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第二十二章汽车转向系 一、填空题 1．转向系可按转向能源的不同分为____________和___________两大类。 2．机械式转向系由____________、____________和____________三大部分组成。 3．转向系的作用是______________________________。 4．液压式动力转向系中，转向加力装置由___________、___________、___________和____________组成。 5．循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是_______________传动副，第二级是 ________________或________________传动副。 6．齿轮齿条式转向器传动副的主动件是__________，从动件是__________。 7．蜗杆曲柄指销式转向器传动副的主动件是__________，从动件是装在摇臂轴曲柄端部的__________。 8．与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括__________、__________、__________和 ___________。 9．按传能介质的不同，转向传力装置分为___________和___________两种。 10．液压转向传力装置有____________和____________两种。 11．动力转向器由____________、____________和____________等三部分组成。 12．在转向传动机构中，为了防止运动干涉，各个横纵拉杆均采用__________进行连接。 二、选择题（有一项或多项正确） 1．在动力转向系中，转向所需的能源来源于（）。 A．驾驶员的体能 B．发动机动力 C．A，B均有 D．A，B均没有 2．设转向系的角传动比为iw，转向器的角传动比为iw1，转向传动机构的角传比为iw2，则下式正确的为（）。 A．iw= iw1+ iw2 B． iw= iw1* iw2 C． iw= iw1- iw2 D． iw= iw1/ iw2 3．转弯半径是指由转向中心到（）。 A．内转向轮与地面接触点间的距离 B．外转向轮与地面接触点间的距离 C．内转向轮之间的距离 D．外转向轮之间的距离
【二】重难点提示： 重点：1. 掌握火车、汽车拐弯时的向心力来源； 2. 会用圆周运动的规律解决实际问题。 难点：能从供需关系理解拐弯减速的原理。
【一】火车转弯问题 1. 火车在水平路基上的转弯 〔1〕此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 〔2〕外轨对轮缘的弹力提供向心力。 〔3〕由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。 2. 实际弯道处的情况:外轨略高于内轨道 〔1〕对火车进行受力分析： 火车受铁轨支持力N 的方向不再是竖直向上，而是斜向弯道的内侧，同时还有重力G 。 〔2〕支持力与重力的合力水平指向内侧圆心，成为使火车转弯所需的向心力。 【规律总结】转弯处要选择内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G 和支持力N 来提供，这样外轨就不受轮缘的挤压了。 3. 限定速度v 分析：火车转弯时需要的向心力由火车重力和轨道对它的支持力的合力提供。 F 合=mgtan α=r v m 2 ① 由于轨道平面和水平面的夹角很小，可以近似地认为 tan α≈sin α=h/d ② ②代入①得： mg d h =r v m 2 思考：在转弯处： 〔1〕假设列车行驶的速率等于规定速度，那么两侧轨道是否受车轮对它的侧向压力。 〔2〕假设列车行驶的速率大于规定速度，那么___轨必受到车轮对它向___的压力〔填〝内〞或〝外〞〕。 〔3〕假设列车行驶的速率小于规定速度，那么___轨必受到车轮对它向___的压力〔填〝内〞或〝外〞〕。
【二】汽车转弯中的动力学问题 1. 水平路面上的转弯问题：摩擦力充当向心力umg=mv2/r。 由于摩擦力较小，故要求的速度较小，否那么就会出现离心现象，发生侧滑，出现危险。 2. 实际的弯道都是外高内底，以限定速度转弯，受力如图。 Mgtanθ=Mv2/r v=θ rg tan 当v >θ rg，侧向下摩擦力的水平分力补充不足的合外力； tan v <θ rg，侧向上摩擦力的水平分力抵消部分过剩的合外力； tan v =θ rg，沿斜面方向的摩擦力为零，重力和支持力的合力提供向 tan 心力。 例题1 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的最大速度为108 km /h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.4倍。〔g取10 m/s2〕 〔1〕如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？ 〔2〕如果高速公路上设计了圆弧拱桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？ 