任务四 汽车转向系.

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1、模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 用来改变或恢复汽车行驶方向的系统，称为汽车转向系。 一、转向系的功用与组成一、转向系的功用与组成 汽车转向系一般由转向操纵机构、转向器和转向传动机构 三部分组成，但随着转向系的类型不同，其结构组成又有所 差异。 二、转向系的类型二、转向系的类型 机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，一般由转向操纵 机构、转向器和转向传动机构三部分组成，如图3-1-1所示。 1. 1. 机械转动系机械转动系 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 图3-1-1 转向系示意图 1-转向盘 2-转向轴 3-转向万向节 4-转向传动轴 5-转向器 6

2、-转向摇臂 7-转向直拉杆 8- 转向节臂 9-左转向节 10-左梯形臂 11-转向横拉杆 12-右梯形臂 13-右转向节 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 （1 1）转向操纵机构转向操纵机构 由转向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴组成，其功用 是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。 （2 2）转向器转向器 转向器是一个减速增矩机构，其功用是增大由转向盘传到转 向节的力，并改变力的传动方向。目前常用的有齿轮齿条式、循 环球式转向系。 （3 3）转向传动机构转向传动机构 由转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、左右转向节、转向横 拉杆、左右梯形臂等组成。其功用是将转向器输出的力和运动传 递到转向

3、桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，以实现汽车转向 。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 动力转向系是兼用驾驶员体 力和发动机动力为转向能源的 转向系，是在机械转向系基础 上加设一套转向加力装置而成 的。转向助力装置包括转向油 罐、转向油泵、转向控制阀和 转向动力缸等。图3-1-2为使用 循环球式动力转向系示意图， 图3-1-3为使用齿轮齿条转向器 的液压动力转向示意图。 2. 2. 动力转向系动力转向系 图3-1-2 动力转向系示意图 1-转向盘 2-转向轴 3-转向控制阀 4-转向螺杆 5-齿条螺母 6-扇齿 7-摇臂 8-转向主拉杆 9-转向节 10-转向横拉杆 11-转向梯形臂 12-

4、转向油罐 13-转向油泵 R-右转向动力腔 L-左转向动力腔 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 图3-1-3 使用齿轮齿条式转向器的液压动力转向系示意图 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 三、两侧转向轮偏转角之间的理想关系三、两侧转向轮偏转角之间的理想关系 由图3-1-4可见，内转向轮偏转 角应大于外转向轮偏转角。在车 轮绝对刚体的假设条件下，角和角 的理想关系应该是: 图3-1-4 双轴汽车转向示意图 式中, B两轮主销轴线与地面 L汽车轴距。 交点之间的距离； 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 四四、转向系角传动比、转向系角传动比 转向盘的转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比i1称为

5、 转向器角传动比。转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向 节的转角相应增量之比i2称为转向传动机构角传动比。转向盘 转角增量与同侧转向节的转角相应增量之比则为转向系角传动 比，以iW表示。显然 iW = i1i2。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 五、对转向系的要求五、对转向系的要求 （1 1）工作可靠，转向系统中的零件应具有足够的强度和刚工作可靠，转向系统中的零件应具有足够的强度和刚 （2 2）操纵轻便灵活，以减经驾驶员的劳动强度和保证安全）操纵轻便灵活，以减经驾驶员的劳动强度和保证安全 （3 3）汽车转弯时，车轮应有正确的运动规律，以保证轮胎）汽车转弯时，车轮应有正确的运动规律，以保证

6、轮胎 （4 4）转向器有适当的可逆传感性。）转向器有适当的可逆传感性。 （5 5）维修简）维修简单。单。 度，以确保汽车安全行驶。度，以确保汽车安全行驶。 行驶。行驶。 的纯滚动而无滑动。的纯滚动而无滑动。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 转向器是转向系的减速传动装置，一般有12级减速传动副 。其功用是增大转向盘传到转向轮上的转向转矩，并改变力的传 递方向。 转向器的种类按其结构形式可分为循环球式和齿轮齿条式两 种；按转向器作用力的传递情况分为可逆式、不可逆式、极限可 逆式三种。 转向器传动效率是指转向器输出功率与输入功率之比。 转向盘自由行程是转向盘为消除转向系各传动件之间的装配 间隙、

