汽車構(gòu)造課件-轉(zhuǎn)向系

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使駕駛員能夠控制車輛的行駛方向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向助力器等組成。導(dǎo)言安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車安全的重要組成部分，它直接影響著汽車的操控性能，保證駕駛員的安全。舒適性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠使駕駛員輕松自如地操控車輛，提供舒適的駕駛體驗(yàn)。穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠有效地控制車輛的行駛方向，確保車輛行駛的穩(wěn)定性和安全。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用方向控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使汽車能夠按照駕駛員的意愿改變行駛方向，實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)向操作。行駛穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過(guò)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，維持車輛在行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性，保證安全行駛。操控性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)影響汽車的操控性能，使其在不同的路況和速度下都能提供良好的駕駛體驗(yàn)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由多個(gè)關(guān)鍵部件組成，協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向功能。這些部件包括轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向懸架和前輪幾何結(jié)構(gòu)等。每個(gè)部件在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扮演著重要角色，并相互影響，共同完成轉(zhuǎn)向操作。轉(zhuǎn)向機(jī)11.轉(zhuǎn)向機(jī)作用將轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，并提供轉(zhuǎn)向助力。22.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向機(jī)通常由轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向齒輪或蝸桿、轉(zhuǎn)向齒條或蝸輪、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等組成。33.類型常見(jiàn)轉(zhuǎn)向機(jī)類型有齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)、蝸桿轉(zhuǎn)向機(jī)、液壓轉(zhuǎn)向機(jī)和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)。44.位置轉(zhuǎn)向機(jī)通常安裝在汽車的前部，靠近方向盤和轉(zhuǎn)向軸的位置。轉(zhuǎn)向機(jī)類型齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，應(yīng)用廣泛。蝸桿轉(zhuǎn)向機(jī)蝸桿轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)向輕便，轉(zhuǎn)向比大，但轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)復(fù)雜。液壓轉(zhuǎn)向機(jī)液壓轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)向輕松，助力強(qiáng)勁，但維修保養(yǎng)復(fù)雜。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)向輕便，節(jié)能環(huán)保，但成本較高。齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)是汽車上最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)向機(jī)類型之一。它使用齒輪和齒條來(lái)將轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向軸的線性運(yùn)動(dòng)。齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，因此被廣泛應(yīng)用于各種車輛上。蝸桿轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊蝸桿轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，易于安裝在車輛上。傳動(dòng)效率高蝸桿轉(zhuǎn)向機(jī)傳動(dòng)效率較高，能夠有效地將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向輪。轉(zhuǎn)向力輕由于蝸桿與蝸輪之間嚙合，能夠有效地降低轉(zhuǎn)向力，提高駕駛員的操控舒適性。液壓轉(zhuǎn)向機(jī)液壓轉(zhuǎn)向機(jī)利用液壓系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力，減輕駕駛員轉(zhuǎn)向操作力。液壓轉(zhuǎn)向機(jī)主要由轉(zhuǎn)向泵、轉(zhuǎn)向油缸、控制閥等組成。