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转向系统工作原理


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c.蜗杆曲柄指销式转向器
蜗杆具有梯形螺纹,手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上, 曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时,通过转向盘转动蜗杆、嵌于 蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转,一边绕转向摇臂轴做圆弧运动, 从而带动曲柄和转向垂臂摆动,再通过转向传动机构使转向轮偏转。 这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。
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转向器的结构
a条传动作 为传动机构,常用于 轿车、微型货车和轻 型货车。结构简单, 成本低廉,转向灵敏, 体积小,可以直接带 动横拉杆,在汽车上 得到广泛应用。
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b.循环球式转向器
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,第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车,也用 于部分轻型越野汽车。具有较高的传动效率,操纵起来比较轻便舒 适,机械部件的磨损较小,使用寿命相对较长。 转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,使螺母沿轴向 移动。同时,在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下,所有钢球 便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。
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
◆ 图示为机械式转向系统。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。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。
汽车转向系统工作原理
◆ 功用:汽车转向系统的功用是改变和保持汽车的行驶方向。 ◆ 定义:当汽车需要改变行驶方向时,必须使转向轮绕主销 轴线偏转一定角度,直到新的行驶方向符合驾驶员的要求 时,再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵, 转向轮偏转和回位的一整套机构就称为汽车转向系统。
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汽车转向系统的组成:
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◆ 为实现上述条件,转向传动机构中的转向梯形的几何参数 需要精确计算,较为繁琐。但汽车转向系统中的梯形结构 能设计成在一定的车轮偏转角范围内,大体接近理想状态, 在汽车中应用较为广泛。
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◆ 梯形结构工作原理:当转向器转动时,转向摇臂拉动转向 直拉杆向前运动。转向直拉杆的拉力作用于转向节臂,使 左侧转向节及左侧转向轮绕主轴向左偏转一个角度,同时 通过梯形臂和转向横拉杆使另一侧转向节与转向轮绕该侧 的主轴偏转一定角度,从而是汽车完成转向。
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◆传动路线
方向盘
传动轴
转向器
转向横拉杆
梯形臂
转向轮偏转
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◆ 转向器工作原理:
◆ 动力转向系统由机械式转向系统和动力辅助装置组成。发动机上安装 转向油泵,由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。转向油罐通过油 管与转向油泵和转向控制阀联接。转向控制阀可以改变油路。机械转 向器和缸体形成左右两个工作腔,它们分别通过油道和转向控制阀联 接。当汽车直线行驶时,转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油 罐相通,转向油泵处于卸荷状态,动力转向器不起助力作用。当汽车 需要向右转向时,转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与上腔接通, 将下腔与油罐接通,在油压的作用下,活塞向下移动,通过传动结构 使左、右轮向右偏转,从而实现右转向。左转时情况相反。
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◆ 汽车转向时,由分析可得内外侧车轮滚过的距离不等,所 以车轮边滚动边滑动,对车的转向产生附加阻力同时十分 损耗车轮。为避免这种现象,所有车轮都需要做纯滚动, 此时汽车转向应满足的条件如下:
所有车轮轴线的延长线都要相 交于一点。 四个车轮有一定的差速(由差 速器满足)。 车轮与路面的摩擦力合适 cotα=cotβ+B/L 其中α、β分别是内外侧 转向轮的偏转角,B是两侧主 销轴线与地面相交点之间的距 离;L是汽车轴距。
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◆一.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。
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◆二.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。
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三.转向传动机构

◆从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转 向传动机构。 转向传动机构的功用是将转向器输出的力和 运动传到转向桥两侧的转向节,使转向轮偏转, 并使两转向轮偏转角按一定关系变化,以保证汽 车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
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