齿轮齿条式转向器的检修.docx

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齿轮齿条式转向器的检修

学习任务二齿轮齿条式转向器的检修

学习目标

完本钱学习任务后，你应当能：

1．认识转向器根本结构及根本类型；

2．能表达转向器的根本工作原理；

3．正确地使用工具和设备；

4．能够制订工作方案，独立完成工作任务。

5.能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行任务分工，具备团队合作和平安操作的意识。

学习任务描述

一辆卡罗拉轿车，车主反映：

转向系统存在异响，需要你对转向系统进行检测，确定故障部位并进行修理。

学习内容

考前须知

1.在工作过程中要注意人身平安,认真执行6S管理。

2.在工作过程中请根据操作步骤，标准操作，防止损坏设备和器材。

3.严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管理。

一、资料收集

引导问题1：

转向器有哪些类型？

转向器传动比方何计算？

转向器是转向系中减速增扭的传动装置，其功用是增大转向盘传到转向节的力矩并改变力的传动方向。

目前应用广泛的是齿轮齿条式、循环球式和蜗杆曲柄指销式转向器。

循环球式转向器由于转向阻力较小，一般用于商用车辆。

齿轮齿条式转向器由于结构紧凑，传动机构简单，在乘用车上得到广泛使用，有的乘用车上还在齿轮齿条式转向器根底上加装了动力转向机构，使转向更加轻便。

蜗杆曲柄指销式转向器能够传递较大的转向力矩，主要用于中型以上商用车辆。

转向器将转向盘的转动力矩传递给转向摇臂，同时降低转向盘的转动速度并增加扭矩，转向盘转角和转向机转向摇臂摆角之间的比值称为转向器的传动比。

对于循环球式转向器其传动比通常用下式表示：

转向器传动比i=转向盘转角/转向摇臂摆角

如图3-2-1所示，如果转向盘转动一圈360°，转向摇臂摆角为24°，那么传动比i为15，即360°/24°。

在小型车辆上传动比范围通常为14至18，中型车辆为18至22，大型车辆为20至26。

图3-2-1转向传动比

对于齿轮齿条式转向器，由于不使用转向摇臂机构，其传动比按以下公式计算：

转向传动比i=转向盘转角/前轮转角

这也是齿轮齿条式转向系统的总传动比。

引导问题2：

循环球式转向器的结构是怎样的？

它是怎样工作的？

循环球式转向器结构如图3-2-2所示，主要由方型螺母、螺杆、齿扇、摇臂轴、前后轴承和壳体组成。

其主要结构特点是有两对传动副：

分别是螺杆螺母传动副和齿条齿扇传动副。

图3-2-2循环球式转向器

1-方形螺母；2-螺杆；3-齿扇；4-摇臂轴

循环球式转向器工作时，转向螺杆和方形转向螺母之间的螺纹并不直接接触。

转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。

导管内装满了钢球，以实现滚动摩擦。

转向螺杆和螺母上的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。

转向盘转动时带动转向螺杆转动，螺杆通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿螺杆做轴向移动，带动摇臂轴转动。

同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，使得钢球在螺旋管内循环流动传递力矩。

在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环滚动，不会脱出。

由于循环球式转向器采用滚动摩擦，大大减少了摩擦阻力，使转向更加轻便，但相当来说结构较为复杂。

引导问题3：

齿轮齿条式转向器的结构是怎样的？

它是怎样工作的？

齿轮齿条式转向器主要由转向齿轮、齿条、壳体等组成。

转向时，转向盘使转向轴转动，转向轴带动与之相连的转向齿轮转动，转向齿轮与齿条啮合，使齿轮转动的同时带动齿条左右移动，使与齿条相连接的左右横拉杆向相应的方向移动从而实现转向。

齿轮齿条式转向器有中间〔或单端〕输出式和两端输出式两种类型，其结构分别如图3-2-3、图3-3-4所示。

采用齿轮齿条式转向器由于不需要转向摇臂和转向直拉杆等元件，使转向传动机构大大简化，同时齿轮齿条的逆传动效率很高，所以其“路感〞也较明显，因此现在齿轮齿条式转向器多用于前轮为独立悬架的乘用车上。

图3-2-3中间输出式齿轮齿条转向器

1-转向轴；2-齿轮；3-壳体；4-齿条；5-右横拉杆；6-左横拉杆

图3-2-4两端输出式齿轮齿条转向器

引导问题4：

蜗杆曲柄指销式转向器的结构是怎样的？

它是怎样工作的？

蜗杆曲柄指销式转向器结构如图3-2-5所示，它的传动副以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。

