值得注意的是：由于車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輛外側(cè)的前端伸突在前外輪的外面，所以轉(zhuǎn)彎通道外圓的直徑要大于以前外輪軌跡決定的轉(zhuǎn)彎直徑。也就是說，車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的通道，實(shí)際上比轉(zhuǎn)彎直徑還要大。轉(zhuǎn)彎通道外圓與內(nèi)圓半徑的差值，叫做通道寬度。顯然，這個(gè)通道寬度越小，車輛的機(jī)動(dòng)性就越好。第二節(jié)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/224一、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的一系列零部件都屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（圖13-4），包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸等。一些車輛還安裝有轉(zhuǎn)向盤調(diào)節(jié)裝置。第二節(jié)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/225機(jī)械轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3大部分組成。2024/7/2261.轉(zhuǎn)向盤

轉(zhuǎn)向盤由輪緣、輪輻和輪轂組成。輪輻一般為三根輻條或四根輻條，也有用兩根輻條的。轉(zhuǎn)向盤輪轂孔具有細(xì)牙內(nèi)花鍵，借此與轉(zhuǎn)向軸連接。轉(zhuǎn)向盤內(nèi)部是由成形的金屬骨架構(gòu)成。骨架外面一般包有柔軟的合成橡膠或樹脂，也有包皮革的，這樣可有良好的手感，而且還可防止手心出汗時(shí)握轉(zhuǎn)向盤打滑。

轉(zhuǎn)向盤上都裝有喇叭按鈕，有些轎車的轉(zhuǎn)向盤上還裝有車速控制開關(guān)和撞車時(shí)保護(hù)駕駛?cè)说臍饽已b置。2024/7/2272.轉(zhuǎn)向軸

轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)件，并傳遞轉(zhuǎn)矩。有些車輛由于結(jié)構(gòu)限制，轉(zhuǎn)向軸采用斷開式，用萬向節(jié)連接。用以將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能（液壓能或氣壓能），并在駕駛?cè)丝刂葡拢瑢?duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛?cè)耸┝Σ蛔愕囊幌盗辛悴考偡Q為轉(zhuǎn)向加力裝置。3.轉(zhuǎn)向盤調(diào)節(jié)裝置

為了適應(yīng)不同人駕駛同一輛車，一些車輛設(shè)置了轉(zhuǎn)向盤調(diào)節(jié)裝置，可進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，以及前后調(diào)節(jié)。二、轉(zhuǎn)向器

轉(zhuǎn)向器的功用是將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)通過傳動(dòng)副變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動(dòng)，改變力的傳遞方向并增力、通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拉動(dòng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)減速器，用來放大作用在轉(zhuǎn)向盤上的操縱力矩。轉(zhuǎn)向器應(yīng)有合適的傳動(dòng)比和較高的傳動(dòng)效率，以便操縱省力，使轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)量合適；它還應(yīng)具有合適的傳動(dòng)可逆性。這樣，當(dāng)導(dǎo)向輪受到地面沖擊作用時(shí)，能將地面的作用力部分地反傳至轉(zhuǎn)向盤，使駕駛?cè)司哂新访娓杏X，并使導(dǎo)向輪自動(dòng)回正。第二節(jié)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/2282024/7/229

曾經(jīng)出現(xiàn)過的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式很多，但有些已被淘汰。目前在汽車上廣泛采用的有齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式等幾種結(jié)構(gòu)形式（圖13-5）。1.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器（1）結(jié)構(gòu)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，一般由轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條、殼體和預(yù)緊力調(diào)整裝置等組成，如圖13-6所示。轉(zhuǎn)向齒輪通過軸承支承在殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)向齒輪的一端與轉(zhuǎn)向軸連接，將駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向操縱力輸入，另一端與轉(zhuǎn)向齒條直接嚙合，形成一對(duì)傳動(dòng)副，并通過轉(zhuǎn)向齒條傳動(dòng)，帶動(dòng)橫拉桿，使轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。為保證齒輪齒條無間隙嚙合，補(bǔ)償彈簧產(chǎn)生的壓緊力通過壓板將轉(zhuǎn)向齒輪和轉(zhuǎn)向齒條壓靠在一起。彈簧的預(yù)緊力可以通過調(diào)整螺柱進(jìn)行調(diào)整。為了衰減轉(zhuǎn)向輪擺振，在帶有齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增設(shè)轉(zhuǎn)向減振器。2024/7/230由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器屬于可逆式轉(zhuǎn)向器，其正效率與逆效率都很高，自動(dòng)回正能力強(qiáng)。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、工作可靠、使用壽命長、不需要調(diào)整齒輪齒條的間隙，因而得到了廣泛的應(yīng)用。2024/7/231（2）布置形式

根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點(diǎn)的不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有4種布置形式：中間輸入，兩端輸出（圖13-7a）；側(cè)面輸入，兩端輸出（圖13-7b）；側(cè)面輸入，中間輸出（圖13-7c）；側(cè)面輸入，一端輸出（圖13-7d）。2024/7/232（3）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的性能特點(diǎn)

齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；殼體多采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器質(zhì)量比較?。徊捎谬X輪齒條傳動(dòng)方式，傳動(dòng)效率較高；齒輪齒條之間因磨損產(chǎn)生間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動(dòng)小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動(dòng)消除齒間間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度，還可以防止工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積較??；沒有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，所以轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以加大，制造成本較低。還可以直接帶動(dòng)橫拉桿，簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此在轎車和微、輕型貨車上得到廣泛應(yīng)用。2024/7/233

但其逆效率較高，汽車在不平路面上行駛時(shí)，發(fā)生在轉(zhuǎn)向輪與路面之間的沖擊力的大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤，造成駕駛?cè)司窬o張，并難以準(zhǔn)確控制汽車行駛方向，轉(zhuǎn)向盤突然轉(zhuǎn)動(dòng)又會(huì)造成打手，同時(shí)對(duì)駕駛?cè)嗽斐蓚Α?024/7/2342.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（1）結(jié)構(gòu)

循環(huán)求式轉(zhuǎn)向器由兩級(jí)傳動(dòng)副、殼體、鋼球和間隙調(diào)整裝置等組成（圖13-8）。第一級(jí)傳動(dòng)副是螺桿-螺母?jìng)鲃?dòng)副，螺桿與轉(zhuǎn)向軸連接；第二級(jí)是齒條-齒扇傳動(dòng)副，在轉(zhuǎn)向螺母下平面上加工成齒條，齒扇與齒扇軸形成一體。2024/7/235圖13-8循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向螺母既是第一級(jí)傳動(dòng)副的從動(dòng)件，又是第二級(jí)傳動(dòng)副的主動(dòng)件。為了減少轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦與磨損，二者的螺紋不直接接觸，而是做成內(nèi)外滾道，滾道中間裝有許多鋼球，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺母上裝有兩個(gè)鋼球?qū)Ч埽撉驅(qū)Ч軆?nèi)裝滿了鋼球，鋼球?qū)Ч芘c滾道連通，形成兩條獨(dú)立的供鋼球循環(huán)滾動(dòng)的封閉通道。2024/7/2362024/7/2所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球，它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi)，起到將螺母螺桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^小的滾動(dòng)摩擦的作用，當(dāng)與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向管柱固定到一起的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，螺桿推動(dòng)螺母上下運(yùn)動(dòng)，螺母在通過齒輪來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂往復(fù)搖動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。在這個(gè)過程當(dāng)中，那些小鋼球就在密閉的管路內(nèi)循環(huán)往復(fù)的滾動(dòng)，所以這種轉(zhuǎn)向器就被稱為循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。37（2）工作過程

當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿旋轉(zhuǎn)，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，使得轉(zhuǎn)向螺母沿軸向移動(dòng)，鋼球則在鋼球?qū)Ч芘c滾道通道內(nèi)循環(huán)滾動(dòng)；通過螺母上的齒條帶動(dòng)齒扇及軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂擺動(dòng)，通過其他轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輪的偏轉(zhuǎn)。如果將齒條的齒頂面制成鼓形弧面，齒扇上的每一個(gè)齒的節(jié)圓半徑也相應(yīng)變化，使得中間齒節(jié)圓半徑小，兩端齒節(jié)圓半徑大，便可得到變傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)向器（圖13-9），這樣操縱省力，轉(zhuǎn)向輕便。2024/7/2383.蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器由球面蝸桿、指銷、搖臂軸和轉(zhuǎn)向器殼體及軸承等組成（圖13-10）。駕駛?cè)宿D(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，經(jīng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸帶動(dòng)蝸桿軸及與它一體的球面蝸桿旋轉(zhuǎn)。同時(shí)球面蝸桿上的螺旋齒要推指銷繞搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并使搖臂聯(lián)動(dòng)，然后推（拉）直拉桿等使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。指銷可以在支持軸上自轉(zhuǎn)。指銷磨損后通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘消除指銷與蝸桿兩者齒之間的間隙。根據(jù)指銷的數(shù)量不同可分為單指銷式、雙指銷式、三指銷式等。2024/7/239圖13-10蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器

