汽車拖拉機學(第2版)轉向系統(tǒng)《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)轉向系統(tǒng)第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述第二節(jié)機械轉向系統(tǒng)第三節(jié)助力轉向系統(tǒng)第四節(jié)履帶與手扶拖拉機的轉向系統(tǒng)《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

1重點、難點■

轉向系統(tǒng)的類型■

轉向系統(tǒng)的原理《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)教學要求■

掌握拖拉機轉向原理■

掌握齒輪齒條式轉向器的轉向原理■

掌握循環(huán)球式轉向器的轉向原理■

掌握拖拉機全液壓轉向器的轉向原理■

掌握轉向助力原理■

理解線控轉向原理《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)課程思政融入點1.拖拉機轉向原理與實踐2.齒輪齒條式轉向器的轉向原理與實踐3.循環(huán)球式轉向器的轉向原理與實踐4.拖拉機全液壓轉向器的轉向原理與實踐5.轉向助力原理與實踐6.線控轉向原理與實踐《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)課程思政的育人目標■

扎根“三農(nóng)”■

科學精神■

工匠精神■

科技發(fā)展■

創(chuàng)新思維■農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)課程耕讀教育要點耕讀教育映射與融入點教育方法與載體途徑耕讀育人預期成效拖拉機轉向原理與實踐1.為何輪式車輛廣泛采用阿克曼轉向原

理?2.手扶拖拉機采用什么轉向原理?3.履帶拖拉機采用什么轉向原理?4.折腰拖拉機采用什么轉向原理?信息化載體、參

觀體驗、課堂討

論；制作講義或

教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”

安全意識創(chuàng)新思維農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化齒輪齒條式轉向器

的轉向原理與實踐1.輕型汽車為何廣泛采用齒輪齒條式轉

向器?2.齒輪齒條式轉向器有何不足之處?如

何改進?3.齒輪齒條式轉向系統(tǒng)為何設有轉向減

振器?信息化載體、參

觀體驗、課堂討

論；制作講義或

教材、制作PPT安全意識工匠精神創(chuàng)新思維循環(huán)球式

轉向器的

轉向原理

與實踐1.循環(huán)球式轉向器主要應用在哪些車型?2.循環(huán)球式轉向器為何采用二級減速?3.循環(huán)球式轉向器為何要設置循環(huán)球?信息化載體、參

觀體驗、課堂討

論；制作講義或

教材、制作PPT科學精神科技發(fā)展創(chuàng)新意識“耕讀教育”思政點映射表(1)《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)課程耕讀教育要點耕讀教育映射與融入點教育方法與載體途徑耕讀育人預期成效拖拉機全液

壓轉向器的轉向原理與實踐1.為何拖拉機廣泛采用全液壓轉向器?2.全液壓轉向器是如何獲得路感的?3.全液壓轉向器是如何實現(xiàn)轉向

阻力反饋的?信息化載體、參觀

體驗、課堂討論；

制作講義或教材、

制作PPT扎根“三農(nóng)”科學精神工匠精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維轉向助力原

理與實踐1.液壓助力是如何實現(xiàn)助力的?有何優(yōu)缺點?2.電動助力是如何實現(xiàn)助力的?

有何優(yōu)缺點?3.為何電動助力逐漸取代了液壓

助力?信息化載體、參觀

體驗、課堂討論；

制作講義或教材、

制作PPT科學精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維線控轉向原

理與實踐1.線控轉向是如何實現(xiàn)轉向的?2.線控轉向是如何實現(xiàn)冗余的?3.全液壓轉向拖拉機如何實現(xiàn)線

控液壓轉向?信息化載體、參觀

體驗、課堂討論；

制作講義或教材、

制作PPT科學精神工程倫理農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化“耕讀教育”思政點映射表(2)《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

8第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述一、轉向系統(tǒng)的功用汽車拖拉機在行駛過程中，需按駕駛人的意志經(jīng)常改變其行駛方向，即所謂轉向。

就輪式車輛而言，實現(xiàn)轉向的方法是，駕駛人

通過一套專設的機構，使轉向橋(一般是前橋)上的車輪(轉向輪)

相對于車輛縱軸線偏轉一定角度。在直線行駛時，往往轉向輪也會

受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動偏轉而改變行駛方向。此時，駕駛人也可以利用這套機構使轉向輪向相反的方向偏轉，從而使車輛恢復原來的行駛方向。這一套用來改變或恢復車輛行駛方向的專設機構，即稱為轉向系。因此，轉向系的功用是保證車輛能按駕駛人的意志而進行轉向行駛?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

9第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述二、轉向方式車輛之所以能夠在轉向機構的操縱下實現(xiàn)轉向，是通過轉向動作使地面與行走裝置之間的相互作用產(chǎn)生了與轉變方向一致的

轉向力矩，克服阻止車輛轉向的阻力矩而實現(xiàn)的。轉向方式有3

種

：①靠車輛的輪子相對車身偏轉一個角度來實現(xiàn)；②靠改變行走裝置兩側的驅動力來實現(xiàn)；③既改變兩側行走裝置的驅動力又使輪子偏轉?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

10汽車、大多數(shù)輪式拖拉機均采用第一種轉向方式，履帶拖拉機和無尾輪手扶拖拉機采用第二種轉向方式，有尾輪手扶拖拉機、部分輪式拖拉機在某種情況下(如在田間作業(yè)時)采用第三種轉向方式。輪式車輛主要采用偏轉車輪的方式實現(xiàn)轉向。偏轉車輪轉向具體實現(xiàn)方式有4種：前輪偏轉、后輪偏轉、前后輪同時偏轉(四輪轉向)和折腰轉：(圖13-1)。汽車、拖拉機一般采用偏轉前輪的方式進行轉向。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

11第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述三、轉向系統(tǒng)的類型a)

b)c)d)圖13-

1

偏轉車輪轉向的幾種型式a)前輪偏轉b)后輪偏轉c)前后輪同時偏轉(四輪轉向)d)

