汽车底盘构造与维修4PPT文件格式下载.ppt

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2.掌握球头的检查与更换方法。

掌握球头的检查与更换方法。

建议学时：

12学时学时概述概述1.1转向系统的功用转向系统的功用1.2转型转型系统的分类及基本组成系统的分类及基本组成1.3转向理论转向理论1.1转向系统的功用转向系统的功用l转向系是指由驾驶人操纵，能实现转向轮偏转向系是指由驾驶人操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。

转向系的功用是按照驾转和回位的一套机构。

转向系的功用是按照驾驶人的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳驶人的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定地沿直线行驶。

定地沿直线行驶。

1.2转向系统的分类及基本组成转向系统的分类及基本组成l汽车转向系按转向动力源的不同分为机械转向汽车转向系按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。

系和动力转向系两大类。

l机械转向系以驾驶人的体力作转向动力源，系机械转向系以驾驶人的体力作转向动力源，系统的所有传动件都是机械的，如图所示。

统的所有传动件都是机械的，如图所示。

机械转向系统的组成机械转向系统的组成l动力转向系统是兼用驾驶人体力和发动机动力转向系统是兼用驾驶人体力和发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向（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系统。

动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的，基础上加设一套转向加力装置而形成的，如图所示。

如图所示。

动动力力转转向向系系统统的的组组成成1.3转向理论转向理论1.3.1转向系角传动比转向系角传动比1.3.2转向盘的自由行程转向盘的自由行程1.3.3转向时车轮运动规律转向时车轮运动规律1.3.4转向特性转向特性1.3.1转向系角传动比转向系角传动比l转向系角传动比是指转向盘的转角与转向盘转向系角传动比是指转向盘的转角与转向盘同侧的转向轮偏转角的比值，一般用同侧的转向轮偏转角的比值，一般用iw表示。

表示。

转向系角传动比是转向器角传动比转向系角传动比是转向器角传动比i1和转向和转向传动机构角传动比传动机构角传动比i2的乘积。

转向器角传动的乘积。

转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂摆角之比。

转向比是转向盘转角和转向摇臂摆角之比。

转向传动机构角传动比是转向摇臂摆角与同侧转传动机构角传动比是转向摇臂摆角与同侧转向轮偏转角之比。

向轮偏转角之比。

1.3.2转向盘的自由行程转向盘的自由行程l转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角行转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角行程，这主要是由于转向系各传动件之间的装配间程，这主要是由于转向系各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。

由于转向系各传动件之隙和弹性变形所引起的。

由于转向系各传动件之间都存在着装配间隙，而且这些间隙将随零件的间都存在着装配间隙，而且这些间隙将随零件的磨损而增大，因此在一定的范围内转动转向盘时，磨损而增大，因此在一定的范围内转动转向盘时，转向节并不马上同步转动，而是在消除这些间隙转向节并不马上同步转动，而是在消除这些间隙并克服机件的弹性变形后，才做相应的转动，即并克服机件的弹性变形后，才做相应的转动，即转向盘有一空转过程。

转向盘有一空转过程。

l转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶人过于紧张是有利的，但过大的自由行程驶人过于紧张是有利的，但过大的自由行程会影响转向灵敏性。

会影响转向灵敏性。

1.3.3转向时车轮运动规律转向时车轮运动规律l汽车转向时，内侧车轮和外侧车轮滚过的距离汽车转向时，内侧车轮和外侧车轮滚过的距离是不等的。

为保证转向过程中车轮做纯滚动，是不等的。

为保证转向过程中车轮做纯滚动，要求所有车轮的轴线都交于一点方能实现。

此要求所有车轮的轴线都交于一点方能实现。

此交点交点O称为汽车的转向中心，如图所示。

称为汽车的转向中心，如图所示。

汽车转向示意图汽车转向示意图l汽车转向时内侧转向轮偏转角汽车转向时内侧转向轮偏转角大于外侧转向大于外侧转向轮偏转角轮偏转角。

与与的关系是：

的关系是：

l式中：

式中：

B两侧主销中心距（可近似认为是两侧主销中心距（可近似认为是转向轮轮距）；

转向轮轮距）；

L汽车轴距。

汽车轴距。

1.3.4转向特性转向特性l驾驶人将转向盘转过一定角度后固定，保持驾驶人将转向盘转过一定角度后固定，保持汽车以某一稳定车速开始转向，可能出现以汽车以某一稳定车速开始转向，可能出现以下几种转向特性，如图所示。

下几种转向特性，如图所示。

汽车转向特性汽车转向特性l不足转向：

偏离圆周轨迹向外运动，且转弯不足转向：

偏离圆周轨迹向外运动，且转弯半径越来越大。

半径越来越大。

l过多转向：

偏离圆周轨迹向内运动，且转弯过多转向：

偏离圆周轨迹向内运动，且转弯半径越来越小。

半径越来越小。

l中性转向：

沿着圆周轨迹运动。

中性转向：

l交变转向：

最初偏离轨迹向外运动，过一段交变转向：

最初偏离轨迹向外运动，过一段时间后突然开始向内运动。

时间后突然开始向内运动。

l对于不足转向，汽车转弯半径越来越大，这对于不足转向，汽车转弯半径越来越大，这种运动状态和人的运动感觉一致。

对于过多种运动状态和人的运动感觉一致。

对于过多转向，转弯半径越来越小，这和人的运动感转向，转弯半径越来越小，这和人的运动感觉不一致，转弯时驾驶人重心向内倾斜，使觉不一致，转弯时驾驶人重心向内倾斜，使驾驶人难以往回打转向盘。