雙指銷式轉(zhuǎn)向器在中間及其附近位置時(shí)，其兩指銷均與蝸桿嚙合，故每個(gè)指銷所受載荷較單指銷式轉(zhuǎn)向器小，因而其工作壽命較長。當(dāng)搖臂軸轉(zhuǎn)角相當(dāng)大時(shí)，一個(gè)指銷與蝸桿脫離嚙合，另一指銷仍保持嚙合，因此，雙指銷式的搖臂軸轉(zhuǎn)角范圍較單指銷式大（圖13-11）。但雙指銷式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)蝸桿的加工精度要求也較高。2024/7/240三、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.功用

轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，并使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。2.類型

轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和布置因轉(zhuǎn)向器位置和轉(zhuǎn)向輪懸架類型不同而異，通常采用轉(zhuǎn)向梯形式和雙拉桿式。第二節(jié)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/241（1）轉(zhuǎn)向梯形式轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向梯形就是由前橋、左右轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿組成的梯形。其作用就是保證轉(zhuǎn)向時(shí)左右車輪按一定的比例轉(zhuǎn)過一個(gè)角度。

為了適應(yīng)汽車懸架和拖拉機(jī)前橋的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向梯形有分別與非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架配用的兩大類轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2024/7/2422024/7/2

①非獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向梯形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖13-12所示。包括轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂。在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿，左、右梯形臂和前橋組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后（圖13-12a），稱為后置梯形。在內(nèi)燃機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼作驅(qū)動(dòng)橋的情況下，有時(shí)為避免運(yùn)動(dòng)干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋的前面（圖13-12b），稱為前置梯形。若轉(zhuǎn)向搖臂不是前后擺動(dòng)，而且在與前進(jìn)方向垂直的平面內(nèi)左右擺動(dòng)，則可將縱拉桿橫置，并借助球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿，從而推動(dòng)兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)車輪偏轉(zhuǎn)（圖13-12c）。432024/7/244②獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)向輪都需要相對(duì)于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須分成兩段或三段，如圖13-13所示，并且由在平行于路面的平面中擺動(dòng)的轉(zhuǎn)向搖臂直接帶動(dòng)或通過轉(zhuǎn)向直拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂帶動(dòng)。2024/7/2452024/7/2（2）雙拉桿式轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙拉桿轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由左、右兩個(gè)轉(zhuǎn)向搖臂，兩側(cè)縱拉桿和左、右兩側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)臂組成（圖13-14）。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向器的左、右兩個(gè)轉(zhuǎn)向搖臂作相反方向的擺動(dòng)，通過左、右兩縱拉桿分別操縱左、右轉(zhuǎn)向節(jié)臂使前輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)，依靠各傳動(dòng)件的合理長度和位置來滿足無側(cè)滑滾動(dòng)的要求。與轉(zhuǎn)向梯形相比，可使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角更接近純滾動(dòng)的要求，同時(shí)可獲得較大偏轉(zhuǎn)角。其機(jī)構(gòu)布置容易，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。462024/7/2473.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的桿件轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)桿件有轉(zhuǎn)向搖臂、縱拉桿、橫拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂等。（1）轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向器搖臂軸之間通過錐面的三角形花鍵連接，并利用螺母在端面壓緊。（2）縱拉桿（又稱直拉桿）轉(zhuǎn)向縱拉桿與轉(zhuǎn)向節(jié)臂及橫拉桿之間都是通過球形鉸鏈相連接的，從而使它們之間可以作相對(duì)的空間運(yùn)動(dòng)，以免發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉?？v拉桿結(jié)構(gòu)上一般具有緩沖及磨損補(bǔ)償功能。2024/7/248（3）橫拉桿有轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有橫拉桿，它用來連接左、右梯形臂，它們之間也采用球鉸接頭連接，球鉸接頭的補(bǔ)償彈簧垂直于橫拉桿軸線方向安裝，這樣可以保證橫拉桿在工作中長度不變，以保證轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)在工作中遵循正確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并避免由于補(bǔ)償彈簧變形而引起前輪的晃動(dòng)。因此，橫拉桿中的補(bǔ)償彈簧只能消除磨損間隙，而不起緩沖作用。拖拉機(jī)上的橫拉桿一般由三段組成，以便在前輪輪距調(diào)節(jié)時(shí)隨之改變長度。轉(zhuǎn)動(dòng)橫拉桿體即可改變轉(zhuǎn)向橫拉桿的總長度，從而可調(diào)整轉(zhuǎn)向輪前束。2024/7/249（4）轉(zhuǎn)向節(jié)臂是轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置的最后一級(jí)傳力部件，轉(zhuǎn)向節(jié)臂安裝在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端用球銷和橫拉桿連接。當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛?cè)藢?duì)轉(zhuǎn)向盤施加一個(gè)轉(zhuǎn)向力矩，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后，該力矩傳入轉(zhuǎn)向搖臂，再通過縱拉桿傳給轉(zhuǎn)向節(jié)臂，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)，使車輪偏轉(zhuǎn)。50第三節(jié)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/251

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)加裝一套轉(zhuǎn)向動(dòng)力裝置而成的，以減輕轉(zhuǎn)向勞動(dòng)強(qiáng)度。用以將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能（液壓能或氣壓能），并在駕駛?cè)丝刂葡?，?duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛?cè)耸┝Σ蛔愕囊幌盗辛悴考偡Q為轉(zhuǎn)向加力裝置。轉(zhuǎn)向加力裝置是由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三大部分組成。按所用力的大小，轉(zhuǎn)向加力裝置，可分為助力式和全助力式兩種。2024/7/2一、助力式轉(zhuǎn)向52

主要有液壓助力式、電液助力和電動(dòng)助力三種。1.液壓助力轉(zhuǎn)向（1）液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）

液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加轉(zhuǎn)向控制閥、動(dòng)力缸、液壓泵、儲(chǔ)油罐和進(jìn)回油罐管路等液壓動(dòng)力裝置組成。轉(zhuǎn)向控制閥根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向和力矩大小控制助力油缸的油壓大小，從而控制助力大小。

液壓助力轉(zhuǎn)向按液流形式分為常流式和常壓式兩種，按分配閥的形式又可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥兩種。現(xiàn)以液壓常流式轉(zhuǎn)向?yàn)槔榻B液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。

如圖13-15a所示，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由油泵、控制閥、轉(zhuǎn)向器及助力缸等組成。第三節(jié)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/2532024/7/254

汽車直線行駛時(shí)，如圖13-15a所示，滑閥在回位彈簧和反作用閥的作用下處于中間位置，動(dòng)力缸兩端均與回油孔道連通，液壓泵輸出的油液通過進(jìn)油道量孔進(jìn)入閥體的環(huán)槽A，然后分成兩路：一路通過環(huán)槽B和D，另一路流過環(huán)槽C和E。由于滑閥在中間位置，兩路油液經(jīng)回油孔道流回油箱，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)油路相通，油壓處于低壓狀態(tài)。2024/7/22024/7/2

汽車向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向螺桿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)向軸制成一體的滑閥和轉(zhuǎn)向螺桿克服回位彈簧及反作用閥一側(cè)的油壓的作用力而向右移動(dòng)。此時(shí)如圖13-15b所示，環(huán)槽A與C，B與D分別連通，而環(huán)槽C與E使進(jìn)油道與助力缸的L腔相通，形成高壓回路；B與D使回油道與R腔相通，形成低壓回路。在油壓差的作用下，活塞向右移動(dòng)，而轉(zhuǎn)向螺母向左移動(dòng)?？v拉桿也向右移動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪向右偏轉(zhuǎn)。由于系統(tǒng)壓力很高（一般為6.9MPa以上），汽車轉(zhuǎn)向主要依靠推力。駕駛作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力基本上是打開滑閥所需的力，一般為5～10N，最大不超過10N，因而轉(zhuǎn)向操縱十分輕便。