折腰偏轉《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

12轉向系統(tǒng)可按轉向能源不同分為機械轉向和動力轉向兩大類。1.機械轉向當轉向時，駕駛人對轉向盤施加一個轉向力矩。該力矩通過轉向

軸、轉向萬向節(jié)和轉向傳動軸輸入轉向器。經(jīng)轉向器放大后的力矩和減

速后的運動傳到轉向搖臂，再經(jīng)過轉向直拉桿傳給固定于左轉向節(jié)上的

轉向節(jié)臂，使左轉向節(jié)和它所支承的左轉向輪偏轉。為使右轉向節(jié)及其

支承的右轉向輪隨之偏轉相應角度，還設置了轉向梯形。轉向梯形由固定在左、右轉向節(jié)上的梯形臂和兩端與梯形臂作球鉸鏈連接的轉向橫拉桿組成。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

132助力轉向動力轉向系是兼用駕駛人體力和發(fā)動機動力為轉向能源的轉向系。在正常情況下，汽車轉向所需的能量，只有小部分由駕駛人提供，而大部分是由發(fā)動機通過轉向加力裝置提供的。但在轉向加力裝置失效時

，一般

還應當能由駕駛人獨立承擔汽車轉向任務。因此，動力轉向系是在機械轉

向系的基礎上加設一套轉向加力裝置而形成的。按所用動力的多少，動力轉向可分為助力式和全助力式兩種。助力式有液壓助力、電動助力等方式，全助力式有全液壓式、線控式等方式。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

14第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述四、轉向原理為了避免在轉向時產(chǎn)生路面對行駛的附加阻力和輪胎過快磨損，要求轉向系統(tǒng)

能保證在轉向時，所有車輪均做純滾動。顯然，這只有在所有車輪的軸線都相交于

一點時方能實現(xiàn)。此交點O

稱為轉向中心(圖13-2)。由圖可見，內(nèi)轉向輪偏轉角β應大于外轉向輪偏轉角α。

在車輪為絕對剛體的假設條件下，角α與β的理想關系稱為阿克曼原理，即cotα

=cotβ+B/L

(13-1)式中

B——

兩側主銷軸線與地面相交點之間的距離；L—

—汽車軸距。為此，必須精心確定轉向傳動機構中轉向梯形的幾何參數(shù)。

但是迄今為止，所有轉向梯形實際上都只能設計成在一定的車輪偏轉角范圍內(nèi)，使兩側車輪偏轉角的關系大體上接近于理想關系。圖13-2雙軸汽車轉向時理想的兩側轉向輪偏轉角的關系《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

15為此，必須精心確定轉向傳動機構中轉向梯形的幾何參數(shù)。

但是迄今為止，所有轉向梯形實際

上都只能設計成在一定的車輪偏轉角范圍內(nèi)，使

兩側車輪偏轉角的關系大體上接近于理想關系。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

16第一節(jié)轉向系統(tǒng)概述五

、轉向性能的主要參數(shù)由轉向中心O到外轉向輪與地面接觸點的距離稱為汽車轉彎半徑。

轉彎半徑越小，則汽車轉向所需場地就越小。由圖

可

知，當

外

轉

向

輪

偏

轉

角

達

到

最

大αmax時，轉彎

半徑

R

最小。在圖13-2的理想情況下，最小轉彎半徑

Rmin與

αmax的關系為《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

17(13-2)2.

轉向系統(tǒng)角傳動比轉向盤的轉角增量與轉向搖臂轉角的相應增量之比iw1稱為轉向器

角傳動比。轉向搖臂轉角增量與轉向盤所在一側轉向節(jié)的轉角相應增量之比iw?

稱為轉向傳動機構角傳動比。轉向盤轉角增量與同側轉向節(jié)相應轉角增量之比則為轉向系統(tǒng)角傳動比，用iw表示。顯然iw=iw?iw2

(13-3)轉向系統(tǒng)角傳動比

iW

越大，則為了克服

一

定的地面轉向阻力矩所需的轉向盤上的轉向力矩便越小，從而在轉向盤直徑一定

時，駕駛人加于轉向盤的力也越小。但iw過大，將導致轉向操縱不夠靈敏，即為了得到一定的轉向節(jié)偏轉角，所需的轉向盤轉角過大。所以，選取

iw

時應適當兼顧轉向省力和轉向靈敏的要求?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

183.轉向系力轉動比轉向輪受到的轉向阻力之和與駕駛人作用在轉向盤上的推力

之比，稱為轉向系統(tǒng)力轉動比，它與角傳動比成正比。4.轉向器的傳動效率轉向器的輸出功率與輸入功率之比，稱為轉向器傳動效率。在功率由轉向軸輸入、由轉向搖臂輸出的情況下求得的傳動效率稱為正效率；而傳動方向與上述相反時求得的效率稱為逆效率。逆效率很高的轉向器很容易將經(jīng)轉向傳動機構傳來的路面反力傳到轉向軸和轉向盤上，故稱為可逆式轉向器。可逆式轉向器有利于汽車轉向結束后轉向輪和轉向盤自動回正，但也能將壞路對車輪的沖擊力傳

到轉向盤，發(fā)生“打手”情況?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

19逆效率很低的轉向器，稱為不可逆式轉向器。不平道路對轉向輪的沖擊載荷輸入到這種轉向器，即由其中各傳動零件(主

要是傳動副)承受，而不會傳到轉向盤上。路面作用于轉向輪上的回正力矩同樣也不能傳到轉向盤。這就使得轉向輪自動回正成

為不可能。此外，道路的轉向阻力矩也不能反饋到轉向盤，使得駕駛人不能得到路面反饋信息(所謂喪失“路感”),無法據(jù)以

調(diào)節(jié)轉向力矩?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

20逆效率略高于不可逆式的轉向器，稱為極限可逆式轉向器，其反向傳力性能介于可逆式和不可逆式之間，而接近于不可逆式。采用這種轉向器時，駕駛人能有一定的路感，轉向輪自動回正也可實現(xiàn)，而且只有在路面沖擊力很大時，才能部分地傳到轉向盤?，F(xiàn)代汽車上一般不采用不可逆式轉向器。經(jīng)常在良好路面上行駛的汽車，多采用可逆式轉向器。極限可逆式轉向器多用于中型以上越野汽車和自卸汽車?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

