汽底盘-第4章转向系教案Word格式文档下载.doc
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动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。
(教材图4-2)
3.电动助力转向系
电动助力转向系统的英文缩写叫“EPS”(ElectricalPowerSteering),它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。
(教材图4-3)。
4.电子控制转向系
电子控制转向系包括电子控制动力转向系和电子控制四轮转向系。
电子控制动力转向系旨在使车辆低速尤其是停放车辆时转向轻便,而当车速较高时,电子控制使系统的液压助力作用减弱,转向操纵力增加,使驾驶员在高速行驶时对转向盘有更好的控制。
四轮转向系具有以下优点:
(1)转向能力快:
车辆在高速行驶时以及在湿滑路面上的转向特性更加稳定和可控。
(2)转向响应快:
在整个车速变化范围内,车辆对转向输入的响应更迅速、更准确。
(3)直线行驶稳定性好:
在高速工况下车辆的直线行驶稳定性提高,路面不平度和侧风对车辆行驶稳定性影响减小。
(4)低速机动性好:
低速时,后轮朝前轮偏转方向的反向偏驶,使车辆转弯半径大大减小,因而更容易操纵。
三、转向系参数
1.转向中心与转弯半径
转向中心:
为了避免轮胎过快磨损,要求转向系能保证在汽车转向时,所有车轮均作纯滚动。
显然,这只有在所有车轮的轴线都相交于一点时方能实现。
此交点O称为转向中心(教材图4-4)。
即:
内转向轮偏转角β大于外转向轮偏转角α,理想关系式应是
ctgα=ctgβ+B/L
式中:
B——两侧主销轴线与地面相交点之间的距离,也称为轮距;
L——汽车轴距。
转弯半径:
由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离。
转弯半径愈小,则汽车转向所需场地就愈小。
由图可知,在图示的理想情况下,最小转弯半径RMIN与αMAX的关系为
RMIN=L/sinαMAX
2.转向系角传动比
(1)转向器角传动比:
转向盘的转角增量与转向摇臂转角的相应增量之比iω1称为转向器角传动比。
转向器角传动比iω1,货车的约为16~32,轿车的约为12~20。
(2)转向传动机构角传动比:
转向摇臂转角增量与转向盘所在一侧的转向节的转角相应增量之比iω2称为转向传动机构角传动比。
iω2的数值较小,对于一般汽车而言,iω2大约为1。
(3)转向系角传动比:
转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比则为转向系角传动比,以iω表示。
显然有iω=iω1iω2。
3.转向梯形与前展角
(1)前展汽车转向时两转向轮内转角β与外转角α之差(β-α)称为前展。
(2)汽车转向分析
如果汽车在转向时,两前转向轮的偏转角相同,那么各轴轴线就不可能相交于一点,(教材图4-5),若使两转向轮自由滚动,它们的运动轨迹就有逐渐相互靠近的趋势。
轮距B是不变的,这样当汽车转向时,转向轮就要产生边滚边滑的现象,使行驶阻力增加,转向困难,并加速轮胎的磨损。
总结:
为了产生前展,将转向机构设计成梯形。
使转向内轮与外前轮产生不同的偏转角,实现车轮的纯滚动。
教材图4-6为矩形与梯形机构的比较图。
本节小结:
(1)汽车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。
(2)汽车转向系按转向能源分为机械转向系、动力转向系及电动助力转向系、电子控制转向系。
(3)为了使汽车能够顺利地转向,并保持汽车转向时,转向轮只有向前的滚动而没有横向的滑动,转向传动机构必须使转向轮的滚动轨迹符合一定的规律,即前内转向轮偏转角β大于前外转向轮偏转角α(β>
α)。
4-2机械转向系
1.掌握转向器构造、拆装、调整