5556汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)滑閥左移，如圖13-15c所示，油路改變流通方向，助力缸加力方向相反。在轉(zhuǎn)向過程中，助力缸的油壓隨轉(zhuǎn)向阻力而變化，二者相互平衡。汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，助力缸只提供動(dòng)力，而轉(zhuǎn)向過程仍由駕駛?cè)送ㄟ^轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行控制。（2）電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為了克服液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不足（如油泵能量消耗高、液壓油泄漏、助力特性不能改變、低溫助力性差等），人們?cè)谝簤褐D(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了ECU和執(zhí)行元件，將車速信號(hào)引入到系統(tǒng)中，開發(fā)了車速感應(yīng)型電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS）。2024/7/2572.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（EPS）是一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的使用工況控制電動(dòng)機(jī)提供不同的輔助動(dòng)力。在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中沒有液壓元件，而且只在轉(zhuǎn)向時(shí)提供助力，工作時(shí)間約占行駛時(shí)間的5％，汽車燃油消耗率僅增加0.5％左右，能源消耗顯著降低。EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13-16所示。2024/7/2582024/7/22.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩傳感器通過扭桿連接在轉(zhuǎn)向軸中間。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作，把兩段轉(zhuǎn)向軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對(duì)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳給電子控制單元（ECU），ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號(hào)決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，并將指令傳遞給電動(dòng)機(jī)，通過離合器和減速機(jī)構(gòu)將輔助動(dòng)力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，從而完成實(shí)時(shí)控制的助力轉(zhuǎn)向。它可以方便地在不同車速下提供不同的助力，保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)轉(zhuǎn)向靈活，高速時(shí)穩(wěn)定可靠。二、全助力力式轉(zhuǎn)向591.全液壓轉(zhuǎn)向

全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向是由液壓轉(zhuǎn)向器代替了機(jī)械式轉(zhuǎn)向器，并由軟管和轉(zhuǎn)向液壓缸連接，常用于重型車輛，如工程上常用的輪式挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和大馬力四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)。

全液壓轉(zhuǎn)向器主要有轉(zhuǎn)閥式和滑閥式兩類，本文主要介紹轉(zhuǎn)閥式。

全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)原理如圖13-17所示，其由油泵總成1、轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器總成3和轉(zhuǎn)向油缸7等組成。圖示位置為控制閥處于中立位置，車輛以直線或以某一定偏轉(zhuǎn)角行駛，這時(shí)油缸兩腔和計(jì)量泵11各齒腔均被封閉，液壓泵來油經(jīng)單向閥2、閥體、閥套和控制閥上的油孔通道、濾清器8流回油箱9。第三節(jié)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2024/7/22024/7/261左轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制閥5在轉(zhuǎn)向盤帶動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)到“左”油路位置，而閥套6在計(jì)量泵的控制下暫不轉(zhuǎn)動(dòng)，油泵來油經(jīng)單向閥2、閥體、閥套和控制閥上相應(yīng)油孔通道進(jìn)入計(jì)量泵，使計(jì)量泵轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使一部分油液經(jīng)控制閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向液壓缸的下腔，推動(dòng)活塞上移，實(shí)現(xiàn)向左轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向液壓缸上腔的油液經(jīng)控制閥上的油道排回油箱。計(jì)量泵轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)，通過連接軸帶動(dòng)閥套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，消除閥套與控制閥之間的轉(zhuǎn)角，使控制閥又處于中立位置。右轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制閥處于“右”油路位置，工作過程與上述左轉(zhuǎn)彎相反。在前、后車體鉸鏈處的兩側(cè)各有一個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸，通過轉(zhuǎn)向盤操縱全液壓轉(zhuǎn)向器時(shí)，一側(cè)的液壓缸進(jìn)油，另一側(cè)的液壓缸排油，使前、后車架發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。2024/7/2622024/7/22.線控轉(zhuǎn)向線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）取消了轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，完全擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種限制，不但可以給自由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向的力傳遞特性，而且可以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，給轉(zhuǎn)向特性的設(shè)計(jì)帶來無限的空間，是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重大革新。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是轉(zhuǎn)向方面最為先進(jìn)和最前沿的技術(shù)之一。由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間無機(jī)械連接，駕駛?cè)恕奥犯小蓖ㄟ^模擬生成。在回正力矩控制方面可以從信號(hào)中提出最能夠反映實(shí)際行駛狀態(tài)和路面狀況的信息，作為轉(zhuǎn)向盤回正力矩的控制變量，使轉(zhuǎn)向盤僅僅向駕駛?cè)颂峁┯杏眯畔?，從而為駕駛?cè)颂峁└鼮檎鎸?shí)的“路感”。63

一般來說，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向盤總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成和主控制器（ECU）三個(gè)主要部分以及自動(dòng)防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13-18所示。2024/7/22024/7/264第四節(jié)履帶和手扶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系1.履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向條件

履帶拖拉機(jī)的行走機(jī)構(gòu)相對(duì)拖拉機(jī)的機(jī)體不能偏轉(zhuǎn)，它是靠改變兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使兩側(cè)履帶獲得不同的推進(jìn)力，造成不同轉(zhuǎn)向力矩，從而使兩側(cè)履帶能以不同速度行駛來實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向（圖13-19）。即當(dāng)減少一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向力矩，拖拉機(jī)以一定半徑轉(zhuǎn)向；如果完全切斷該側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，拖拉機(jī)以較小半徑轉(zhuǎn)向；若切斷動(dòng)力以后，再制動(dòng)該側(cè)驅(qū)動(dòng)輪，則轉(zhuǎn)彎半徑更??；若切斷動(dòng)力以后，將該側(cè)完全制動(dòng)住，拖拉機(jī)就繞該側(cè)履帶某點(diǎn)轉(zhuǎn)向，或稱原地轉(zhuǎn)向。第四節(jié)履帶和手扶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系一、履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向系2024/7/265

這種用以改變驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)稱為履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。綜上所述，它必須包括兩個(gè)功能才能以任意半徑轉(zhuǎn)向：

2024/7/266第一，逐漸減小以至切斷一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，使該側(cè)履帶所產(chǎn)生的推進(jìn)力逐漸減小至零；第二，逐漸地對(duì)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)以至完全制動(dòng)住，使該側(cè)履帶不僅沒有推進(jìn)力，而且產(chǎn)生與拖拉機(jī)行駛方向相反的制動(dòng)力。

因此，履帶拖拉機(jī)的制動(dòng)系也可看成是轉(zhuǎn)向系的組成部分。2024/7/2672.履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析履帶拖拉機(jī)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力矩不相等時(shí)兩側(cè)履帶所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力也不同,這就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力矩MB

。當(dāng)其大于所有轉(zhuǎn)向阻力矩,拖拉機(jī)便能繞轉(zhuǎn)向瞬心軸線O轉(zhuǎn)向,如圖13-20所示。當(dāng)轉(zhuǎn)向半徑為R,軌距為B,拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向角速度為ω,快、慢側(cè)履帶的線速度分別是v2、v1,則v2=(R+0.5B)ω(13-4)v1=(R-0.5B)ω(13-5)車輛縱向?qū)ΨQ平面中心處的平均線速度v為v=Rω(13-6)2024/7/2682024/7/2693.履帶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

履帶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。（1）轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

履帶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要有轉(zhuǎn)向離合器式、行星齒輪式、雙差速器式等型式。其中，轉(zhuǎn)向離合式應(yīng)用較多。

①轉(zhuǎn)向離合器式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向離合器與主離合器的作用原理相同，只是由于動(dòng)力經(jīng)變速箱和中央傳動(dòng)兩級(jí)增扭后，轉(zhuǎn)向離合器所傳遞的扭矩比主離合器傳遞的大得多，所以它的摩擦片是多片的,如圖13-21。轉(zhuǎn)向離合器有濕式和干式兩種。目前我國農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上多采用干式、多片、常接合式摩擦離合器。2024/7/270

干式轉(zhuǎn)向離合器作用于摩擦片上的壓力是彈簧產(chǎn)生的，而濕式轉(zhuǎn)向離合器（用油冷卻摩擦表面）作用于摩擦片上的壓力是彈簧、液壓或彈簧加液壓產(chǎn)生的。2024/7/2712024/7/2

動(dòng)力由中央傳動(dòng)大圓錐齒輪軸傳給主動(dòng)鼓，主動(dòng)鼓外圓表面有許多軸向齒槽，套裝多片帶有內(nèi)齒的主動(dòng)片，相鄰的主動(dòng)片之間夾裝帶有外齒的從動(dòng)片。從動(dòng)片套裝在內(nèi)圓表面帶有許多軸向齒槽的從動(dòng)鼓上。主動(dòng)片與從動(dòng)片靠多個(gè)壓緊彈簧壓緊在壓盤和主動(dòng)鼓的凸緣之間。在主動(dòng)片和從動(dòng)片壓緊的情況下，動(dòng)力由主動(dòng)鼓傳給從動(dòng)鼓，再經(jīng)最終傳動(dòng)傳到驅(qū)動(dòng)輪。如欲分離離合器，操縱壓盤克服壓盤彈簧的預(yù)緊力右移即可。轉(zhuǎn)向離合器在轉(zhuǎn)向時(shí)不一定要全部切離動(dòng)力，有時(shí)只要適當(dāng)減輕壓盤壓力即可。722024/7/273