215.轉向盤自由行程轉向盤自由行程是指用以消除轉向系統(tǒng)中各傳動件運動副間的間隙

所對應的轉向盤的角行程。它對于緩和路面沖擊以及避免駕駛人過度緊張是有利的，但不宜過大，以免過分影響轉向靈敏性。通常轉向盤從相應于汽車直線行駛中間位置向任一方自由行程不超10°~15°,當零件嚴重磨損到轉向盤自由行程超過25°~30°時，應進行調(diào)整。6.轉彎通道圓轉彎通道圓是指轉向盤轉

到極限位置行駛時，車輛上

所有各點在車輛支承平面(一般就是地面)上的投影

所形成兩個圓(圖13-3)?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

22圖13-3

轉彎通道圓轉彎通道外圓簡單地說，可以看成是此時車輛的影子在地面上掃過的一個圓環(huán)。它的內(nèi)圓叫做轉彎通道內(nèi)圓，外圓叫做轉彎通道外圓。它的

實際含義是車輛轉彎時必須占用的通道。值得注意的是：由于車輛轉彎時，車輛外側的前端伸突在前

外輪的外面，所以轉彎通道外圓的直徑要大于以前外輪軌跡決定的

轉彎直徑。也就是說，車輛轉彎時所需的通道，實際上比轉彎直徑

還要大。轉彎通道外圓與內(nèi)圓半徑的差值，叫做通道寬度。顯

然

，

這個通道寬度越小，車輛的機動性就越好?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

23《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

24第二節(jié)機械轉向系統(tǒng)從轉向盤到轉向傳動軸的一系列零部件都屬于轉向操縱機構(圖13-4),包括轉向盤、轉向軸等。

一些車輛還安裝有轉向盤調(diào)節(jié)裝置

。圖13-4轉向操縱機構1—轉向盤

2—轉向管柱

3—轉向器第二節(jié)機械轉向系統(tǒng)一、轉向操縱機構機械轉向系主要由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構3大部分組成?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

251.轉向盤轉向盤由輪緣、輪輻和輪轂組成。輪輻一般為三根輻條或四根輻條，也有用兩根輻條的。轉向盤輪轂孔具有細牙內(nèi)花鍵，借此與轉向軸連接。轉向盤內(nèi)部是由成形的金屬骨架構成。骨架

外面一般包有柔軟的合成橡膠或樹脂，也有包皮革的，這樣可有良好的手感，而且還可防止手心出汗時握轉向盤打滑。轉向盤上都裝有喇叭按鈕，有些轎車的轉向盤上還裝有車速控制開關和撞車時保護駕駛人的氣囊裝置。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

262.轉向軸轉向軸是連接轉向盤和轉向器的傳動件，并傳遞轉矩。有些車輛由于結構限制，轉向軸采用斷開式，用萬向節(jié)連接。用以將發(fā)動機輸出的部分機械能轉化為壓力能(液壓能或氣壓能),

并在駕

駛人控制下，對轉向傳動裝置或轉向器中某一傳動件施加不同方向

的液壓或氣壓作用力，以助駕駛人施力不足的一系列零部件，總稱為轉向加力裝置。3.轉向盤調(diào)節(jié)裝置為了適應不同人駕駛同一輛車，

一些車輛設置了轉向盤調(diào)節(jié)裝置，可進行上下調(diào)節(jié)，以及前后調(diào)節(jié)?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

27第二節(jié)機械轉向系統(tǒng)二、轉向器轉向器的功用是將轉向盤的轉動通過傳動副變?yōu)檗D向搖臂的擺動，改變力的傳遞方向并增力、通過轉向傳動機構拉動轉向輪偏轉。轉向器實質(zhì)上是一個減速器，用來放大作用在轉向盤上的操縱力矩。轉向器應有合適的傳動比和較高的傳動效率，以便操縱省力，使轉向盤的轉動量合適；它還應具有合適的傳動可逆性。這樣，當導向輪受到地面沖擊作用時，能將地面的作用力部分地反傳至轉向盤，使駕駛人具有路面感覺，并使導向輪自動回正。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

28齒條助力式齒輪助力式轉向軸助力式分置式整體式轉閥式滑

閥

式雙

銷

式單

銷

式旋

轉

銷

式固定銷式側面輸入

一

端輸出側面輸入中間輸出側面輸入兩端輸出目前在汽車上廣泛采用的有齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式等幾種結構

形式(圖13-5)。線控轉向式電動助力式電液助力式液壓式其他蝸桿指銷式蝸

桿

滾

輪

式循環(huán)球式齒輪齒條式轉向器機械式轉向器

助力轉向曾經(jīng)出現(xiàn)過的轉向器結構形式很多，但有些已被淘汰。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

29半分置式連桿式聯(lián)

閥

式圖13-5

轉向器的類型中

間

輸

入

兩

端

輸

出1.齒輪齒條式轉向器(

1

)

結

構齒輪齒條式轉向器，

一般由轉向齒輪、轉向齒條、殼體和預緊

力調(diào)整裝置等組成，如圖13-6所示。轉向齒輪通過軸承支承在殼體內(nèi)，轉向齒輪的一端與轉向軸連接，將駕駛人的轉向操縱力輸入，另一端與轉向齒條直接嚙合，形成一對傳動副，并通過轉向齒條傳

動，帶動橫拉桿，使轉向節(jié)轉動。為保證齒輪齒條無間隙嚙合，補

償彈簧產(chǎn)生的壓緊力通過壓板將轉向齒輪和轉向齒條壓靠在一起。彈簧的預緊力可以通過調(diào)整螺柱進行調(diào)整。為了衰減轉向輪擺振，

在帶有齒輪齒條式轉向器的轉向系統(tǒng)中增設轉向減振器?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