转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动，从而实现转向。

图3-2-5蜗杆曲柄指销式转向器

1-指销；2-蜗杆；3-摇臂轴；4-壳体；5-调整螺栓；6-摇臂

引导问题5：

转向系统的检查工艺流程是怎样的？

车辆转向系统出现异响，说明转向系统中的传动机构松旷或者转向器出现故障，应按照根本的维修工艺流程对车辆的转向系统进行检查和维修。

根本的维修工艺流程如图3-2-6所示。

图3-2-6转向系统检修工艺流程

二、实施作业

引导问题6：

作业需要准备哪些工具、设备和材料？

1.威驰轿车、举升机。

2.常规套筒扳手、指针式扭力扳手、卷尺或前束尺。

3.翼子板布、前格栅布、三件套。

4.工具车、工作台。

引导问题7：

作业前的准备工作有哪些？

1.汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。

2.将汽车停驻在举升机中央位置。

3.拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡〔P挡〕位置。

4.套上转向盘护套、变速杆手柄套和座位套，铺设脚垫。

5.粘贴翼子板布和前格栅布。

6.调整好举升机，使车辆处于可举升状态。

引导问题8：

通过查询和查找，你能找到以下信息吗？

1.查找车辆根本信息，请完成表3-2-1。

车辆根本信息工作表表3-2-1

工程

具体信息

车牌号码

行驶里程

发动机型号及排量

车辆识别代码〔VIN〕

转向器类型

引导问题9：

如何拆卸齿轮齿条式转向器？

注意:

