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1、湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 论 文 摘要本论文主要阐述了上海通用别克轿车转向系统的组成、作用、工作原理及常见故障诊断与排除。根据转向系统结构及工作原理分析转向沉重、低速摆头、直线行驶时自动跑偏、单边转向不足等常见故障的诊断与排除，其中重点分析了转向沉重的几种不同情况。同时提出了对出现的故障进行维修的可行方法，对每个问题都有具体的分析和良好的认识，对所学内容进行了认真的总结归纳，以此进一步掌握别克轿车转向系统的各方面知识，故障原因的系统分析，从而得出良好的诊断方案进而排除。关键字：别克，转向系统，故障诊断，排除AbstractThis paper focuses on the Sha
2、nghai-GM Buick steering system components, functions, principles and common fault diagnosis and troubleshooting. According to steering system structure and work principle analysis to heavy, low head, straight driving automatic running deviation and unilateral under steer when common failures diagnos
3、is and elimination, which focus on analysis turned heavy in several different situations. Also puts forward to repair the faults that appear feasible methods, analysis of each question has specific and good knowledge of the course seriously summed, to further understand Buick steering system of know
4、ledge, systematic analysis of the failure causes and to obtain good diagnostic program and thus excluded.Keywords: Buick，steering systems，fault diagnosis，exclude目录摘要IAbstractII1 别克转向系统概述11.1 组成11.2 分类21.3 作用与要求22 别克转向系统结构分析及工作原理32.1 转向系统结构分析32.1.1 转向轴和转向管柱的吸能装置32.1.2 齿轮齿条式动力转向器42.1.3 转向传动机构52.2 动力转向
5、系的工作原理63 别克转向系统故障诊断与排除73.1 转向沉重73.2 低速摆头83.3 行驶跑偏93.4 单边转向不足93.5 动力转向系统故障104 别克转向系统检查与维护124.1 动力转向系统的检查124.2 动力转向系统的维护125 结论与展望145.1 结论145.2 展望14致谢15参考文献16IV1 别克转向系统概述1.1 组成 汽车转向系统的结构形式有很多种，但都是由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三个基本部分组成，如图1.1所示。（1）转向操纵机构是驾驶员操纵转向器的工作机构，主要由转向盘、转向轴、万向节、转向传动轴等组成。（2）转向器是将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或
6、齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。目前应用较广泛的有齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆曲柄指销式转向器、蜗杆滚轮式转向器等类型。（3）转向传动机构是将转向器输出的动力传给车轮，并使左右车轮按照一定关系进行偏转的机构。其按照悬架的类型分为：与独立悬架配用的转向传动机构和与非独立悬架配用的转向传动机构1。图1.1 转向系统的基本组成1.2 分类汽车转向系统按转向动力源的不同分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。 （1）机械转向系：以驾驶员体力作为转向能源。 （2）动力转向系：除驾驶员的体力外，还以
7、汽车的动力作为辅助转向能源。1.3 作用与要求 （1）汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的机构。其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的意图而适时地改变其行驶方向，并能够承受路面所传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶2。 （2）对转向系的要求： 尽可能衰减因路面不平所引起的振动，但此衰减不可达到使驾驶员失去路感。 转向时左右转向轮轴线的延长线和后轴延长线应相交于一点。 转向系应有合适的刚度，使汽车对微小的转向修正有快捷的反应。 松开转向盘时，车轮能自动回到直线位置，并能稳定在这个位置上。102 别克转向系统结构分析及工作原理2.1 转向系统结
8、构分析别克轿车转向系统采用的是齿轮齿条式端部输出动力转向系统。此转向系统由转向操纵机构、动力转向器、动力转向泵、动力转向管路、转向传动机构等组成。其动力传递流程是：转向盘转向柱动力转向器转向横拉杆车轮。2.1.1 转向轴和转向管柱的吸能装置 （1）转向轴和转向管柱转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。转向柱管安装在车身上，支承着转向盘。转向轴从转向管柱中穿过，支承在管柱内的轴承和衬套上。转向轴多用无缝钢管制成，它的上部用轴承或衬套支承在转向管柱内，下部支承在下固定支架内的轴承中，轴承下端装有弹簧，可自动消除转向管柱与转向轴之间的轴向间隙。下端与转向万向节相连。转向管柱的下端