30由于齒輪齒條式轉向器屬于可逆式轉向器，其正效率與逆效率都很高，自動回正能力強。

齒輪齒條式轉向器結構簡單、加工方便、工作可靠、使用壽命長、不需要調(diào)整齒輪齒條的間隙，因而得到了廣泛的應用。圖13-6

齒輪齒條式轉向器1—轉向器殼體2—轉向齒輪3—轉向軸4—轉向齒條

5—轉向節(jié)6—左轉向橫拉桿

7—拉桿支架

8—右轉向橫拉桿《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

31(2)布置形式根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點的不同，齒輪齒條式轉向器有4種布置形式：中間輸入，兩端輸出(圖13-7a);側面輸入，兩端輸出(圖13-7b);側面輸入，中間輸出(圖13-7c);側面輸入，一端輸出(圖13-7d)。c)

d)圖13-

7

齒輪齒條式轉向器的布置型式a)中間輸入，兩端輸出b)側面輸入，兩端輸出c)側面輸入，中間輸出d)

側面輸入，一端輸出《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

32a)

b)(3)齒輪齒條式轉向器的性能特點齒輪齒條式轉向器結構簡單、緊湊；殼體多采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉向器質(zhì)量比較??；采用齒輪齒條傳動方式，傳動效率較高；齒輪齒條之間因磨損產(chǎn)生間隙后，利用裝在齒條背部、靠

近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動消除齒間間隙，這不僅可以提高轉向系統(tǒng)剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉向器占用體積較??；沒有轉向搖臂和直拉桿，所以轉向輪轉角可以加大，制造成本較低。還可以直接帶動橫拉桿，簡化轉向傳動機

構。因此在轎車和微、

輕型貨車上得到廣泛應用?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

33但其逆效率較高，汽車在不平路面上行駛時，發(fā)生在轉向輪與路面之間的沖擊力的大部分能傳至轉向盤，造成駕駛人精神緊張，并難以準確控制汽車行駛方向，轉向盤突然轉動又會造成打手，同時對駕駛人造成傷害?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

342.循環(huán)球式轉向器(

1

)

結

構循環(huán)求式轉向器由兩級傳動副、殼體、鋼球和間隙調(diào)整裝置等組

成(圖13

-

8)。

第一級傳動副是螺桿-螺母傳動副，螺桿與轉向軸連接；第二級是齒條-齒扇傳動副，

在轉向螺母下平面上加工成齒條，

齒扇與齒扇軸形成一體。螺母循環(huán)球螺桿殼體搖臂軸《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

35圖13-8

循環(huán)球式轉向器轉向螺母既是第一級傳動副的從動件，又是第二級傳動副的主動件。為了減少轉向螺桿與轉向螺母之間的摩擦與磨損，二者的螺紋不直

接接觸，而是做成內(nèi)外滾道，滾道中間裝有許多鋼球，以實現(xiàn)滾動摩擦。

轉向螺母上裝有兩個鋼球導管，鋼球導管內(nèi)裝滿了鋼球，鋼球導管與滾

道連通，形成兩條獨立的供鋼球循環(huán)滾動的封閉通道?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

36所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球，它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi)，起到將螺母螺桿之間的滑動摩擦轉變?yōu)樽枇^小的

滾動摩擦的作用，當與轉向盤轉向管柱固定到一起的螺桿轉動起來后，

螺桿推動螺母上下運動，螺母在通過齒輪來驅動轉向搖臂往復搖動從

而實現(xiàn)轉向。在這個過程當中，那些小鋼球就在密閉的管路內(nèi)循環(huán)往復的滾動，所以這種轉向器就被稱為循環(huán)球式轉向器。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

37(2)工作過程當轉向盤轉動時，轉向軸帶動轉向螺桿旋轉，通過鋼球將力傳給轉向螺母，使得轉向螺母沿軸向移動，鋼球則在鋼球導管與滾道通道內(nèi)循環(huán)滾動；通過螺母上的齒條帶動齒扇及軸轉動，進而帶動轉向搖臂擺動，通過其他轉向傳動裝置的傳動，實現(xiàn)車輪的偏轉。如果將齒條的齒頂面制成鼓形弧面，齒扇上的每一個齒的節(jié)圓半徑也相應

變化，使得中間齒節(jié)圓半徑小，兩端齒節(jié)圓半徑大，便可得到變傳動比的轉

向器(圖13-9)

,

這樣操縱省力，轉向輕便。轉向螺桿DA>BC<Da)b)圖13-9

變傳動比的循環(huán)球式轉向器a)

轉向盤最大轉角時齒輪傳動比大

b)車輛直線行駛時齒輪傳動比小《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

38B3.蝸桿指銷式轉向器由球面蝸桿、指銷、搖臂軸和轉向器

殼體及軸承等組成(圖13-10)。駕駛人轉動轉向盤，經(jīng)轉向傳動軸帶動蝸桿軸及與它一體的球面蝸桿旋轉。同時

球面蝸桿上的螺旋齒要推指銷繞搖臂軸轉動，

并使搖臂聯(lián)動，然后推(拉)直拉桿等使轉向輪偏轉實現(xiàn)汽車轉向。指銷可以在支持軸上自轉。指銷磨損后通過旋轉調(diào)整螺釘消除指銷與蝸桿兩者齒之間的間隙。圖13-10

蝸桿指銷式轉向器根據(jù)指銷的數(shù)量不同可分為單指銷式、雙指銷式、三指銷式等?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

39雙指銷式轉向器在中間及其附近位置時，其兩指銷均與蝸桿嚙合，

故每個指銷所受載荷較單指銷式轉向

器小，因而其工作壽命較長。當搖臂軸轉角相當大時，一個指銷與蝸桿脫離嚙合，另

一

指銷仍保持嚙合，因此，雙指銷式的搖臂軸轉角范圍較單指銷式大(圖13-

11)。但雙指銷式結構較復雜，對蝸桿的加工精度要求也較高。圖13-11

蝸桿雙指銷式轉向器1—搖臂軸

2—指銷

3—蝸桿《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

40第二節(jié)機械轉向系統(tǒng)三、轉向傳動機構1.功用轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳到轉向橋兩

側的轉向節(jié)，使兩側轉向輪偏轉，并使兩轉向輪偏轉角按一定關

系變化，以保證汽車轉向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。2.類型轉向傳動機構的組成和布置因轉向器位置和轉向輪懸架類型不同而異，通常采用轉向梯形式和雙拉桿式。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

