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1、学习任务 汽车转向系的结构与拆装 1 工作情境描述工作情境描述 一辆普桑轿车的转向盘自由转动量过大(超过)，经诊断需拆解齿轮 齿条式转向器，更换轴承及齿条衬套。 2 学习目标学习目标 通过本任务学习，应能: .进行转向运动分析，理解对转向系统的要求； .分析机械转向系统的组成、结构与工作原理； .正确使用转向助力液。 3 学习引导学习引导 4 知识准备 、转向运动分析及对转向系统的要求 )转向系运动分析 在汽车转向时，为了保证各车轮只有滚动而不 滑动，每个车轮必须围绕一个中心点转动，如 图15-1所示。为了满足上述要求，左、右前轮的 偏转角应满足如下关系： 式中:外侧车轮转向角度 内侧车轮转向
2、角度 转向轮的轮距 汽车轴距 5 知识准备 )汽车对转向系的要求及影响参数 对汽车转向系的基本要求 良好的操纵性。 合适的转向路感(力感和位置感)。 适当的路面反馈。 良好的回正能力。 保证汽车转向时所有转向轮围绕同一个瞬时转动中心转动。 转向系的布置要符合交通法规，并防止与悬架运动的干涉。 转向盘与转向轮运动应协调。 工作可靠、节省能源、噪声小。 6 知识准备 汽车转向的相关参数 转向盘自由行程： 在转向盘处于中间位置时(直线行驶)，转向盘向左(右)转过的空程角度称为转向盘 自由行程。 自由行程一般为。 转向系传动比： 转向系角传动比：转向盘转角增量与同侧转向轮转角增量之比，也就是转向器 传
3、动比与转向传动机构传动比之积。 转向系力传动比：两侧转向轮遇到的转向阻力与转向盘操纵力之比。 转弯直径： 从转向中心到转向外轮中心的距离称为转弯半径，用表示。 7 知识准备 、机械转向系统的组成、结构与工作原理 汽车转向系主要由三 大部分组成，即转向操 纵机构、转向器和转向 传力机构等，图15-2为 机械转向系的组成图。 8 知识准备 )转向操纵机构 转向操纵机构的作用 是将驾驶人的转向动作 传给转向器。 转向操纵机构主要由 转向盘组件、安全转向 轴、转向轴管等组成。 如图15-3所示。 9 在转向器与转向盘之间多数采 用两个万向节连接，以确保等角 速度传递。 要求转向盘应具有缓冲作用； 在发
4、生碰撞时吸收冲击能量； 减轻驾驶人的受伤程度。 从图15-4转向盘构造中可以看出 ，转向盘中间的辐板受力是不均衡 的，受到外力作用时容易变形。 10 知识准备 转向盘的安装位置应便于驾驶人观察车内仪表，如图15-5所示. 11 )转向器 转向器是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时 也是转向系中的减速传动装置。目前较常用的有齿轮齿条式、循环球式等。 与转向器有关的参数 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。 正效率 功率由转向轴输入，由转向传动机构(如转向横拉杆或摇臂)输出时求得 的传动效率称为正效率。 逆效率 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出时求得的
5、传动效率称为逆效率。 12 知识准备 可逆式转向器 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是汽车转向结 束后转向轮和转向盘的自动回正，但也容易发生“打手”现象。常用于轿车、 客车和货车。 不可逆式转向器 逆效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使 转向轮不能自动回正、没有路感。 极限可逆式转向器 逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。采 用这种转向器时，驾驶人有一定路感，可以实现转向轮自动回正，只有路面冲击 力很大时，才能部分地传到转向盘。其常用于越野车和矿用自卸汽车。 13 知识准备 齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器如图15-6所示。由转向器壳体、转向齿轮、转向齿
6、条等组成。 14 知识准备 结构简单，转向灵敏、轻便，制造容易，成本低，可靠性好，便于独立悬架 的布置。 在转向系统中增加一个与转向齿条并联安装的转向减振器，或采用液压动力转 向系统。 齿轮齿条式转向器的特点 15 知识准备 循环球式转向器 循环球式转向器它 有两级传动副，如图 15-7所示。 当转动转向螺 杆时，通过钢球 将力传给转向螺 母使其移动，齿 条带动齿扇摆动 ，从而带动转向 摇臂摆动、转向 。 16 知识准备 循环球式转向器的调整主要是转向器啮合间隙的调整。方法如下: 使转向器的传动副处于中间位置(直行位置)。 通过调整间隙调整螺杆，调整转向器传动副(齿条齿扇)的啮合间隙。在 直线
7、位置上应呈无间隙啮合。 中间位置上，转向器转动力矩应为. 。转向器转动力 矩调整合格后，按规定力矩锁紧间隙调整螺杆。 17 知识准备 )转向传动机构 从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。其功用是将转向 器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并使两转向轮偏转 角按一定关系变化。 转向传动机构的组成和类型与转向器的类型、安装位置及转向桥的悬架类型 等有关。 18 知识准备 与非独立悬架配用的转向传动机构 与非独立悬架配用的转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯 形等零部件共同组成，如图15-8所示。 后置式 横拉杆的前面有前轴起保护作用，不易受到障碍
8、物的碰撞而变形。 前置式 当为转向驱动桥，且发动机位置较低时，一般把横拉杆布置在前轴之 前，形成前置式。 转向摇臂横摆式 用直拉杆和球形铰接把摇臂与横拉杆连接起来。 19 知识准备 20 知识准备 转向摇臂 转向摇臂的大端通过锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外 端连接，如图15-9所示. 21 知识准备 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，具有传力和缓 冲作用。为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。图15-10为 1091型汽车转向直拉杆。 22 面包车、微型车及轿车等，转向系使用的球头销均是不可拆解和调节的一次性部 件，如图15-11所示.如果出现间隙过大或锈蚀现象，只能更换。 23 转向横拉杆 转向横拉杆是转向 梯形机构的底边，由横拉杆体和旋 装在两端的横拉杆接头组成。其特 点是旋装在横拉杆两端的球头销总 成一边是左旋螺纹，另一端是右旋 螺纹。只要旋转横拉杆杆身，即可 调节横拉杆的程度，达到调整前轮 前束之目的。为了防止横拉杆接头 脱落，在球头销体或横拉杆体上切 口，在调节完毕之后，采用锁紧螺 栓或卡箍进行锁止，如图15-12所 示。 24 知识准备 与独立悬架配用的转向传动机构 当转向轮采用独立悬架时，转向桥是断开式的，转向传动机构中的转向梯形也必 须断开。 与独立悬架配用的多数是齿轮齿条式转向器，如图15-13所示。 25
