(zhuǎnxiàng)(zhuǎnxiàng)(xuéyuàn)(xuéyuàn)第一页第一页,,共六十页。共六十页。.汽车转向系统(xìtǒng)认识第二页第二页,,共六十页。共六十页。.典型的汽车(qìchē)转向系统结构第三页第三页,,共六十页。共六十页。.汽车(qìchē)转向系统概述汽车转向系统的定义：汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功能：根据驾驶员的指令输入操纵前轮,从而对车辆进行整体的方向控制,改变和保持汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶平安至关重要,因此汽车转向系统的零件都称为保安(bǎoān)件。汽车转向系统是汽车平安必须要重视的系统。第四页第四页,,共六十页。共六十页。.汽车转向(zhuǎnxiàng)系统的根底知识分类：按动力源的不同分为机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统：机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源,所有传递力的构件都是机械的,主要由转向操纵机构(jīgòu)、转向器和转向传动机构(jīgòu)三大局部组成。液压转向系统：动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机〔或电动机〕的动力作为转向能源的转向系统。动力转向系统是在机械转向系统的根底上加设一套转向加力装置而形成的第五页第五页,,共六十页。共六十页。.机械转向(zhuǎnxiàng)系统转向(zhuǎnxiàng)系统图：转向转向(zhuǎnxiàn(zhuǎnxiàng)g)盘盘转向万向节转向万向节转向直拉杆转向直拉杆转向节臂转向节臂梯形臂梯形臂横拉杆横拉杆第六页第六页,,共六十页。共六十页。.机械机械(jīxiè)(jīxiè)转向器转向器转向转向(zhuǎnxiàng)(zhuǎnxiàng)摇臂摇臂转向转向(zhuǎnxiàng)(zhuǎnxiàng)拉杆拉杆梯形臂梯形臂转向横拉杆转向横拉杆转向油罐转向油罐转向控制阀转向控制阀转向动力缸转向动力缸动力转向系统动力转向系统第七页第七页,,共六十页。共六十页。.转向系统(xìtǒng)工作原理驾驶员在转向盘上施加的力矩及转向角,使转向盘的旋转运动经转向器变换为直线运动。转向器产生的横向直线运动由转向杆系传至左、右车轮的转向节臂。车轮转向时,为获得左右(zuǒyòu)不等的转向角,转向杆系构成的几何形状通常设计成不等边四边形,被称做“转向梯形〞。通过转向梯形使两侧转向绕主销转动。第八页第八页,,共六十页。共六十页。.阿克曼几何(jǐhé)关系为了保证上述为了保证上述(shàngshù)(shàngshù)要求要求,,得得公式如下：公式如下：cotα=cotβ+B/Lcotα=cotβ+B/L其中其中αα、、ββ分别是内外侧转向分别是内外侧转向轮的偏转角轮的偏转角,B,B是两侧主销轴线与地面是两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；相交点之间的距离；LL是汽车轴距。是汽车轴距。第九页第九页,,共六十页。共六十页。.汽车转向机构(jīgòu)的特性内转向轮的偏转(piānzhuǎn)角度必须大于外转向轮的偏转(piānzhuǎn)角度。理由：cotα＝(B+M)/Lcotβ＝M/L根据三角函数的知识,余切是个反函数。函数值越大角度值越小。所以：

　　MM第十页第十页,,共六十页。共六十页。.阿克曼几何(jǐhé)关系汽车转向行驶时汽车转向行驶时,,为了防止车轮相对为了防止车轮相对(xiāngd(xiāngduì)uì)地面滑动而产生附加阻力地面滑动而产生附加阻力,,减轻轮胎磨损减轻轮胎磨损,,要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动,,即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。第十一页第十一页,,共六十页。共六十页。.平行(píngxíng)几何关系平行几何关系：车辆转向行驶时,若满足上述公式表示的条件,车辆才做纯滚动。但实际中,车辆转向梯形机构很难在整个转向范围内均满足该条件,通常只是近似(jìnsì)地满足。当内、外轮转向差异不大时,可近似(jìnsì)认为两者相等。此时的转向梯形为平行几何关系。第十二页第十二页,,共六十页。共六十页。.内外(nèiwài)转轮角关系曲线由图可见：平行几何关系为由图可见：平行几何关系为4545度直线度直线,,由于由于(yóuyú)(yóuyú)转向梯形机构通常不转向梯形机构通常不能完全满足阿克曼几何关系能完全满足阿克曼几何关系,,因而实因而实际的内、外转轮角关系曲线通常在两条际的内、外转轮角关系曲线通常在两条几何学关系型之间变化。 