41(1)轉向梯形式轉向傳動機構轉向梯形就是由前橋、左右轉向節(jié)臂、轉向橫拉桿組成的梯

形。其作用就是保證轉向時左右車輪按一定的比例轉過一個角度。為了適應汽車懸架和拖拉機前橋的結構，轉向梯形有分別與非獨立懸架和獨立懸架配用的兩大類轉向傳動機構。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

42①非獨立懸架轉向傳動機構。與非獨立懸架配用的轉向梯形傳動機構如圖13-12所示。包括轉向搖臂、轉向縱拉桿、轉向節(jié)臂和

梯形臂。在前橋僅為轉向橋的情況下，由轉向橫拉桿，左、右梯形臂和前橋組成的轉向梯形一般布置在前橋之后(圖13-12a),

稱為

后置梯形。在內(nèi)燃機位置較低或轉向橋兼作驅動橋的情況下，有時

為避免運動干涉，往往將轉向梯形布置在前橋的前面(圖13-12b

),

稱為前置梯形。若轉向搖臂不是前后擺動，而且在與前進方向垂直的平面內(nèi)左右擺動，則可將縱拉桿橫置，并借助球頭銷直接帶動轉

向橫拉桿，從而推動兩側梯形臂轉動并帶動車輪偏轉(圖13-12c)?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

43a)

b)

c)圖13-12

與非獨立懸架配用的轉向梯形傳動機構a)

后置梯形

b)

前置梯形c)縱拉桿橫置1—轉向器2—轉向搖臂3—轉向縱拉桿4—轉向節(jié)臂5—梯形臂6—橫拉桿②獨立懸架轉向傳動機構。當轉向輪獨立懸掛時，每個轉向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而轉向橋必須是斷開式的。

與此相應，轉向傳動機構中的轉向梯形也必須分成兩段或三段，

如圖13-13所示，并且由在平行于路面的平面中擺動的轉向搖臂直接帶動或通過轉向直拉桿和轉向節(jié)臂帶動。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

44圖13-

13

獨

立

懸

架

轉

向

傳

動

機

構a)兩段式轉向梯形(后置式)

b)兩段式轉向梯形(前置式)1—轉向搖臂2—轉向直拉桿

3、4—左、右橫拉桿

5、6—左、右梯形臂7—搖桿

8、9—懸架左、右擺臂《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

45a)

b)(2)雙拉桿式轉向傳動機構雙拉桿轉向傳動機構由左、右兩個轉向搖臂，兩側縱拉桿和左、右兩側轉向節(jié)臂組成(圖13-

14)。當轉動轉向盤時，轉向器的左、右兩個轉向搖臂作相反方向的擺動，通過左、右兩縱拉桿分別操縱左、右轉向節(jié)臂使前輪發(fā)生偏轉，依靠各傳動件的合理長度和位置來滿足無側滑滾動的要求。與轉向梯形相比，可使兩轉向輪偏轉角更接近純滾動的要求，同時可獲得較大偏轉角。其機構布置容易，但結構復雜。圖13-14雙拉桿式轉向傳動機構1—轉向盤2—轉向軸

3—轉向搖臂

4—轉向器

5—縱拉桿

6—轉向節(jié)臂《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

463.轉向傳動機構的桿件轉向傳動機構的傳動桿件有轉向搖臂、縱拉桿、橫拉桿、轉向節(jié)臂等。(1)轉向搖臂轉向搖臂與轉向器搖臂軸之間通過錐面的三角形花鍵連接，并利用螺母在端面壓緊。(2)縱拉桿(又稱直拉桿)轉向縱拉桿與轉向節(jié)臂及橫拉桿之間都是通過球形鉸鏈相連接

的，從而使它們之間可以作相對的空間運動，以免發(fā)生運動干涉?？v拉桿結構上一般具有緩沖及磨損補償功能?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

47(3)橫拉桿有轉向梯形機構的轉向傳動機構中有橫拉桿，它用來連接左、右梯形臂，它們之間也采用球鉸接頭連接，球

鉸接頭的補償彈簧垂直于橫拉桿軸線方向安裝，這樣可以

保證橫拉桿在工作中長度不變，以保證轉向梯形機構在工作中遵循正確的運動規(guī)律，并避免由于補償彈簧變形而引起前輪的晃動。因此，橫拉桿中的補償彈簧只能消除磨損間隙，而不起緩沖作用。拖拉機上的橫拉桿一般由三段組

成，以便在前輪輪距調(diào)節(jié)時隨之改變長度。轉動橫拉桿體即可改變轉向橫拉桿的總長度，從而可調(diào)整轉向輪前束。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

48(4)轉向節(jié)臂是轉向傳動裝置的最后一級傳力部件，轉向節(jié)臂安裝在左、

右轉向節(jié)上，另一端用球銷和橫拉桿連接。當車輛在轉向時，駕駛人對轉向盤施加一個轉向力矩，

經(jīng)轉向器放大后，該力矩傳入轉向搖臂，再通過縱拉桿傳給轉

向節(jié)臂，轉動轉向節(jié)，使車輪偏轉。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

49《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

50第三節(jié)助力轉向系統(tǒng)動力轉向系是在機械轉向系的基礎加裝一套轉向動力裝置而成的，以減輕轉向勞動強度。用以將發(fā)動機輸出的部分機械能轉化為壓力能(液壓能或氣壓能),并在駕駛人控制下，對轉向傳動裝置或轉向器中某一傳動件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛人施力不足的一系列零部件，總稱為轉向加力裝置。轉向加力裝置是由機械轉向器、轉向

動力缸和轉向控制閥三大部分組成。按所用力的大小，轉向加力裝置，

可分為助力式和全助力式兩種?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

51第三節(jié)助力轉向系統(tǒng)一、助力式轉向主要有液壓助力式、電液助力和電動助力三種。1.液壓助力轉向(1)液壓助力轉向系統(tǒng)(HPS)液壓助力轉向系統(tǒng)(HPS)是在傳統(tǒng)機械轉向系統(tǒng)的基礎上，增加轉向控制閥、動力缸、液壓泵、儲油罐和進回油罐管路等液壓動力裝置組成。