思路分析：〔1〕汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供。当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小， 有m2v ≤0.4mg，由速度v＝30 m/s，得：r≥225m。 r 〔2〕汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时， 根据向心力公式有mg－N＝m2v ， R 为了保证安全，车对路面的压力必须大于零。 ，v＝30 m/s，那么R≥90 m。 有mg≥m2v R 答案：〔1〕225m〔2〕90m 例题2 如下图为一辆箱式货车的后视图。该箱式货车在水平路面上做弯道训练。圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为
汽车转向盘摆振故障分析 摘要: 在汽车行驶中，方向盘摆振最为常见，方向盘摆振不但影响驾驶员对汽车的操纵，也会影响汽车行驶的平稳性乘坐舒适性以及安全性。本文首先介绍了汽车转向系统的发展及结构，并且从汽车高速、中速、低速以及减速行驶状态中，分析了方向盘摆阵故障的原因及其诊断、排除方法；简单分析了液压助力转向系统液压部分发生故障的诊断方法，并浅谈了电子转向系统；最后通过案例对汽车转向盘摆振故障加以分析。 关键词:转向；摆振；故障；电控 引言 随着社会进步科学的发展，汽车已经进入各家各户，人们对汽车的了解也越来越深。有的时候你的爱车在行驶过程中会出现各种问题或故障，对您造成不可避免的损失。而汽车行驶系统作为汽车的基本组成系统，它在行驶中也会出现各种问题。其中方向盘摆振最为常见，方向盘摆振不但影响驾驶员对汽车的操纵，也会影响汽车行驶的平稳性乘坐舒适性以及安全性。为解决此问题，不但需要平时加强对汽车转向系的保养，汽车转向系的改良也占据了重要的一部分。因此这也促进了汽车转向系的发展。 2汽车转向系的发展及分类 在汽车发展的100多年里，到今天，转向系统也经历了长时间的演进，很大程度上促进了汽车的发展。目前已经有电液转向系，电控转向系和电子转向系。应用电子转向系的汽车可能不会出现方向盘摆振。但是由于该转向系的造价高并没有得到广泛应用。所以目前大部分汽车还在应用传统转向系电液转向系和电控转向系，因此汽车方向盘摆振故障依然存在。 2.1传统转向系统 传统的汽车转向系统是机械系统。汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮上而实现的。通常根据机械式转向器的形式可以分为：齿轮齿条式，循环球式。而最常用的是齿轮齿条式和循环球式。 从上世纪四十年代起，为了减轻驾驶员的体力负担，在机械转向系统的基础上制造出液压助力转向系统。它是在机械转向系统的基础上额外增加了一套液压助力
V ol 35No.6 Dec.2015 噪 声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第35卷第6期2015年12月 文章编号：1006-1355(2015)06-0061-04 前轮摆振对车辆稳定性的影响及后轮反馈控制 张立军 （辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001） 摘要：建立包括转向系统的整车四自由度模型，分析摆振发生时转向系统刚度、阻尼对前轮摆振角、车辆横摆角速度、侧向加速度和侧倾角加速度的影响。为减小摆振对车辆稳定性的影响，应用最优控制对后轮进行反馈控制。结果表明：当摆振发生后，车辆侧向加速度和侧倾角加速度会产生较大波动，横摆角速度和侧倾角影响不大；转向系统阻尼对摆振的影响较大。采用对后轮的反馈控制可有效改善摆振发生时的车辆横向稳定性。 关键词：振动与波；前轮摆振；车辆稳定性；后轮反馈；最优控制中图分类号：U461.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2015.06.013 Influence of Front Wheels Shimmy on Vehicle Stability and Rear Wheels Feedback Control ZHANG Li-jun (School of Automobile and Transport Engineering,Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001,Liaoning China ) Abstract :A 4-DOF vehicle model including front wheels steer system was established for stability analysis.The influences of the steer system stiffness and damping on shimmy angle of the front wheels,yaw velocity,lateral acceleration and roll angular acceleration of the vehicle were analyzed.Based on the vehicle