汽车前桥转向的工作原理

汽车转向电动机工作原理及转向系统概述

汽车上配置的转向系统，大致可以分为三类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统；(3)另外一种电动助力转向系统。

一、电动助力转向系统(EPS)

1、英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。

2、主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。

由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。

而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。

有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。

为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。

旗开得胜

读万卷书 行万里路 I 重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）

摘 要

汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对旗开得胜

读万卷书 行万里路 II 其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系，转向器，转向梯形

旗开得胜

读万卷书 行万里路 III THE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF

STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE)

ABSTRACT

In a moving vehicle, the driver will need to frequently change its

本田雅阁动力转向系统检修我们知道，当转动汽车方向盘时，车轮就会转向。 这是一种因果关系，不是吗？ 但是，

为了使车轮转向，方向盘和轮胎之间发生了许多有趣的运动。 两种最常见的汽车转向系统的工作原理： 齿条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。

当汽车转向时，两个前轮并不指向同一个方向，对此您可能会感到奇怪。

要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。 由于内车轮所经过的圆圈半径较

小，因此它的转向角度比外车轮要大。 如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么线的交点便是转向的中心点。 转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于

外车轮。

齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。 其工

作机制非常简单。 齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外， 并用横拉杆连在一起。 小齿轮连在转向轴上。 转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。 齿条各齿端

的横拉杆连接在转向轴的转向臂上（请参见上图）。

齿条齿轮式齿轮组有两个作用：

将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。

提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。

在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁

止位（从最左侧转到最右侧）。 转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。

例如，如果将方向盘旋转一周（360度）会导致车轮转向

20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率

越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所

需要的旋转幅度就越大。 但是，由于传动比较高，旋转

方向盘所需要的力便会降低。

一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大

型车和货车。 比率越低，转向反应就越快，您只需小幅

度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运

动型汽车梦寐以求的特性。 由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太

费力。 有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不

汽车车桥组成及工作原理概述

宋淑丽

【摘 要】根据驱动方式的不同，车桥也分成转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。大多数汽车采用前置后驱动(FR)，因此前桥作为转向桥，后桥作为驱动桥；而前置前驱动(FF)汽车则前桥成为转向驱动桥，后桥充当支持桥。本文主要对车桥的组成及工作原理进行分析。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》

【年(卷),期】2015(000)006

【总页数】1页(P24-24)

【关键词】车桥;组成;工作原理

【作 者】宋淑丽

【作者单位】黑龙江省农垦建三江管理局七星农场交通科，黑龙江 建三江

156300

【正文语种】中 文

车桥(也称车轴)通过悬架与车架(或承载式车身)相连接，两端安装汽车车轮。车架所受的垂直载荷通过车桥传到车轮；车轮上的滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩、转矩又通过车桥传递给车架，车桥的作用是传递车架与车轮之间的各向作用力及其产生的弯矩和转矩。根据悬梁的结构型式，车桥可分为整体式和断开式两种。断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。大部分现代轿车左右车轮之间实际上没有车桥，而是通过各自的悬架与车架相连接，然而习惯上仍将它们称为断开式车桥。按照车桥上车轮的运动方式和作用，车桥可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。一般汽车的前桥多为转向桥，后桥或中、后两桥多为驱动桥。越野汽车和一些轿车的前桥既是转向桥又是驱动桥，故称为转向驱动桥。某些单桥驱动的三轴汽车的中桥或后桥为支持桥。挂上的车桥都是支持桥。

1 转向桥

转向桥是利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，同时还承受和传递车轮与车架之间的垂直载荷、纵向力和侧向力以及这些力形成的力矩。转向桥通常位于汽车的前部，因此也常称为前桥。各种类型汽车的转向桥结构基本相同，主要有前轴(梁)、转向节、主销和轮鼓等四部分组成。前轴是转向桥的主体，其断面形状采用上字型和管形两种。