《汽车悬架、转向与制动系统维修教学课件作者谭文孝课题二（1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车悬架、转向与制动系统维修教学课件作者谭文孝课题二（1）（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,课题二 汽车转向系统,1. 了解汽车转向系统的作用及组成。 2. 掌握齿轮齿条式转向器的组成及优点。 3. 掌握转向传动机构的类型及组成。 4. 掌握助力转向系统的作用及类型。 5. 掌握电动式助力转向系统的优点及组成。,学习任务,1. 学会维护转向系统的各个部件。 2. 掌握转向系统的工作原理。 3. 学会转向系统的拆装。 4. 学会转向系统常见故障的检修。,技能要求,任务一 转向系统的作用、类 型和基本参数,转向系统的作用与类型,1. 转向系统的作用,汽车在行驶时会遇到各种情况，有时需要沿直线行驶，有时需要改变车道或转弯，有时则需要沿直线行驶，所以，汽车上需要一套系统来改变或保持汽车的行
2、驶方向，这套系统就是转向系统。转向系统的作用就是改变和保持汽车的行驶方向。,2. 转向系统的组成部分,转向系的组成。转向系可按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。机械转向系以驾驶员的体力作为转向动力源，其中所有传力件都是机械的。它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成，其一般布置情况如图2-1 所示。,3. 转向系统的类型,汽车转向系统按转向动力源的不同，可分为机械式转向系统和动力转向系统两种。其中动力转向系统又可分为液压式、气压式和电动式。,对转向系统的要求,要求工作可靠，操纵轻便。 转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击，并保持适当的“路感”。 当汽车发生碰撞时，
3、转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。 瞬时转向中心。 刚度，精确转向。 自动回位，直线形式。,转向系统的参数,1. 转向系统角传动比,转向盘的转角与安装在转向盘同侧的转向轮偏转角的比值，称为转向系统角传动比，用iw表示。而转向盘转角和转向摇臂摆角之比i1称为转向器角传动比。转向摇臂摆角与同侧转向轮偏转角之比i2称为转向传动机构角传动比。,2. 转向时车轮远动规律,汽车转向时，内侧车轮和外侧车轮滚过的距离是不等的。对于前置后驱汽车而言，后桥左、右两侧的驱动轮由于差速器的作用，能够以不同的转速滚过不同的距离。但前桥左、右两侧的转向轮要滚过不同的距离，必然要引起车轮沿路面边滚动边滑动，致使转向时的
4、行驶阻力增大，轮胎磨损增加。,3. 转向盘自由行程,转向盘在空转阶段的角行程称为转向盘的自由行程，这主要是由于转向系统各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的，一般要求小于10或10 15mm。 具体检查方法：使汽车前轮处于直线行驶状态，用指尖向左、向右侧轻轻推动转向盘，在转向盘外圆周上测量手感变重时（即轮胎开始转动）的自由行程。如该值在规定值之内，说明状况正常。否则需要调整，不同的转向器，调整的方法也不同。,任务二 转向操纵机构,机械式转向系统由一系列机械零件构成，完全由驾驶人的臂力实现转向。机械式转向系统由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三大部分组成。汽车转向时，施加在转向盘上的力经转向
5、柱等传至转向器，将转向力放大后，再通过转向传动机构的传递，带动转向轮偏转，使汽车改变行驶方向。,转向操纵机构的作用,转向操纵机构的作用是产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节性和安全性。 转向操纵机构要将驾驶人操纵转向盘的力传给转向器，同时为了驾驶人的舒适驾驶，还要求转向操纵机构可以进行调节，以满足不同驾驶人的需求；为了防止车辆撞击后对驾驶人的损伤，还要求转向操纵机构具有一定的安全保护装置。,转向操纵机构的组成,转向操纵机构一般由转向盘、转向轴、转向管柱、万向节和转向传动轴组成。如图所示。,1. 转向盘,（1）转向盘的组成,转向盘有轮毂、辐条、轮辋和垫块组成。,（2）转向盘的工艺要求,