model,the rear wheels feedback control was carried out using LQR (linear quadratic regulator)to reduce the influence of the shimmy on the vehicle stability.The results show that the lateral acceleration and roll angular acceleration have large fluctuation,and the yaw velocity and roll angle do not change a lot when the shimmy happens.The steer system damping has a great influence on shimmy and the rear wheels feedback control can effectively improve the vehicle lateral stability. Key words :vibration and wave ;front wheels shimmy ;vehicle stability ;rear wheel feedback ;LQR 汽车在行驶过程中产生的摆振不仅影响到汽车的操纵安全性，也会降低转向系统部件的寿命。国内外学者对摆振进行了很多研究.对非独立悬架,前轮摆振模型主要是包括两转向前轮绕主销的摆动及前桥绕纵轴摆动的3自由度系统[1，2]，当悬架以上的振动与车轮转动耦合较强时应建立包括车身侧倾和1阶扭转的5自由度模型[3]。此外，一些学者将转向系统间隙、轮胎非线性侧偏特性、干摩擦等因素考虑进来建立非线性摆振模型，并分析汽车摆振系统的分叉特性和系统参数的影响[4–7]。目前已对摆振的机理和摆振的影响因素认识比较清楚，并取得一些 收稿日期：2015－03－12 作者简介：张立军（1963－），男，昌图县人，博士，教授，主要 研究方向：车辆系统动力学及控制。E-mail:lgzlj2008@https://www.doczj.com/doc/3d12585081.html, 重要进展。当汽车前轮摆振发生时，整车的行驶稳定性会发生什么样的变化目前还不十分清楚，因此首先建立包括前转向系统在内的整车四自由度模型，重点分析摆振对车辆稳定性的影响以及转向系统刚度和阻尼对稳定性的影响，在此基础上应用最优控制对后轮进行反馈控制以达到改善车辆横向稳定性目的。 1含转向系统的整车四自由度模型 汽车四自由度横向稳定性模型如图1所示，包括沿y 轴的侧向运动、绕x 轴的侧倾运动和绕z 轴的横摆运动3个自由度，为分析前轮的摆振还包括前轮绕主销转动的自由度δf 。为改善前轮摆振对横向稳定性产生的不良影响，采用对后两轮实施转向控制来达到这一目的，所以在建模时两后轮的转向也一并考虑。
机械原理课程设计说明书题目：汽车前轮转向机构学院：车辆工程学院 姓名： 班级： 学号： 指导老师：
目录 1、背景...................................................................................................... .1 2、题目：汽车前轮转向机构 (3) 2.1设计题目 (3) 2.1.1转向机构简介 (3) 2.1.2 转向梯形 (4) 2.1.3计算机构自由度 (5) 2.1.4机构设计 (6) 2.1.5 数据设计..............................................................。. (8) 2.2设计要求 (8) 3、设计内容 (9) 3.1 求转角 (9) 3.2 解析法设计机构 (9) 3.3 解析法检验 (11) 4. 设计结构分析 (12) 4.1 四种类型梯形结构的选择 (12) 5、转向梯形机构优化 (14) 5.1 计算机构自由度 (15) 5.2 运动分析 (15) 5.3机构设计方法 (16) 6、课程设计总结 (17)
1、背景 在汽车行业迅速发展的今天，汽车前轮定位参数的确定仍然是困扰汽车企业设计的难题，。汽车前轮定位参数是汽车的重要性能参数，前轮定位参数的设计是否合理，将直接影响到车辆的很多重要性能，从而影响到整车的优劣。例如注销后倾角和内倾角将直接影响到车辆的回正性、直线行驶稳定性和高速制动时方向稳定性、转向轻便性；前轮的外倾角和前束值的合理匹配将直接影响到前轮的策划和异常磨耗，同时也间接地影响车辆的动力性和燃油的经济性。后倾角和前束值设计的是否合理还将影响这届影响到前轮的摆振，导致车辆操纵稳定性变坏，增加了有关零件载荷，从而降低行驶安全性和可靠性，摆振严重时会影响到车辆的行驶平顺性和安全性。因此，如果前轮定位参数不合理，就会大大降低汽车使用性能，但由于前轮定位参数的确定必须考虑多种因素的影响，而且前轮定位各参数对汽车使用性能的影响不是完全独立的，这给前轮定位参数的确定增加了困难。 汽车的转向传递机构的主要作用就是使用汽车在转向时期内、外轮具有正确的转角关系，它对汽车轮胎的磨损、转向半径和转向力都有重要的影响。汽车在转向时，由于主销后倾角、主销内倾角的存在，导致转向系统的运动并不是在一个平面内，这增加了转向的难度。而一般货车和拖拉机的转向机构是使用整体式的专项梯形机构进行传递。传统的整体式转向机构分析采用近似的平面运动分析方法，而实际上转向梯形的运动并不是在一个平面内。这样就必然存在着误差。
