第七章汽车转向系(72~73)

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1、v 7.2.1 机械转向系概述机械转向系概述v 1.机械转向系机械转向系v 也称为人力转向系，是以驾驶员的体力作为转向能源的转向也称为人力转向系，是以驾驶员的体力作为转向能源的转向系。因所有的传动都是机械零件传动所以叫机械转向系。系。因所有的传动都是机械零件传动所以叫机械转向系。v 2.机械转向系组成机械转向系组成v 尽管现代汽车转向系的结构形式多种多样，但都包括尽管现代汽车转向系的结构形式多种多样，但都包括转向操转向操纵机构、转向器和转向传动机构纵机构、转向器和转向传动机构三个基本组成部分。三个基本组成部分。7.2 机械式转向系机械式转向系v 3.机械转向系机械转向系v （1）转向操纵机构）

2、转向操纵机构v 是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括转向盘、转向轴等是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括转向盘、转向轴等机件。机件。转向盘转向盘转向轴转向轴转向万向节转向万向节v （2）转向器）转向器v 是转向轴的下端的一个增扭降速机构，驾驶员作用在方向是转向轴的下端的一个增扭降速机构，驾驶员作用在方向盘上的力矩经转向器放大再传给转向传动机构。盘上的力矩经转向器放大再传给转向传动机构。转向器转向器v （3）转向传动机构）转向传动机构v 由转向直拉杆、转向节臂、转向横拉杆、左右梯形臂等机由转向直拉杆、转向节臂、转向横拉杆、左右梯形臂等机件构成。前轴的两端和转向节由主销铰接在一起，转向节件构成。前轴的

3、两端和转向节由主销铰接在一起，转向节上连有左右转向梯形臂，两臂铰接在转向横拉杆上。其中上连有左右转向梯形臂，两臂铰接在转向横拉杆上。其中梯形臂及横向拉杆的作用是与前轴构成转向梯形，保证左梯形臂及横向拉杆的作用是与前轴构成转向梯形，保证左右转向轮按一定规律偏转。右转向轮按一定规律偏转。转向节臂转向节臂转向摇臂转向摇臂转向直拉杆转向直拉杆转向节转向节梯形臂梯形臂横拉杆横拉杆转向梯形转向梯形v （4）机械转向系机构的特点）机械转向系机构的特点v 1）当一个转向节转动时，另一个转向节也随着变位，即）当一个转向节转动时，另一个转向节也随着变位，即两导向轮同向偏转，使汽车转向。两导向轮同向偏转，使汽车转向

4、。v 2）两个车轮转动的角度不同，因为前轴、转向横拉杆、）两个车轮转动的角度不同，因为前轴、转向横拉杆、左右梯形臂及所成的四边形不是矩形而是梯形。左右梯形臂及所成的四边形不是矩形而是梯形。v 3）机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传）机械转向系是以人的体力作为转向动力，其中所有传力件都是机械的。力件都是机械的。v 4）我国规定汽车转向盘必须布置在左侧。）我国规定汽车转向盘必须布置在左侧。7.2.2 机械式转向系各部分零件组成及结构特点机械式转向系各部分零件组成及结构特点v1.转向操纵机构转向操纵机构v （1）转向操纵机构的组成和布置）转向操纵机构的组成和布置v 1）组成）组成v 转向

5、操纵机构一般由转向盘、转向轴等组成转向操纵机构一般由转向盘、转向轴等组成,其作用是将其作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器和转向传动机构驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器和转向传动机构,使转向轮偏转。使转向轮偏转。v 2）布置）布置v 车架变形；转向盘与转向器的轴线相交成一定角度车架变形；转向盘与转向器的轴线相交成一定角度万向节和传动轴。万向节和传动轴。v 在发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向在发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向柱管等，所以人们在设计转向操纵机构时，增加了安全措柱管等，所以人们在设计转向操纵机构时，增加了安全措施。如采用安全转向柱、安全联轴节及