6、因为驾驶员经常紧握转向盘，并不停地转动，所以要求选择耐磨性能良好的材料制造转向盘。驾驶员每时每刻都紧握着转向盘的轮缘，所以要求其形状、尺寸等符合人机工程要求，长时间使用不应感到疲劳。,（3）操作注意事项,转动转向盘时要多打多回、少打少回，回转转向盘时速度要快，要准确回到位。 转向盘快要转动到底时不可用力过猛，否则易损坏机件。 在山区危险地段或不良路面行车时，应双手握紧转向盘以防意外。 尽量避免车辆在静止状态下转动转向盘。,2. 转向柱,为了保证驾驶人的安全，同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系统，现代汽车（特别是轿车）通常在转向操纵机构上增设相应的安全、调节装置。这些装置主要反映在转向轴和转向
7、管柱的结构上。为了叙述方便，将转向轴和转向管柱统称为转向柱。转向柱的作用是将转向盘的操纵力传给转向器的传力轴。转向柱上还安装有各种操纵开关，如组合开关、转向灯开关，有的还装有变速杆等。 汽车的转向柱具有三个特点：吸收冲击能量；倾斜角度可调节；轴向位置可调节。,（1）转向柱的结构,汽车转向管柱上接方向盘，下接转向机，起着承上启下的作用，在正常使用中承担着把方向盘传来的转矩传到转向机的任务，另外管柱上还附带了常用的组合开关等电子组件。如图2-9所示转向柱总成。,（2）转向柱的安全装置,转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。其基本结构原理是，当转向轴受到巨大冲击时，转向轴便产生轴向位移，使支架或某些
8、支承件产生塑性变形，从而吸收冲击能量。如图2-10 安全式转向柱。,（3）对转向管柱一般设计参数要求,压缩行程：转向柱及中间轴的可压缩行程150mm 以上。 转向柱系统的最小临界压缩力：1.1 2.5kN。 转向柱断开联接盒分离力：联接盒每个注塑销的破坏力为500N，转向柱上每个可断开联接盒一般有2 4 个注塑销。 除了保证规定的轴向压缩力外，还要有足够的抗弯强度，以提高轴向吸能效果。,压缩吸能部分上、下端有一定的强度和刚度差异，保证压缩吸能力的传递，典型的缓冲吸能转向系统结构上包括方向盘、转向轴套管、转向轴、转向器以及当方向盘受到撞击时能够吸收冲击能量的其他元件等（如图2-11 所示）。 可
9、压缩变形的转向柱和可变形支架转向管柱的上节溃缩结构繁多，但大都利用摩擦力、剪断力和变形力来吸收能量，轴向变形常用到的机构有花键轴及花键套式、尼龙销式、钢珠滚压式和套管挤压吸能式等，中间传动轴及下传动轴的结构常用的有花键式、波纹管式、胶盘式或多种结构配合。,转向操纵机构的检修用,1. 转向柱的检修,检查转向柱的变形与损坏情况，不允许补焊或校正，若变形或损坏严重时，必须更换。检查转向柱轴承的磨损与烧蚀情况，严重时应更换。,2. 万向节的检修,用手检查万向节在十字轴的两个方向的径向间隙，若发现有间隙时，应更换万向节。,任务三 转向器的作用及类型,转向器的作用,转向器是转向系统中减速增矩的传动装置，其
10、作用是增大由转向盘传到转向器的力并改变力的传递方向，获得所要求的摆动速度和角度。,1. 按传动副的结构形式分类,按传动副的结构形式，可分为蜗杆曲柄指销式、循环球式和齿轮齿条式三种。其中齿轮齿条式转向器又分为两端输出式和中间（或单端）输出式两种。,2. 按其作用力的传递情况分类,按其作用力的传递情况，可分为可逆式和极限可逆式两种。,齿轮齿条式转向器,如图2-13所示，齿轮齿条式转向器主要由转向齿轮、转向齿条、转向壳体、调整螺塞等组成。,循环球式转向器,循环球式转向器主要由螺杆、螺母、转向器壳体以及许多小钢球等部件组成。,蜗杆曲柄指销式转向器,蜗杆曲柄指销式转向器，是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件