汽车转弯的力学分析 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
编号 2010021223 毕业论文 （ 14 届本科） 论文题目：汽车转弯的力学分析 学院：电气工程学院 专业：物理学 班级： 10本（二） 作者姓名：王久飞 指导教师：杨丽寰职称：工程师 完成日期： 2014 年 4 月 25 日
目录 诚信声明 (1) 论文题目 (2) 中文摘要 (2) 英文摘要 (2) 1 引言 (2) 1.1 历史背景及意义 (2) 1.2 主要研究问题及目的 (3) 2 汽车结构力学简易 (3) 3 汽车转弯时析 (4) 3.1 侧翻 (6) 3.2 漂移 (6) 4 综合分析 (7) 5 结论 (7) 参考文献 (8) 致谢 (9)
陇东学院本科生毕业论文诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 二O一四年月日
汽车转弯的力学分析 王久飞，杨丽寰 （陇东学院 电气工程学院，甘肃 庆阳 745000） 摘 要：本文用理论分析的方法，对汽车转弯时发生侧翻、漂移等情况进行了受力分析。并推出了汽车转弯时的运动学公式。接着结合实际情况进行了讨论，导出汽车安全转弯条件。当汽车车轮距一定时，汽车和路面的摩擦系数越大，汽车的安全速率越大。 关键词:安全车速；汽车转弯；侧翻；漂移 the Mechanic Analysis of Car Turning WANG Jiu-fei, YANG Li-huan (Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu ) Abstract: It is based on the method of theoretical analysis to analyze rollover and drift of car turning. Then the formula of vehicle cornering are derived. Combined with the actual situation, the safety conditions of car turning are deduced. The friction coefficient of car and road is greater, the rate of security is greater when the distance of wheel is fixed. Key Words: safe vehicle speed; vehicle cornering ; rollover; drift 1 引 言 1.1 历史背景及意义 在现代这个科技高度发达的时代，汽车作为一项简便快捷的交通工具被人们广泛使用，这就涉及到了汽车安全行使的问题了。而汽车转弯问题在其中占有很大的份量，汽车转弯被作为一个研究课题。许多文献只是侧重于对汽车转弯的某一方面的研究，而不能全面的、系统的对汽车安全转弯问题进行分析。河南濮阳职业技术学院周侃、周军二人在《汽车转弯的安全速度》一文中，选取了几个条件运用质点论进行了分析,只是将其当作一个物理问题来处理。文中分水平路面和斜坡路面两个方面，运用公式[1] mg R v m s 02μ≤ (1-1) 做了公式推导。山东青岛束敏女士在《车辆侧翻的运动力学分析及防御措施》中，仅将一些现实中的特例“车轮下的奇迹”列出来并分析其是否符合原理，然后运用离心公式及力矩平衡公式如下[2]：
汽车转向系统各部分结构作用图解（二）[图片] [ 04-11-8 17:37 ] 太平洋汽车网 四.转向传动机构 汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O 转动，如图d-zx-07所示。显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。 为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：
与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后，如图d-zx-08a所示。当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面)内的交角＞90。 在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90，如图d-zx-08b所示。若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面向左右摇动，则可将转向直拉杆3横置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推使两侧梯形臂转动， 1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆
当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。 1.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形 臂6.右梯形臂7.摇杆8.悬架左摆臂9.悬架右摆臂10.齿轮齿条式转 向器 转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。直拉杆的典型结构如图十所示。在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是
汽车转弯的问题分析 PB06203093 刘畅汽车在高速转弯时,内侧轮上的负荷大大减小,外侧轮上的负荷则大大增加,从而有造成翻车的危险。为了避免这种现象，有一种想法是在汽车上安装一个飞轮。现结合课后的一道习题来分析这个问题 : 为了避免高速行驶的汽车在在转弯时容易发生翻车现象,可在车上安装一个高速自旋着的大飞轮。 （1）飞轮轴应安装在什么方向上？飞轮应沿什么方向转动？ （2）设汽车的质量是M，其行驶速度为v,飞轮是质量为m,半径为R 的圆盘，汽车（包括飞轮）的质 心距地面的高度为h。为使汽车在绕一曲线行驶 时，两边车轮的负荷均等，试求飞轮的转速。
相对随汽车一起运动的参考系而言，参考系是转动参考系，是一个非惯性系。在这一非惯性系中，汽车除受到重力，支持力，摩擦力等作用外，还受到惯性力的作用。作用于各质元的惯性离心力的合力通过质心O 点。 设汽车在作曲线运动时曲率半径为r,则易知汽车绕曲率中心运动的加速度22 /a r v r =Ω=.Ω为绕曲率半径中心1O 运动的角速度，可得a v =Ω. 汽车所受惯性离心力合力大小为F Ma =。取车头中心和车尾中心的连线在地面的投影为转轴。由对称性易知，质心在地面上的投影也在该转轴上。F 产生的力矩矢量0M 垂直于纸面向里, 0M Fh Mah ==。在 该力矩的作用下，汽车将会有向外偏移的趋势。设左右轮相距l ,由力矩平衡，1222l l N Fh N +=则212/0N N Fh l -=>。且在竖直方向上12N N M g +=。所以，汽车外侧轮所受的支持力将会增加，内侧轮所受的支持力将会减小。若转弯时速度过大，内外两侧车轮负荷差将大大增加，故将有翻车的危险。 再考虑装上飞轮的情况。此时汽车和飞轮整体所受的离心力合力大小()F M m a =+。为了使汽车在不论右转还是左转的情况下都能减少内、外两侧轮子的负荷差，由物理直觉可知，飞轮需向前或向后旋转。则飞轮的自转轴需与所选的轴线垂直。现考虑飞轮的具体转动方向。 假设飞轮与车轮旋转方向相反。飞轮上的B 、D 两点速
汽车转向系试题
汽车转向系 一、名词解释 1．动力转向 2．转向半径 3．转向系角传动比 4．不可逆转向器 5．可逆转向器 6．安全式转向柱 7．双作用叶片泵 8．转向盘自由行程二、填空题 1．汽车转向系的功用是——和——汽车的行驶方向。 2．汽车转向系按能源的不同分为——和——两大类。 3．常用的转向器有——、——和——等形式。 4．循环球式转向器由——、——、——、——四个主要零件组成。 5，转向轴和转向柱管称为——。 6．动力转向按传能介质分为——和——两种。 7．液压式动力转向装置按液流型式，可分为——和———二o 8．动力转向系主要由——、——、——、——组成。 9．转阀式动力转向器由——、——、————组成。 10．转向油泵可分为——和——两种。 11．双作用卸荷式叶片泵由——、——、——、——组成。 12。转向系由——、——、——、——、——、——、——等组成。 三、选择题 1．转向系角传动比越大，转向时驾驶员越( )。 A．省力 B．费力 C。无影响 2．转向盘自由间隙大，路面传递的力( )。
A．越明显 D．越不明显 C变化不大 3．循环球式转向器是( )转向器。 A．单传动比 B．双传动比 C．三传动比 4．横拉杆两端螺纹旋向( )。 A．都是左旋 B．都是右旋 C．一个左旋，一个右旋 5．转向盘出现“打手”现象，主要是( )。 A．方向盘自由行程小 B．方向盘自由行程大 C．车速太高 6．动力转向装置工作时，转向轮偏角增大时，动力缸内的油压( )。 A．增大 B．减小 C．不变 四、判断题 1．汽车转向时，内侧转向轮的偏转角小于外侧车轮的偏转角。 ( ) 2．转向系角传动比越大，转向越省力，越灵敏，所以转向系角传动比应越大越好。 ( ) 3．可逆式转向器的正逆效率都高，但在不平路面上行驶时易出现转向盘“打手”现象。 ( ) 4．调整转向器传动副的啮合间隙，可以调整转向盘自由行程。 ( )
一.机械转向系统 l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉 杆7.转向减振器8.机械转向器 上图是一种机械式转向系统。驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。二.转向操纵机构
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和 中间（或单端）输出式两种。 1.转向横拉杆 2.防尘套 3.球头座 4.转向齿条 5.转向器壳体 6.调整螺塞 7.压紧 弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承 两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉 杆相连。（d-zx-6）
