1、第一節汽車轉向系概述轉向系的功用：可改變汽車的行駛方向和保持汽車穩定的直線行駛。一、汽車轉向系的類型和組成：1、 類型：機械轉向系和動力轉向系機械轉向系：用司機體力為轉向能源，所有傳力件都是機械的。機械式轉向系的工作過程液壓動力轉向器的工作壓力可高達10MPa以上，故其部件尺寸很小。液壓系統工作時無噪聲，工作滯后時間短，而且能吸收來自不平路面的沖擊。因此，液壓動力轉向器已在各類各級汽車上獲得廣泛應用。以司機體力（小部分）作為轉向能源。以發動機動力（大部分）作為轉向能源。動力轉向器：機械轉向器轉向搖臂轉向節梯形臂轉向橫拉桿轉向油罐轉向控制閥轉向油泵轉向拉桿轉向動力缸轉向系轉向原理M轉向節臂M左轉

2、向節轉向梯形臂轉向直拉桿轉向器轉向搖臂轉向直拉桿2、機械轉向系的組成：轉向操縱機構：轉向盤、轉向軸、萬向節（上、下）、轉向傳動軸。（ 采用萬向傳動裝置有助于轉向盤和轉向器等部件和組件的通用化和系列化）轉向器：內設減速傳動付，作用減速增扭。轉向傳動機構：轉向搖臂、轉向主拉桿、轉向節臂、 轉向節、轉向梯形。3、轉向盤左置：交規是右側行駛。方向盤在左側，可使司機視野好，坐在司機身旁的乘客，能夠從車門直接走到人行道上。轉向盤轉向軸轉向萬向節轉向器轉向搖臂轉向直拉桿轉向節臂轉向節梯形臂橫拉桿轉向梯形4、轉向系的設計要求：（1）零部件應有足夠強度及剛度， 以保證汽車安全行駛。（2）汽車轉彎行駛時，全部車輪

3、應繞瞬時轉向中心旋轉，任何車輪不應有側滑。（3）汽車轉向行駛后，駕駛員松開轉向盤，轉向輪能自動返回到直線行駛位置并穩定行駛。（4）轉向輪碰撞到障礙物后，傳給轉向盤的反沖力要盡可能小。（5）轉向器和轉向傳動機構的球頭處，有消除因磨損而產生間隙的調整機構。（6）在車禍中，當轉向軸和轉向盤由于車架或車身變形而共同后移時，轉向系應有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。（7） 操縱輕便，以減輕司機勞動強度 。ctg 二、兩側轉向輪偏角之間的理想關系式：汽車轉彎時，內、外輪所駛過的距離是不等的，在后橋中，由于裝有差速器，可使左、右兩車輪以不同的轉速滾過不同的距離，基本上是純滾動而無滑動。但一般汽車的前橋（

4、從動橋）為一根剛性梁，汽車轉彎時，兩側車輪滾過不同的距離，勢必引起車輪沿路面的運動是既有滾動又有滑動。要保證汽車轉向時，每個車輪都作純滾動而不產生滑移，就必須使車輪的滾動軌跡符合一定的規律，即各輪的軸線在轉向時應交于一點，使所有的車輪繞著該點滾動。該點稱瞬時轉向中心。（由于汽車由直線轉彎 直線行駛，轉角由0大 小0，所以，軸線交點O是變化的，這些點統稱為瞬時轉向中心。）X+BLctg = ctg+ BL瞬心到外輪中心面的距離：XRLR =sin 稱為轉向半徑。轉向車輪作純滾動的充要條件是：外輪轉角；內輪轉角；B主銷中心距； L汽車軸距ctg 1= ctg1+B / L1對于雙橋轉向汽車：ctg

5、 2= ctg2+B / L2轉向車輪作純滾動的必要條件：由轉向梯行機構保證。 三、轉向系角傳動比：（1）操縱輕便性（2）轉向靈敏性轉向系角傳動比是指轉向盤轉角增量與安裝在轉向盤同側轉節相應轉角增量 之比。用 i表示。轉向系角傳動比對轉向系的影響很大。i = i1 i2i1= 轉向盤轉角增量?/轉向搖臂轉角增量p； i1越大，操縱越省力、輕便；但不能實現迅速轉向，即靈敏性較差。反之， i1過小，靈敏性增加，但司機操縱費力，易疲勞。解決矛盾的措施： （1）采用動力轉向器（2）采用變速比轉向器i2 = 轉向搖臂轉角增量 p/轉向盤同側轉向節的轉角增量k轉向系的傳動比 i主要由轉向器的傳動比 i1決

