第二十三章 汽车转向系统——【汽车构造 精品讲义】

汽车的转向操纵性能并不能完全取决于转向系，还与行驶系有关。 汽车在直线行驶中，转向轮会受到偶然出现的地面侧向反力而发生意外 偏转，因而汽车意外转向。为了使汽车稳定地保持直线方向，要求转向 轮偶然发生偏转后能立即自动回到相应于直线行驶的中立位置。在第二 十章所述及的转向主销的后倾和内倾，即是为保证转向轮这一自动回正 性能而在行驶系中所采取的结构措施之一。此外，悬架导向机构的结构 和布置以及轮胎的径向和侧向刚度，都对汽车转向操纵性有很大影响。
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逆效率很低的转向器，称为不可逆式转向器。不平道路
对转向轮的冲击载荷输入到这种器，即由其中各传动零件（主要是传 动副）承受，而不会传到转向盘上。路面作用于转向轮上的回正力矩 同样也不能传到转向盘。这就使得转向轮自动回正成为不可能。此外， 道路的转向阻力距也不能反馈到转向盘，使得驾驶员不能得到路面反 馈信息（所谓丧失“路感”），无法据以调节转向力矩。
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三、转向操纵机构
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1.转向操纵机构的组成和布置
2.转向盘
3.转向轴和转向柱管的吸能装置
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1.转向操纵机构的组成和布置
循环球式转向器也是目前国内、外汽车上较为流行的一种结构形式。循 环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级 是齿轮齿条传动副或滑块曲柄销传动副。
图23-7所示为解放CA1040源自列轻型载货汽车的循环球---齿条齿扇式转 向器。
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现代汽车内转向轮偏转角β约在35°~40°之间，货 车的最小转弯半径 Rmin约为7~13m。
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多轴汽车转向示意图 转向时保证所有车轮均作纯滚动->转向中心
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三、转向系统角传动比 转向器角传动比: 转向盘转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比 （货车=16-32；轿车=12-20） 转向传动机构角传动比：转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的 转角相应增量之比（很小） 转向系角传动比: 主要决定于转向器角传动比 转向系角传动比大->转向省力 转向系角传动比过大->操纵不灵敏 汽车的转向操纵性能,还与行驶系有关->转向主销的后倾和内倾
二、转向器
1、齿轮齿条式转向器 弹簧3通过压块6上将齿条压靠在齿轮1->保证无间隙啮合 弹簧的预紧力可用调整螺栓4调整 工作原理？
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2.齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器由于具有结构简单、紧凑，重量轻，刚性大，转向灵敏， 制造容易，成本低，而且特别适于与烛式和麦弗逊式悬架配用，便于布置等优 点、因此，目前它在轿车和微型、轻型货车上得到了广泛的应用。
（2）内转向轮偏转角β应当大于外转向轮偏转角α。在车轮为绝对刚体的假 设条件下，角α与β的理想关系式应是
ctg ctg B
L
（3） 两后轮转速不同
（4）最小转弯半径
由转向中心 O 到外转向轮与地面接
触点的距离称为汽车转弯半径。
Rm in

L
s in m ax
最小转弯半径 Rmin表示汽车通过狭窄弯曲地带或绕 开不可超越障碍物的能力。
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三、转向操纵机构 1、汽车转向器操纵机构和转向器布置图

转向盘在驾驶室安放的位置和各国交通法规规定车辆靠道路左边还有 右边通行有关。
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2．动力转向系
▪ 动力转向系是兼用驾驶室体力和发 动机动力为转向能源的转向系。在 转向加力装置失效时，一般还应能 由驾驶员独立承担汽车转向任务。 因此，动力转向系是在机械转向系 的基础上加设一套转向加力设备而 形成的。
由上述可见， 采用齿轮齿条式转 向器还可以使转向 传动机构简化，不 需要转向摇臂和转 向直拉杆等。这也 是目前在轿车和微、 轻型载货汽车上应 用日趋广泛的原因 之一。
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2、循环球式转向器
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▪ 循环球式转向器也是目前国内、外汽车上较为流行的一种结构形式。循 环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级 是齿轮齿条传动副或滑块曲柄销传动副。
循环球式转向器的正传动效率很高（可达90%—95%），故操纵轻便， 使用寿命长，工作平稳、可靠。但其逆效率也很高，容易将路面冲击力传 到转向盘。不过，对于前轴轴载质量不大而又经常在平坦路面上行驶的轻、 中型载货汽车而言，这一缺点影响不大。因此，循环球式转向器已广泛应 用于各类各级汽车。
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表示，显
▪ 转向系统角传动比乱越大，则为了克服一定的地面转向阻力矩所需的转向盘
上的转向力矩便越小，从而在转向盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手
力也越小。但过大，将导致转向操纵不够灵敏，即为了得到一定的转向节偏
转角，所需的转向盘转角过大。因此，选取，时应适当兼顾转向省力和转向
灵敏的要求。
▪ 选取 i w 时应适当兼顾转向省力和转向灵敏的要求。转向系角传动比

第二十三章 汽车转向系统
概述 功用： 改变或恢复汽 车行驶方向的专 设机构。 组成： 转向操纵机构 转向器 转向传动机构
分类
机械转向系
转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂 转向器 转向轴 转向盘
转向万向节
转向节 梯形臂
横拉杆
转向梯形
工作过程
动力转向系
转向油罐 转向油泵
转向减振器 转向直拉杆
转向油管 转向控制阀
一、与非独立悬架配用转向传动机构
1、转向摇臂 大端与转向摇臂轴相连， 小端与转向拉杆绞接。
摇臂轴
摇臂与摇臂轴 安装时要对正 记号，以保证 摇臂从中间向 两边摆动时摆 角大致相同。
球头销
摇臂
2、转向直拉杆
在转向轮偏转而且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 动都是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三 者之间的连接件都是球形铰链。
组成： 机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀 装载质量大的不宜采用气压转向加力装置
整体式动力转向器
机械转向器、 转向动力缸 控制阀设计成一体
半整体式转向器

机械转向器和转向控制阀一体，转向动力缸独 立
转向器 转向摇臂 转向横拉杆 转向节臂
最小转弯半径
转向系统角传动比

转向器角传动比：iw1 转向传动机构角传动比：iw2 转向系统角传动比iw＝ iw1 iw2

第二节 转向器及转向操纵机构
一、转向传动效率及自由行程
转向传动效率：转向器的输出与输入功率之比 分类：正效率:作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。 逆效率:转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程 可逆、不可逆转向器 极限可逆转向器 “路感” 转向盘自由行程： 转动转向盘消除传动副之间的间隙后，车轮才偏转，此 时转向盘转过的角度为转向盘自由行程。10-15