拖拉機(jī)直行時(shí)，兩側(cè)轉(zhuǎn)向離合器都處于接合狀態(tài)。若要拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向，如向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，扳動(dòng)左側(cè)操縱桿，使左側(cè)離合器分離，因?yàn)樽髠?cè)履帶失去或減小了驅(qū)動(dòng)力，右側(cè)履帶的驅(qū)動(dòng)力不變，拖拉機(jī)便開始向左側(cè)轉(zhuǎn)彎。如果是拖拉機(jī)直行中的“糾偏”，則可適當(dāng)?shù)厥罐D(zhuǎn)向離合器半聯(lián)動(dòng)。如果使拖拉機(jī)轉(zhuǎn)小彎或原地轉(zhuǎn)彎，除徹底分離轉(zhuǎn)向離合器外，還要利用左側(cè)制動(dòng)器制動(dòng)，這時(shí)左側(cè)履帶不但沒有驅(qū)動(dòng)力，而且產(chǎn)生了與前進(jìn)方向相反的制動(dòng)力，從而增大了拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向力矩Mb。2024/7/2

②行星齒輪式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。行星齒輪式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作情況與轉(zhuǎn)向離合器相似，如圖13-22。傳給中央傳動(dòng)大齒輪的扭矩，經(jīng)左、右兩套單級(jí)行星機(jī)構(gòu)，分別傳給左、右驅(qū)動(dòng)輪。

74直線行駛時(shí)，兩側(cè)行星機(jī)構(gòu)制動(dòng)器2抱緊，而半軸制動(dòng)器1完全松開。這時(shí)主動(dòng)的太陽輪帶動(dòng)行星輪沿著被制動(dòng)的齒圈滾動(dòng)，從而帶動(dòng)兩側(cè)的行星架和半軸，以低于太陽輪的轉(zhuǎn)速同向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向時(shí)，應(yīng)先將內(nèi)側(cè)的行星機(jī)構(gòu)制動(dòng)器逐漸放松，使該側(cè)的齒圈漸漸轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)力矩漸漸減小。2024/7/275

于是傳到該側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的扭矩逐漸減小，發(fā)動(dòng)機(jī)大部分動(dòng)力傳至快速側(cè)履帶，形成轉(zhuǎn)向力矩，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。但這時(shí)慢速側(cè)履帶的驅(qū)動(dòng)力仍為正值。當(dāng)慢速側(cè)行星機(jī)構(gòu)制動(dòng)器完全松開時(shí)，使作用于行星架上的力矩為零，故慢速側(cè)履帶的驅(qū)動(dòng)力亦為零，該側(cè)履帶即成為被動(dòng)的，被機(jī)架推向前進(jìn)。如將行星機(jī)構(gòu)制動(dòng)器完全放松，然后又將半軸制動(dòng)器加以制動(dòng)，則該側(cè)履帶被機(jī)架推向前進(jìn)時(shí)，還要克服制動(dòng)器的摩擦力矩，拖拉機(jī)將以更小的半徑轉(zhuǎn)向。如半軸制動(dòng)器完全制動(dòng)住，則拖拉機(jī)將原地轉(zhuǎn)彎。2024/7/2

③雙差速器式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。履帶拖拉機(jī)也可采用雙差速器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。雙差速器一般常用的結(jié)構(gòu)有圓柱齒輪式和圓錐齒輪式兩種。圖13-23為雙差速器的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。76圓錐齒輪式雙差速器（圖13-23a）有內(nèi)、外兩套行星齒輪。內(nèi)行星齒輪與半軸齒輪嚙合，與普通單差速器相同。外行星齒輪與制動(dòng)齒輪嚙合，制動(dòng)齒輪與制動(dòng)器的制動(dòng)鼓是連成一體的。2024/7/2

當(dāng)拖拉機(jī)直線行駛時(shí)。兩邊制動(dòng)器時(shí)放松，外行星齒輪帶動(dòng)制動(dòng)齒輪空轉(zhuǎn)，動(dòng)力經(jīng)內(nèi)行星齒輪和半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)輪。這時(shí)雙差速器只起單差速器的作用。當(dāng)制動(dòng)一側(cè)制動(dòng)齒輪時(shí)，就向該側(cè)轉(zhuǎn)向。這時(shí)內(nèi)、外行星齒輪除隨差速器殼一起轉(zhuǎn)動(dòng)外，外行星齒輪還沿制動(dòng)齒輪滾動(dòng)而產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，并帶著內(nèi)行星齒輪一起自轉(zhuǎn)，使該側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速降低，另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速增高。同時(shí)，外行星齒輪將一部分扭矩傳給制動(dòng)齒輪而消耗在制動(dòng)器上，這就使該側(cè)履帶的驅(qū)動(dòng)力小于另一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。圓柱齒輪式雙差速器的工作原理與錐齒輪式的相同。

雙差速器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，壽命長，轉(zhuǎn)向時(shí)可以不降低拖拉機(jī)的平均速度。如果選擇適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比，減少制動(dòng)器所消耗的動(dòng)力，有助于減小轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。772024/7/278

但與上述另外兩種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相比，雙差速器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在使用性能上還有以下兩個(gè)缺點(diǎn)：

①拖拉機(jī)的“最小轉(zhuǎn)彎半徑”較大。這是因?yàn)楫?dāng)制動(dòng)齒輪全制動(dòng)時(shí)，半軸齒輪并沒有停止轉(zhuǎn)動(dòng)，只是使它的轉(zhuǎn)速減小到最小值，所以拖拉機(jī)不可能原地轉(zhuǎn)向，且雙差速器的傳動(dòng)比越大，最小轉(zhuǎn)彎半徑也越大。

②拖拉機(jī)的直線行駛保持性較差。這是因?yàn)殡p差速器具有和單差速器相同的運(yùn)動(dòng)特性，即如果某一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速比差速器殼的轉(zhuǎn)速減小了某一數(shù)值的話，必然會(huì)引起另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速增加相應(yīng)的數(shù)值，因此拖拉機(jī)容易自動(dòng)走偏。2024/7/279（2）轉(zhuǎn)向操縱的機(jī)構(gòu)

①對(duì)于轉(zhuǎn)向離合器式，其轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)為2個(gè)操縱桿，分別操縱兩個(gè)轉(zhuǎn)向離合器，以及左、右制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以操縱兩個(gè)制動(dòng)器。

②對(duì)于行星齒輪式，其轉(zhuǎn)向操縱桿機(jī)構(gòu)有兩個(gè)，一個(gè)是左、右行星機(jī)構(gòu)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，另一個(gè)是左、右半軸制動(dòng)機(jī)構(gòu)。

③對(duì)于雙差速器式，其轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)為左、右制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2024/7/2二、手扶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)80

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2024/7/2822.手扶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

手扶拖拉機(jī)分有尾輪和無尾輪兩種類型。無尾輪手扶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向方式主要是通過改變兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛?cè)丝赏ㄟ^對(duì)手扶架施加一定的轉(zhuǎn)向力矩以協(xié)助轉(zhuǎn)向。有尾輪的手扶拖拉機(jī)，通過兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力差，同時(shí)偏轉(zhuǎn)尾輪來協(xié)助轉(zhuǎn)向。手扶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)常采用牙嵌式離合器，如圖13-25所示。轉(zhuǎn)向離合器一般設(shè)在變速箱內(nèi)，由轉(zhuǎn)向撥叉、轉(zhuǎn)向齒輪、牙嵌式離合器轉(zhuǎn)向軸以及中央傳動(dòng)從動(dòng)齒輪和操縱部分的轉(zhuǎn)向把手、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向臂等組成。轉(zhuǎn)向軸中間套裝著中央傳動(dòng)從動(dòng)齒輪，由彈性擋圈限位，該齒輪兩端和左、右兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪的內(nèi)端都有結(jié)合牙嵌，組成左、右兩個(gè)牙嵌式轉(zhuǎn)向離合器。2024/7/2832024/7/284