11、的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销（可用单销或双销）用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。,转向器的检修,1. 齿轮齿条式转向器的检修,进行探伤检验。转向齿条的直线度误差不得大于标准值，无法调整时应更换。更换磨损的转向齿轮轴承。转向齿轮及转向齿条应运动灵活，无卡滞现象。检视齿条密封套及防尘套是否老化、磨损。转向器各零件不允许进行焊修或整形。 如转向齿轮与转向齿条的间隙过大，可通过拧紧调整螺塞使压块压向齿条，从而使转向齿条与转向齿轮紧密啮合。,2. 循环球式转向器的检修,用检视法检查，转向器壳体出现裂纹，应予以更换。用直尺和塞尺检查壳体与侧盖接合面的平面度误差大时，应将其修磨平
12、整。 转向器壳体及端盖上各轴承孔磨损严重，摇臂轴与衬套配合松旷，均应换用新件。轴端法检查摇臂轴齿扇表面出现轻微点蚀，可用油石修整后继续使用，点蚀严重应换用新件。,任务四 转向传动机构,转向传动机构的作用,转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。,转向传动机构的类型与组成,转向传动机构的类型根据汽车采用悬架的不同可分为两种：与非独立悬架配用的转向传动机构和与独立悬架配用的转向传动机构。 与独立悬架配用的转向传动机构主要包括左、右转向横拉杆和转向球头。,转向传动机构构造原理,
13、1. 与非独立悬架配用的转向传动机构,（1）转向传动机构的组成与布置,（2）转向摇臂,转向摇臂是转向器传动副与直拉杆间的传动件。,（3）转向直拉杆,转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件。,（4）转向横拉杆,转向横拉杆是转向梯形机构的底边。,2. 与独立悬架配用的转向传动机构,当转向轮独立悬挂时，每个转向轮分别相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须分成两段（图2-21 所示）或三段，并且由在平行于路面的平面中 摆动的转向摇臂直接带动或通过转向直拉杆带动。,红旗CA7560 型轿车转向传动机构即采用图所示方案，其具体结构见图2-22 所示。
14、,任务五 助力系统的作用及类型,助力转向系统的作用及类型,采用助力转向系统主要有以下作用： 1. 在汽车转弯时，减少对转向盘的操纵力。 2. 原地转向时能够提供必要的阻力。 3. 限制车辆高速或在薄冰上的阻力，具有较好的转向稳定性。 4. 在动力转向系统失效时，能够保持机械转向系统的有效工作。 汽车助力转向系统按其动力源不同可以分为液压式、电动式和电动液压式三种。,电动助力转向系统,是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统的液压助力转向系统HPS相比，EPS系统具有很多优点。EPS 主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。,1. EPS 助力转
15、向分类,（1） 转向柱助力式（C-EPS ）,（2） 小齿轮助力式（P-EPS）,（3） 齿条助力式（R-EPS）,（4）直接助力式（D-EPS）,EPS 的基本原理是：转矩传感器与转向轴（小齿轮轴）连接在一起，当转向轴转动时，转矩传感器开始工作，把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动角位移变成电信号传给ECU，ECU 根据车速传感器和转矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小，从而完成实时控制助力转向。因此它可以很容易地实现在车速不同时提供电动机不同的助力效果，保证汽车在低速转向行驶时轻便灵活，高速转向行驶时稳定可靠。,2. 电动助力转向系统的工作原理,3. 电动助力转向系统特点,（1）降低了燃油消耗,（2）增强了转向跟随性,（3）改善了转向回正特性,（4）提高了操纵稳定性,（5）提供可变的转向助力,（6）系统结构简单，占用空间小,（7）结构紧凑，质量轻，生产线装配 好，易于维护保养,电子液压助力转向系统,由于机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统。,1. 结构特点与工作原理,电子液压助力转向系统的结构主要包括动力转向器，转向助力传感器，单向阀，车速传感器，转向控制灯，车速传感器，发动机传感器，储油罐，限压阀，电动液压泵和动力转向ECU。,
