毕业论文汽车转向系统故障的诊断与维修.docx
《毕业论文汽车转向系统故障的诊断与维修.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文汽车转向系统故障的诊断与维修.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
毕业论文汽车转向系统故障的诊断与维修
江西理工大学南昌校区
毕业设计（论文）
题目：
汽车转向系统故障的诊断与维修
系：
机电工程系
专业：
汽车检测与维修
班级：
09汽车
学生：
XXX
学号：
09314129
指导教师：
XXX职称：
江西理工大学南昌校区
毕业设计（论文）任务书
机电系汽车检测与维修专业09级（12届）09汽车班学生XXX
题目：
汽车转向系统故障的诊断与维修
专题题目（若无专题则不填）：
原始依据（包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）：
通过在汽车实验室和实习单位的实习实践，并查阅相关书籍，学生应熟练掌握汽车转向系统故障的原因和故障检测维修的措施。
课题在应用上要求可以应用于汽车维修企业中维修人员作为技术参考。
在内容上要求做到系统的阐述汽车转向系统故障原因以及常见故障检测、诊断及排除的方法。
以达到在维修过程中能够准确的找出故障原因，及时快速的排除转向系统故障，提高维修效率的目标，真正做到高效率维修的业界水准。
主要内容和要求：
（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：
本课题主要研究汽车转向系统故障的诊断与维修，使其在维护过程中更加简便可靠，以及在维修过程中缩短维修时间和降低维护成本。
本课题研究的方法和手段是主要从常用故障诊断的方法入手，研究汽车转向系统故障诊断与维修。
并通过故障现象的实例分析产生故障的原因，从而对症下药，排出故障，并发现其中存在的不足，努力寻找解决的方法。
要求：
1、论文能够指引人们全方位深度了解汽车转向系统故障的诊断与维修。
2、论文写作规范必须符合《江西理工大学（南昌校区）毕业论文统一格式的规定》与《毕业设计大纲》的相关规定。
3、论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，概念准确，语句通顺。
4、论点鲜明，论据确凿，材料翔实可靠，说服力强，有一定的学术水平。
5、论文有自己的见解，对所论的问题有深入的分析。
6、不得抄袭和剽窃他人成果。
日程安排：
1.2011-12-15选题；
2.2011-12-16查阅资料，撰写开题报告；
3.2011-12-23书或撰写论文；设计方案的选择与论证；
4.2012-2编写中、外文摘要；
5.2012-2绘制图纸，编写设计说明
6.2012-2绘制图纸，编写设计说明
主要参考文献和书目：
[1]林逸，施国际.汽车电动助力转向机术的发展现状与趋势[J].公路交通科技，2011.6.2.
[2]刘波，朱俊.汽车转向系统维修实例[J].科技文献，2011.02.20.谭本忠.
[3]鹏，洪湘.汽车转向悬架制动系统使用与维修答案[J].金盾出版社.2006.10.
[4]谭本忠.看图学修汽车转向系统[J].机械工业出版社.2010.5.28.
[5]郭丽萍.电动式动转向系统（EPS）原理浅析[J].城市公共交通，2003.6.
[6]周淑辉，李幼德等.汽车电子控制转向技术的发展趋势[J].汽车电器,2006.
[7]朱华.汽车电动助力转向系统及其研究现状[J].汽车零部件，2009,3.
[8]舒华，姚国平.汽车新技术[M].北京:
国防工业出版社,2005.
[9]周名，余卓平，赵治国.动力转向技术的发展[J].轻型汽车技术,2004.
[10]王常友，董爱杰.汽车转向系统的现状及发展[J].北京汽车,2007.
