《汽车设计》课程教学资源（讲稿）转向系设计

第七章转向系设计

第七章 转向系设计

本章重点现在应用最广泛的是哪两种转向器？各应用于什么场合？转向防伤机构的要求是什么？主要采用什么措施？·如何选择转向器的间隙特性和传动比特性?·断开式转向梯形断开点选择的原则是什么？整体式转向梯形断的优化参数和优化目标是什么？

• 现在应用最广泛的是哪两种转向器？各应用 于什么场合？ • 转向防伤机构的要求是什么？主要采用什么 措施？ • 如何选择转向器的间隙特性和传动比特性？ • 断开式转向梯形断开点选择的原则是什么？ 整体式转向梯形断的优化参数和优化目标是 什么？ 本章重点

87-1概述$7-2机械转向器方案分析$7-3转向系主要性能参数S7-4机械转向器设计计算87-5动力转向机构S7-6转向梯形87-7转向减震器$7-8转向系结构元件

• §7-1概述 • §7-2机械转向器方案分析 • §7-3转向系主要性能参数 • §7-4机械转向器设计计算 • §7-5动力转向机构 • §7-6转向梯形 • §7-7转向减震器 • §7-8转向系结构元件

概述7-1 转向系的功用及组成汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮(一般是前轮)的偏转角度实现的。一转向系不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向。·汽车转向系组成一般由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三部分组成，但随着转向系的类型不同，其结构组成又有所差异

• 转向系的功用及组成 – 汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系 来改变转向轮(一般是前轮)的偏转角度实现的。 – 转向系不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾 驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面 侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原 来的行驶方向。 • 汽车转向系组成 –一般由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三 部分组成，但随着转向系的类型不同，其结构组 成又有所差异。 7-1 概述

转向系设计要求：-1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。-2)汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。3汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。一4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。5)保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力

• 转向系设计要求： – 1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转， 任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨 损，并降低汽车的行驶稳定性。 – 2)汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下， 转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。 – 3)汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，转 向盘没有摆动。 – 4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运 动不协调使车轮产生的摆动应最小。 – 5)保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶 能力

转向系设计要求：6)操纵轻便。7）转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。8）转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。9在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。10)进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致

• 转向系设计要求： – 6) 操纵轻便。 – 7) 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力 要尽可能小。 – 8) 转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损 而产生间隙的调整机构。 – 9) 在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变 形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减 轻伤害的防伤装置。 – 10) 进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一 致

$ 7-2机械转向器方案分析转向系的类型汽车转向系根据其转向能源的不同，可以分为机械转向系和动力转向系两大类型。(1)机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，又称为人力转向系。转向探纵机构转向轴左转向节转向直控杆炜杆前转向传动机构左梯形背右梯形臂转向盘转向节臀转向横拉杆转向器

§7-2 机械转向器方案分析 转向系的类型 汽车转向系根据其转向能源的不同，可以分为机械转向系 和动力转向系两大类型。 （1）机械转向系 以驾驶员的体力作为转向能源，又称为人力转向系

(2)动力转向系·结构组成动力转向系兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向能源，并且以发动机动力作为主要能源。动力转向系是在机械转向系基础上加设一套转向加力装置而成的转向加力装置包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力缸等。转向油泵由发动机驱动以产生高油罐机械压油液。转向器油泵转向转向动力缸控制阀转向控割间转向动力知转向盘梯彩嘴转向轴油罐油泵

（2）动力转向系 • 结构组成 – 动力转向系兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向 能源，并且以发动机动力作为主要能源。 – 动力转向系是在机械转向系基础上加设一套转向加力 装置而成的 – 转向加力装置包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀 和转向动力缸等。转向油泵由发动机驱动，以产生高 压油液

两种常用的转向器齿轮齿条式转向器循环球式转向器

• 两种常用的转向器 – 齿轮齿条式转向器 – 循环球式转向器

齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器5.1在乘用车上被广泛采用，一些轻型商用车也采用

齿轮齿条式转向器 • 齿轮齿条式转向器 在乘用车上被 广泛采用，一 些轻型商用车 也采用