几何学关系型之间变化。 第十三页 第十三页 , , 共六十页。 共六十页。 . 转向(zhuǎnxiàng) 几何误差 误 差 ( w ù c h ā ) 来 源 ： 转 接 杆 系 将 转 向 动 作 由 安 装 在 车 体 上 的 转 向 器 传 递 到 车 轮 的 转 向 节 臂 上 。 转 向 动 作 时 在 伴 有 单 独 的 悬 架 运 动 情 况 下 由 转 向 转 接 杆 系 移 动 实 现 的 。 因 此 , 悬 架 的 运 动 很 可 能 引 起 转 向 动 作 , 此 即 为 转 向 系 统 几 何 误 差 ( w ù c h ā ) 。 误 差 ： 几 何 误 差 引 起 的 前 束 误 差 和 增 大 缺 乏 转 向 的 转 向 几 何 误 差 第十四页 第十四页 , , 共六十页。 共六十页。 . 理想的转向(zhuǎnxiàng) 系统转接杆系 理 想 的 转 向 系 统 转 接 杆 系 应 设 计 成 它 与 转 向 节 臂 连 接 球 头 画 的 运 动 弧 线 会 精 确 (jīngquè) 地 跟 随 当 悬 架 发 生 位 移 时 转 向 节 臂 的 弧 线 。 第十五页 第十五页 , , 共六十页。 共六十页。 . 第一种转向(zhuǎnxiàng) 系统误差 如 果 转 接 杆 铰 点 偏 离 圆 心 , 当 车 轮 ( c h ē l ú n ) 向 上 跳 动 或 反 弹 时 转 向 几 何 误 差 就 会 引 起 转 向 作 用 。 第十六页 Kaiyun中国第十六页 , , 共六十页。 共六十页。 . 第一种转向(zhuǎnxiàng) 系统误差  当左轮向上跳动或反弹时, 转接杆的末端随着向右拉动转向节臂的弧线运动。当转接杆在 车轮中心线后部时, 就会产生向左转向效果。同样道理, 右轮向上跳动或反弹时会导致右 转向。所以, 当车轮不处于(chǔyú) 设计乘载高度时就会产生前束误差, 而由于前轮载荷 的变化, 很难保持适当的前束。  当转接杆铰点向内侧偏离中心点较远, 右轮向上跳动或反弹时, 车轮会朝与上述方向相反 的方向运动, 同样产生前束误差。 第十七页 第十七页 , , 共六十页。 共六十页。 . 前束  车轮(chē lún) 前束(Toe-in) 是指从 上往下看两个车轮指向的方向。在 前端指向内的一对前轮( 或后轮) 是车轮前束, 指向外的则称为车轮 后束(Toe-out) 。车轮的前束或后 束可用英寸、毫米或角度来表示。 第十八页 第十八页 , , 共六十页。 共六十页。 . 第二种转向系统几何(jǐ hé) 误差 误 差 来 源 ： 由 于 转 接 杆 内 侧 铰 点 低 于 或 高 于 理 想 (lǐxiǎng) 中 心 点 而 产 生 的 。 第十九页 第十九页 , , 共六十页。 共六十页。 . 第二种转向(zhuǎnxiàng) 系统几何误差 对 于 转 接 杆 位 于 车 轮 中 心 线 后 部 的 情 况 , 如 果 车 轮 向 上 跳 动 , 则 转 接 杆 末 端 弧 线 轨 迹 会 产 生 向 左 转 向 运 动 , 反 之 , 车 轮 回 弹 将 产 生 向 右 转 向 运 动 。 转 向 运 动 对 于 右 侧 车 轮 相 反 。 因 此 , 当 车 辆 ( c h ē l i à n g ) 沿 道 路 行 驶 时 , 每 一 个 跳 动 循 环 都 将 产 生 前 轮 的 前 束 和 前 张 。 第二十页 第二十页 , , 共六十页。 共六十页。 . 误差(wùchā) 影响 由 于 这 种 情 况 ( q í n g k u à n g ) 下 左 、 右 车 轮 对 称 , 所 以 车 身 侧 倾 时 两 车 轮 会 同 时 向 一 个 方 向 旋 转 。 向 右 转 弯 , 车 身 向 左 倾 斜 引 起 左 侧 车 轮 向 上 跳 动 , 右 侧 车 轮 回 弹 。 所 以 , 两 前 轮 同 时 向 左 转 向 〔 与 转 向 方 向 相 反 〕 , 增 加 了 车 辆 方 向 响 应 的 缺 乏 转 向 效 果 。 如 果 转 向 横 拉 杆 内 侧 铰 点 位 于 理 想 中 心 点 上 方 , 则 会 产 生 过 多 转 向 。 第Kaiyun中国二十一页 第二十一页 , , 共六十页。 共六十页。 . 前轮几何(jǐ hé) 布置 转 向 系 统 的 重 要 元 素 不 仅 包 括 上 述 可 见 的 杆 系 , 还 有 与 车 轮 ( c h ē l ú n ) 转 向 旋 转 轴 相 关 的 几 何 布 置 。 这 种 几 何 布 置 决 定 了 作 用 在