转向系角传动比iω ：转向 盘转角增量与同侧转向节
相应转角增量之比
iω= iω1*iω2
转向系角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏
度较降小低，。一般iω1为较1大。，货车为汽16车-32转，向轿车系为统12结-2构0；iω2 和要求
转向盘的自由行程
定义： 转向盘空转阶段的角行程，称为转向盘的自由行程。
计算转向中心时用一个与中、
后轴线等距的平分线作为假想
轴线。
汽车转向系统结构 和要求
第一、第三轴为转向桥的三轴汽车 前轴
cotα1=cotβ1+B/L1 后轴
cotα2=cotβ2+B/L2
L1、L2分别为一轴、三轴
到二轴的距离。
转向梯形需要满足上式 的设计要求。
汽车转向系统结构 和要求
第一、第二轴为转向桥的四轴汽车 以三四轴之间的平分线为转向基线。
汽车转向系统结构 和要求
可逆式转向器：逆效率很高的转向器，可以将路面阻力完全 反馈到转向盘，驾驶员路感好，可以实现方向盘的回正，但 可能发生“打手”现象。
汽车转向系统结构 和要求
第2节 转向操纵机构
2.1 转向操纵机构
a.转向操 纵机构: 转向盘到 转向器之 间的所有 零部件总 称。
汽车转向系统结构 和要求
1. 转向盘
1.轮缘 2.轮辐 3.轮毂，轮毂细 牙内花键与转向 轴连接
转向盘上装有喇叭按钮，有些 轿车的转向盘上还装有车速控 汽车转向系制统开结关构和安全气囊。 和要求
汽车转向系统结构 和要求
采用独立悬架的 机械转向系统： 左、右横拉杆
汽车转向系统结构 和要求
1.2两侧车轮偏转角之间的理想关系
为避免在汽车转向时加大对车轮 的磨损，希望汽车转向时每个车轮 都作纯滚动。即要求所有车轮的轴 线都相交于一点。
汽车内轮转角β与外轮转角α 之间的关系如下：
cotα=cotβ+B/L
盘时，网格部分或波纹管汽部车分转将被向压系缩统产结生构塑性变形，吸收冲击能量。 和要求
第3节 转向器
1. 转向器传动效率
转向器的传动效率—— 转向器的输入功率与输出功率的比值称为转向器的效率。
转向器的正效率： 功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的 传动效率； 转向器的逆效率： 功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的传动效率 。
采用非独立悬架
➢转向器 ➢转向传动机构
转向摇臂； 转向直拉杆； 转向节臂； 转向梯形机构。
万向传动装置(转向万向节和转向传动轴)作用： ➢ 方便布置； ➢ 消除安装误差和安装支架变形引起的 不利影响；
➢ 可以方便的实现转向盘和转向器等部
汽车转向件系的统通结用构化和系列化。 和要求
采用非独立悬架的机械式转向系统工作过程
B—两侧主销轴线与地面相交点的 距离；
L—汽车的轴距。
R为汽车转弯半径； O为汽车转向中心。
汽车转向系统结构 和要求
汽车转弯半径： R=L/sinα
汽车最小转弯半径：
当外转向轮偏转角α达到最大值 αmax时，转向半径最小:
Rmin=L/sinαmax
只用前轴转向的三轴汽车，由 于中、后轮总是平行的，因此 不存在理想的转向中心。
汽车转向系统结构和要求
汽车转向系统结构和要求
第1节 概 述 汽车转向系统的定义： 用来改变或者恢复汽车行驶方向的专设机构的总称。
汽车转向系统的功用：？
保证汽车能按驾汽驶车员转的向意系愿统进结行构直线或转向行驶 。 和要求
1.1汽车转向系统类型和组成 a.汽车转向系统的分类 按汽车转向系统能源的不同分为：
方向盘 转向管柱 转向操纵 橡胶垫 机构支架 支座
转向管支架
转向轴和转向柱管吸能装置的
基本工作原理是：当转向轴受
到巨大冲击而产生轴向位移时 ，通过转向柱管或支架产生塑
转向管柱
性变形、转向轴产生错位等方
式，吸收冲击能量。
汽车转向系统结构 和要求
转向轴衬套 转向轴
(1) 转向轴错位缓冲下源自缘盘上凸缘盘 当发生猛烈撞车时，转向轴上的上、下凸缘盘的
机械转向系统
以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都 是机械零件。
动力转向系统
兼用驾驶员的体力和发动机(或电动机)动力为转向能 源，其转向系统中需要增加动力转向装置。
汽车转向系统结构 和要求
b.汽车转向系统的组成
机械转向系统的组成:
➢转向操纵机构
方向盘； 转向管柱； 转向轴； 转向传动轴; 转向万向节。
前轴:
后轴:
cotα1=cotβ1+B/L1 cotα2=cotβ2+B/L2
汽车转向系统结构 和要求
1.3 转向系的角传动比
转向盘
转向器
转向器角传动比iω1 ：转
向盘的转角增量与转向摇 臂转角的相应增量之比
转向摇臂
转向节
转向传动机构角
传动比iω1 ：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。
产生原因：
转向系统中传动件之间存在安装间隙。在转向开始阶段，所施加的转 向力矩很小，用来克服转向系统内部摩擦，使个传动件开始运动直到 间隙完全消除。
作用：
可以缓和路面冲击，避免驾驶员过分的紧张和疲劳；但过大转向盘 自由行程会降低转向灵敏度。转向盘自由行程比较理想的情况是不超过 10°～15°。当零件磨损使转向盘自由行程超过25°～30°时必须进行 调整。
转向传动轴分为上、下两段，下转向传动轴装在上转向传动 轴的孔中，发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插 入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收冲击能 量。
汽车转向系统结构 和要求
(3) 转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲
网格状转向柱管
波纹管式转向柱管
网格状或波纹管式转向柱管吸能装置:当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向
销子与销孔脱汽开车，转缓向和系冲击统，结吸构收冲击能量。 和要求
(2) 转向轴错位和支架变形缓冲
转向柱管通过支架 和U形金属板固定在 仪表板上。 当驾驶员身体撞击 转向盘后，转向管 柱和支架将从仪表 板上脱离下来向前 移动。这时，一端 固定在仪表板上而 另一端固定在支架 上的U形金属板就会 产生扭曲变形并吸 收冲击能量。
转向盘内部由成形的 金属骨架构成，外面 包柔软材料。
汽车碰撞时，转向盘 骨架应该发生变形， 以吸收碰撞的能量。
汽车转向系统结构 和要求
2. 转向轴、转向柱 管及其吸能装置
转向柱管固定在车身上，支承 着转向盘； 转向轴是连接转向盘和转向器 的传动件；转向轴从转向柱管 中穿过，支承在柱管内的轴承 和衬套上。