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1、项目项目2222：机械转向系的结构、：机械转向系的结构、原理与检修原理与检修 教学目标教学目标1. 能够说明机械转向系的基本组成和工作原理能够说明机械转向系的基本组成和工作原理2. 能够说明什么是转向盘自由行程并实操检查、调整转能够说明什么是转向盘自由行程并实操检查、调整转向盘自由行程向盘自由行程3. 能够实操并说明各种典型机械转向器的检查和调整能够实操并说明各种典型机械转向器的检查和调整4. 能够说明常见机械转向系的故障、现象和诊断排除能够说明常见机械转向系的故障、现象和诊断排除22.1 22.1 概述概述一、什么是转向系一、什么是转向系由驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。由驾驶
2、员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。二、功用二、功用用于改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。用于改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。三、分类三、分类按转向动力源的不同分为两大类：按转向动力源的不同分为两大类：1) 机械转向系：以驾驶员体力作为转向能源。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，还以汽车的动力作动力转向系：除驾驶员的体力外，还以汽车的动力作为辅助转向能源。又可以分为：液压式、气压式和电为辅助转向能源。又可以分为：液压式、气压式和电动式。动式。先看录像。先看录像。22.1 22.1 概述概述22.1 22.1 概述概述四、机械转
3、向系的基本组成和工作原理四、机械转向系的基本组成和工作原理1. 基本组成基本组成n转向操纵机构：转向盘、转向轴、万向节、转向传动转向操纵机构：转向盘、转向轴、万向节、转向传动轴轴n机械转向器：多种类型，以齿轮齿条转向器多见。机械转向器：多种类型，以齿轮齿条转向器多见。n转向传动机构：转向摇（垂）臂、转向直（纵）拉杆、转向传动机构：转向摇（垂）臂、转向直（纵）拉杆、转向节臂、转向梯形臂、转向横拉杆转向节臂、转向梯形臂、转向横拉杆22.1 22.1 概述概述2. 基本原理基本原理 转向盘转向盘转向轴转向轴机械转向器机械转向器转向摇臂转向摇臂转向直拉转向直拉杆杆转向节臂转向节臂左转向节左转向节左转向
4、梯形臂左转向梯形臂转向横拉转向横拉杆杆右转向梯形臂右转向梯形臂右转向节右转向节22.1 22.1 概述概述五、转向系参数五、转向系参数1. 转向系角传动比转向系角传动比n定义：转向盘转角与同侧转向轮偏转角的比值。定义：转向盘转角与同侧转向轮偏转角的比值。n要求：太大，转向轻便，但转向灵敏性差；太小，转要求：太大，转向轻便，但转向灵敏性差；太小，转向沉重；所以转向系角传动比要合适。向沉重；所以转向系角传动比要合适。2. 转向时车轮的运动规律转向时车轮的运动规律22.1 22.1 概述概述3. 转向盘自由行程转向盘自由行程1) 定义：转向盘在空转阶段的角行程，这主要是由于转定义：转向盘在空转阶段的
5、角行程，这主要是由于转向系各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。向系各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。2) 要求：要求：10，太大太小都不行，如桑塔纳，太大太小都不行，如桑塔纳2000为为7.7 或或1015mm。3) 检查：检查：使汽车前轮处于直线行驶状态，用指尖向左、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。定值之内，说明状况正常。 否则需要调整，不同的转否则需要调整，不同的
6、转向器，调整的方法不同向器，调整的方法不同。一、转向器概述一、转向器概述1. 功用功用n增矩增矩n改变力的传递方向。改变力的传递方向。2. 类型类型n齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器n循环球式转向器循环球式转向器n蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器n蜗杆滚轮式转向器蜗杆滚轮式转向器22.2 22.2 机械转向器机械转向器3. 传动效率传动效率1) 定义：指转向器输出功率与输入功率之比。定义：指转向器输出功率与输入功率之比。 当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率，反之转向摇臂受到道路冲传动效率称为正传动效率，反之