因此除了特殊的驾驶人难以往回打转向盘。

因此除了特殊的赛车，一般都将汽车设计成具有轻微的不足赛车，一般都将汽车设计成具有轻微的不足转向特性。

交变转向特性只极少地应用于后转向特性。

交变转向特性只极少地应用于后置发动机的汽车。

置发动机的汽车。

机械转向系统机械转向系统2.1机械转向器机械转向器2.2转向操纵机构转向操纵机构2.3转向传动机构转向传动机构2.1机械转向器机械转向器2.1.1齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器2.1.2循环球式转向器循环球式转向器l转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。

变力的传动方向。

l转向器传动效率是指转向器输出功率与输入转向器传动效率是指转向器输出功率与输入功率之比。

当功率由转向盘输入，从转向摇功率之比。

当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率；

反之，转向摇臂受到道路冲击而传到转率；

反之，转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆效率。

向盘的传动效率则称为逆效率。

l按转向器中的传动副的结构形式分，可以分按转向器中的传动副的结构形式分，可以分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等几种。

蜗杆滚轮式等几种。

l按传动效率的不同，转向器还可以分为可逆按传动效率的不同，转向器还可以分为可逆式转向器、极限可逆式转向器和不可逆式转式转向器、极限可逆式转向器和不可逆式转向器。

向器。

2.1.1齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器l齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或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，如图所示。

齿轮齿条式单端）输出式两种，如图所示。

齿轮齿条式转向器采用一级传动副，主动件是齿轮，从转向器采用一级传动副，主动件是齿轮，从动件是齿条。

动件是齿条。

齿轮齿条式转向器结构形式齿轮齿条式转向器结构形式l齿轮齿条式转向器是利用齿轮顺时针或逆时针齿轮齿条式转向器是利用齿轮顺时针或逆时针方向的转动带动齿条左右移动，再通过横拉杆方向的转动带动齿条左右移动，再通过横拉杆推动转向节，达到转向的目的，如图所示。

推动转向节，达到转向的目的，如图所示。

l齿轮齿条式转向器结构简单，可靠性好，便于齿轮齿条式转向器结构简单，可靠性好，便于独立悬架的布置；

同时，由于齿轮齿条直接啮独立悬架的布置；

同时，由于齿轮齿条直接啮合，转向灵敏、轻便，在各类型汽车上的应用合，转向灵敏、轻便，在各类型汽车上的应用越来越多。

越来越多。

齿轮齿条传动原理齿轮齿条传动原理2.1.2循环球式转向器循环球式转向器l循环球式转向器由侧盖、底盖、壳体、钢球、循环球式转向器由侧盖、底盖、壳体、钢球、带齿扇的垂臂轴、圆锥轴承、制有齿形的螺带齿扇的垂臂轴、圆锥轴承、制有齿形的螺母、转向螺杆等组成，如图所示。

母、转向螺杆等组成，如图所示。

循环球式转向器循环球式转向器l循环球式转向器采用两级传动副，第一级是螺循环球式转向器采用两级传动副，第一级是螺杆与螺母，第二级是齿条与齿扇。

杆与螺母，第二级是齿条与齿扇。

l循环球式转向器工作时，转向螺杆转动，在摩循环球式转向器工作时，转向螺杆转动，在摩擦力的作用下，所有钢球在螺母与螺杆之间形擦力的作用下，所有钢球在螺母与螺杆之间形成成“球流球流”，并推动齿形螺母沿螺杆轴线前后，并推动齿形螺母沿螺杆轴线前后移动，然后通过齿条带动齿扇摆动，并使摇臂移动，然后通过齿条带动齿扇摆动，并使摇臂轴旋转，带动摇臂摆动，最后由传动机构传至轴旋转，带动摇臂摆动，最后由传动机构传至转向轮，使转向轮偏转以实现转向。

转向轮，使转向轮偏转以实现转向。

2.2转向操纵机构转向操纵机构l汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向柱管等组成。

它的功用是产生转动转向器所必需柱管等组成。

它的功用是产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节和安全性能。

的操纵力，并具有一定的调节和安全性能。

l汽车的转向操纵机构如图所示。

转向轴是连接转汽车的转向操纵机构如图所示。

转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。

向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。

转向柱管安装在车身上，转向轴从转向柱管中穿转向柱管安装在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。

转向盘利用过，支承在柱管内的轴承和衬套上。

转向盘利用键和螺母将其固定在转向轴的轴端。

键和螺母将其固定在转向轴的轴端。

转向操纵机构转向操纵机构l车型的转向操纵机构要求转向柱管必须装备车型的转向操纵机构要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。

转向轴和转向柱能够缓和冲击的吸能装置。

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性变形、转向轴产生错位等管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。

方式，吸收冲击能量。

2.3转向传动机构转向传动机构2.3.1转向摇臂转向摇臂2.3.2转向直拉杆转向直拉杆2.3.3转向横拉杆转向横拉杆2.3.4转向减振器转向减振器l转向传动机构的功用是将转向器输出的力和转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传给转向轮，使两侧转向轮偏转以实现运动传给转向轮，使两侧转向轮偏转以实现汽车转向，并保证左右转向轮的偏转角按一汽车转向，并保证左右转向轮的偏转角按一定关系变化。

定关系变化。

2.3.1转向摇臂转向摇臂l如图所示为常见转向摇臂的结构形式。

循环如图所示为常见转向摇臂的结构形式。

循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器通过转球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器通过转向摇臂与转向直拉杆相连。

转向摇臂的大端向摇臂与转向直拉杆相连。

转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端连接，小端通过球