第二十三章 汽车转向系统 * * 第1节 概 述 汽车转向系统的功用 保证汽车按驾驶员的要求进行转向和正常行驶。 汽车转向系统的定义 汽车中用来改变或者恢复其车型路线汽车转向系统类型和组成 按汽车转向系统能源的不同分为： 机械转向系统 动力转向系统 电动助力转向系统 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。 兼用驾驶员的体力和发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。 以驾驶员的体力和电能为转向能源，其转向系统中需要增加电动装置或者电液装置。 a.汽车转向系统的分类 b.汽车转向系统的组成 机械转向系统的组成 方向盘； 转向管柱； 转向万向节 转向摇臂； 转向拉杆； 转向节臂； 转向梯形机构。 转向传动机构 转向操纵机构 转向器 动力转向系统的组成 动力转向装置： 转向油罐； 转向油泵； 转向控制阀； 转向动力缸。 机械转向装置： 转向操纵装置 转向器 转向传力装置 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。 cotα=cotβ+B/L 汽车内轮转角β与外轮转角α之间的关系如下： B—两侧主销轴线与地面相交点的距离； L—汽车的轴距。 R为汽车转向半径； O为汽车转向中心。 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： Rmin=L/sinαmax 汽车转弯半径： R=L/sinα 一、三轴为转向桥的三轴汽车 cotα云开（Kaiyun）网站1=cotβ1+B/L1 cotα2=cotβ2+B/L2 前轴 后轴 转向梯形需要满足上式的设计要求。 L1、L2分别为一轴、三轴到二轴的距离。 cotα1=cotβ1+B/L1 cotα2=cotβ2+B/L2 前轴 后轴 L1、L2分别为一轴、二轴到基线的距离。 一、二轴为转向桥的四轴汽车 以三四轴之间的平分线 转向系的角传动比 转向盘 转向器 转向摇臂 转向节 转向器角传动比iω1 转向传动机构角传动比iω2 转向系角传动比iω iω= iω1*iω2 转向系角传动比越大，转向越省力，但转向灵敏度降低。 iω1较大，货车为16-32，轿车为12-20；iω2较小，一般为1。 第2节 转向器及转向操纵机构 2.1 转向器的传动效率及转向盘的自由行程 转向器的传动效率 转向器的输出功率与输入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，转向摇臂输出的传动效率为正效率。 转向器的逆效率： 功率由转向摇臂输入，转向轴输出的传动效率为逆效率。 逆效率很高的转向器称为可逆式转向器； 逆效率很低的转向器称为不可逆的转向器。 逆效率略高于不可逆式的转向器称为极限可逆式转向器。 可逆式转向器、不可逆转向器与的比较： 可逆式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； 不可逆式转向盘让驾驶员丧失路感，无法根据路面阻力调整方向盘转距；方向盘不会回正。 极限可逆式转向器可以获得一定的路感，转向盘可自动回正。 不可逆方向盘应用较少，现代汽车大部分采用可逆式转向器，部分越野车辆采用极限可逆式转向器。 转向盘的自由行程 定义： 转向盘空转阶段的行程，称为转向盘的自由行程。 转向盘自由行程的作用： 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。一般为10~15度。 自由行程产生的原因： 转向系统中个传动件之间存在安装间隙。 转向器的分类 2.2 转向器 齿轮齿条式转向器； 循环球式转向器； 蜗杆曲柄指销式转向器。 a.齿轮齿条式转向器 传动件为： 齿轮、齿条。 特点： 结构简单，紧凑； 质量轻； 转向灵敏； 制造容易，成本低； 正、逆效率高。 转向传动机构简单，不需要转向摇臂和直拉杆。 齿轮齿条式转向器结构实例 b.循环球式转向器 一般采用两级传动： 第一级为螺杆螺母传动副； 第二级为齿条齿扇传动副。 特点： 正传动效率高达90%~95%，转向省力； 寿命长，工作平稳； 逆效率也很高，容易打手。 b.循环球式转向器 c.蜗杆曲柄指销式转向器 传动副的组成： 主动件：转向蜗杆； 从动件：指销。 双指销式转向器的特点： 单个指销所承受的载荷小，因此寿命长； 在采用同样的蜗杆时，运动范围大。当行程固定时蜗杆较短。 对蜗杆加工精度要求高。 *

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