7、转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆传动效率。击而传到转向盘的传动效率则称为逆传动效率。2) 从传动效率可分为从传动效率可分为n可逆式转向器：正、逆传动效率都很高的转向器。可逆式转向器：正、逆传动效率都很高的转向器。n极限可逆式转向器：正传动效率远大于逆传动效率的极限可逆式转向器：正传动效率远大于逆传动效率的转向器。转向器。22.2 22.2 机械转向器机械转向器二、转向器构造、原理和检修二、转向器构造、原理和检修1. 齿轮齿条转向器（轿车）齿轮齿条转向器（轿车）先观看录像。先观看录像。22.2 22.2 机械转向器机械转向器22.2 22.2 机械转向器机械转向器1) 构造、原
8、理构造、原理22.2 22.2 机械转向器机械转向器2) 拆装、检修和调整拆装、检修和调整a. 拆装、检修（略，见实验内容）拆装、检修（略，见实验内容）b. 调整调整指转向器啮合间隙（预紧力）的调整。指转向器啮合间隙（预紧力）的调整。n方法一：方法一：不装弹簧和垫片，使转向齿轮不装弹簧和垫片，使转向齿轮轴的转动力矩为轴的转动力矩为12Nm；用塞尺测量用塞尺测量x值；值；垫片厚度为垫片厚度为x+0.050.13mm；安装弹簧、垫片，安装紧固螺安装弹簧、垫片，安装紧固螺栓。栓。22.2 22.2 机械转向器机械转向器n方法二：方法二：先旋转盖上的调整螺塞，使弹簧座与导块接触，再将调整螺先旋转盖上的
9、调整螺塞，使弹簧座与导块接触，再将调整螺塞旋出塞旋出3060之后，检查转向齿轮的转动力矩，如此重复操之后，检查转向齿轮的转动力矩，如此重复操作，直至转向齿轮的转动力距符合原厂规定，最后紧固锁紧作，直至转向齿轮的转动力距符合原厂规定，最后紧固锁紧螺母。螺母。22.2 22.2 机械转向器机械转向器2. 循环球式转向器（解放循环球式转向器（解放CA1092）n结构结构第一级为螺杆螺母传动，第二级为齿条齿扇传动。第一级为螺杆螺母传动，第二级为齿条齿扇传动。转向螺杆的支承：转向螺杆的支承：摇臂轴的支承：摇臂轴的支承：22.2 22.2 机械转向器机械转向器n调整调整转向螺杆轴承预紧度：增减调整垫片转向
10、螺杆轴承预紧度：增减调整垫片14，使转向螺杆的转向，使转向螺杆的转向力矩为力矩为0.60.8Nm；转向器啮合间隙：使转向器的传动副处于中间位置（直行位转向器啮合间隙：使转向器的传动副处于中间位置（直行位置）。通过调整螺钉置）。通过调整螺钉18，调整转向器传动副的啮合间隙，在，调整转向器传动副的啮合间隙，在直线位置上应呈无间隙啮合。中间位置上，转向器转动力矩直线位置上应呈无间隙啮合。中间位置上，转向器转动力矩应为应为1.52.0Nm。转向器转动力矩调整合格后，按规定力矩。转向器转动力矩调整合格后，按规定力矩锁紧调整螺钉。锁紧调整螺钉。22.2 22.2 机械转向器机械转向器3. 蜗杆曲柄指销式转
11、向器（蜗杆曲柄指销式转向器（EQ1090）n结构结构n调整调整蜗杆轴承预紧度：轴承盖处的调整垫片蜗杆轴承预紧度：轴承盖处的调整垫片指销轴承预紧度：调整螺母指销轴承预紧度：调整螺母15啮合间隙：调整螺钉啮合间隙：调整螺钉1722.2 22.2 机械转向器机械转向器4. 蜗杆滚轮式转向器蜗杆滚轮式转向器n结构结构22.2 22.2 机械转向器机械转向器观看录像。观看录像。22.2 22.2 机械转向器机械转向器一、转向操纵机构的功用一、转向操纵机构的功用产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节和产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节和安全性能。安全性能。二、转向操纵机构的基本组成二、
12、转向操纵机构的基本组成1. 转向盘转向盘喇叭开关的电气连接：集电环、电缆盘喇叭开关的电气连接：集电环、电缆盘2. 转向柱转向柱包括转向轴和转向柱管。包括转向轴和转向柱管。22.3 22.3 转向操纵机构转向操纵机构22.3 22.3 转向操纵机构转向操纵机构三、安全转向柱三、安全转向柱1. 可分离式（可分离式（santana）22.3 22.3 转向操纵机构转向操纵机构2. 缓冲吸能式缓冲吸能式22.3 22.3 转向操纵机构转向操纵机构四、可调节式转向柱四、可调节式转向柱可以调节转向柱的倾斜、转向盘的高度。可以调节转向柱的倾斜、转向盘的高度。五、转向操纵机构的维护五、转向操纵机构的维护1.