7、克服弹性变形所空转过的角度称为转向盘自由行程。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 一、循环球式转向器一、循环球式转向器 如图3-2-1所示，循环球 式转向器一般由两套传动副 组成，一套是螺杆螺母传动 副，另一套是齿条齿扇传动 副，螺杆、螺母之间有循环 钢球。 如图3-2-2所示为循环球 式转向器的结构分解图。 1. 1. 构造构造 图3-2-1 循环球转向器基本原理 1-螺杆 2-钢球 3-齿扇4-螺母-齿条 5-导管 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 图3-2-2 循环球转向器的结构分解图 1、19、11、22-密封圈 2、20-推力球轴承 3-螺母-齿条 4-螺杆 5-加油口螺塞 6-

8、壳体 7-扇齿（垂臂轴） 8、21-衬套 9-啮合间隙调整螺钉 10-垫块 12、18-调整垫片 13-侧盖 14-锁紧螺母 15-螺栓 16、25-弹簧垫圈 17-下盖 23-垂臂 24-平垫片 26-垂臂锁紧螺母 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 传动副齿条与齿扇之间的啮合间隙是通过双向调整螺钉来 调整的。调整螺钉的圆柱形端头嵌在齿扇轴内端的切槽内， 其螺纹部分在侧盖外，并用锁紧螺母锁紧。将螺钉旋入，则 啮合间隙减少；反之则啮合间隙增大。 2. 2. 调整调整 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 二、齿轮齿条二、齿轮齿条 式转向器式转向器 齿轮齿条传动是一种简单的机械转动，齿轮旋转就可带

9、动齿条 轴向移动，如图3-2-3所示。 图3-1-4 双轴汽车转向示意图 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 图3-2-4所示为齿轮齿条式转向器的结构分解图。 1. 1. 结构结构 图3-2-4 齿轮齿条式转向器的结构分解图 1-防尘罩挡圈 2-波纹防尘罩 3-卡箍 4-调整螺钉 5-盖板 6、12、14、19、22-密封圈 7-弹簧座 8-推力弹簧 9-压块 10、18-端盖 11-齿轮 13-滚针轴承 15-铭牌 16-壳体 17-缸筒 20-齿条 21-衬套 23-卡环 24-油封座 25-挡圈 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 工作过程如图3-2-5所示。 2. 2. 工作过程工作过

10、程 采用齿轮齿条式转向 器可以使转向传动机构简 化（不需转向摇臂和转向 直拉杆等），转向传动机 构简单，齿轮齿条无间隙 啮合，无需调整，而且逆 传动效率很高。 3. 3. 特点特点 图3-2-5 转向系工作过程 1-转向盘 2-转向轴 3-右前转向轮 4-转向拉臂 5-右拉杆 6-悬架立柱 7-左拉杆 8-右拉臂 9-左前转向轮 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 图3-2-6 拆下侧盖和转向臂轴 三、转向器的拆装及检修三、转向器的拆装及检修 1. 1. 循环球式转向器的拆装及检修循环球式转向器的拆装及检修 （1 1）拆除拆除 1）在车上拆下循环球式转向器的转向垂臂、万向节叉的锁 2）将转向臂

11、轴转到中间位 紧螺母；将转向器总成从车上拆下并卸下通气塞， 放出转向器内的润滑油。 置。再拧下侧盖的4个紧 固螺栓，用软质锤或铜 棒轻轻敲打转向臂端头 ，取出侧盖和转向臂轴 总成，如图3-2-6所示。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 3）拧下转向器底盖4个紧固螺栓，用铜棒轻轻敲转向螺杆的一侧 ， 4）从壳体中取出转向螺杆及转向螺母总成。 5）螺杆及螺母总成如无异常情况，尽量不要解体。必须解体时 ， 取下底盖。 先拧下3个固定导管夹的螺钉，拆下导管，如图3-2-7所示。 握紧螺母，慢慢转动螺杆，排出全部钢球，如图3-2-8所示。 图3-2-7 拆下导管图3-2-8 排除钢球 模块三模块三 汽