指导教师签字：
年月日
教研室主任签字：
年月日
江西理工大学南昌校区
毕业设计（论文）开题报告
机电工程系汽车检测与维修技术专业09级（12届）汽车班学生XXX
题目：
汽车转向系统故障的诊断与维修
本课题来源及研究现状：
汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。
其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时的改变其行驶方向，并在受到路面传来的冲击及意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。
因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。
转向系作为汽车的一个重要组成部分，其决定汽车主动安全，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操作性能，始终是各大汽车厂家和科研机构的重要研究课题。
特别是在车辆高速化的今天，汽车的操纵稳定性就显得尤为重要。
汽车的转向系统已经经历了纯机械式、液压助力转向系统和电动助力系统三个基本发展阶段。
这些演化提升了车辆的操纵轻便性、稳定性和行驶安全性，是值得肯定的进步。
然而，不管汽车使用的是何种转向系统，其在行驶过程中，总会出现各种各样的故障。
例如，不管是传统意义上的机械式转向系还是带助力式的转向系，在车辆的使用过程中都会出现转向沉重、转向噪声等各种各样的故障。
这些故障轻则影响车辆操控的轻便性，重则影响车辆的安全性能，甚至对人员构成安全威胁。
因此，如何检测汽车转向系的这些故障并能清除、维修好这些故障，正是我们所须掌握的重要课题。
课题研究目标、内容、方法和手段：
1.目标：
对汽车转向系统常见故障进行诊断与分析，研究出能清除故障的行之有效方案；
2.内容：
阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理，列举出汽车转向系统经常出现的一些故障，分析这些故障的产生原因，阐述故障排除的方法，提出了一套可行的维修方案；
3.方法和手段：
理论加实践法，通过查阅各种文献和相关资料，了解汽车转向系统的常见故障、故障诊断和故障清除的理论知识，在实践过程中对汽车的转向系统进行拆解、分析，通过各种仪器设备的测量和诊断对汽车转向系统进行维修，再借助理论知识，总结出对故障诊断与维修的最佳可行方案。
设计（论文）提纲及进度安排：
1.2011-12-16选题；
2.2011-12-17查阅资料，撰写开题报告；
3.2011-12-23书或撰写论文；设计方案的选择与论证；
4.2012-2编写中、外文摘要；
5.2012-2绘制图纸，编写设计说明
6.2012-5论文答辩。
提纲:
中英文摘要
第一章：
概述
1.1：
什么是汽车转向系统
1.2：
汽车转向系统概述
1.3：
转向系统简介与工作原理
第二章：
汽车转向系统的故障诊断
2.1：
机械转向系故障诊断
2.2：
动力转向系故障诊断
2.3：
转向仪器检测
第三章：
汽车转向系统的故障调整与维护
3.1：
机械转向系的调整与维护
3.2：
动力转向系的调整与维护
结论
辞谢
参考文献
主要参考文献和书目：
[1]林逸，施国际.汽车电动助力转向机术的发展现状与趋势[J].公路交通科技，2011.6.2.
[2]刘波，朱俊A16-汽车转向系统维修实例[J].科技文献，2011.02.20.
[3]齐志鹏，洪湘.汽车转向悬架制动系统使用与维修答案[J].金盾出版社.2006.10.
[4]谭本忠.看图学修汽车转向系统[J].机械工业出版社.2010.05.28.
[5]郭丽萍.电动式动力转向系统（EPS）原理浅析[J].城市公共交通，2003.6.
[6]周淑辉,李幼德等.汽车电子控制转向技术的发展趋势[J].汽车电器,2006.
[7]朱华.汽车电动助力转向系统及其研究现状[J].汽车零部件，2009,3.
[8]舒华,姚国平.汽车新技术[M].北京:
国防工业出版社,2005.
[9]周名,余卓平,赵治国.动力转向技术的发展[J].轻型汽车技术,2004.
[10]王常友,董爱杰.汽车转向系统的现状及发展[J].北京汽车,2007.
指导教师审核意见：
教研室主任签字：
年月日
摘要
本文主要阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理以及常见故障，针对汽车转向系统可能出现的一些故障例如：
转向沉重、转向轮抖动、转向噪声等故障进行了分析研究，提出了对出现故障进行维修的可行方案，同时本文总结出了一些汽车转向系统维修技巧和维护知识以及在故障维修过程中应注意的相关事项，希望能给从事汽车转向系统维修工作以及相关的研究人员提供参考。
关键词：
汽车转向系统，工作原理，故障，维修。
ABSTRACT
Thispaperexpoundsthevehiclesteeringsystemallaspectsoffunction,composition,mainstructure,workingprincipleandcommonfault,forautomobilesteeringsystemofpossiblefailureforexample:
steeringheavy,steeringwheeljitter,steeringnoisefaultwasanalyzed,theproposedtothefailureofthemaintenancefeasiblescheme,atthesametime,thispapersummarizedsomeautosteeringsystemmaintenanceandmaintenanceknowledgeandskillsinthebreakdownmaintenanceprocessshouldbepaidattentionintherelatedmatters,thehopecangiveinautosteeringsystemmaintenanceworkandrelatedresearchpersonneltoprovidethereference.
Keywords:
MotorTurningSystem；Theworkingprinciple；fault；maintenance.