轉(zhuǎn)向泵提供液壓壓力，轉(zhuǎn)向油缸將液壓壓力轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向助力，控制閥控制液壓油流向。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)(EPS)是現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中常見(jiàn)的技術(shù)。它使用電動(dòng)機(jī)來(lái)輔助駕駛員轉(zhuǎn)向，從而降低轉(zhuǎn)向力，提高駕駛舒適性，并提升燃油經(jīng)濟(jì)性。EPS系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、傳感器、控制單元和轉(zhuǎn)向齒輪等組成，它們協(xié)同工作，根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入提供適當(dāng)?shù)闹?。轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸將轉(zhuǎn)向機(jī)的輸出力矩傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)，使車輪轉(zhuǎn)向。它是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分，連接著轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向節(jié)。轉(zhuǎn)向軸的形狀和長(zhǎng)度取決于汽車的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型。轉(zhuǎn)向軸通常由金屬管或金屬棒制成，并經(jīng)過(guò)表面處理，以提高其耐用性和強(qiáng)度。轉(zhuǎn)向軸類型直接連接型直接連接型轉(zhuǎn)向軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但轉(zhuǎn)向精度較低，容易產(chǎn)生磨損和間隙。滾珠軸承型滾珠軸承型轉(zhuǎn)向軸采用滾珠軸承作為軸承，可降低摩擦力，提高轉(zhuǎn)向精度和使用壽命。十字頭型十字頭型轉(zhuǎn)向軸通過(guò)十字頭連接轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向拉桿，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸的上下左右運(yùn)動(dòng)，提高轉(zhuǎn)向靈活性和操控性。直接連接型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單直接連接型轉(zhuǎn)向軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。轉(zhuǎn)向輕便轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向盤直接連接，轉(zhuǎn)向輕便，但轉(zhuǎn)向精度較低。維修方便維修時(shí)只需拆卸連接螺栓即可，方便快捷。滾珠軸承型轉(zhuǎn)向軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滾珠軸承型轉(zhuǎn)向軸采用滾珠軸承連接轉(zhuǎn)向軸各段。滾珠軸承可以承受更大的徑向載荷和軸向載荷，減少摩擦力，提高轉(zhuǎn)向精度和轉(zhuǎn)向靈活性。優(yōu)點(diǎn)與其他類型轉(zhuǎn)向軸相比，滾珠軸承型轉(zhuǎn)向軸具有更高的轉(zhuǎn)向精度和更長(zhǎng)的使用壽命。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝和維護(hù)。十字頭型11.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)十字頭型轉(zhuǎn)向軸采用十字形連接，連接處帶有滾珠軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，摩擦力小。22.優(yōu)點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)耐用，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，能承受較大的扭矩，適用于大型車輛。33.缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維修成本較高，靈活性不如滾珠軸承型。44.應(yīng)用場(chǎng)景多用于大型卡車、客車、工程機(jī)械等。轉(zhuǎn)向拉桿連接部件轉(zhuǎn)向拉桿連接轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向節(jié)，將轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到車輪。調(diào)節(jié)方向調(diào)整轉(zhuǎn)向拉桿的長(zhǎng)度可以改變轉(zhuǎn)向的靈敏度和穩(wěn)定性。安裝位置轉(zhuǎn)向拉桿通常安裝在轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向節(jié)之間，連接兩個(gè)部件。材料轉(zhuǎn)向拉桿通常由鋼材制成，以確保強(qiáng)度和耐久性。轉(zhuǎn)向拉桿的作用連接轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向拉桿將轉(zhuǎn)向機(jī)輸出端的力傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)?？刂妻D(zhuǎn)向角度拉桿長(zhǎng)度決定轉(zhuǎn)向角度的大小，并影響轉(zhuǎn)向精度。穩(wěn)定車輛行駛轉(zhuǎn)向拉桿將車輪連接到懸架系統(tǒng)，保證車輛行駛穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向節(jié)1連接橋梁轉(zhuǎn)向節(jié)將轉(zhuǎn)向拉桿與車輪連接在一起，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動(dòng)作。