13、用双手握住转向盘，在轴向和径向上用力摇动，检查用双手握住转向盘，在轴向和径向上用力摇动，检查是否松旷。是否松旷。2. 用弹簧秤或专用仪器测量转向盘转动阻力用弹簧秤或专用仪器测量转向盘转动阻力3. 检查转向盘的锁止功能检查转向盘的锁止功能4. 检查转向柱的调节功能检查转向柱的调节功能22.3 22.3 转向操纵机构转向操纵机构一、功用一、功用连接转向器和前轮，并将转向器输出的动力和运动传给连接转向器和前轮，并将转向器输出的动力和运动传给左右转向节，使转向轮偏转，并保证左右转向轮的偏转左右转向节，使转向轮偏转，并保证左右转向轮的偏转角按一定关系变化。角按一定关系变化。二、二、结构结构、组成、组成1
14、. 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22.4 22.4 转向传动机构转向传动机构1) 转向摇臂转向摇臂2) 转向直拉杆转向直拉杆22.4 22.4 转向传动机构转向传动机构3) 转向横拉杆转向横拉杆22.4 22.4 转向传动机构转向传动机构2. 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22.4 22.4 转向传动机构转向传动机构三、转向传动机构的维护三、转向传动机构的维护1. 检查检查1) 检查各部件连接是否松旷、是否有漏油的地方、是否检查各部件连接是否松旷、是否有漏油的地方、是否部件弯曲、变形、裂纹等；部件弯曲、变形、裂纹等；2) 检查左右转动转向盘
15、，转向传动机构运转是否正常。检查左右转动转向盘，转向传动机构运转是否正常。2. 转向拉杆球头销预紧度的调整转向拉杆球头销预紧度的调整22.4 22.4 转向传动机构转向传动机构22.522.5 机械转向系的故障诊断与排除机械转向系的故障诊断与排除 1. 转向沉重转向沉重1) 现象：行驶时感觉转向沉重，无回正感；低速时转不现象：行驶时感觉转向沉重，无回正感；低速时转不动。动。2) 原因：（过紧、缺油等）原因：（过紧、缺油等）n转向器轴承预紧度大、啮合间隙小；转向器轴承预紧度大、啮合间隙小；n其他连接部位过紧或缺油；其他连接部位过紧或缺油；n前束调整不当。前束调整不当。3) 诊断：（分段排查）诊断
16、：（分段排查）22.5 22.5 机械转向系的故障诊断与排除机械转向系的故障诊断与排除 2. 转向不稳转向不稳1) 现象：汽车行驶时方向不稳，前轮摆振。现象：汽车行驶时方向不稳，前轮摆振。2) 原因：（间隙大、松旷）原因：（间隙大、松旷）n转向器过松；转向器过松；n其他连接部位磨损过度，松旷；其他连接部位磨损过度，松旷；n前轮轮毂轴承松动；前轮轮毂轴承松动；n前轮变形严重；前轮变形严重；n前束过大。前束过大。 22.5 22.5 机械转向系的故障诊断与排除机械转向系的故障诊断与排除 3. 单边转向不足单边转向不足1) 现象：汽车转向时出现转向盘或车轮左右转动不等。现象：汽车转向时出现转向盘或车轮左右转动不等。2) 原因：（不对称）原因：（不对称）n转向摇臂在摇臂轴的位置不对；转向摇臂在摇臂轴的位置不对；n该边限位螺钉过长；该边限位螺钉过长；n直拉杆弯曲变形；直拉杆弯曲变形；n不对称钢板弹簧装反。不对称钢板弹簧装反。