12、车转向系汽车转向系 （2 2）循环球式转向器主要零件的检修循环球式转向器主要零件的检修 1）转向器壳体的检修 壳体、侧盖产生裂纹更换。 修整壳体变形。 2）转动螺杆与转向螺母的维修 转向螺杆与转向螺母的钢球滚道无疲劳磨损、划痕 等耗损，钢球与滚道的配合间隙不得大于0.10mm。 总成修理时，应检查转向螺杆的隐伤，若产生隐伤 、滚道疲劳剥落、三角键有台阶形损伤或扭曲，应 更换。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 转向螺杆的支承轴颈若产生疲劳磨损，会引起明显的 转向盘沉重、转向迟钝，可按原厂规定的锥角磨削修 整轴颈，然后刷镀修复或直接更换。 3）摇臂轴的检修 总成修理时，必须进行隐伤检验，产生裂

13、纹后更换， 不许焊修。 轴端花键出现台阶形磨损、扭曲变形，应更换。 支承轴颈磨损逾限，应更换。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 （3 3）循环球转向器的装配与调整循环球转向器的装配与调整 1）安装转向螺杆组件（见图3-2-9）。 2）装入钢球后，转动螺母的轴向窜动量不得大于0.10mm。 3）将轴承内圈压在转向螺杆的轴颈上。 4）组装摇臂轴。 5）安装转向器上盖、下盖。 6）安装转向器侧盖。 7）调整转向器啮合间隙。 图3-2-9 钢球的装入 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 8）安装摇臂时，应注意摇臂与摇臂轴二者的装配记号对正， 9）按原厂规定加注润滑油。 10）有条件时，应检查转向器

14、反驱动转矩（转向轴处于空载 应特别注意摇臂固定螺母应确实做到紧固、锁止可靠。 状态时，使摇臂轴转动的转矩），转向器的反驱动转矩 应符合原厂规定。 2. 2. 齿轮齿条式转向器拆装及检修齿轮齿条式转向器拆装及检修 （1 1）拆除拆除 拆卸分解中，应先在转向齿条端头与横拉杆连接处打上安装 标记；然后，拆卸转向齿条端头，但不能碰伤转向齿条的外表面 ；拆下转向齿条导块组件后，拉住转向齿条，使齿对准转向齿轮 ，再拆卸转向齿轮；最后抽出转向齿条。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 （2 2）主要零件的检修主要零件的检修 1）零件出现裂纹应更换，横拉杆、齿条在总成修理时应进行 2）转向齿条的直线度误差不得

15、大于0.30mm。 3）齿面上无疲劳剥蚀及严重磨损，若出现左右大转角时转向 4）更换转向齿轮轴承。 隐伤检验。 沉重，且又无法调整时应更换。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 （3 3）齿轮齿条式转向器的装配与调整齿轮齿条式转向器的装配与调整 1）安装转向齿轮。 2）装入转向齿条。 3）安装齿条衬套。 4）装入转向齿条导块、隔环、导块压紧弹簧、调整螺塞（弹簧帽 ） 5）调整转向齿条与转向齿轮的啮合间隙(见图3-2-10和图3-2-11) 。 6）安装垫圈和转向齿条端头。 7）安装横拉杆和横拉杆端头，并按原厂规定检查调整左、右横拉 及锁紧螺母。 杆的长度，以保证转向轮前束正确。 模块三模块三

16、汽车转向系汽车转向系 图3-2-10 预紧力调整机构一 1-转向器壳体 2-导块 3-盖 4-导块压紧弹簧 5-固定螺母 x -盖与壳体的间隙 图3-2-11 预紧力调整机构二 1-调整螺塞 2-罩盖 3-压簧 4-压簧垫块 5-转向齿条 6- 齿轮轴 7-球轴承 8-转向器壳体 9-转向齿轮 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 一、转向器操纵机构一、转向器操纵机构 汽车转向操纵机构主要有转向盘、转向轴及转向管柱等机件 组成。如图3-3-1所示为东风EQ1090E 型汽车转向操纵机构。 模块三模块三 汽车转向系汽车转向系 图3-3-1 东风EQ1090E 型汽车转向操纵机构 1-转向盘 2-转向柱管 3-橡胶垫 4-转向柱管支架 5-转向柱管支座 6-转向操纵机构支架 7-转向轴限位弹簧 8-上万向节 9-转向传动轴 10-花键防护套 11-下万向节 12-转向器 13-转向摇臂 14-