公路运输教案-转向系.docVIP

汽车构造教案 课程名称 汽车构造 课时 2 授课班级 教学方式 讲授 课 题 任课教师 教学目 的与要求 1 掌握转向系统的结构及组成 2 了解转向器的构造 3 了解动力转向器的构造 4 理解四轮转向的原理 重、难点 教学内容 汽车控制系统 第21章转向系 21.1 概述 汽车在行驶中，需要经常改变行驶方向。改变行驶方向的方法是通过转向轮（一般是前轮）相对于汽车纵轴线偏转一定角度实现的。汽车在行驶时，转向轮也往往受到路面侧向干扰力的作用自动偏转而改变行驶方向的。因此，驾驶员需要通过一套机构随时改变或恢复汽车行驶方向。该套专设机构即为汽车的转向系统。 汽车的转向系统按转向能源的不同分为机械转向系和助力转向系两大类。为使汽车在转弯时减少附加阻力和轮胎磨损，汽车转向时各个车轮都应作纯滚动，此时，各轮的轴线必须相交于一点，见图21-1 交点O称为转向中心。该中心随驾驶员操纵的前轮转角的变化而改变，因此也称为瞬时转动中心。由图中可看出，这时汽车的内转向轮偏转角α。两者的关系是： ctgα=ctgβ+B/L 式中 B---两侧主销间的距离 L---汽车轴距 上式称为转向梯形理论特性关系式。从式中可以看出，每对应一个内轮偏转角β，就有一个对应的外轮偏转角α。这个关系是由转向梯形一定的底角即所谓“前展”（小于90度）来保证的。“前展”是内外轮转角存在着余切差的关系。它是利用前轮转角测量仪器来检查校正。 由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离R称为汽车的转弯半径。转弯半径R愈小，则汽车在转向时所需的场地面积就愈小，汽车的机动性也愈好。从图21--1中可看出，当外转向轮偏转角达到最大值αmax时，转弯半径R最小，即： Rmin=L/sinαmax 转向轮内轮的最大偏转角约在34o----42o 之间，最小转弯半径为（7---12）m。 对于只用前桥转向的三轴汽车，由于中桥和后桥车轮的轴线总是平行的，故不存在理想的转向中心。它是在中、后桥轴线等距离处做一假想平行线，与前轴线相交于一点，形成纯滚动转向中心。为此，中、后桥在转向时，应自动地相对作轴向位移（由悬架装置来保证），使其车轮尽量地减小横向滑磨，以满足转向的要求。 21.2 机械转向系 汽车的转向系按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系。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， 由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。 机械转向系也因汽车采用的悬架不同而分为两种：与独立悬架配用的转向系和与非独立悬架配用的转向系。如图21-2所示为与非独立悬架配用的转向系。 图21-2 机械转向系示意图 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-转向摇臂 7-转向主拉杆 8-转向节臂 9-左转向节 10、12-梯形臂 11-转向横拉杆 13-右转向节 21.2.1与非独立悬架配用的转向系 1.转向操纵机构 我国交通规则规定车辆靠右侧通行，因而国产汽车转向盘应安置在驾驶室的左侧。这样，驾驶员在驾驶车辆时，左方视野比较广阔，有利于行车安全。 目前，转向操纵机构多采用万向传动装置，它有以下优点： (1)便于在汽车结构上的合理布置。 (2)转向盘、转向器等部件适用于通用化、系列化生产。 (3)可补偿部件的安装误差和基本变形造成的不利影响。 (4)拆装维修方便。 2.转向器 与非独立悬架配用的转向器多采用循环球式转向器。 (1)一般构造 循环球式转向器是由两套传动副组成的，一套是螺杆螺母传动副，另一套是齿条齿扇传动副或滑块曲柄销传动副。 (2)传动副啮合间隙的调整装置 传动副啮合间隙是通过改变转向摇臂轴的轴向位置即改变齿扇与螺母之间的相对位置来实现的。调整螺钉15的圆头嵌在摇臂轴端部的T形槽内，其螺纹部分拧在侧盖13上，并用螺母14锁紧。将螺钉15旋入，则啮合间隙减少，反之则啮合间隙增大。 (3)传动副的传动特点 循环球式转向器的正传动效率很高（最高可达90%---95%），故操纵轻便，使用寿命长。但其逆效率也很高，在坏路上行驶时，容易将路面冲击力传到转向盘上，易出现转向盘“打手”现象。随着道路条件的改善，“打手”现象将明显的改善。所以，循环球式转向器得到了广泛的应用。 3.转向传动机构 转向摇臂 图21-4 转向摇臂 转向摇臂参见图21-4。它一般用中碳钢锻制而成。大端具有锥形的三角形细花键孔，与转向摇臂轴连接，并用螺母固定。其小端用锥形孔与球头销柄部连接，也用螺母固定，球头再与纵拉杆作铰链连接。转向摇臂安装后从中间位置到两边