汽车转向系 一、名词解释 1．动力转向2．转向半径3．转向系角传动比4．不可逆转向器 5．可逆转向器6．安全式转向柱7．双作用叶片泵8．转向盘自由行程二、填空题 1．汽车转向系的功用是——和——汽车的行驶方向。 2．汽车转向系按能源的不同分为——和——两大类。 3．常用的转向器有——、——和——等形式。 4．循环球式转向器由——、——、——、——四个主要零件组成。 5，转向轴和转向柱管称为——。 6．动力转向按传能介质分为——和——两种。 7．液压式动力转向装置按液流型式，可分为——和———二o 8．动力转向系主要由——、——、——、——组成。 9．转阀式动力转向器由——、——、————组成。 10．转向油泵可分为——和——两种。 11．双作用卸荷式叶片泵由——、——、——、——组成。 12。转向系由——、——、——、——、——、——、——等组成。 三、选择题 1．转向系角传动比越大，转向时驾驶员越( )。 A．省力B．费力 C。无影响 2．转向盘自由间隙大，路面传递的力( )。 A．越明显D．越不明显 C变化不大 3．循环球式转向器是( )转向器。 A．单传动比B．双传动比 C．三传动比 4．横拉杆两端螺纹旋向( )。 A．都是左旋B．都是右旋 C．一个左旋，一个右旋 5．转向盘出现“打手”现象，主要是( )。 A．方向盘自由行程小B．方向盘自由行程大 C．车速太高 6．动力转向装置工作时，转向轮偏角增大时，动力缸内的油压( )。 A．增大B．减小 C．不变 四、判断题 1．汽车转向时，内侧转向轮的偏转角小于外侧车轮的偏转角。( ) 2．转向系角传动比越大，转向越省力，越灵敏，所以转向系角传动比应越大越好。( ) 3．可逆式转向器的正逆效率都高，但在不平路面上行驶时易出现转向盘“打手”现象。( ) 4．调整转向器传动副的啮合间隙，可以调整转向盘自由行程。( )
转向系统设计规范 1规范 本规范介绍了转向系统的设计计算、匹配、以及动力转向管路的布置。 本规范适用于天龙系列车型转向系统的设计 2.引用标准： 本规范主要是在满足下列标准的规定（或强制）范围之内对转向系统设计和整车布置。 GB 17675-1999 汽车转向系基本要求 GB11557-1998防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定 GB 7258-1997机动车运行安全技术条件 GB 9744-1997载重汽车轮胎 GB/T 6327-1996载重汽车轮胎强度试验方法 《汽车标准汇编》第五卷转向车轮 3.概述： 在设计转向系统时，应首先考虑满足零部件的系列化、通用化和零件设计
的标准化。先从《产品开发项目设计定义书》上猎取新车型在设计转向系统所必须的信息。然后布置转向传动装置，动力转向器、垂臂、拉杆系统。再进行拉杆系统的上/下跳动校核、与轮胎的位置干涉校核，以及与悬架系统的位置干涉、运动干涉校核。最小转弯半径的估算，方向盘圈数的计算。最后进行动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐的计算与匹配，以满足整车与法规的要求；确定了动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐匹配之后，再完成转向管路的连接走向。 4车辆类型：以EQ3386 8×4为例，6×4或4×2类似 5 杆系的布置： 根据《产品开发项目设计定义书》上所要求的、车辆类型、车驾宽、高、轴距、空/满载整车重心高坐标、轮距、前/后桥满载轴荷、最小转弯直径、最高车速、发动机怠速、最高转速，空压机接口尺寸，轮胎规格等，确定前桥的吨位级别、轮胎气压、花纹等。考虑梯形机构与第一轴、第二轴、第三轴、第四轴之间的轴距匹配及各轴轮胎磨损必需均匀的原则，确定第一前桥、第二前桥内外轮转角、第一垂臂初始角、摆角与长度、中间垂臂的长度、初始角、摆角，确定上节臂的坐标、长度等 确定的参数如下 第一、二轴选择7吨级规格 轮胎型号：12.00-20、轮胎气压 0.74Mpa、花纹 第一轴外轮转角 35°；内轮转角 44°
一、是非题 1.汽车转向时，内侧转向轮的偏转角小于外侧车轮的偏转角。（） 2.转向系角传动比越大，转向越省力，越灵敏，所以转向系角传动比应越大越好。（） 3.调整转向器传动副的啮合间隙，可以调整转向盘自由行程。（） 4.蜗杆曲柄指销式转向器啮合间隙是通过增减垫片来调整的。（） 5.转向横拉杆两端螺纹的旋向不同是为了拆装方便。（） 6.常流式动力转向器中的反作用柱塞是用来使驾驶员对道路有“路感”作用。（） 7.转向器蜗杆轴承的预紧度常用测量方向盘的径向拉力来确定。（） 8.所有转向器啮合副都可以调整。（） 9.转向盘自由行程过大，将使转向沉重。（） 10.转向盘自由行程既是不可避免的，又是不可缺少的。（） 11.动力转向装置在失效时，应能保持机械转向系统仍有效工作。（） 12.在调整转向器转向间隙时，应能使传动副处于啮合位置。（） 二、选择题 1.桑塔那轿车采用的安全转向操纵机构为（）。 A．缓冲吸能式 B．网状管柱变形式 C．钢球滚压变形式 D．可分离式 2.在桑塔那2000型轿车的动力转向系中，转向油泵采用（）。 A．叶片式 B．齿轮式 C．转子式 D．柱塞式 3.转向盘自由间隙大，路面传递的力( )。 A．越明显 B．越不明显 C．变化不大 4.循环球式转向器是( )转向器。 A．单传动比 B．双传动比 C．三传动比 5.转向盘出现“打手”，现象,主要是( )。 A．方向盘自由行程小 B．方向盘自由行程大 C．车速太高 D．转向器缺油