6、定。 i = M從/ M主= n主/ n從例如：齒輪齒條式變速比轉向器：使一個具有標準齒的小齒輪與一個具有變模數（mt）、變壓力角（t）的齒條相嚙合；即： 值可逆式轉向器+、較高特 點保證汽車轉向后，轉向輪自動回正，以降低疲勞、提高安全性；易將車輪受到的大部分沖擊力傳給轉向盤而產生“打手”現象應用在良好路面上行駛的車輛極限可逆式轉向器不可逆式轉向器+較高、較低+較高、很低既不會造成轉向器零件突然過載，又能給司機路感。轉向傳動機構承受沖擊力易損壞駕駛員無“路感”，且車輪不能自動回正越野車及工礦自卸車已淘汰第二節 轉向器 及轉向操縱機構一、轉向器傳動效率及轉向盤自由行程1、轉向器傳動效率正傳動效率

7、 + = 轉向搖臂的輸出功率 / 轉向軸的輸入功率（傳動方向與之相反時所求得的效率稱為逆傳動效率 ）2、轉向盤自由行程：轉向盤空轉階段稱轉向盤自由行程。用來克服轉向系內部的摩擦，各傳動件間裝配間隙。=10151、齒輪齒條式轉向器組成l.轉向盤 2.安全轉向軸 3.轉向節 4.轉向輪 5.轉向節臂6.轉向橫拉桿 7.轉向減振器 8.機械轉向器采用齒輪齒條式轉向器可以使轉向傳動機構簡化(不需轉向搖臂和轉向直拉桿等)。二、轉向器轉向器殼體防塵套轉向齒條齒輪壓塊嚙合間隙調整 彈簧調整螺栓1齒輪齒條式轉向器齒輪齒條式轉向器工作原理齒條轉向橫拉桿2、循環球式轉向器第一級螺桿第二級齒條齒扇傳動副特點：正傳動

8、效率很高，操縱輕便，使用壽命長。但逆效率也高，容易將路面沖擊力傳到轉向盤上。螺母傳動副旋入，間隙減小；反之增大。汽車底盤（清華）TUJIECHAPTER3HTMLTJ3-3.HTM汽車底盤（清華） TUJIECHAPTE R3HTMLTJ3- 3.HTM搖臂軸搖臂調整螺栓隙減小；反之增大。3蝸桿指銷式轉向器三、轉向操縱機構的組成和布置：組成：轉向盤、轉向柱管、轉向軸、上下萬向節、轉向傳動軸產生變形，以吸收沖擊能量，減輕司機受傷程度。（2）轉向盤上裝有喇叭按鈕，有些轎車上還裝有車速控制開關和撞車氣囊裝置。輪緣輪輻輪轂1、轉向盤： 輪緣、輪輻（2 4根）、輪轂設計要求： （1）具有柔軟的外表皮，可

9、起緩沖作用，撞車時，骨架能臺架實驗中，模型軀干以6.70m/s撞方向盤，作用力 11123N（3）轉向軸和轉向柱管的吸能裝置：要求轉向柱管必須具備有緩和沖擊的吸能裝置。當轉向軸受到巨大沖擊時，轉向軸產生軸向位移，使支架或某些支承產生塑性變形，從而吸收沖擊能量。吸能式轉向盤骨架變形圖V=48km/h，正面碰撞中，管柱后移量 127mm管柱的可彎曲支架安全氣袋系統主要由傳感器、控制器、氣體發生器和氣袋等組成其工作原理為：傳感器感受汽車碰撞強度并將其傳給控制器，控制器進行判斷并在適當時機發出點火信號觸發氣體發生器，氣體發生器點火后，燃燒劑燃燒產生大量氣體（燃燒劑有疊氮化鈉等種類，疊氮化鈉燃燒產生無害