9、压装载下固定支架的孔内。下固定支架用两个螺栓固定在驾驶室底板上。转向管柱上端通过上支架固定在驾驶室前围仪表板上3。 （2）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，使支架或某些支承件残生塑性变形，从而吸收冲击能量。 （3）工作原理转向轴分上、下两段，中间用柔性联轴器连接。联轴器的上、下凸缘盘考两个销子与销孔扣合在一起。销子通过衬套与销孔配合。当发生猛烈撞车时，将引起车身、车架产生严重变形，导致转向轴、转向盘等部件后移。与此同时，在惯性作用下驾驶员人体向前冲，致使转向轴上的上、下凸缘盘的销子与销孔脱开，从而缓和了冲击，吸收了冲击
10、能量，有效的减轻了驾驶员的受伤程度。有些汽车转向柱管采用网格状，当人体冲撞到转向盘上的力超过允许值时，网格部分将被压缩而产生塑性变形，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害4。2.1.2 齿轮齿条式动力转向器（1）别克轿车采用是齿轮齿条式动力转向系统。其结构简单，具有自我间隙调整功能，其具体结构如图2.1所示。图2.1 齿轮齿条式动力转向器分解结构图1、29常作用扭矩六角螺母 2、30转向横拉杆密封件 3、28 外转向横拉杆总成 4、27 防松六角螺母 5、26转向横拉杆端卡箍 6、25 齿条和齿轮护罩 7、24 护罩卡箍 8、23内转向横拉杆总成 9减震器 10调节器旋塞锁止螺母 11、12油缸管
11、路总成 13、14O 形密封圈 15齿条和齿轮装置总成（局部） 16滚针轴承环总成 17密封件适配器 18固定环 19阀轴密封件 20六角锁止螺母 21防尘罩盖 22减震器环（2）检修：零件出现裂纹应更换，转向横拉杆、转向齿条在总成修理时应进行隐伤检验;转向齿条的直线度误差不得大于0.30mm;齿面上应无疲劳剥蚀及严重磨损，若出现左右大转角时转向沉重，且又无法调整时应更换。（3）调整：齿轮齿条式转向器的调整是调整转向齿条与转向齿轮的啮合间隙，也称为转向齿条的预紧度。因结构的差异，调整方法也有所不同。但常见的有两大类：一是改变转向齿条导块与盖之间的垫片厚度来调整转向齿条与转向齿轮轮齿的啮合间隙，
12、完成预紧度；另一种方法是用盖上的调整螺塞改变转向齿条导块与弹簧座之间的间隙值，完成预紧度的调整5。2.1.3 转向传动机构别克轿车采用独立悬架机构6。由于每个转向轮相对车架做独立运动，所以转向桥是断开式的。相应地，转向传动机构中的转向梯形也是断开式的。其具体结构如图2.2所示。图2.2 别克轿车转向传动机构别克轿车采用两端输出式的齿轮齿条式转向器，转向器齿条属于转向传动机构的一部分，转向横拉杆的内端通过球头销与齿条铰接，外端通过螺纹与连接转向节的球头销总成相连。如图所示为别克轿车转向器齿条的转向横拉杆，当需要调整前束时，松开锁紧螺母，转动横拉杆体，当达到前束合适值时，再将锁紧螺母锁死。其结构如
13、图2.3所示。图2.3 别克轿车转向器的转向横拉杆1堵盖 2球头销 3球头销座 4横拉杆体 5锁紧螺母 6横拉杆接头总成 7防尘套2.2 动力转向系的工作原理动力转向系统只是在机械式转向系统的基础上加上了一些动力辅助装置。如图2.4所示 ，转向油泵由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。转向储油罐有进、出两根油管，通过油管把转向油泵、转向储油罐和转向控制阀三者联接在一起。转向控制阀控制油路的流向。机械转向器和缸体形成左右两个工作腔,它们分别与油道和转向控制阀联接。当汽车直线行驶时，转向控制阀将转向油泵泵出来的油液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。当汽车需要向右转向时，驾驶员
14、向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的油液与R腔接通，将R腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移动，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。反之，当汽车向左转向时，驾驶员向左转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的油液与L腔接通，将L腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向上移动，通过传动结构使左、右轮向左偏转，从而实现左转向7。图2.4 动力转向系的工作原理图1转向操纵机构 2转向控制阀 3机械转向器与转向动力缸总成 4转向传动机构 5转向储油罐 6转向油泵 R转向动力缸右腔 L转向动力缸左腔3 别克转向系统故障诊断与排除3.1 转向沉重汽车在行驶过程中，驾驶员转动转向盘感到沉重
15、费力，转弯或掉头后又不能及时回正方向。（1）转向沉重的原因 转向器方面的原因:转向器缺乏润滑油,转向摇臂与衬套间隙过小或缺油,转向器啮合间隙调整过小,转向器输入轴上下轴承调整过紧,转向轴弯曲或转向轴管凹陷碰撞。 转向传动机构的原因:转向节臂变形,各处球销缺乏润滑脂,转向直拉杆或横拉杆弯曲变形,转向节推力轴承调整过紧或损坏。 前桥和车轮方面的原因：轮胎气压不足，转向桥或驱动桥过载，前轮轮毂轴承调整过紧，前轴扭转、变形，前轮定位失准。（2）转向沉重故障的诊断与排除 先把前桥顶起来，转动转向盘，若感觉转向盘变轻，则说明故障部位在前桥、车轮或其他部位。此时应检查轮胎气压，如气压偏低，则应充气使之达到正常值，接下来用前轮定位仪检查前轮定位，还要注意后倾角和前束值，这些都是造成转向沉重的因素。 若转向仍然感到沉重，则说明故障在转向器或转向传动机构。如果转向器本身有故障，可以检
