汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本章內(nèi)容：概述、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)和傳動機構(gòu)、液壓助力和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本章重點：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能、類型、組成，轉(zhuǎn)向輪偏

轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式，轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的

組成，2種典型轉(zhuǎn)向器的組成和工作原理，

轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的功用和類型。本章難點：轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式，齒輪齒條

式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的工作原理。第一節(jié)概述一、功用（1）改變汽車行駛方向（2）恢復(fù)汽車行駛方向保證汽車能按駕駛員的意愿進行直線或轉(zhuǎn)向行駛。

以駕駛員的體力為轉(zhuǎn)向能源，其中所有的傳力件都是機械零件。

兼用駕駛員體力和發(fā)動機動力為轉(zhuǎn)向能源，其加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置。二、類型按轉(zhuǎn)向能源的不同分為：機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)定義：一套專設(shè)機構(gòu)三、組成（一）機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1.組成：轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形當前輪為獨立懸架時，機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及布置與紅旗CA7220型轎車相似。當前輪為非獨立懸架時，機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及布置如下圖：轉(zhuǎn)向盤機械式轉(zhuǎn)向系的工作過程

（二）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1.組成前三項與機械式相同轉(zhuǎn)向加力裝置（組成）

2.原理轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動，帶動主拉桿的同時，操縱轉(zhuǎn)向控制閥，缸動作。三、轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的理想關(guān)系

1.概念轉(zhuǎn)向中心O

為避免車輪的磨損，每個車輪都作純滾動。即要求所有車輪的軸線都相交于一點。轉(zhuǎn)彎半徑R

R=L/sinα

最小轉(zhuǎn)彎半徑：當外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角α達到最大值αmax時，轉(zhuǎn)彎半徑最小Rmin：

Rmin=L/sinαmax外輪偏轉(zhuǎn)角α內(nèi)輪偏轉(zhuǎn)角β輪距B，軸距L2.偏轉(zhuǎn)角關(guān)系式

輪距B，軸距L兩軸汽車前橋轉(zhuǎn)向cotα=cotβ+B/L轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計的依據(jù)。一、三橋為轉(zhuǎn)向橋的三軸汽車cotα1=cotβ1+B/L1cotα2=cotβ2+B/L2前軸后軸L1、L2分別為一軸、三軸到二軸的距離。cotα1=cotβ1+B/L1cotα2=cotβ2+B/L2一軸二軸L1、L2分別為一軸、二軸到基線的距離。一、二橋為轉(zhuǎn)向橋的四軸汽車

以三四軸之間的中線（平分線）為轉(zhuǎn)向基線（假想的中線）。多軸汽車轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的關(guān)系與兩軸汽車基本相同。

四、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動比

1.轉(zhuǎn)向器角傳動比iω1

轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與相應(yīng)的轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量之比iω1大，輕便；小，靈敏（貨車：16~32轎車：12~20）2.轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)角傳動比iω2（一般為1

）3.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動比iω轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向盤一側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比iω24.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力傳動比iP轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比iω

兩個轉(zhuǎn)向輪受到的轉(zhuǎn)向阻力與駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力之比ip，它與iω成正比。大，省力；小，靈敏iω=iω1×iω2五、轉(zhuǎn)向盤的自由行程

定義：轉(zhuǎn)向盤在空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤的自由行程（消除間隙）。作用：緩和路面沖擊，避免打手駕駛員過度緊張，但不宜過大，否則將使轉(zhuǎn)向靈敏性能下降，無路感?！奥犯小迸c“打手”相矛盾。轉(zhuǎn)向盤的自由行程最好不超過10°~15°，當超過25°~30°時，必須調(diào)整。第二節(jié)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)一、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的組成

從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動軸這一系列的零部件總稱為轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)。

二、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的部件及安全裝置

1.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤由輪緣、輪輻和輪轂組成。二、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的部件及安全裝置轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動件吸能裝置的基本工作原理：當轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊而產(chǎn)生軸向位移時，通過轉(zhuǎn)向柱管或支架產(chǎn)生塑性變形、轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生錯位等方式，吸收沖擊能量。

1）轉(zhuǎn)向軸錯位緩沖

2）轉(zhuǎn)向柱管吸能裝置和U金屬板變形緩沖3）轉(zhuǎn)向柱管變形吸收沖擊能量并緩沖第二節(jié)轉(zhuǎn)向器一、轉(zhuǎn)向器的傳動效率傳動效率：輸出功率/輸入功率正效率：軸輸入，傳動機構(gòu)輸出，越高越好

逆效率：反之二、轉(zhuǎn)向器分類（1）按結(jié)構(gòu)分齒輪齒條式循環(huán)球式蝸桿曲柄指銷式（2）按逆效率高低分可逆式：逆效率很高，轉(zhuǎn)向輪能自動回正，有“打手”

現(xiàn)象，常用于轎車、客車和貨車。不可逆式：逆效率很低

，轉(zhuǎn)向輪不能自動回正、沒有“路感”

，很少采用。極限可逆式：逆效率略高于不可逆式，有一定路感，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪自動回正，多用于中型以上的越野車和礦用自卸汽車。

三、齒輪齒條式1.組成主動件：轉(zhuǎn)向齒輪1從動件：轉(zhuǎn)向齒條22.原理3.應(yīng)用轎車及微型和輕型貨車（廣泛應(yīng)用）轉(zhuǎn)向齒條的動力不是兩端輸出，而是中間輸出。