2承載結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向節(jié)承受車輪重量，并承受轉(zhuǎn)向過(guò)程中產(chǎn)生的力。3旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)向節(jié)允許車輪繞主銷軸線旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。4穩(wěn)定裝置轉(zhuǎn)向節(jié)包含轉(zhuǎn)向穩(wěn)定桿，確保車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)穩(wěn)定行駛。轉(zhuǎn)向節(jié)的作用連接車輪和轉(zhuǎn)向臂轉(zhuǎn)向節(jié)將轉(zhuǎn)向臂連接到車輪上，并通過(guò)轉(zhuǎn)向臂接受轉(zhuǎn)向機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)向指令，使車輪轉(zhuǎn)向。承載車輪重量轉(zhuǎn)向節(jié)通過(guò)轉(zhuǎn)向臂將車輪的重量傳遞到車架上，并提供對(duì)車輪的支撐和引導(dǎo)。轉(zhuǎn)向懸架轉(zhuǎn)向懸架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向懸架通常由轉(zhuǎn)向節(jié)、彈簧、減震器等組成，負(fù)責(zé)引導(dǎo)車輪轉(zhuǎn)向，并緩沖行駛過(guò)程中的沖擊。轉(zhuǎn)向懸架功能轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)連接車輪和車身，確保車輛穩(wěn)定行駛，并為轉(zhuǎn)向提供支撐和緩沖。轉(zhuǎn)向懸架的作用11.穩(wěn)定車身轉(zhuǎn)向懸架通過(guò)連接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和車輪，在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)穩(wěn)定車身，防止過(guò)度傾斜。22.吸收沖擊轉(zhuǎn)向懸架可吸收來(lái)自路面的沖擊，減少對(duì)車身的震動(dòng)，提高乘坐舒適度。33.保持轉(zhuǎn)向精度轉(zhuǎn)向懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了轉(zhuǎn)向的準(zhǔn)確性，使車輛能夠精確地按照駕駛員的意愿轉(zhuǎn)向。44.提升操控性能轉(zhuǎn)向懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合，為車輛提供良好的操控性能，提升駕駛員的操控體驗(yàn)。前輪幾何確保車輛行駛穩(wěn)定性前輪幾何參數(shù)影響車輛行駛的穩(wěn)定性，確保車輛在行駛過(guò)程中保持直線行駛，并防止車輛側(cè)滑或轉(zhuǎn)向過(guò)度。優(yōu)化轉(zhuǎn)向性能合理的前輪幾何參數(shù)可以優(yōu)化轉(zhuǎn)向性能，使車輛轉(zhuǎn)向更輕松、更準(zhǔn)確，并減少轉(zhuǎn)向時(shí)的抖動(dòng)或偏移。提升舒適性前輪幾何參數(shù)對(duì)車輛的舒適性也有一定影響，合理的參數(shù)可以減少顛簸和震動(dòng)，提高駕駛體驗(yàn)。主銷后傾角主銷后傾角是指主銷軸線與垂直于地面線的夾角，是指主銷軸線向后傾斜的角，角度通常為正值。1-3角度主銷后傾角通常在1-3度之間1-3方向主銷后傾角是指主銷軸線向后傾斜的角1-3作用增加轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，提高車輛行駛的直線行駛穩(wěn)定性主銷前傾角主銷前傾角是指主銷軸線與垂直于地面方向的夾角，前傾角用角度表示，前傾角使車輪在靜止?fàn)顟B(tài)下略微向前傾斜，也就是上端向車身方向傾斜，下端向車輪行駛方向傾斜。主銷前傾角可以提高車輛行駛的穩(wěn)定性，并有利于轉(zhuǎn)向的輕便性。主銷后傾角的作用提高行駛穩(wěn)定性主銷后傾角使車輛在直線行駛時(shí)，輪胎的接地面積更大，提高了行駛穩(wěn)定性。減小轉(zhuǎn)向阻力主銷后傾角使轉(zhuǎn)向輪在行駛過(guò)程中，更容易回到直線位置，減小了轉(zhuǎn)向阻力，使轉(zhuǎn)向更輕松。改善轉(zhuǎn)向特性主銷后傾角使車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向輪更容易回正，改善了轉(zhuǎn)向特性，使轉(zhuǎn)向更精準(zhǔn)。主銷前傾角的作用提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性當(dāng)車輛直線行駛時(shí)，主銷前傾角使車輪處于輕微內(nèi)傾狀態(tài)，增強(qiáng)了輪胎與地面的接觸面積，提高了車輛的穩(wěn)定性。減少轉(zhuǎn)向力由于主銷前傾角，車輪在轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)自動(dòng)回正，減少了駕駛員的轉(zhuǎn)向用力，提高了駕駛舒適性。輪距定義左右車輪中心之間的距離作用影響車輛行駛穩(wěn)定性和操控性調(diào)整可通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)向節(jié)上的調(diào)整螺栓來(lái)改變輪距的作用穩(wěn)定性輪距影響汽車行駛的穩(wěn)定性，更寬的輪距提供更大的橫向穩(wěn)定性，提高車輛在高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性。操控性輪距決定了車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)向角度，更大的輪距提供更小的轉(zhuǎn)向角度，使車輛更靈活，更容易操控。抓地力更大的輪距使輪胎接觸地面面積更大，提高了車輛的抓地力，從而提高了車輛的制動(dòng)性能和操控性