當(dāng)拖拉機(jī)直線行駛時(shí)，左、右兩個(gè)牙嵌式轉(zhuǎn)向離合器接合，兩轉(zhuǎn)向齒輪與中央傳動(dòng)從動(dòng)齒輪嵌合在一起，將動(dòng)力傳給最終傳動(dòng)，使兩驅(qū)動(dòng)輪得到相等的轉(zhuǎn)矩而前進(jìn)。當(dāng)需要向左轉(zhuǎn)向時(shí)，捏住左邊轉(zhuǎn)向把手，通過轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向臂拉動(dòng)轉(zhuǎn)向撥叉，使左側(cè)的轉(zhuǎn)向齒輪壓縮彈簧向左移動(dòng)，轉(zhuǎn)向齒輪的結(jié)合爪與中央傳動(dòng)從動(dòng)齒輪左側(cè)結(jié)合爪脫離，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力被切斷，不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪仍照常轉(zhuǎn)動(dòng)，于是拖拉機(jī)向左轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)彎后，松開轉(zhuǎn)向把手，恢復(fù)動(dòng)力傳遞，手扶拖拉機(jī)下坡時(shí)，由于內(nèi)燃機(jī)起到拖動(dòng)即制動(dòng)作用，所以下坡轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)反向操作，即左轉(zhuǎn)時(shí)操縱右側(cè)轉(zhuǎn)向離合器，右轉(zhuǎn)時(shí)拉緊左轉(zhuǎn)向手把。拖拉機(jī)又開始直行。2024/7/285思考題1.汽車拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向方式有哪些種？各自特點(diǎn)及適用場(chǎng)合是什么？2.汽車轉(zhuǎn)向軸內(nèi)外輪必須滿足的理論轉(zhuǎn)角關(guān)系式是什么？3.用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪出偏轉(zhuǎn)車輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成并加以說明。4.分析齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的工作原理與特點(diǎn)。5.分析循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的工作原理與特點(diǎn)。6.分析蝸桿指桿式轉(zhuǎn)向器的工作原理與特點(diǎn)。7.對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)有哪些要求？常用的是那種結(jié)構(gòu)形式？在布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？8.簡(jiǎn)述液壓助力轉(zhuǎn)向的原理與特點(diǎn)。9.簡(jiǎn)述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的原理與特點(diǎn)。2024/7/28610.簡(jiǎn)述全液壓式轉(zhuǎn)向原理與特點(diǎn)。11.簡(jiǎn)述線控轉(zhuǎn)向原理與特點(diǎn)。12.轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比，傳動(dòng)裝置的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比指的是什么？他們之間有什么關(guān)系？13.轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比指的是什么？力傳動(dòng)比和角傳動(dòng)比有何關(guān)系？14.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的變化特性是什么？在不裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向的車上采用什么措施來解決輕和靈的矛盾？15.轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)副中的間隙隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角應(yīng)如何變化？為什么？16.分析履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向原理。17.分析帶尾輪手扶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向原理。思考題

汽車拖拉機(jī)學(xué)2024/7/2《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件第十四章制動(dòng)系統(tǒng)第十四章制動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)制動(dòng)器第三節(jié)制動(dòng)傳動(dòng)裝置《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件2024/7/288第十四章的教學(xué)內(nèi)容制動(dòng)系統(tǒng)的基本原理制動(dòng)系統(tǒng)的組成第十四章的重點(diǎn)、難點(diǎn)掌握鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理掌握鼓式制動(dòng)器制動(dòng)原理掌握拖拉機(jī)全盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理掌握制動(dòng)主缸原理掌握真空助力制動(dòng)原理第十四章的教學(xué)要求1.鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理與實(shí)踐2.鼓式制動(dòng)器制動(dòng)原理與實(shí)踐3.拖拉機(jī)全盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理與實(shí)踐4.制動(dòng)主缸原理與實(shí)踐5.真空助力制動(dòng)原理與實(shí)踐第十四章的課程思政融入點(diǎn)扎根“三農(nóng)”安全意識(shí)工匠精神創(chuàng)新思維第十四章的課程思政的育人目標(biāo)課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理與實(shí)踐1.為何浮鉗盤式制動(dòng)器逐漸取代了定鉗盤式制動(dòng)器？2.浮鉗盤式制動(dòng)器是如何實(shí)現(xiàn)制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)的？3.浮鉗盤是如何實(shí)現(xiàn)全壽命周期設(shè)計(jì)的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT安全意識(shí)工匠精神創(chuàng)新思維鼓式制動(dòng)器制動(dòng)原理與實(shí)踐1.鼓式制動(dòng)器為何有多種類型？2.鼓式制動(dòng)器如何實(shí)現(xiàn)雙向增力的？3.鼓式制動(dòng)器是如何實(shí)現(xiàn)制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)的？4.鼓式制動(dòng)器為何逐漸被鉗盤式制動(dòng)器所取代？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT安全意識(shí)工匠精神創(chuàng)新思維第十四章的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表(1)課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效拖拉機(jī)全盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理與實(shí)踐1.拖拉機(jī)上為何采用全盤式制動(dòng)器？2.全盤式制動(dòng)器是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增力的？3.全盤式制動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制嗎？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”安全意識(shí)工匠精神創(chuàng)新思維制動(dòng)主缸原理與實(shí)踐1.制動(dòng)主缸是如何實(shí)現(xiàn)增壓的？2.為何采用串聯(lián)雙腔式制動(dòng)主缸？3.制動(dòng)踏板自由行程過大或過小對(duì)制動(dòng)主缸性能有何影響？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT安全意識(shí)工匠精神創(chuàng)新思維真空助力制動(dòng)原理與實(shí)踐1.真空助力器是如何實(shí)現(xiàn)制動(dòng)助力的？2.真空源來自哪兒？若沒有真空源怎么辦？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT科學(xué)精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維第十四章的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表(1)第一節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)概述952024年7月2日第一節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)的基本原理與組成962024年7月2日

拖拉機(jī)、汽車在行駛中經(jīng)常需要減速甚至緊急停車，如在彎道、不平道路行駛時(shí)，必須及時(shí)降低車速，遇有障礙物或碰撞行人、其他車輛的事故時(shí)，更需要在盡可能短的距離內(nèi)降低車速，甚至緊急停車；下坡行駛時(shí)需要控制車速、保持穩(wěn)定行駛；使已停止的車輛不受坡路和風(fēng)力等影響而保持靜止不動(dòng)等。上述情況均需要借助制動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于拖拉機(jī)來說，在田間作業(yè)時(shí)還經(jīng)常使用單邊制動(dòng)來協(xié)助轉(zhuǎn)向，并經(jīng)常需要配合離合器安全而可靠地掛接農(nóng)機(jī)具。一、制動(dòng)系統(tǒng)的功用972024年7月2日

由此可見，制動(dòng)系統(tǒng)的功用如下：①根據(jù)道路條件與交通狀況，使車輛減速或在最短距離內(nèi)停車。②下坡行駛時(shí)限制車速，保持行駛的安全、穩(wěn)定。③使車輛可靠地停放原地，保持不動(dòng)。④協(xié)助或?qū)崿F(xiàn)拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向。982024年7月2日1.按制動(dòng)系的功用分類①行車制動(dòng)系統(tǒng)。使行駛中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。它是在行車過程中經(jīng)常使用的。②駐車制動(dòng)系統(tǒng)。使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的一套裝置。③第二制動(dòng)系。在行車制動(dòng)系失效的情況下，保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的一套裝置稱為第二制動(dòng)裝置。在許多國家的制動(dòng)法規(guī)中規(guī)定，第二制動(dòng)系統(tǒng)也是汽車必須具備的。④輔助制動(dòng)系。在汽車下長坡時(shí)用以穩(wěn)定車速的一套裝置。例如，經(jīng)常行駛在山區(qū)的汽車，若單靠行車制動(dòng)系來達(dá)到下長坡時(shí)穩(wěn)定車速的目的，則可能導(dǎo)致行車制動(dòng)系的制動(dòng)器過熱而降低制動(dòng)效能，甚至完全失效。因此，山區(qū)用汽車應(yīng)具備此裝置。二、制動(dòng)系統(tǒng)的類型992024年7月2日2.按制動(dòng)系的制動(dòng)能源分類①人力制動(dòng)系統(tǒng)。以駕駛?cè)说募◇w作為唯一的制動(dòng)能源的制動(dòng)系。②動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形成的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系。③伺服制動(dòng)系統(tǒng)。兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系。3.按照制動(dòng)能量的傳輸方式分類可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳輸方式的制動(dòng)系統(tǒng)可稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。第一節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)概述1002024年7月2日三、制動(dòng)系統(tǒng)的組成與工作原理1.制動(dòng)系統(tǒng)的組成

車輛制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)器和操縱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成（圖14-1）。現(xiàn)代拖拉機(jī)、汽車廣泛采用機(jī)械摩擦制動(dòng)器，通過摩擦作用力直接產(chǎn)生摩擦力矩迫使車輪減速或停轉(zhuǎn)。1012024年7月2日

制動(dòng)器由旋轉(zhuǎn)部分、固定部分和張開機(jī)構(gòu)所組成。旋轉(zhuǎn)部分是制動(dòng)鼓，固定在輪轂上并隨車輪一起旋轉(zhuǎn)。固定部分主要包括制動(dòng)蹄和制動(dòng)底板等，制動(dòng)蹄上鉚有摩擦片，下端鉸接在支承銷上，上端用回位彈簧拉緊壓靠在輪缸內(nèi)的活塞上。支承銷和輪缸分都固定在制動(dòng)底板上。制動(dòng)底板用螺釘與轉(zhuǎn)向節(jié)凸緣（前橋）或橋殼凸緣（后橋）固定在一起。液壓式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由制動(dòng)踏板、推桿、制動(dòng)主缸、管路和制動(dòng)輪缸等組成。