轉向控制閥根據(jù)轉向盤轉動方向和力矩大小控制助力油缸的油壓大小，從而控制助力大小。液壓助力轉向按液流形式分為常流式和常壓式兩種，按分配閥的形式

又可分為滑閥式和轉閥兩種。現(xiàn)以液壓常流式轉向為例介紹液壓助力轉向

系統(tǒng)的工作原理。如圖13-15a所示，助力轉向系統(tǒng)主要由油泵、控制閥、轉向器及助力缸等組成?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

52圖13-15

汽車液壓助力轉向系統(tǒng)的工作原理圖a)

組成

b)

右轉彎c)

左轉彎1

—

油

箱2

—

溢

流

閥

3

—

齒

輪

液

壓

泵4

—

進

油

道

量

孔

5

—

單

向

閥

6

—

安

全

閥7

—

滑

閥8

—

反

作

用

閥9—閥體1

0

—回

位

彈

簧

11

—

轉向

螺

桿

1

2

—

轉向

螺

母1

3

—

縱

拉

桿

1

4

—

轉向

垂

臂

1

5

—

助

力

缸《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

53進

油

回

油

箱L

腔

來去R腔vo進油回油箱去L腔R

腔來凱b)c)a)汽車直線行駛時，如圖13-15a所示，滑閥在回位彈簧和反作用閥的作用下處于中間位置，動力缸兩端均與回油孔道連通，液壓泵輸出的油液通過進油道量孔進入閥體的環(huán)槽A,

然后分成兩路：一路通過環(huán)槽B和D,另一路流過環(huán)槽C和E。由于滑閥在中間位置，兩路油液經(jīng)回油孔道流回油箱，整個系統(tǒng)內(nèi)油路相通，油壓處于低壓狀態(tài)。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

54汽車向右轉彎時，轉向螺桿順時針方向轉動，與轉向軸制成一體的滑閥和轉向螺桿克服回位彈簧及反作用閥一側的油壓的作用力而向右移動。此時如圖13-15b所示，環(huán)槽A

與C,B

與D

分別連通，而環(huán)槽C與E使進油道與助力缸的L腔相通，形成高壓回路；B與D

使回油道

與R

腔相通，形成低壓回路。在油壓差的作用下，活塞向右移動，而

轉向螺母向左移動。縱拉桿也向右移動，帶動轉向輪向右偏轉。由于系統(tǒng)壓力很高(一般為6.9MPa

以上),汽車轉向主要依靠推力。駕駛作用于轉向盤的轉向力基本上是打開滑閥所需的力，

一般為5~10N,最大不超過10N,

因而轉向操縱十分輕便?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

55汽車左轉彎時滑閥左移，如圖13-15c所示，油路改變流通方向，助力缸加力方向相反。在轉向過程中，助力缸的油壓隨轉向阻力而變化，二者相互平衡。汽車轉向時，助力缸只提供動力，而轉向過程仍由駕駛人通過轉向盤進行控制。(2)電控液壓助力轉向系統(tǒng)為了克服液壓動力轉向系統(tǒng)的不足(如油泵能量消耗高、液壓油泄漏、助力特性不能改變、低溫助力性差等),人們在液壓助力轉向系統(tǒng)

的基礎上，增加了ECU和執(zhí)行元件，將車速信號引入到系統(tǒng)中，開發(fā)了車速感應型電液助力轉向系統(tǒng)(EHPS)。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

56電動助力轉向(EPS)是一種直接依靠電動機提供輔助轉矩的助力轉向系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的使用工況控制電動機提供不同的

輔助動力。在電動助力轉向系統(tǒng)

中沒有液壓元件，而且只在轉向時提供助力，工作時間約占行駛時

間

的

5

%

,汽車燃油消耗率僅增加0.5%左右，能源消耗顯著降低。

EPS

系統(tǒng)結構如圖13-16所示。轉矩傳感器ECU

轉向軸減速機構電流齒輪齒條式轉向器電動機

離合器wWW《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

572.電動助力轉向系統(tǒng)圖13-16

電動助力轉向系統(tǒng)的結構車速

轉角轉矩2.電動助力轉向系統(tǒng)轉矩傳感器通過扭桿連接在轉向軸中間。當轉向軸轉動時，轉矩傳感器開始工作，把兩段轉向軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉角轉變成

電信號傳給電子控制單元(ECU),ECU根據(jù)車速傳感器和轉矩傳感器的信號決定電動機的旋轉方向和助力電流的大小，并將指令傳遞給電動機，通過離合器和減速機構將輔助動力施加到轉向系統(tǒng)中，從而完成實時控制的助力轉向。它可以方便地在不同車速下提供不同的助力，保證汽車在低速轉向行駛時轉向靈活，高速時穩(wěn)定可靠?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

58第三節(jié)助力轉向系統(tǒng)二、全助力力式轉向1.全液壓轉向全液壓動力轉向是由液壓轉向器代替了機械式轉向器，并由軟管和轉向液壓缸連接，常用于重型車輛，如工程上常用的輪式挖掘機、鏟運機和大馬力四輪驅動拖拉機。全液壓轉向器主要有轉閥式和滑閥式兩類，本文主要介紹轉閥式。全液壓動力轉向液壓系統(tǒng)原理如圖13-17所示，其由油泵總成1、轉閥式全液壓轉向器總成3和轉向油缸7等組成。圖示位置為控制閥處于中立位置，車輛以直線或以某一定偏轉角行駛，這時油缸兩腔和計量泵11各齒腔均被封閉，液壓泵來油經(jīng)單向閥2、閥體、閥套和控制閥上的油孔通道、濾清器8流回油箱9?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

