课题10 机械转向系统的构造与维修（课件）— 高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北理工出版社）

课题10 机械转向系统的构造与维修 学习目标 熟悉转向盘的结构及自由行程的作用。 熟悉转向柱的结构组成。 掌握转向柱检修注意事项及检修项目。 熟悉齿轮齿条式转向器和循环球式转向器的结构、工作原理及调整方法。 了解转向梯形的作用。 熟悉转向传动机构的类型及组成。 掌握转向传动机构的检修方法。 一、转向理论基础 １、 两侧转向轮偏转角之间的理想关系 如图10-1所示。两轮的偏转角的关系如下: 式中　α、β——内外侧转向轮的偏转角; B——两侧主销轴线与地面相交点之间的距离;L——汽车轴距。 ２、转向特性 驾驶员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 出现以下４种转向特性，如图10-2所示。 (１)不足转向:偏离圆周轨迹向外运 动，且转弯半径越来越大。 (２)过多转向:偏离圆周轨迹向内运 动，且转弯半径越来越小。 (３)中性转向:沿着圆周轨迹运动。 (４)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。 ３、转向系统传动比 (１)转向器角传动比。转向盘转角增量与相应的转向摇臂转角增量之比iω1称为转向器角传动比。 (２)转向传动机构角传动比。转向摇臂转角增量与转向盘一侧转向节的相应转角增量之比iω2称为转向传动机构角传动比。 (３)转向系统角传动比。转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比iω为转向系统角传动比。 (４)转向系统的力传动比。两个转向轮受到的转向阻力与驾驶员作用在转向盘上的手力之比ip 称为转向系统的力传动比，它与角传动比iω成正比。转向系统角传动比如图10-3所示。 二、转向系统概述 １、 作用 保证汽车在行驶中能够按照驾驶员的操纵要求，适时改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。 ２、 要求 工作可靠、操纵轻便，转向机构还应能减轻地面传到转向盘上的冲击，并保持适当的“路感”，当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。 ３、类型 转向系统分为机械转向系统和动力转向系统。 ４、机械转向系统的组成 机械转向系统通常由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。转向操纵机构主要包括转向盘和转向柱，如图10-4所示。 三、转向操纵机构 １、概述 转向盘到转向器之间的所有零部件总和为转向操纵机构。由转向盘、转向柱、转向万向节等组成。 ２、转向盘 (１)组成。转向盘又称方向盘，由轮缘、轮辐和轮毂组成，如图10-5所示。转向盘装有喇叭按钮、车速控制开关和安全气囊等。在多功能方向盘上还集中安装了音响操纵按钮、定速巡航按钮、换挡拨片等装置，如图10-6所示。 (２)自由行程。在转向盘转动过程的初始阶段，只需要很小的力就能够转动转向盘， 该力矩只是用来克服转向系统内部的摩擦，使各传动部件的间隙完全消除，这一空转阶段 的角行程称为转向盘的自由行程 自由行程有利于缓和路面冲击一般方向盘自由行程不大于10°或方向盘圆周弧长0~15mm，如图10-7所示。 ３、转向柱 (１)作用。转向柱介于转向盘和转向器之间，其主要作用是将来自转向盘的转向力矩传递给转向器。 (２)组成。转向柱主要由转向柱管、转向轴、转向传动轴、万向节、转向柱调整机构等组成，如图10-8所示。 四、转向器 转向器是转向系统的减速传动装置，目前汽车上广泛使用的转向器有齿轮齿条式和循环球式。 １、齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器主要由转向齿轮、转向齿条和转向器壳体等组成，如图10-9所示。优点是结构简单紧凑，啮合紧密、反应灵敏、转向轻便，采用密封结构，不需要维护转向器。 ２、循环球式转向器 它的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动，如图10-11所示。 五、转向传动机构 １、概述 转向传动机构按照转向器传递来的扭力使左右车轮按照一定的规律偏转。这就要求转向传动机构有较大的刚度和强度，吸收振动、缓冲振动。 转向传动机构主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂、转向梯形、转向减震器组成。 ２、转向摇臂 转向摇臂的作用是把转向器输出的力和运动传给直拉杆或横拉杆，进而推动转向轮偏转，如图10-12所示。 ３、转向直拉杆 转向直拉杆和转向横拉杆是汽车的转向系统的二个主要零件，直拉杆是方向机拉臂和转向节左臂连接的一个杆，把方向机动力传给转向节后就可以控制车轮了。转向直拉杆如图10-13所示。 ４、 转向横拉杆 指轿车的转向器横拉杆与前减震器固定在一起的部件。 其特点是长度可调，通过调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束。如图10-14所示。 ５、 转向节臂 又叫梯形臂，是转向传动装置的最后一级传力部件，转向节臂安装在左右转向节上，另一端用球销和转向横拉杆连接。 转向节是最终实现转向的部件，可是如何将转向机摇臂产生