第一章：
概述……………………………………………10
1.1：
什么是汽车转向系统…………………………10
1.2：
汽车转向系统概述……………………………10
1.3：
转向系统简介与工作原理……………………10
第二章：
汽车转向系统的故障诊断……………………13
2.1：
机械转向系故障诊断…………………………13
2.2:
动力转向系故障诊断…………………………16
2.3：
转向仪器检测…………………………………19
第三章:
汽车转向系统的调整与维护…………………22
3.1：
机械转向系的调整与维护……………………22
3.2：
动力转向系的调整与维护……………………25
结论………………………………………………………28
辞谢………………………………………………………29
参考文献…………………………………………………30
第一章概述
1.1什么是汽车转向系统
用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统。
汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。
汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。
1.2汽车转向系统概述
汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。
就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是,驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车纵横线偏转一定角度。
这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系统。
汽车转向系统分为两大类：
机械转向系统和动力转向系统。
机械转向系统：
完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。
动力转向系统：
借助动力来操纵的转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。
1.3转向系统简介及工作原理
机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。
机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成（如图1-1）。
图1-1向系统结构
上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有级减速传动副。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
1.3.1转向操纵机构
图1-2
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
1.3.2.机械转向器
机械转向器（也常称为转向机）是完成由旋转运动到直线运动（或近似直线运动）的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。
目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。
1.3.3转向传动机构
转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
1.3.3.1汽车转向原理
汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O转动，如图1-4显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。
为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：
由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离，称为车转弯半径。
转弯半径越小，则汽车转向所需场地就越小。
当外转向轮偏转角达到最大值
时，转弯半径R最小。
在理想情况下，最小转弯半径
与
的关系为：
1.3.3.2转向直拉杆
转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂（或转向节臂）。
它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可*。
直拉杆的典型结构如图1-5在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。
图1-5
1.螺母2.球头销3.橡胶防尘垫4.螺塞5.球头座6.压缩弹簧7.弹簧座8.油嘴9.直拉杆体10.转向摇臂球头销
第二章汽车转向系统的故障诊断
2.1机械转向系故障诊断
机械转向系的常见故障部位主要有：
转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器等。
机械转向系的常见故障主要包括：
转向沉重，转向盘自由行程过大和转向轮抖动。
2.1.1转向沉重
2.1.1.1故障现象
汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重，甚至打不动。
2.1.1.2故障主要原因及处理方法
转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。
具体原因主要有：
①转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。
②转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准，应校正车轴和车架，并重新调整转向轮定位。
③转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧，应予调整。
④转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小，应予调整。
⑤转向器缺油或无油，应按规定添加润滑油。
⑥转向器壳体变形，应予校正。
⑦转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦，应予修理。
⑧转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油，应予调整或添加润滑脂。
⑨转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油，或转向节止推轴承缺油，应予调整或添加润滑脂等。
2.1.1.3故障诊断方法
以桑塔纳乘用车为例，先检查轮胎气压，排除故障由轮胎气压过低引起。
接着按图2-1械转向系转向沉重常见故障原因的诊断流程找出故障位置。
图2-1机械转向系转向沉重常见故障原因的诊断流程
2.1.2转向盘自由行程过大
转向盘自由行程过大又可称为转向不灵敏。
2.1.2.1故障现象
汽车保持直线行驶位置静止不动时，转向盘左右转动的游动角度太大。
具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。
2.1.2.2故障主要原因及处理方法
转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动链中—处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。
具体原因主要有：
①转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。
②转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。