6.动力转向装置工作时,转向轮偏角增大时,动力缸内的油压( )。 A．增大 B．减小 C．不变 7.轿车广泛采用的转向器是( )。 A．循环球式 B．曲柄双销式 C．可变传动比的齿轮齿条式 D．涡杆涡轮式8.导致动力转向沉重的原因有( )。 A．油箱缺油 B．滤清器堵塞 C．油管弯曲 D．油泵驱动带打滑 9.转阀式动力转向系统的转向“路感”突然消失，则可能的原因是（）。 A．油泵驱动带断裂 B．油管断裂 C．油泵溢流阀卡住造成油压过高 D．转阀扭杆弹簧断裂 10.在下列情况中，动力转向起加力作用的是（）。 A．缓慢转向时 B．直行时 C．快速回正时 D．汽车直行转向轮遇到偏转力矩于扰 三、简答题 1、转向系的作用是什么？它有哪几类？ 2、什么是转向盘自由行程？ 3、液压式动力转向系有哪几种类型？ 4、电控式动力转向系由哪些部件组成？
关于两种常用公交车车门的力学分析 车门是各种车的重要组成部分，同时也是车的各个部件中鱼人联系紧密的重要部分。在实现车的用途的过程中，车门的作用往往不可忽视。事实上，要实现门的作用功能，需正确选择合适的车门开闭结构，因而了解车门的开闭结构至关重要。 在此，我们介绍两种常用车门的开闭结构。 1，曲柄滑块开门机构 曲柄滑块车门开闭机构如图所示（门分左右两扇，下图为一边门的结构简图），杆件1为主动杆件，1向左运动的过程中，使2杆转动一定的角度拉动3杆的移动，其中3杆是门的一部分的简化，3杆转动即门转动，滑块4只能在门上方的滑槽内滑动，整个系统组成一个稳定的曲柄滑块机构，从而实现门稳定安全的启动。 已知：2杆长为L，3杆与4杆间夹角α，1杆以w逆时针转动。当2和3杆间夹角θ时，求4的速度V2。 运算过程如下图：（鼠标绘图无力。。。。）
这种属于内摆式车门，占地空间小，使乘客上下车没有逆向乘客出现，不会产生拥挤碰撞现象。 2，双曲柄车门开闭机构 此类车门启闭机构利用了反平行四边形双曲柄中两曲柄反向运动的特点。运动简图如图所示，杆AB与左边门固结，CD与右边门固结，主动曲柄AB转动时，通过连杆BC 带动从动曲柄CD朝着相反方向转动，门随即打开，并且此机构可以保证两扇门同时开启关闭。
模型图： 试说明车门同时开闭的条件。（绘图无力，自行想象。。。） 使车门同时打开，则AB杆与CD杆有同样的角速度 B点与C点速度一致。 作BC杆的速度瞬心P，为AB杆与CD杆的延长线交点。 使B点与C点速度一致，则必须PB=PC。 三角形PBC为等腰三角形。 所以，车门能同时开闭的条件是： 当车门关闭时，角ABC与角DCB的和为180度，且AB=DC。
侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风、或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力F y，相应地在地面上产生地面侧向反作用力F Y，F Y即侧偏力。 侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使F Y没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。 侧偏角：车轮与地面接触印迹的中心线与车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面平行，车轮印迹中心线跟车轮平面的夹角即为侧偏角。 高宽比：以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B 之比 H/B×100% 叫高宽比. 附着椭圆：它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。 转向灵敏度：汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应，这个比值称为稳态横摆角速度增益，也就是转向灵敏度。（即稳态的横摆角速度与前轮转角之比） 稳定性因数：稳定性因数单位为s2/m2,是表征汽车稳态响应的一个重要参数。 侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。 侧倾中心：车厢侧倾轴线通过车厢在前，后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为侧倾中心。 悬架的侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩。 转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。 切向反作用力控制的三种类型：总切向反作用力控制，前后轮间切向力分配比例的控制，内外侧车轮间切向力分配的控制。 侧翻阈值：汽车开始侧翻时所受的侧向加速度称为侧翻阈值。 汽车的平顺性：汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员的主观感觉的舒适性来评价。 1．