較為完善的制動(dòng)系還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置以及報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。1022024年7月2日

103第一節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)概述1042024年7月2日

為保證拖拉機(jī)、汽車能在安全條件下充分發(fā)揮動(dòng)力性，制動(dòng)系統(tǒng)必須滿足以下基本要求。①制動(dòng)可靠。評(píng)價(jià)拖拉機(jī)、汽車制動(dòng)性能的指標(biāo)一般有制動(dòng)距離、制動(dòng)速度、制動(dòng)力和制動(dòng)時(shí)間等指標(biāo)以及制動(dòng)的持久性，要求制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠。即便在系統(tǒng)的某些部件喪失能力時(shí)，也不至于完全喪失制動(dòng)能力。為此，制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)裝有必要的安全設(shè)備和警報(bào)裝置。四、對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求②操縱輕便。車輛特別是汽車行駛過程中需要經(jīng)常操縱制動(dòng)系統(tǒng)，操縱作用力不應(yīng)過大，否則駕駛?cè)巳菀灼?。因此，乘用車要求施于踏板上的最大力不大?00N；其他汽車不超過700N(GB7258—2017)。拖拉機(jī)要求施于踏板上的力不大于600N,施于手動(dòng)制動(dòng)裝置上操縱力不大于400N(GB/T3871.6—2006)。③制動(dòng)平順。汽車制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力應(yīng)逐漸、連續(xù)增加；解除制動(dòng)時(shí)制動(dòng)作用應(yīng)迅速消失。在車輪跳動(dòng)或拖拉機(jī)、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，不應(yīng)影響制動(dòng)力。1051062024年7月2日④制動(dòng)穩(wěn)定性好。制動(dòng)時(shí)，前、后車輪上的制動(dòng)力分配應(yīng)合理，即左、右輪上的制動(dòng)力應(yīng)相等，以免汽車在制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑和跑偏。對(duì)掛車的制動(dòng)作用略早于主車，掛車自行脫掛時(shí)能自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng)。⑤散熱性好。摩擦片的抗熱衰退能力高，磨損后的間隙應(yīng)能調(diào)整，并且防塵、防水、防油。⑥減少公害。要求制動(dòng)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲盡可能小，并力求減小飛散在空氣中對(duì)人體有害的石棉纖維。第二節(jié)制動(dòng)器1072024/7/2第二節(jié)制動(dòng)器1082024/7/2一、制動(dòng)器的類型

制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車上用作車輪制動(dòng)器或緩速器；液力式制動(dòng)器一般只用作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動(dòng)器。

摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式、盤式和帶式3種。帶式制動(dòng)器只用作中央制動(dòng)器；鼓式和盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式有多種，如圖14-2所示。第二節(jié)制動(dòng)器1092024/7/2二、盤式制動(dòng)器

盤式制動(dòng)器是目前汽車、特別是轎車上廣泛應(yīng)用的一種制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面為工作表面的金屬圓盤，稱為制動(dòng)盤；固定元件是形似鉗形的制動(dòng)鉗。根據(jù)制動(dòng)盤接觸面的大小，盤式制動(dòng)器分為鉗盤式制動(dòng)器和全盤式制動(dòng)器。1.鉗盤式制動(dòng)器

鉗盤式制動(dòng)器分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。（1）定鉗盤式制動(dòng)器

定鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗固定安裝在車橋上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，因而其中必須在制動(dòng)盤兩側(cè)都裝設(shè)制動(dòng)塊促動(dòng)裝置（例如相當(dāng)于制動(dòng)輪缸的液壓缸），以便分別將兩側(cè)的制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤。1102024/7/2

圖14-3所示的是定鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。跨置在制動(dòng)盤上的制動(dòng)鉗固定安裝在車橋上，它既不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，其內(nèi)的兩個(gè)活塞分別位于制動(dòng)盤的兩側(cè)。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)油液由制動(dòng)總泵（制動(dòng)主缸）經(jīng)進(jìn)油口進(jìn)入鉗體中兩個(gè)相通的液壓腔中（相當(dāng)于制動(dòng)輪缸），將兩側(cè)的制動(dòng)塊壓向與車輪固定連接的制動(dòng)盤，從而產(chǎn)生制動(dòng)力。1112024/7/2（2）浮鉗盤式制動(dòng)器

圖14-4所示為浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖。制動(dòng)鉗體通過導(dǎo)向銷與車橋相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。制動(dòng)時(shí)，來自制動(dòng)總泵的液壓油通過進(jìn)油口進(jìn)入制動(dòng)油缸，推動(dòng)活塞及其上的制動(dòng)塊向右移動(dòng)，并壓到制動(dòng)盤上，于是制動(dòng)盤給活塞一個(gè)向左的反作用力，使得活塞連同制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗體整體沿銷釘向左移動(dòng)，直到制動(dòng)盤右側(cè)的制動(dòng)塊也壓到制動(dòng)盤上。此時(shí)，兩側(cè)的制動(dòng)塊都?jí)涸谥苿?dòng)盤上，夾住制動(dòng)盤使其制動(dòng)。1122024/7/2（3）鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整裝置

制動(dòng)過程中，制動(dòng)塊與制動(dòng)盤間存在著相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，兩者均有不同程度的磨損，制動(dòng)盤、制動(dòng)塊磨損后，制動(dòng)器的間隙會(huì)增大，制動(dòng)時(shí)活塞的行程增加，制動(dòng)器開始起作用的時(shí)間滯后，制動(dòng)效果下降。因此，制動(dòng)器的間隙應(yīng)隨時(shí)調(diào)整。鉗盤式制動(dòng)器制動(dòng)器制動(dòng)間隙為自動(dòng)調(diào)整，工作過程如圖14-5所示。1132024/7/2

矩形密封圈嵌在制動(dòng)輪缸的矩形槽內(nèi)，密封圈內(nèi)圓與活塞外圓配合較緊，制動(dòng)時(shí)活塞被壓向制動(dòng)盤，密封圈發(fā)生了彈性變形；解除制動(dòng)時(shí)，密封圈要恢復(fù)原狀，于是將活塞拉回原位。當(dāng)制動(dòng)盤與制動(dòng)塊磨損后，制動(dòng)器的制動(dòng)間隙增大，若間隙大于活塞的設(shè)置行程δ時(shí)，活塞在制動(dòng)液壓力的作用下，克服密封圈的摩擦阻力而繼續(xù)前移，直到實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)為止。解除制動(dòng)時(shí)，由于密封圈彈性變形量的限制，密封圈將活塞拉回的距離小于活塞前移的距離，則活塞與密封圈之間這一不可恢復(fù)的相對(duì)位移便補(bǔ)償了過量的間隙。1142024/7/22.全盤式制動(dòng)器

全盤式制動(dòng)器摩擦副的固定元件和旋轉(zhuǎn)元件皆是圓盤形，分別稱為固定盤和旋轉(zhuǎn)盤，其結(jié)構(gòu)原理與摩擦離合器相似。（1）構(gòu)造

全盤式制動(dòng)器裝在差速器殼體軸承座13的箱壁與半軸殼體7之間（圖14-6）。在半軸上裝有兩組兩面鉚有石棉襯片的摩擦盤8。它與半軸以花鍵連接和軸一起旋轉(zhuǎn)，并能沿軸向移動(dòng)。在兩組摩擦盤8之間安裝著壓盤10、12，它們以外圓支承在半軸殼體7內(nèi)的三個(gè)凸肩上，并能在較小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在壓盤10、12相對(duì)的內(nèi)表面上，各開有五個(gè)沿圓周均勻分布的球面斜槽。1152024/7/2

每個(gè)槽內(nèi)有一鋼球11，五根回位彈簧9將兩塊壓盤10、12拉攏在一起，將鋼球11夾緊在球面斜槽的深凹處。這樣，壓盤10、12與半軸殼體7、軸承座13的箱壁共同組成制動(dòng)器的不旋轉(zhuǎn)部分。兩塊壓盤10、12各通過一根斜拉桿1與內(nèi)拉桿2相連，而內(nèi)拉桿2再通過搖臂5、外拉桿6等一些桿件與制動(dòng)踏板相連。外拉桿6的長度可以調(diào)整，以保證在非制動(dòng)狀態(tài)下，搖臂5向后傾斜6°左右。調(diào)整螺母3可改變內(nèi)拉桿2的長度，以調(diào)整制動(dòng)器踏板的自由行程。1162024/7/21172024/7/2（2）工作過程與自動(dòng)增力原理