在开始作业前请确认已经做好作业前的准备工作，并按照学习任务一做好转向系统的根本检查和转向传动机构的检查工作，本任务主要针对转向器进行检修。

典型的齿轮齿条式转向器结构和各螺栓的上紧力矩如图3-2-7所示，

图3-2-7齿轮齿条式转向器

1-转向轴接头；2-垫圈；3-转向器；4-支架；5-固定胶；6-支座；7-开口销

小提示：

此项作业的前提是，齿轮齿条式转向器已经从车上拆卸下来。

●拆下转向轴接头之前，请将转向器置于中间位置。

●拆下转向轴接头之后，在小齿轮轴和壳体上做好标记，记录中间位置，安装时要对齐标记。

●安装时，将左右防尘套设定到相同的偏转角度。

请根据拆卸作业表3-2-2的步骤完成作业内容，并填写作业记录。

拆卸作业记录表表3-2-2

步骤

图示

内容

完成情况

1

〔1〕用软物固定壳体，转向器壳体是铝制壳体，应小心处理，固定时做好保护工作。

〔2〕拆下锁紧螺母。

是□否□

2

〔1〕拆下转向横拉杆外管套和防尘罩。

〔2〕撬起锁紧局部，松开转向横拉杆内管套，拆下管套和垫片，拆下座圈。

〔3〕用直径为2到的钻头完全拆下转向机壳体端部的锁紧局部。

是□否□

小提示：

工作前先排出转向油。

3

〔1〕用适宜的工具拆下端盖总成。

〔2〕拉出齿条总成。

〔3〕用热风枪将齿条密封圈加热至约40℃〔104℉〕，拆下齿条密封圈。

注意：

不要损坏齿条。

是□否□

4

用缠有胶带的套筒和加长杆拆下中心衬套和齿条油封。

是□否□

小提示：

不要划伤小齿轮壳体的内外表。

引导问题10：

如何检查齿轮齿条式转向器？

用清洁溶液或DEXRONTMIII或同类产品彻底清洁所有零件。

用压缩空气吹干。

〔1〕检查防尘罩的状况。

假设严重破裂，予以更换。

〔2〕检查防尘罩内有无动力转向油沉积。

记录检查结果：

。

彻底检查齿条。

如果损坏、破裂或磨损，更换齿条。

记录检查结果：

。

〔1〕检查小齿轮。

如果小齿轮磨损或损坏，更换转向机分总成。

〔2〕手动旋转轴承。

如果扭矩变化或自由行程过大，更换转向器分总成。

记录检查结果：

。

检查转向机壳体缸筒内是否划伤或损坏。

如有必要，予以更换。

记录检查结果：

。

引导问题11：

如何安装齿轮式转向器？

请根据安装作业表3-2-3的步骤完成作业内容，并填写作业记录，注意不同车型的转向器结构略有不同，请查阅相关维修手册。

安装作业记录表表3-2-3

步骤

图示

内容

完成情况

1

〔1〕用热风枪将齿条密封圈加热到约40℃〔104℉〕，再将其安装到齿条上。

〔2〕用专用工具将齿条密封圈压紧在齿条上。

一定要从齿条侧插入工具。

〔3〕插入新的齿条油封。

小提示：

●在齿条油封中放入塑料膜以免齿条上的齿损坏油封。

●油封安装到位后不要忘记取下塑料膜。

●确保油封唇面对面放置。

是□否□

2

将中心衬套、齿条油封和齿条总成一同装入。

是□否□

3

将齿条油封和端盖总成套到齿条上。

然后拧紧端盖总成。

是□否□

4

通过铆接将端盖总成固定在转向机壳体上。

是□否□

5

将齿条置于中间位置。

是□否□

6

将调整垫片和O形圈安装到转向机分总成上。

注意：

●无论转向机副总成是否更换，安装与原来相同数量的垫片。

●废弃旧O形圈，安装新O形圈。

将转向机副总成固定螺栓拧紧到规定扭矩

是□否□

7

确保齿条位于中间位置。

安装后盖使其突起局部的位置如左图所示。

是□否□

8

〔1〕将膜片弹簧装入转向机壳体。

必须按照安装弹簧座、弹簧垫圈和膜片弹簧的顺序来安装。

确保安装时膜片弹簧凸状端〔漆成白色〕朝外。

〔2〕临时安装弹簧座固定弹簧和调节螺钉。

是□否□

9

〔1〕将锁片安装到齿条上。

①将隔离垫圈暂时安装到齿条上。

废弃旧隔离垫圈，安装新隔离垫圈。

②将锁片安装到内管套上。

废弃旧隔离垫圈，安装新隔离垫圈。

③在内管套螺纹上涂一层锁紧密封胶。

将内管套拧入齿条并拧紧至规定的扭矩。

④在齿条缺口处敲弯锁片〔两处〕。

如左图所示，将隔离垫圈安装到锁片处。

安装时不要损坏隔离垫圈。

〔2〕拧紧外管套锁紧螺母。

〔3〕测量齿条行程。

小提示：

安装防尘罩之前，在转向横拉杆与防尘罩的接触外表涂上润滑脂

是□否□

10

安装防尘罩卡箍。

将防尘罩卡箍安装在防尘罩槽中并夹紧梯形根部。

确保防尘罩卡箍夹紧部位的间隙不超过3.5mm〔0.138in〕。

如左图所示。

在车上安装转向机后，确保防尘罩卡箍夹紧部位朝向汽车前方〔防止与邻近的零件相互干扰〕

是□否□

引导问题12：

如何调整齿轮齿条式转向器？

请根据调整作业表3-2-4的步骤完成作业内容，并填写作业记录。

调整作业记录表表3-2-4

步骤

图示

内容

完成情况

1

〔1〕在转向器内没油的情况下，将齿条置于中间位置。

〔2〕在调节螺钉上涂上锁紧密封胶，再将其拧入。

〔3〕轻轻地拧上锁紧螺母。

〔4〕将调节螺钉拧紧到至5.9N•m的扭矩。

〔5〕拧松调节螺钉再将其拧紧至0.2N•m。

〔6〕让齿条沿其最大行程来回移动几次。

是□否□

2

〔1〕在中间位置开始的180度范围内测量小齿轮转动扭矩。

到达最大扭矩处停止转向器。

〔2〕拧松调节螺钉，然后重新拧紧至4.9N•m。

〔3〕旋松调节螺钉50°到70°。

是□否□

三、评价与反应

请完成评价反应表3-2-6

评价反应表表3-2-6

请根据你自己在工作中和课堂上的表现，对自己进行客观的评价，看看你能获得几颗星？

评价工程

5颗星

3颗星

1颗星

评价结果

知识掌握情况

掌握相关理论知识，并能运用到实际操作中，任务完成良好。

根本能够理解相关理论知识，能够完成相应工作。

对相关理论知识不明白，不能或者难以完成相应的工作。

动手实践情况

积极参加，做好平安保护工作，注重工作质量。

会动手实践，平安保护措施到位，工作质量较好。

出现平安隐患，不知道如何动手实践。

小组合作情况

与小组成员配合工作很愉快。

与小组其他同学配合工作交流较少。

没有与其他同学进行交流。

6S执行情况

值日认真，服从指挥，工位工装整洁，职业形象好。

值日较认真，出现迟到或其他违纪情况。

出现忘记值日，工位或工装不整洁的情况。

哪些方面需要改良

教师点评

学生姓名

小组长签名

教师签名

日期

四、学习拓展

1.常见的转向器有哪几种类型？

2.循环球式转向器有何结构特点？

3.齿轮齿条式转向器有哪些检查工程？