59圖13-

17

全液壓助力轉向液壓系統(tǒng)原理圖1

—

液

壓

泵總

成

2—

單向閥

3

—

轉閥式

全

液

壓

轉向

器

總

成

4

—

轉向

盤

5

—

控

制閥

6—閥套7—轉向液壓缸8—濾清器9—油箱10—止回閥

11—計量泵《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)左轉彎時，控制閥5在轉向盤帶動下逆時針轉到“左”油路位置，而閥套6在計量泵的控制下暫不轉動，油泵來油經(jīng)單向閥2、閥體、閥

套和控制閥上相應油孔通道進入計量泵，使計量泵轉動，迫使一部分油液經(jīng)控制閥進入轉向液壓缸的下腔，推動活塞上移，實現(xiàn)向左轉向。轉向液壓缸上腔的油液經(jīng)控制閥上的油道排回油箱。計量泵轉動工作時，通過連接軸帶動閥套逆時針轉動，消除閥套與控制閥之間的轉角，使控制閥又處于中立位置。右轉彎時，控制閥處于“右”油路位置，工作過程與上述左轉彎

相反。在前、后車體鉸鏈處的兩側各有一個轉向液壓缸，通過轉向盤操縱全液壓轉向器時，一側的液壓缸進油，另一側的液壓缸排油，使前、后車架發(fā)生相對轉動并實現(xiàn)車輛轉向?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

612.線控轉向線控轉向系統(tǒng)(SBW)

取消了轉向盤與轉向輪之間的機械連接，

完全擺脫了傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)的各種限制，不但可以給自由設計轉向的力

傳遞特性，而且可以設計轉向的角傳遞特性，給轉向特性的設計帶來無限的空間，是轉向系統(tǒng)的重大革新。線控轉向系統(tǒng)是轉向方面最為

先進和最前沿的技術之一。由于轉向盤和轉向車輪之間無機械連接，駕駛人“路感”通過模

擬生成。在回正力矩控制方面可以從信號中提出最能夠反映實際行駛

狀態(tài)和路面狀況的信息，作為轉向盤回正力矩的控制變量，使轉向盤

僅僅向駕駛人提供有用信息，從而為駕駛人提供更為真實的“路感”?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

62轉向盤總成路感電機電磁離合器齒輪齒條式

轉向器故障處理控制器轉向執(zhí)行電動機度、橫擺角速度傳轉向執(zhí)行總成一般來說，線控轉向系統(tǒng)由轉向盤總成、轉向執(zhí)行總成和主控制器(ECU)

三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成，系統(tǒng)結構如圖13-18所示?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

63圖13-18

線控轉向系統(tǒng)的結構汽車速度、加速主控制器感器《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

64第四節(jié)履帶和手扶拖拉機轉向系第四節(jié)履帶和手扶拖拉機轉向系一、履帶拖拉機的轉向系1.履帶拖拉機的轉向條件履帶拖拉機的行走機構相對拖拉機的機體不能偏轉，它是靠改變兩側驅動輪上的驅動轉矩，使兩側履帶獲得不同的推進力，造成不同轉向力矩，從而使兩側履帶能以不同速度行駛來實現(xiàn)拖拉機轉向(圖13-1

9)。即當減少一側驅動輪上的驅動轉向力矩，拖拉機以一定半徑轉向

；如果完全切斷該側驅動輪上的驅動轉矩，拖拉機以較小半徑轉向；若切斷動力以后，再制動該側驅動輪，則轉彎半徑更?。蝗羟袛鄤恿σ院?，將該側完全制動住，拖拉機就繞該側履帶某點轉向，或稱原地轉向。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

65第一，逐漸減小以至切斷一側驅動輪的轉矩，使該側履帶所產(chǎn)生的推進力逐漸減小至零；第二，逐漸地對驅動輪制動以至完全制動住，使該側履帶不僅沒有推進力，而且產(chǎn)生與拖拉機

行駛方向相反的制動力。因

此

，履帶拖拉機的制動系也可看成是轉向系的組成部分。這種用以改變驅動輪驅動轉矩的機構稱為履帶拖拉機的轉向機構。綜上所述，它必須包括兩個功能才能以任意半徑轉向：《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

66圖13-19

履帶拖拉機的轉向簡圖2.履帶拖拉機的轉向運動學分析履帶拖拉機兩側驅動輪的驅動力矩不相等時兩側履帶所產(chǎn)生的驅動力也不同，這就會產(chǎn)生轉向力矩MB。

當其

大于所有轉向阻力矩，拖拉機便能繞轉向瞬心軸線O轉向，如圖13-20所示。當轉向半徑為

R,

軌距為

B,

拖拉機轉向角速度為w,快、慢側履帶的線速度分別是v2

、v1,

則v2=(R+0.5B)W

(13-4)v1=(R-0.5B)w

(13-

5)車輛縱向對稱平面中心處的平均線速度v為V=Rw

(13-6)《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

67若兩側驅動輪的角速度分別是w?

、W?

,

驅動輪的節(jié)圓半徑為r,

則線速度分別是：V?=rw?=(R+0.5B)wV?=rw?=(R-0.5B)w因此，履帶車輛的轉向角速度為：由上式看出，拖拉機兩側驅動輪的角速度差值(①2-01)越大，拖拉機的轉向角速度w

越大，轉向半徑R

越小。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

68(13-7)(13-8)(13-9)0圖13-20

履帶車輛轉向過程《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

693.履帶拖拉機轉向系統(tǒng)的組成履帶拖拉機轉向系統(tǒng)由轉向機構和轉向操縱機構兩部分組成。(1)轉向機構履帶拖拉機轉向機構主要有轉向離合器式、

行星齒輪式、雙差速器式等型式。其中，轉向離合式應用較多。①轉向離合器式轉向機構。轉向離合器與主離合器的作用原理相同，只是由于動力經(jīng)變速箱和中央傳動兩級增扭后，轉向離合器所傳遞的扭矩比主離合器傳遞的大得多，所以它的摩擦片是多片的，如

圖13-21。轉向離合器有濕式和干式兩種。目前我國農(nóng)業(yè)拖拉機上

多采用干式、多片、常接合式摩擦離合器?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

70干式轉向離合器作用于摩擦片上的壓力是彈簧產(chǎn)生的，而濕式轉向離合器(用油冷卻摩擦表面)作用于摩擦片上的壓力是彈簧、液壓或彈簧加液壓產(chǎn)生的。圖13-21