汽车的操纵稳定性：是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 2．汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性的重要评价指标。 3．时域响应与频域响应表征汽车的操纵稳定性能。 4.转向盘输入有两种形式：角位移输入和力矩输入。 5.外界干扰输入主要指侧向风和路面不平产生的侧向力。 6.操纵稳定性包含的内容：1）转向盘角阶跃输入下的响应；2）横摆角速度频率响应特性；3）转向盘中间位置操纵稳定性；4）转向半径； 5）转向轻便性；6）直线行驶性能；7）典型行驶工况性能；8）极限行驶能力（安全行驶的极限性能） 7.转向半径：评价汽车机动灵活性的物理量。 8.转向轻便性：评价转动转向盘轻便程度的特性。 9.时域响应：路面不平敏感性和侧向风敏感性。 10.汽车是由若干部件组成的一个物理系统。它是具有惯性、弹性、阻尼的等多动力学的特点，所以它是一个多自由度动力学系统。 11.车辆坐标系：x轴平行于地面指向前方（前进速度），y轴指向驾驶员的左侧（俯仰角速度），z轴通过质心指向上方（横摆角速度） 12.汽车时域响应可分为不随时间变化的稳态响应和随时间变化的瞬态响应。 13.汽车转向特性的分为:不足转向、中性转向、过多转向。
第十章--汽车转向系习题及答案
第十章汽车转向系 一、填空题 1.汽车通过和将发动机的动力转变为驱动汽车行驶的牵引力。 2.汽车按所需要的方向行驶，必须有一整套用来控制汽车行驶方向的机构是。 3.转向系的作用是汽车的行驶方向和保持汽车稳定的行驶。 4.转向系是由和两大部分构成。 5.要满足汽车在转向时，两侧车轮不发生滑动，各个车轮的轴线在转向 应。 6.从瞬时转向中心0点到转向外轮中心面的距离R，叫做汽车的。 7.转向轮偏转角度的大小，可通过或转向节突缘盘上的止动螺钉调整。 8.转向系的传动比，对转向系的影响很大。 9.转向器包括转向盘、等部分组成。 10.通常按其传动副形式和作用力的传递情况来分类可分为球面蜗杆滚轮式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆蜗轮式、齿轮齿条式等几种。 11.我国的交通规则规定，右侧通行，故转向盘都安置在驾驶室的。 12.东风EQ1091型汽车采用的是转向器。 13.循环球式转向器中一般有传动副。 14.转向传动机构的作用是将传递的力传给转向车轮，以实现。 15.转向传动机构一般包括转向垂臂、、直拉杆臂以及由转向节臂、横拉杆和组成。 16.转向传动机构可分为两大类，即与非独立悬架配用的和与独立悬架配用的。 17.转向传动机构的杆件，一般布置在前轴之后，称为。 18.转向纵拉杆两端扩大的用制成。 19.转向横拉杆是连接左、右梯形节臂的杆件，它与左右梯形节臂及前轴构成。 20.转向盘自由行程是指未发生偏转而转向盘所转过的角度。 21.为了保证汽车转向操纵轻便和灵敏，目前最有效的办法就是在汽车转向系统中加装。 22.按转向助力装置的助力源可分为和两种。 23.转向助力装置按动力缸、分配阀、转向器的相互位置又可分为 和。 24.动力缸、控制阀转向器合为一体的称为。 25.反作用柱塞的作用是能将路面反映到转向盘。 二、判断题（正确打√、错误打×） 1.转向系的作用是保证汽车转向的。 （）
南京化工职业技术学院 《常用机械结构分析、力学分析与设计》 课程整体设计 系（部） 教研室 教师
目录 一、管理信息 (1) 二、基本信息 (1) 三、课程设计 (1) （一）课程目标设计 (1) 1、总体目标 (1) 2、能力目标 (2) 3、知识目标 (2) 4、素质目标 (3) （二）课程内容设计 ....................................... 错误！未定义书签。 （三）能力训练项目设计 (3) 1、训练项目内容 (3) 2、课内训练项目说明 (3) 3、课内训练项目设计 (6) （四）进度表设计 (11) （五）第一节课梗概 (18) 1、告知课程目标 (19) 2、学习情境的设置 (19) 3、明确考核方式 (19) 4、训练项目介绍 (19) 5、任务布置 (21)
（六）考核方案设计 (21) （七）参考教材 (23) （八）参考资料 (23) （九）需要说明的其它问题 (23) （十）常用术语中英文对照 (24) 附件1：课程名称修改说明 (25) 附件2：机械设计的基本流程 (26)
一、管理信息 课程名称：常用机械结构分析、力学分析与设计 原为《机械基础》（说明见附件1） 原课程名称：机械基础 制定人：朱红雨 制定时间：2009年3月1日 二、基本信息 学分：4学分 学时：56学时 授课对象：模具设计与制造专业一年级学生（注：第二学期开） 课程性质：模具设计与制造专业的专业基础核心课 先修课：机械制图与公差配合、AutoCAD、高等数学、大学英语等基础课程。后续课：模具制造工艺学，模具钳工实训，Pro-E等专业课程 三、课程设计 （一）课程目标设计 1、总体目标 通过本课程的学习，使学生能够掌握基本的工程计算与简单机械零部件的设计；使学生初步具备分析、解决实际工程问题的能力；能够编制简单的产品设计报告；明确机械设计的基本流程（见附件2），同时增强团队协作意识和环保意识、经济意识，培养创新能力和吃苦耐劳的精神，为后续专业课的学习打下良好的基础，为将来从事的模具设计员岗位打下基础。