全盤式制動(dòng)器的制動(dòng)過程與自動(dòng)助力的作用原理如圖14-7所示。當(dāng)踩下踏板時(shí)，兩壓盤相對(duì)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，相當(dāng)于圖上沿箭頭方向相對(duì)移動(dòng)一定距離。于是鋼球由斜槽深凹處向淺處移動(dòng)，迫使壓盤產(chǎn)生軸向位移，直到和摩擦盤接觸產(chǎn)生制動(dòng)力矩（圖14-7b）。壓盤在摩擦盤帶動(dòng)下，順半軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，相當(dāng)于圖上兩塊壓盤一起沿箭頭方向移動(dòng)一個(gè)距離，直到一個(gè)壓盤上的凸耳A1靠到凸肩A為止。

在這個(gè)過程中鋼球和壓盤的相對(duì)位置保持不變。因此制動(dòng)力矩也未改變（圖14-7c）。當(dāng)壓盤的凸耳A1靠住凸肩A后，它就不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而另一壓盤在摩擦盤的帶動(dòng)下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。相當(dāng)于圖上壓盤沿箭頭方向繼續(xù)移動(dòng)，迫使鋼球進(jìn)一步向斜槽的更淺處移動(dòng)，把壓盤更向外頂開，進(jìn)一步壓緊摩擦盤，從而增大了制動(dòng)力矩（圖14-7d）?？梢娺@種制動(dòng)器是有自動(dòng)增力作用的。當(dāng)車輛倒退行駛時(shí)，其制動(dòng)過程和自行增力的作用原理與上述分析相同。1182024/7/21192024/7/21202024/7/23.盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)

盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)：（1）摩擦表面為平面，不易發(fā)生較大變形，制動(dòng)力矩較穩(wěn)定。（2）熱穩(wěn)定性好，受熱后制動(dòng)盤只在徑向膨脹，不影響制動(dòng)間隙。（3）受水浸漬后，在離心力的作用下水很快被甩干，摩擦片上的剩水也由于壓力高而較容易被擠出。（4）制動(dòng)力矩與汽車行駛方向無關(guān)；制動(dòng)間隙小，便于自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙。（5）摩擦片容易檢查，維護(hù)和更換。不足之處是摩擦副敞開在空氣中，易受灰塵侵襲，磨損較大。

第二節(jié)制動(dòng)器1212024/7/2三、鼓式制動(dòng)器

鼓式制動(dòng)器又稱為蹄式制動(dòng)器，其制動(dòng)元件是兩塊外圓表面鉚有摩擦材料、形似馬蹄的制動(dòng)蹄，旋轉(zhuǎn)元件是與車輪相連的制動(dòng)鼓。制動(dòng)原理是靠制動(dòng)蹄張開與制動(dòng)鼓的內(nèi)圓表面壓緊時(shí)的摩擦作用。與帶式制動(dòng)器相比，蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊、操縱力較小、散熱性能較好，但制動(dòng)蹄磨損不均勻。目前在輪式拖拉機(jī)、多數(shù)摩托車和部分汽車上采用。

鼓式制動(dòng)器有領(lǐng)從蹄式、單向雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等多種結(jié)構(gòu)形式（圖14-8）。1222024/7/21232024/7/21.領(lǐng)從蹄式

領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端（圖14-8a）。張開裝置有兩種形式：第一種用凸輪或楔塊式張開裝置（圖14-9），其中，平衡凸塊式（圖14-9b）和楔塊式（圖14-9c）張開裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)楔塊是浮動(dòng)的，故能保證作用在兩蹄上的張開力相等。非平衡式的制動(dòng)凸輪（圖14-9a）的中心是固定的，所以不能保證作用在兩蹄上的張開力相等。第二種用兩個(gè)活塞直徑相等的輪缸（液壓驅(qū)動(dòng)），可保證作用在兩蹄上的張開力相等。

領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中游；前進(jìn)、倒退行駛的制動(dòng)效果不變；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙。但領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器兩蹄片上的單位壓力不等（在兩蹄上摩擦襯片面積相同的條件下），因而，產(chǎn)生兩蹄襯片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動(dòng)回路作用下工作。1241252024/7/2

領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器得到廣泛應(yīng)用，特別是乘用車和總質(zhì)量較小的商用車的后輪制動(dòng)器用得較多。1262024/7/22.單向雙領(lǐng)蹄式

單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端，如圖14-8b所示：領(lǐng)蹄的固定端在下方，從蹄的固定端在上方。每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一方。

汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，這種制動(dòng)器的制動(dòng)效能相當(dāng)高。由于有兩個(gè)輪缸，故可以用兩個(gè)各自獨(dú)立的回路分別驅(qū)動(dòng)兩蹄片。除此之外，這種制動(dòng)器易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙，使兩蹄片上的單位壓力相等，從而還有磨損程度相近、壽命相同等優(yōu)點(diǎn)。單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能穩(wěn)定性，僅強(qiáng)于增力式制動(dòng)器。當(dāng)?shù)管囍苿?dòng)時(shí)，由于兩蹄片皆為雙從蹄，使制動(dòng)效能明顯下降。與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器比較，由于多了一個(gè)輪缸，結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。1272024/7/2這種制動(dòng)器適用于前進(jìn)制動(dòng)時(shí)前軸動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，而倒車制動(dòng)時(shí)前軸動(dòng)軸荷及附著力小于后軸的汽車前輪上。它之所以不用于后輪，還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對(duì)稱的輪缸，難以附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.雙向雙領(lǐng)蹄式

雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩蹄片浮動(dòng)，用各有兩個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片（圖14-8c）。1282024/7/2

無論是前進(jìn)或者是倒退制動(dòng)，這種制動(dòng)器的兩塊蹄片始終為領(lǐng)蹄，所以制動(dòng)效能相當(dāng)高，而且不變。由于制動(dòng)器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)輪缸，所以適用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)一套管路失效后，制動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。除此之外，雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩蹄片上單位壓力相等，因而磨損程度相近，壽命相同。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器因有兩個(gè)輪缸，故結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙調(diào)整困難是它的缺點(diǎn)。

雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器得到比較廣泛的應(yīng)用。如用于后輪，則需另設(shè)中央駐車制動(dòng)器。1292024/7/24.雙從蹄式

雙從蹄式制動(dòng)器的兩蹄片各有一個(gè)固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄片的不同端，并用各有一個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片（圖14-8d）。雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)器效能穩(wěn)定性最好，但因制動(dòng)器效能最低，所以很少采用。5.單向增力式

單向增力式制動(dòng)器的兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)，兩蹄下端經(jīng)推桿相互連接成一體，制動(dòng)器僅有一個(gè)輪缸用來產(chǎn)生推力張開蹄片（圖14-8e）。1302024/7/2

汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，兩蹄片皆為領(lǐng)蹄，次領(lǐng)蹄上不存在輪缸張開力，而且由于領(lǐng)蹄上的摩擦力經(jīng)推桿作用到次領(lǐng)蹄，使制動(dòng)器效能很高，居各式制動(dòng)器之首。與雙向增力式制動(dòng)器比較，這種制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。因兩塊蹄片都是領(lǐng)蹄，所以制動(dòng)器效能穩(wěn)定性相當(dāng)差。倒車制動(dòng)時(shí)，兩蹄又皆為從蹄，使制動(dòng)器效能很低。又因兩蹄片上單位壓力不等，造成蹄片磨損不均勻、壽命不一樣。這種制動(dòng)器只有一個(gè)輪缸，故不適合用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，另外由于兩蹄片下部聯(lián)動(dòng)，使調(diào)整蹄片間隙變得困難。

少數(shù)總質(zhì)量不大的商用車用其作為前輪制動(dòng)器。1312024/7/26.雙向增力式

雙向增力式制動(dòng)器的兩蹄片端部有一個(gè)制動(dòng)時(shí)不同時(shí)使用的共用支點(diǎn)，支點(diǎn)下方有一輪缸，內(nèi)裝兩個(gè)活塞用來同時(shí)驅(qū)動(dòng)張開兩蹄片，兩蹄片下方經(jīng)推桿連接成一體（圖14-8f）。

與單向增力式不同的是，次領(lǐng)蹄上也作用有來自輪缸活塞推壓的張開力，盡管這個(gè)張開力的作用效果較小，但因次領(lǐng)蹄下端受有來自主領(lǐng)蹄經(jīng)推桿作用的張開力很大，結(jié)果次領(lǐng)蹄上的制動(dòng)力矩能大到主領(lǐng)蹄制動(dòng)力矩的2～3倍。因此，采用這種制動(dòng)器以后，即使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中不用伺服裝置，也可以借助很小的踏板力得到很大的制動(dòng)力矩。這種制動(dòng)器前進(jìn)與倒車的制動(dòng)效果不變。