履帶拖拉機后橋1—中央傳動大齒輪2—轉向離合器3—最終傳動《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

71動力由中央傳動大圓錐齒輪軸傳給主動鼓，主動鼓外圓表面有許多軸向齒槽，套裝多片帶有內(nèi)齒的主動片，相鄰的主動片之間

夾裝帶有外齒的從動片。從動片套裝在內(nèi)圓表面帶有許多軸向齒槽的從動鼓上。主動片與從動片靠多個壓緊彈簧壓緊在壓盤和主動鼓的凸緣之間。在主動片和從動片壓緊的情況下，動力由主動鼓傳給

從動鼓，再經(jīng)最終傳動傳到驅動輪。如欲分離離合器，操縱壓盤克

服壓盤彈簧的預緊力右移即可。轉向離合器在轉向時不一定要全部切離動力，有時只要適當減輕壓盤壓力即可。《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

72拖拉機直行時，兩側轉向離合器都處于接合狀態(tài)。若要拖拉機轉向，如向左轉彎時，扳動左側操縱桿，使左側離合器分離，

因為左側履帶失去或減小了驅動力，右側履帶的驅動力不變，拖

拉機便開始向左側轉彎。如果是拖拉機直行中的“糾偏”,則可

適當?shù)厥罐D向離合器半聯(lián)動。如果使拖拉機轉小彎或原地轉彎，

除徹底分離轉向離合器外，還要利用左側制動器制動，這時左側

履帶不但沒有驅動力，而且產(chǎn)生了與前進方向相反的制動力，從

而增大了拖拉機的轉向力矩Mb?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

732

3

45分別傳給左、右驅動輪。直線行駛時，兩側行星機構制動器2抱緊，而半軸制動器1完全松開。這時主動的太陽輪帶動行星輪沿著被制動的齒圈滾動，從而帶動兩側的行星架和半軸，以低于太陽輪的轉速同向旋轉。轉向時，應先

將內(nèi)側的行星機構制動器逐漸

放松，使該側的齒圈漸漸轉動，

制動力矩漸漸減小。②行星齒輪式轉向機構。行星齒輪式轉向機構的工作情況與轉向離合器相似，如圖13-22。傳給中央傳動大齒輪的扭矩，經(jīng)左、右兩套單級行星機構，圖13-22單級行星齒輪機構簡圖1—半軸制動器2—行星機構制動器3—行星機構

4—中央傳動軸

5—驅動半軸《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

74于是傳到該側驅動輪的扭矩逐漸減小，發(fā)動機大部分動力傳至快速側履帶，形成轉向力矩，實現(xiàn)轉向。但這時慢速側履帶的驅動

力仍為正值。當慢速側行星機構制動器完全松開時，使作用于行星

架上的力矩為零，故慢速側履帶的驅動力亦為零，該側履帶即成為被動的，被機架推向前進。如將行星機構制動器完全放松，然后又

將半軸制動器加以制動，則該側履帶被機架推向前進時，還要克服制動器的摩擦力矩，拖拉機將以更小的半徑轉向。如半軸制動器完全制動住，則拖拉機將原地轉彎?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

75雙差速器的機構簡圖。圓錐齒輪式雙差速器(圖

13-23

a)有內(nèi)、外兩套行星齒輪。內(nèi)

行星齒輪與半軸齒輪

嚙

合

，與普通單差速

器相同。外行星齒輪

與制動齒輪嚙合，制

動齒輪與制動器的制

動鼓是連成一體的。③雙差速器式轉向機構。履帶拖拉機也可采用雙差速器轉向機構。雙差速器一般常用的結構有圓柱齒輪式和圓錐齒輪式兩種。圖13-23為圖13-23雙差速器的機構簡圖a)錐齒輪式

b)圓柱齒輪式1—中央傳動大錐齒輪

2—差速器殼體3—外行星齒輪

4—制動齒輪5—半軸齒輪

6—驅動半軸

7—制動器8—內(nèi)行星齒輪《汽車拖拉機學(第2版)》轉向系統(tǒng)

76a)b)當拖拉機直線行駛時。兩邊制動器時放松，外行星齒輪帶動制動齒輪空轉，動力經(jīng)內(nèi)行星齒輪和半軸齒輪傳給驅動輪。這時雙差速器只起單差速器的作用。當制動一側制動齒輪時，就向該側轉向。這時

內(nèi)、外行星齒輪除隨差速器殼一起轉動外，外行星齒輪還沿制動齒輪滾動而產(chǎn)生自轉，并帶著內(nèi)行星齒輪一起自轉，使該側驅動輪的轉速降低，另一側驅動輪的轉速增高。同時，外行星齒輪將一部分扭矩傳給制動齒輪而消耗在制動器上，這就使該側履帶的驅動力小于另一側，

從而實現(xiàn)轉向。圓柱齒輪式雙差速器的工作原理與錐齒輪式的相同。雙差速器的優(yōu)點是結構緊湊，操縱方便，壽命長，轉向時可以不降低拖拉機的平均速度。如果選擇適當?shù)膫鲃颖?，減少制動器所消耗的動力，有助于減小轉向時發(fā)動機的負荷?！镀囃侠瓩C學(第2版)》轉向系統(tǒng)

77但與上述另外兩種轉向機構相比，雙差速器轉向機構在使用性能上還有以下兩個缺點：①拖拉機的“最小轉彎半徑”較大。這是因為當制動齒輪全制

動時，半軸齒輪并沒有停止轉動，只是使它的轉速減小到最小值，

所以拖拉機不可能原地轉向，且雙差速器的傳動比越大，最小轉彎半徑也越大。②拖拉機的直線行駛保持性較差。這是因為雙差速器具有和單差速器相同的運動特性，即如果某一側半軸齒輪的轉速比差速器殼的轉速減小了某一數(shù)值的話，必然會引起另一側半軸齒輪的轉速增

加相應的數(shù)值，因此拖拉機容易自動走偏。《汽車拖拉機學(第2