6、能量吸收装置。施。如采用安全转向柱、安全联轴节及能量吸收装置。 （2）转向盘）转向盘v 我国规定车辆右侧行驶我国规定车辆右侧行驶,相应地将转向盘安置在驾驶室的相应地将转向盘安置在驾驶室的左侧左侧,这样驾驶员的左方视野较开阔这样驾驶员的左方视野较开阔,有利于两车安全会车。有利于两车安全会车。 相反相反,在一些规定车辆左侧通行的国家使用的汽车上在一些规定车辆左侧通行的国家使用的汽车上,转向转向盘则应安置在驾驶室右侧。盘则应安置在驾驶室右侧。v 转向盘一般用花键和螺母安装在转向轴的上端转向盘一般用花键和螺母安装在转向轴的上端, 其上装有其上装有喇叭的按钮。喇叭的按钮。 装有安全气囊的车型装有安全气囊

7、的车型,转向盘上还安装有安转向盘上还安装有安全气囊的一些部件。全气囊的一些部件。 v 转向盘由转向盘由轮缘、轮辐和轮毂轮缘、轮辐和轮毂组成组成,如图如图3 -8 所示。轮辐和所示。轮辐和轮缘的心部有钢、铝或镁合金制的骨架轮缘的心部有钢、铝或镁合金制的骨架,外表通过注塑方外表通过注塑方法包覆有一定形状的塑料外层或合成橡胶法包覆有一定形状的塑料外层或合成橡胶,以改善操纵转以改善操纵转向盘的手感并提高驾驶员的安全性。向盘的手感并提高驾驶员的安全性。图图 3 -8 汽车转向盘汽车转向盘 （3）转向轴和转向柱管的吸能装置）转向轴和转向柱管的吸能装置 1）转向轴和转向柱管）转向轴和转向柱管v 转向轴用于将

8、转向盘的转向操纵力传给转向器的传力轴。转向轴用于将转向盘的转向操纵力传给转向器的传力轴。 转向轴上部与转向盘固定连接转向轴上部与转向盘固定连接,下部装有转向器。下部装有转向器。 v 转向轴与转向器转向轴与转向器连接方式连接方式,一种是与转向器的输入轴直接一种是与转向器的输入轴直接连接连接,另一种是通过十字轴万向节或者挠性万向节间接与另一种是通过十字轴万向节或者挠性万向节间接与转向器的输入轴相连接。转向器的输入轴相连接。v 2) 安全装置安全装置v 由于在发生车祸时由于在发生车祸时,对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向柱管等转向柱管等,因此人们在设计转向操纵机构时

9、因此人们在设计转向操纵机构时,增加了安全增加了安全措施。措施。v 转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。转向轴和转向柱管的吸能装置有多种形式。v 基本原理：基本原理：v 当转向轴受到巨大冲击时，转向轴便产生轴向位移，使支当转向轴受到巨大冲击时，转向轴便产生轴向位移，使支架或某些支撑件产生塑形变形，从而吸收冲击能量。架或某些支撑件产生塑形变形，从而吸收冲击能量。3）工作原理）工作原理当发生猛烈撞车当发生猛烈撞车时，将引起车身、时，将引起车身、车架严重变形，车架严重变形，导致转向轴、转导致转向轴、转向盘等部件后移。向盘等部件后移。与此同时，在惯与此同时，在惯性作用下，驾驶性作用下，驾驶员人体向前冲

10、，员人体向前冲，致使转向轴上的致使转向轴上的上、下凸缘盘的上、下凸缘盘的销子与销孔脱开，销子与销孔脱开，从而缓和了冲击，从而缓和了冲击，吸收了冲击能量，吸收了冲击能量，有效地减轻了驾有效地减轻了驾驶员受伤的程度。驶员受伤的程度。 当发生猛烈撞车导致人体冲撞到转向盘上的力超过允当发生猛烈撞车导致人体冲撞到转向盘上的力超过允许值时，则网格部分或波纹管部分将被压缩，产生塑许值时，则网格部分或波纹管部分将被压缩，产生塑形变形，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害。形变形，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害。chon图图 3 -10 网络状转向柱管网络状转向柱管图图 3 -11 波纹管式转向柱管波纹管式转向柱

11、管（4 4）转向器转向器转向器的功用（降速增扭）转向器的功用（降速增扭） 转向器的功用转向器的功用是将转向盘的转动变为齿条是将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。方向。转向器的类型转向器的类型 转向器的结构形式很多，通常按转向器中转向器的结构形式很多，通常按转向器中传动副的结构形式分类。常用的转向器有传动副的结构形式分类。常用的转向器有以下几种：以下几种：齿轮齿条式、循环球式和蜗杆齿轮齿条式、循环球式和蜗杆曲柄指销式曲柄指销式等几种。等几种。 转向器的输