雙向增力式制動(dòng)器因兩蹄片均為領(lǐng)蹄，所以制動(dòng)器效能穩(wěn)定性比較差。除此之外，兩蹄片上單位壓力不等，故磨損不均勻，壽命不同。調(diào)整間隙工作與單向增力式一樣比較困難。因只有一個(gè)輪缸，故制動(dòng)器不適合用于有的雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。132第二節(jié)制動(dòng)器1332024/7/2四、帶式制動(dòng)器

帶式制動(dòng)器（也稱外束型鼓式制動(dòng)器）的制動(dòng)元件是一條環(huán)形、內(nèi)圓表面鉚有摩擦襯面的鋼帶，旋轉(zhuǎn)元件是以外圓表面為工作面的制動(dòng)鼓，鋼帶均勻地環(huán)包著制動(dòng)鼓的外表面。主要用在履帶式拖拉機(jī)上。根據(jù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)帶拉緊方式不同，帶式制動(dòng)器可分為單端拉緊式、雙端拉緊式和浮動(dòng)式3種形式（圖14-10），它們的制動(dòng)效果不同。1342024/7/2

1352024/7/22.雙端拉緊帶式制動(dòng)器

如圖14-10b所示，制動(dòng)帶的兩端均與杠桿鉸鏈連接。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)帶的兩端同時(shí)拉緊，不論拖拉機(jī)前進(jìn)還是后退，可用兩端的操縱力獲得相同的制動(dòng)效果，同時(shí)，為消除帶與制動(dòng)鼓之間的間隙所需的踏板行程可減少，因此有條件增大操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。這樣可使其實(shí)際的操縱力控制在單端拉緊式制動(dòng)鼓正反轉(zhuǎn)時(shí)所需的操縱力之間。這種帶式制動(dòng)器的制動(dòng)過程較單端拉緊帶式制動(dòng)器平順。3.浮動(dòng)帶式制動(dòng)器

如圖14-10c所示，浮式制動(dòng)器的作用原理與單端拉緊式相同，所不同的是，松緊端隨制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向的改變而彼此互換，且始終使松端與踏板相連。因此，無論拖拉機(jī)前進(jìn)還是倒車，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器均起自行助力作用，使操縱輕便。其缺點(diǎn)是構(gòu)造較復(fù)雜、調(diào)整不便，制動(dòng)過程也不夠平順。136第三節(jié)制動(dòng)傳動(dòng)裝置1372024年7月2日1382024年7月2日

制動(dòng)傳動(dòng)裝置是將駕駛?cè)嘶蚱渌麆?dòng)力源的作用力傳到制動(dòng)器，同時(shí)控制制動(dòng)器工作，從而獲得所需要的制動(dòng)力矩。制動(dòng)傳動(dòng)裝置主要有液壓式、氣壓式、機(jī)械式3種形式。乘用車一般采用液壓式，商用車一般采用氣壓式，拖拉機(jī)一般采用機(jī)械式。第三節(jié)制動(dòng)傳動(dòng)裝置1392024年7月2日一、液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置

液壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置是利用特制油液作為傳力介質(zhì)，將駕駛?cè)耸┯谔ぐ迳系牧Ψ糯蠛髠髦林苿?dòng)器，推動(dòng)制動(dòng)蹄產(chǎn)生制動(dòng)作用。雙管路液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置是利用彼此獨(dú)立的雙腔制動(dòng)主缸，通過兩套獨(dú)立管路，分別控制兩橋或三橋的車輪制動(dòng)器。其特點(diǎn)是若其中一套管路發(fā)生故障而失效時(shí)，另一套管路仍能繼續(xù)起制動(dòng)作用，從而提高車輛制動(dòng)的可靠性和行車安全性。1.雙管路制動(dòng)傳動(dòng)裝置布置形式

雙管路的布置力求當(dāng)一套管路發(fā)生故障而失效時(shí)，只引起制動(dòng)效能的降低，但其前、后橋制動(dòng)力分配的比值最好不變，以保持汽車良好的操縱性和穩(wěn)定性。雙管路的布置方案在各型汽車上各不同，可歸納為如下幾種：1402024年7月2日（1）一軸對(duì)一軸（II）型

如圖14-11a所示。前軸制動(dòng)器與后軸制動(dòng)器各有一套管路。這種布置型式最為簡(jiǎn)單，可與單輪缸鼓式制動(dòng)器配合使用。是發(fā)動(dòng)機(jī)前置，后輪驅(qū)動(dòng)式汽車廣泛采用的一種布置型式。其缺點(diǎn)是當(dāng)一套管路失效時(shí)，前后橋制動(dòng)力分配的比值被破壞。1412024年7月2日（2）交叉（X）型

如圖14-11b所示。一軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與另一軸對(duì)側(cè)車輪制動(dòng)器同屬一個(gè)管路。在任一管路失效時(shí)，剩余總制動(dòng)力都能保持正常值的50％，且前后橋制動(dòng)力分配比值保持不變，有利于提高制動(dòng)穩(wěn)定性。這種布置型式得到廣泛應(yīng)用。（3）一軸半對(duì)半軸（HI）型

如圖14-11c所示。每側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后輪制動(dòng)器輪缸屬于一套管路，其余的前輪輪缸屬于另一套管路。（4）半軸一輪對(duì)半軸一輪（LL）型

如圖14-11d所示。兩套管路分別對(duì)兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器起作用。1422024年7月2日（5）雙半軸對(duì)雙半軸（HH）型

如圖14-11e所示。每套管路均只對(duì)每個(gè)前、后輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸起作用。由于HI、LL、HH型布置型式復(fù)雜，應(yīng)用較少。其中HH型和LL型在任一套回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力比值均與正常情況相同，HH型剩余總制動(dòng)力可達(dá)正常值的50％左右，LL型則為80％。HI型單用一軸半管路時(shí)剩余制動(dòng)力較大。1432024年7月2日2.制動(dòng)傳動(dòng)裝置的組成

雙管路液壓制動(dòng)系統(tǒng)由制動(dòng)踏板、真空助力器、儲(chǔ)液室、串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸、輪缸及油管和接頭等組成（圖14-12）。踏板和制動(dòng)主缸裝在車架上，制動(dòng)主缸與裝在制動(dòng)底板上的輪缸均裝有活塞，用油管互相連通，由于車輪是通過彈性懸架與車架聯(lián)系的，制動(dòng)主缸與輪缸的相對(duì)位置經(jīng)常變化，故制動(dòng)主缸與輪缸的連接油管除用鋼管外，部分有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的區(qū)段還用高強(qiáng)度的橡膠軟管連接。制動(dòng)前整個(gè)系統(tǒng)充滿了制動(dòng)油液。另外，串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸利用一個(gè)缸體，裝入兩個(gè)活塞，形成兩個(gè)彼此獨(dú)立的工作腔。一個(gè)制動(dòng)主缸與左前輪、右后輪的制動(dòng)管路連接；另一個(gè)制動(dòng)主缸與右前輪、左后輪的制動(dòng)管路連接。管路中還有各種管接頭和制動(dòng)燈開關(guān)等。1442024年7月2日1452024年7月2日3.制動(dòng)傳動(dòng)裝置的工作過程

制動(dòng)時(shí)，駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板，先使制動(dòng)主缸的后腔活塞工作，再使前腔活塞工作，將油液自制動(dòng)主缸中壓出并經(jīng)油管同時(shí)分別進(jìn)入前后各車輪缸內(nèi)，使輪缸活塞向外移動(dòng)，從而將制動(dòng)蹄壓靠到制動(dòng)鼓（盤）上，使汽車產(chǎn)生制動(dòng)。

在開始踩下制動(dòng)踏板、制動(dòng)蹄和制動(dòng)鼓（盤）之間的間隙消除之前，系統(tǒng)中的油壓并不高，只能克服制動(dòng)蹄回位彈簧的張力以及油液在管路中流動(dòng)的阻力。在制動(dòng)器間隙消失并開始產(chǎn)生制動(dòng)力矩時(shí)，油液壓力才隨踏板力繼續(xù)增長，車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力也隨之與踏板力成正比例地增長，直到完全制動(dòng)。1462024年7月2日

放開制動(dòng)踏板，制動(dòng)蹄和輪缸活塞在回位彈簧的作用下回位，將制動(dòng)油液壓回到制動(dòng)主缸，制動(dòng)作用即行解除。

顯然，管路液壓和制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩是與踏板力成線性關(guān)系的。若輪胎與路面間的附著力足夠，則汽車所受到的制動(dòng)力也與踏板力成線性關(guān)系。制動(dòng)系統(tǒng)的這項(xiàng)性能稱為制動(dòng)踏板感（或稱路感