10、的氮氣），展開氣袋。從而達到保護乘員生命安全的目的。目前國外的資料中可以得知，對使用安全帶的“面袋”來說，一般規定：20km/h以下正面撞墻時，氣袋不點爆；30km/h以上正面撞墻時，氣袋一定點爆；2030km/h之間為點火的模糊區，氣袋可點爆也可不點爆。對不使用安全帶的氣袋，一般是12.8km/h正面撞墻時氣袋不爆，20.9km/h正面撞墻時氣袋要點爆。如果高速碰撞時氣袋沒有點爆，會造成乘員的嚴重傷害，是絕對不允許的。氣袋組成與工作原理一種體積比較大，即使乘客不系安全帶也能起到良好的保護作用，主要在美國市場，因為美國法規對安全帶的佩戴沒有強制性。一種體積較小，與安全帶配合使用，是將安全氣袋與

11、安全帶共同組成一個乘員保護系統使之達到最佳的乘員保護效果。這種氣袋主要在歐洲市場應用，因為歐洲對安全帶的佩戴有強制性要求。（面袋）安全帶、多功能座椅第三節轉向傳動機構轉向傳動機構功用：將轉向器傳來的力傳給轉向輪，使左右兩側車輪按一定的規律偏轉，實現汽車轉向。轉向傳動機構的組成和布置，因轉向器位置和轉向輪懸架類型不同而異。一、與非獨立懸架配用的轉向傳動機構：轉向搖臂1、組成： 轉向直拉桿轉向節臂轉向梯形臂（a）轉向器位于前軸后方,后置梯形：用于轉向橋 90（b）轉向器位于前軸后方,前置梯形：用于轉向驅動橋或發動機位置較低的車 90（d）轉向器位于前軸后方,前置梯形：轉向搖臂不是在汽車縱向平面內前

12、后擺動，而是在與道路平行的平面內左右擺動2、 布置形式分析1.轉向器 2.轉向搖臂 3.轉向直拉桿 4.轉向節臂 5.梯形臂 6.轉向橫拉桿轉向傳動機構工作演示3、轉向搖臂：是轉向器與直拉桿間的傳動件，其大端用錐形三角細花鍵與轉向器中搖臂軸外端連接，以保證在圓周上受力均勻。為了保證轉向器搖臂軸在中間位置，在搖臂軸的外端面和轉向搖臂上孔外端面上，刻有短線裝配標記，裝配時，對齊記號。其小端用帶有的球頭銷與直拉桿作空間鉸鏈。對齊記號轉向器轉向搖臂轉向直拉桿球頭銷4、轉向直拉桿：是轉向搖臂與轉向節臂間的傳動件。它與上述兩部件用球形鉸鏈聯接，以保證空間運動時不發出運動干涉。轉向節臂球頭座球頭銷轉向直拉桿

13、 油嘴 彈簧座壓縮彈簧連接轉向節臂端部螺塞橡膠防塵墊球頭銷螺母（1）傳力（2）調整轉向輪前輪前束。與左右轉向梯形臂采用球頭銷鉸鏈。球頭座轉向橫拉桿轉向橫拉桿5、轉向橫拉桿：是轉向梯形機構的底邊。二、與獨立懸架配用的轉向傳動機構獨立懸架的每個轉向輪分別相對車架作獨立運動，因而轉向橋必須是斷開的，所以，轉向傳動機構中的轉向梯形也必須分成兩段或三段。1.轉向搖臂 2.轉向直拉桿 3.左轉向橫拉桿 4.右轉向橫拉桿 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.搖桿 8.懸架左臂9.懸架右擺臂 10.齒輪齒條式轉向器第四節 轉向加力裝置轉向動力：小部分為司機提供的體力，大部分為發動機驅動油泵提供的液壓能（或氣壓能），液壓能主要加于一些司機施力不足的零部件上，這套裝置稱轉向加力裝置。 前液壓轉向加力裝置在重型汽車上應用較多。目1、常壓式液壓轉向加力裝置：低壓油罐高壓油罐油泵轉向搖臂轉向器轉向控制閥123 12 3轉向直拉桿BUJINCHAPTER3HTMLC3-5-2、常流式液壓轉向加力裝置：轉向操縱機構轉向控制閥機械轉向器與轉向動力缸總成轉向傳動結構轉向油罐轉向油泵轉向動力缸左腔直線行駛向右轉向左轉汽車底盤（清華） BUJINCHA PTER3HTM LC3-5-2 .HTM閥芯接左轉向動力腔閥套轉向動力缸右腔接轉向油罐接右轉向動