③转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷，应予调整。
④纵、横拉杆球头连接部位松旷，应予调整或更换。
⑤纵、横拉杆臂与转向节连接松旷，应予调整或更换。
⑥转向节主销与衬套磨损后松旷，应予更换。
⑦车轮轮毂轴承间隙过大，应予更换等。
2.1.2.3故障诊断方法
造成转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动链中—处或多处连接的配合间隙过大，诊断时，可从转向盘开始检查转向系各部件的连接情况，看是否有磨损、松动、调整不当等情况，找出故障部位。
2.1.3转向轮抖动
2.1.3.1故障现象
汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。
尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。
2.1.3.2故障主要原因及处理方法
转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件之间出现松旷，旋转部件动不平衡。
具体原因主要有：
①转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。
②转向轮使用翻新轮胎，应予更换。
③两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。
④转向系与悬挂的运动发生干涉，应予更换部件。
⑤转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大，应予调整或更换轴承。
⑥转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换。
⑦转向器在车架上的连接松动，应予紧固。
⑧转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一，应予更换。
⑨转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷，应予紧固或调整。
⑩转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。
2.1.3.3故障诊断方法
以桑塔纳乘用车为例，根据转向轮抖动特征，按照图2-2械转向系转向轮抖动常见故障原因的诊断流程找出故障部位。
2.2动力转向系故障诊断
为了操纵轻便，转向灵敏和提高行车安全，目前高级乘用车、豪华客车和重型货车广泛
图2-2机械转向系转向轮抖动常见故障原因的诊断流程
采用了动力转向系。
动力转向系一般是在机械转向系的基础上加装转向助力装置；常用的助力装置是液压式，主要由转向泵、动力油缸、控制阀、转向油罐和油管等组成。
动力转向系的常见故障部位主要有：
转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器、转向泵、控制阀、油管接头等。
动力转向系的常见故障主要是转向沉重和转向噪声。
2.2.1转向沉重
2.2.1.1故障现象
同机械转向系。
2.2.1.2故障主要原因及处理方法
转向沉重故障一般由液压转向助力系统失效或助力不足，机械传动机构损坏或调整不当引起。
具体原因主要是：
①转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正确的油液并调整到规定高度。
②油路堵塞或不畅，应予检修。
③油路中有泄漏现象，应予检修排除。
④油路中有空气，应予排气。
⑤转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。
⑥调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。
⑦转向机构调整不当，应予调整等。
2.2.1.3故障诊断方法
检查转向油罐中油液是否不足，规格是否不对和有无气泡，检查管接头有无松动，转向泵传动带张紧力是否正常。
将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。
详见图2-3所示动力转向系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程。
图2-3动力转系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程
2.2.2转向噪声
2.2.2.1故障现象
汽车转向时，转向系出现过大的噪声。
2.2.2.2故障主要原因及处理方法
装有动力转向系的汽车，在发动机起动后，转向助力泵的溢流阀中出现液流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。
因助力系统引起转向噪声的原因主要是：
①转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换。
②转向泵传动带打滑，应予调整或更换。
③控制阀性能不良，应予检修。
④系统中渗入空气，应予排气。
⑤管道不畅，应予检修等。
2.2.2.3故障诊断方法
转向时发出“咔哒”声，在已排除转向泵叶片噪声的情况下，则由转向泵带轮出现松动引起。
转向时发出“嘎嘎”声，由转向泵传动带打滑引起。
转向时转向泵发出“咯咯”声，是由于系统中有空气；发出“嘶嘶”声，而且系统无泄漏，转向泵传动带张紧度也合适，则由油路不畅或控制阀性能不良引起。
2.2.3动力转向系的其他故障
2.2.3.1转向助力瞬间消失
故障原因主要是：
转向泵传动带打滑，控制阀密封圈泄漏，系统泄漏造成油面过低，发动机怠速过低，系统内有空气等。
2.2.3.2转向盘回位不良
故障原因主要是：
系统内有空气、压力限制阀工作不良，控制阀弹簧失效等。
2.2.3.3转向盘自由行程过大
故障原因主要是：
系统内有空气或压力限制阀失效。
需针对故障原因，找出故障位置。
2.3转向系仪器检测
转向系的常用诊断参数有：
转向盘最大自由转动量（即转向盘自由行程，°）、转向盘外缘最大转向切向力（即转向盘最大转向力，N）、转向轮最大转向角（°）、汽车最小转弯半径（m）、转向轮定位参数等。
对于前轮转向的汽车，转向轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束，即我们常说的前轮定位。
转向轮定位的检测在行驶系中介绍。
转向轮定位应该是行驶系的内容，但由于该参数的改变，既可能造成行驶系故障（如轮胎异常磨损），也可能造成转向系故障（如转向沉重），因此转向轮定位参数通常也作为转向系的诊断参数。
依靠人工经验很难判断转向盘的转向力和自由转动量是否正确，可以使用专门仪器来检测。
2.3.1转向盘转向力的检测
操纵稳定性良好的汽车，必须有适度的转向轻便性。
如果转向沉重，不仅增加驾驶员的劳动强度，而且可能会因不能及时正确转向而影响行车安全。
如果转向太轻，又可能导致驾驶员路感太弱或汽车“发飘”，同样不利于行车安全。
转向轻便性可用一定行驶条件下作用在转向盘上的转向力（即作用在转向盘外缘的最大切向力）来表示，采用转向参数测量仪可以测得转向盘转向力。
下面以国产Z。
—2型转向参数测量仪为例，介绍其检测转向盘转向力的方法。
2.3.1.1安装
将转向参数测量仪对准被测转向盘中心，调整好三只活动卡爪长度，与转向盘牢固连接。
2.3.1.2检测
转动操纵盘，转向力通过底板、力矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转向盘转动。
此时，力矩传感器将转向力矩变成电信号，而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变为电信号。
这两种电信号由微机自动完成数据的采集、转角的编码、运算、分析、存储、显示和打印，因而该仪器既可测得转向力，又可测得转向盘转角。
转向力的检测可按转向轻便性实验方法进行，一般有原地转向力实验、低速大转角（“8”字行驶）转向力
升级会员 