四、循環(huán)球式（輕型和中型貨車，部分輕型越野汽車）1.組成（兩級傳動副）螺桿螺母副齒條齒扇副

在螺桿、螺母和鋼球間的摩擦力矩作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動，形成“球流”。循環(huán)球起減小摩擦的作用。

2.原理：螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動螺母軸向移動，下部的齒條帶動齒扇轉(zhuǎn)動，搖臂軸轉(zhuǎn)動。（三）蝸桿曲柄指銷式

1.組成主動件:轉(zhuǎn)向蝸桿從動件:曲柄和指銷

2.原理當轉(zhuǎn)向蝸桿隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，指銷沿蝸桿螺旋槽上下移動，并帶動曲柄及搖臂軸轉(zhuǎn)動。雙指銷式第三節(jié)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)一、功用(定義)

1.將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向輪。

2.使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化。二、與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)

1.組成：轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、

梯形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿。2.主要部件轉(zhuǎn)向搖臂：大端，三角細花鍵；小端，球頭銷前端后端轉(zhuǎn)向直拉桿：兩端球頭銷（連轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂）具有傳力和緩沖作用

轉(zhuǎn)向橫拉桿：兩端橫拉桿接頭

，橫拉桿體長度可調(diào)

前輪前束三、與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)第四節(jié)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.定義將發(fā)動機輸出的部分機械能轉(zhuǎn)化為壓力能（或電能），并在駕駛員控制下，對轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)或轉(zhuǎn)向器中某一傳動件施加輔助作用力，使轉(zhuǎn)向輪偏擺，以實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的一系列裝置。采用動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力。2.組成：機械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向加力裝置3.類型（按助力能源形式分）氣壓助力液壓助力（廣泛）電動助力二、常壓式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置

1.組成轉(zhuǎn)向控制閥、動力缸、油泵、儲能器等

2.原理不轉(zhuǎn)向：轉(zhuǎn)向閥關(guān)閉，油泵儲能器保壓，動力缸活塞兩端封閉。轉(zhuǎn)向：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向閥開啟，壓力油進缸，推動活塞。轉(zhuǎn)向盤停止，轉(zhuǎn)向閥關(guān)閉。

3.特點有儲能器，油泵流量小。油泵不轉(zhuǎn)時可應(yīng)急。常壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理油罐儲能器動力缸控制閥油泵車輛直線行駛時車輛轉(zhuǎn)向行駛時三、常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置

1.組成轉(zhuǎn)向控制閥、安全閥、流量控制閥等

2.原理不轉(zhuǎn)向：轉(zhuǎn)向油泵空轉(zhuǎn)，動力缸活塞兩端低壓。轉(zhuǎn)向：控制閥動作，高壓油流入動力缸，助力作用產(chǎn)生。轉(zhuǎn)向盤停，控制閥回到不工作位置?！S動作用。

3.特點結(jié)構(gòu)簡單，能耗低。大多數(shù)汽車采用。汽車直線行駛時車輛轉(zhuǎn)向行駛時四、幾種常流式液壓轉(zhuǎn)向加力裝置整體式動力轉(zhuǎn)向器半整體式動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向加力器機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動力缸機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動力缸常流式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置方案示意圖a)帶整體式動力轉(zhuǎn)向器b)帶半整體式動力轉(zhuǎn)向器c)帶轉(zhuǎn)向加力器1-轉(zhuǎn)向油罐；2-轉(zhuǎn)向油泵；3-流量控制閥；4-溢流閥；5-單向閥；6-轉(zhuǎn)向盤；7-轉(zhuǎn)向軸；8-轉(zhuǎn)向控制閥；9-機械轉(zhuǎn)向器；10-轉(zhuǎn)向動力缸；11-轉(zhuǎn)向搖臂；12-轉(zhuǎn)向直拉桿。1.整體式動力轉(zhuǎn)向器

捷達轎車用整體式動力轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式機械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動力缸汽車轉(zhuǎn)向行駛時的工作狀況：動力轉(zhuǎn)向裝置的隨動作用：轉(zhuǎn)向動力缸隨轉(zhuǎn)向盤工作或停止的特性。轉(zhuǎn)動方向盤

扭桿扭轉(zhuǎn)變形

轉(zhuǎn)閥偏轉(zhuǎn)

動力油缸一腔進入高壓油，另一腔與回油管路連通

動力缸活塞移動齒條移動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控制閥滑閥式：閥體以軸向移動方式來控制油路。轉(zhuǎn)閥式：閥體以旋轉(zhuǎn)運動方式來控制油路整體式動力轉(zhuǎn)向器2.半整體式動力轉(zhuǎn)向器

3.轉(zhuǎn)向加力器（1）結(jié)構(gòu)機械轉(zhuǎn)向器獨立，控制閥與動力缸一體。

（2）原理轉(zhuǎn)向搖臂帶動直拉桿，同時帶動控制閥，使動力缸推動直拉桿。SH380汽車轉(zhuǎn)向加力器五、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本章小結(jié)掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能、類型、組成；理解轉(zhuǎn)向中心和轉(zhuǎn)彎半徑的定義，掌握兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式；掌握轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)的定義及其各自的