2.掌握转向操纵机构结构、工作原理
3.掌握转向传动机构结构、功用、拆装与调整
1.循环球式转向器结构特点与拆装方法。
2.转向传动机构与悬架的关系。
授课地点:
专业教室
课前准备:
1.循环球—齿条齿扇式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄双指销式转向器各4个
2.通用工具4套
3.拉拔器2个
学生分4组
一、转向器作用与类型
转向器作用:
将驾驶员作用在转向盘上的力矩放大,传给转向传动机构。
转向器类型:
循环球—齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、齿轮齿条式和蜗杆曲柄指销式等。
二、循环球式转向器
1.结构(教材图4-7)
(1)循环球式转向器中一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副或滑块曲柄销传动副。
(2)转向螺母既是第一级传动副的从动件,也是第二级传动副(齿条齿扇传动副)的主动件(齿条)。
通过转向盘和转向轴转动转向螺杆时,转向螺母不能转动,只能轴向移动,并驱使齿扇轴转动。
(3)为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦,二者的螺纹并不直接接触,其间装有许多钢球,以实现滚动摩擦。
(如教材图4-8)
(4)转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,螺母即沿轴向移动。
同时,在螺杆与螺母二者和钢球间的摩擦力偶作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。
2.拆装与调整(在教师指导下进行)
(1)拆装(如教材图4-9)
a转动螺杆至中央位置,做标记标出螺杆与壳体的相对位置。
b拆下扇形齿轮齿隙调整螺钉的锁紧螺母,以及端盖螺钉。
顺时针选转调整螺钉,以拆下端盖与衬垫。
c从摇臂轴端部拆下调整螺钉及调整垫片,并从壳体上拆下摇臂轴。
将全部转向器零件放在工作台上。
d松开螺杆调整器的锁紧螺母,拆下轴承及轴承挡圈。
拆下螺杆转向螺母总成,拆下球导管螺钉和球导管。
将转向螺母倒过来,从一侧向另一侧转动螺杆,以卸下所有的钢球。
从螺杆上卸下转向螺母。
e从转向器壳体上拆下摇臂轴油封。
f用顶拔器拆下轴承。
(2)调整
a转向轴承预紧度的调整。
b啮合副啮合间隙的调整
三、齿轮齿条式转向器
1.结构(教材图4-10)
(1)转向齿轮垂直地安装在壳体中是传动副主动件,上端通过花键与转向轴上的柔性万向节连接。
(2)转向齿条水平布置,中部用螺栓与转向拉杆内托架和外托架连接,借此与转向左右横拉杆相连。
(3)弹簧通过压块将齿条压靠在齿轮上,保证无间隙啮合。
(4)在转向齿条的当转动转向盘时,转向器齿轮转动,使与之啮合的齿条沿轴向移动,从而使左右横拉杆带动转向节左右转动,使转向车轮偏转,以实现汽车转向。
(1)拆装
a在横拉杆与锁紧螺母相邻的螺纹处作标记,以确定两者相对位置。
松开锁紧螺母并将横拉杆拆下。
b拆下内、外防尘套夹箍并将防尘套从内、外横拉杆上取下。
将齿条用台虎钳夹住,并将钩住横拉杆端部的锁片拉直。
将齿条用扳手夹住,将内横拉杆从齿条上卸下。
c转动齿轮轴直至齿条端与转向器壳体的距离达到规定值。
作标记标出齿轮轴与壳体的相对位置。
d松开调整螺塞锁紧螺母,并拆下调整螺塞及弹簧。
e将转向齿轮轴从调整活塞开口处卸下。
f清洁齿轮轴油封周围的表面,用针在齿轮轴油封的密封面的两个圆形之间刺一个小孔,从壳体中撬出油封。
g用锁环钳将齿轮轴锁环拆下。
h用台虎钳夹住齿轮轴端部,用软锤轻敲转向器壳体,拆下齿轮轴及轴承。
i将齿条从壳体上拆下。
(2)调整
转向器装配后检查调整齿轮齿条间隙,调整时将车辆处于直线行驶位置,松开锁紧螺母,转动调整螺栓至接触止推垫圈挡块为止。
四、蜗杆曲柄指销式转向器
