第十章汽車轉向系（1）機械轉向系：二、類型：機械轉向系、動力轉向系轉向操縱機構：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：內設減速增扭傳動副。轉向傳動機構：轉向搖臂、轉向主拉桿、轉向節臂、轉向節、轉向梯形交規是右側行駛。方向盤在左側，可使司機視野好，便于會車。液壓動力轉向系的工作壓力可高達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，且能吸收來自不平路面的沖擊。故液壓動力轉向器已在各類各級汽車上獲得廣泛應用。以司機體力作為小部分轉向能源。大部分轉向能源來自發動機動力。（2）動力轉向系：三、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。

瞬心O到外轉向輪中心面與地面接觸點的距離稱為轉向半徑R：三、兩側轉向輪偏轉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。由于后橋中，因裝有差速器，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。但汽車的前橋（從動橋）一般為一根剛性梁，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無滑移，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→直線行駛時，轉角由零→大→小→零，故軸線交點O是變化的，這些點統稱為瞬時轉向中心）轉向車輪作純滾動的充要條件是：（由轉向梯行機構保證）α—外輪轉角；β—內輪轉角；B—主銷中心距；L—汽車軸距（1）轉向系角傳動比iω是指轉向盤轉角增量Dj與安裝在轉向盤同側轉節相應轉角增量Dbk之比：iω=（Dj／Dbk）

=

iω1×iω2②iω1過小，靈敏性增加，但司機操縱費力，易疲勞。（2）因為：

i=n主/n從=M從/M主

所以：①iω1越大，操縱越省力輕便；但不能實現迅速轉向，即靈敏性較差。（3）解決矛盾的措施：（1）采用動力轉向器（2）采用變速比轉向器四、轉向系角傳動比iω

：iω主要由iω1決定。（1）正傳動效率

h+=[轉向搖臂的輸出功率／轉向軸的輸入功率]（2）逆傳動效率h－=[轉向軸的輸出功率／轉向搖臂的輸入功率]（地面沖擊力形成的功率）

第二節轉向操縱機構及轉向器h值特點應用可逆式轉向器h+及h－均較高①保證汽車轉向后，轉向輪自動回正，以降低疲勞、提高安全性；②易將車輪受到的大部分沖擊力傳給轉向盤而產生“打手”現象在良好路面上行駛的車輛極限可逆式轉向器h+較高h－較低既不會造成轉向器零件突然過載，又能給司機路感。中型以上越野車及工礦自卸車不可逆式轉向器h+較高h－很低①轉向傳動機構承受絕大部分沖擊力易損壞；②駕駛員無“路感”已淘汰

一、轉向器傳動效率：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：θ=10o~15o

二、轉向盤自由行程θ：θ過大則轉向不靈敏；θ過小則路面沖擊大，駕駛員過度緊張。①具有柔軟的外表皮，可起緩沖作用，撞車時，骨架能產生變形，以吸收沖擊能量，減輕司機受傷程度。②轉向盤中心裝有喇叭按鈕，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（2—4根）、輪轂三、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（1）轉向盤：設計要求：（2）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，或使支架或某些支承產生塑性變形，從而吸收沖擊能量。類型優點缺點應用結構簡單緊湊，質量較小，體積小，傳動效率高（90%），傳動比可變化，可自動消除齒間間隙，剛度大，噪聲小，無轉向搖臂和直拉桿，轉向角較大，制造成本低。逆效率高（60～70%）“打手”嚴重微型、普通級中級和中高級轎車；部分裝載質量不大，前輪采用獨立懸架的貨車和客車傳動效率高（75～85%），耐磨性好，壽命長，傳動比可變化，工作平穩可靠，易實現齒條齒扇的間隙調整。逆效率高，機構復雜，制造精度要求高

貨車和客車傳動效率高（80%），磨損較慢，搖臂軸轉角較大。易實現蝸桿指銷的間隙調整。結構復雜，尺寸和質量大，精度要求高，傳動比變化特性受限制較少齒輪齒條式

循環球式蝸桿指銷式四、轉向器：功用：增大轉向盤傳到轉向節的力，并改變力的傳遞方向。轉向螺桿轉動時，通過鋼球將力傳給轉向螺母，螺母即沿軸向移動。同時在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內滾動，形成"球流"。轉向器工作時，兩列鋼球只在各自的封閉流道內循環，不會脫出。②工作過程：①組成（兩級傳動副）：第一級螺桿螺母傳動副，第二級齒條齒扇傳動副。轉向搖臂轉向直拉桿轉向節臂轉向梯形臂轉向橫拉桿二、組成：

第三節轉向傳動機構一、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。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；其小端用帶有的球頭銷與直拉桿作空間鉸鏈。為了保證不轉向時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，裝配時記號應對齊。（1）轉向搖臂：（3）轉向橫拉桿：

是轉向梯形機構的底邊與左右轉向梯形臂采用球頭銷鉸鏈?？蓚髁罢{整轉向輪前輪前束。（2）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。①后置梯形θ

>

90o：轉向橋②前置梯形θ<

90o：轉向驅動橋或發動機位置較低的車③前置梯形θ<

90o：

轉向搖臂不是在汽車縱向平面內前后擺動，而是在與道路平行的平面內左右擺動。一、與非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，故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.齒輪齒條式轉向器二、與獨立懸架配用的轉向傳動機構：用以將發動機(或電機)輸出的部分機械能轉化為壓力能，并在駕駛員控制下，對轉向傳動裝置或轉向器中某一傳動件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛員施力不足的一系列零部件，總稱為動力轉向器。一、動力轉向器：二、動力轉向系統類型：整體式（機械式轉向器、轉向動力缸和轉向控制閥三者設計為一體）組合式（把機械式轉向器和轉向控制閥設計在一起，轉向動力缸獨立）分離式（機械式轉向器獨立，把轉向控制閥和轉向動力缸設計為一體）氣壓式液壓式液壓動力轉向器已在各類各級汽車上獲得廣泛應用。（1）