1.结构(教材图4-12)
(1)转向蜗杆为主动件,具有梯形截面螺纹。
支承于转向器壳体两端的两个角接触球轴承上。
(2)装在摇臂轴曲柄端部的指销是从动件,靠双列圆锥滚子轴承支承。
(3)转向时,通过转向盘转动蜗杆,嵌于蜗杆螺旋槽的指销便一边自转,一边绕转向摇臂轴轴心作圆弧运动,从而带动曲柄和摇臂摆动,并通过传动机构使汽车转向车轮偏转。
(4)蜗杆曲柄指销式转向器按其传动副中指销的数目分,有单销式和双销式两种。
指销在曲柄孔中的支撑形式可以是滑动结构,也可以是滚动结构。
(5)转向器盖上装有调整螺塞,用以调整支承转向蜗杆轴承的预紧度。
2.拆装与调整(在教师指导下进行)
(1)拆装
a.拆开与转向器蜗杆轴相连接的万向节叉,拆下转向摇臂和转向器侧盖上与车架连接的螺栓,从车架上取下转向器总成。
b.清洗转向器外表面,拧下放油螺栓放出壳体内全部润滑油。
c.拧松调整螺钉的锁紧螺母,拆掉侧盖与壳体的全部紧固螺栓,取下侧盖。
然后用手拉住摇臂轴的曲柄,以铜锤轻敲摇臂轴端,取出摇臂轴。
d.拆掉下盖,用铜锤轻敲转向蜗杆轴端。
由于蜗杆轴下部已无支承,敲打时应保持蜗杆原安装时的轴线方位。
防止歪斜损坏油封。
取出蜗杆轴后,拆下上盖,取下止推轴承等。
指销与蜗杆啮合间隙调整:
是通过调整螺钉和起锁紧作用的螺母来实现的。
课题二:
转向操纵机构
一、转向操纵机构组成与结构特点
汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向盘柱等组成。
1.转向盘
转向盘用于产生转向操纵力,它由轮毂、轮辐、轮缘组成,常见的有三根辐条式和四根辐条式。
(教材图4-14)
转向盘自由行程:
在转向盘转动过程的开始阶段,驾驶员对转向盘所施加的力矩(转动力矩)很小,只是用来克服转向系内部的摩擦,消除各传动件间隙,即转向盘空转阶段。
转向盘在空转阶段中的角行程称为转向盘自由行程。
转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免使驾驶员过度紧张是有利的,但不宜过大,以免过分影响转向灵敏性。
一般不超过10°
~15°
。
2.转向盘柱
转向盘柱将驾驶员作用于转向盘的转向操纵力传给转向器。
它由转向轴和转向柱管组成。
(教材图4-15)
转向轴是传力部件,通过轴承支承与转向盘柱管固定于车身上。
如转向盘柱设有安全转向柱、能量吸收机构(如教材图4-16)、斜度调整机构、伸缩转向机构、转向锁止机构等。
(二)拆装与调整
1.转向盘的拆卸与安装
气囊模块和转向盘拆卸步骤随车型不同而不同。
应按生产厂家在维修手册中提供的步骤进行。
下述为一种典型的气囊模块和转向盘拆装步骤。
(1)转向盘拆卸:
(2)转向盘的安装
按其拆卸的逆向进行操作
2.转向盘柱的拆卸与安装
3.转向盘自由行程的检查与调整
课题三:
转向传动机构
一、转向传动机构的功用与类型(教材图4-17)
转向传动机构的功用:
是将转向器输出的力矩放大到转向桥两侧的转向节,使两侧转向轮按一定关系偏转,以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
与非独立悬架配用的转向传动机构
与独立悬架配用的转向传动机构
转向传动机构类型:
二、结构特点
1.与非独立悬架配用的转向传动机构(图4—18)
有3种类型:
图4-18
(1)当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时,转向梯形在前桥后面,梯形臂与横拉杆在与道路平行的平面(水平平面)内的交角0>
90º
(2)在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下,为避免运动干涉,常将转向梯形布置在前桥之前。
此时上述交角0<
90º
。
(3)转向摇臂不
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