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1、汽车构造电子教案 第二十三章 汽车转向系 *1 汽车转向系 第一节 概 述 第二节 转向器及转向操纵机构 第三节 转向传动机构 第四节 转向加力装置 第五节 转向油罐与转向液压泵 Date 2 哈尔滨工业大学(威海) 第一节概 述 汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车 而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向 桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这 一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构,即称为汽车转向系。 一、汽车转向系的类型和组成 二两侧转向轮偏转角之间的理想关系式 三转向系角传动比 Date 3 哈尔滨工业
2、大学(威海) 一、汽车转向系的类型和组成 转向系可按照转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。 1、机械转向系 2、动力转向系 Date 4 哈尔滨工业大学(威海) 1、机械转向系 机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源,其中所有转力件都是机械的 。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。 图23-1所示为机械转向系的组成和布置示意图。 Date 5 哈尔滨工业大学(威海) 从转向盘到转向轴这一系列部件和零件,均属于从转向盘到转向轴这一系列部件和零件,均属于转向操纵机转向操纵机 构。构。 由转向摇臂之转向梯形这一系列部件和零件(不包含转向节),均属由转向摇臂之转向梯形
3、这一系列部件和零件(不包含转向节),均属 于于转向传动结构。转向传动结构。 目前,许多国内、外生产的新车型在转向操作机构中采用了万向传动目前,许多国内、外生产的新车型在转向操作机构中采用了万向传动 装置(转向万向节和转向传动轴)。这有助于转向盘和转向器等部件和组装置(转向万向节和转向传动轴)。这有助于转向盘和转向器等部件和组 件的通用化和系列化。件的通用化和系列化。 转向盘在驾驶室安放的位置和各国交通法规规定车辆靠道路左边还有转向盘在驾驶室安放的位置和各国交通法规规定车辆靠道路左边还有 右边通行有关。右边通行有关。 Date 6 哈尔滨工业大学(威海) 2动力转向系 动力转向系是兼用驾驶室体力
4、和发 动机动力为转向能源的转向系。在 转向加力装置失效时,一般还应能 由驾驶员独立承担汽车转向任务。 因此,动力转向系是在机械转向系 的基础上加设一套转向加力设备而 形成的。 n 属于转向加力装置的部件是:转向 油罐9、转向液压泵10、转向控制阀 5和转向动力缸12。 Date 7 哈尔滨工业大学(威海) 二两侧转向轮偏转角之间的理想关系式 为了避免在汽车转向时产生 路面对汽车的附加阻力和轮 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 与一点时方能实现。此交点 O称为转向中心 。 角 与 的理想关系式是: Date 8 哈尔滨工业大学
5、(威海) 由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离,称为车转弯半径。转 弯半径越小,则汽车转向所需场地就越小。当外转向轮偏转角达到最 大值 时,转弯半径R 最小。 在理想情况下,最小转弯半径 与 的关系为: 对于只用前桥转向的三轴汽车,由于中轮和后轮的轴线总是平行的 ,故不存在理想的转向中心。计算转弯半径的时候,可以用一根与 中、后轮轴线等距离的平行线作为理想的与原三轴汽车相当的双轴 汽车的后轮轴线。 Date 9 哈尔滨工业大学(威海) 对于用第一、第三两车桥转向的三轴汽车(图22-4a),可以第二 桥车轮轴线为基线,分别利用 求出第一桥和第三桥两侧车轮偏转角之间的理想关系式,作为设 计上述
6、两车桥的转向梯形的依据。对于利用第一、第二两车桥转 向的四轴车,可以第三、四两桥轴线之间平行线为基线,分别求 出这两转向桥两侧车轮偏转角的近似理想关系。 Date 10 哈尔滨工业大学(威海) 三转向系角传动比 转向盘的转动增量与转向摇臂转角的相应增量之比 ,称为转向器角 传动比。转向摇臂转角增量与转向盘所在的一侧的转向节的转角相应 增量之比 ,称为转向传动机构角传动比。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 表示,显然, 。 转向系统角传动比乱越大,则为了克服一定的地面转向阻力矩所需的转向盘 上的转向力矩便越小,从而在转向盘直径一定时,驾驶员应加于转向盘的手 力也
7、越小。但过大,将导致转向操纵不够灵敏,即为了得到一定的转向节偏 转角,所需的转向盘转角过大。因此,选取,时应适当兼顾转向省力和转向 灵敏的要求。 选取 时应适当兼顾转向省力和转向灵敏的要求。转向系角传动比 主要取决于转向器角传动比 。 Date 11 哈尔滨工业大学(威海) 机械转向系同时满足转向省力和转向灵敏要求的程度是很有限的。机械转向系同时满足转向省力和转向灵敏要求的程度是很有限的。 因此,普便采用动力转向已成为中型以上的货车和中级以上的轿车转向因此,普便采用动力转向已成为中型以上的货车和中级以上的轿车转向 系的发展趋势。系的发展趋势。 汽车的转向操纵性能并不能完全取决于转向系,还与行驶
8、系有关。汽车的转向操纵性能并不能完全取决于转向系,还与行驶系有关。 汽车在直线行驶中,转向轮会受到偶然出现的地面侧向反力而发生意外汽车在直线行驶中,转向轮会受到偶然出现的地面侧向反力而发生意外 偏转,因而汽车意外转向。为了使汽车稳定地保持直线方向,要求转向偏转,因而汽车意外转向。为了使汽车稳定地保持直线方向,要求转向 轮偶然发生偏转后能立即自动回到相应于直线行驶的中立位置。在第二轮偶然发生偏转后能立即自动回到相应于直线行驶的中立位置。在第二 十章所述及的转向主销的后倾和内倾,即是为保证转向轮这一自动回正十章所述及的转向主销的后倾和内倾,即是为保证转向轮这一自动回正 性能而在行驶系中所采取的结构
9、措施之一。此外,悬架导向机构的结构性能而在行驶系中所采取的结构措施之一。此外,悬架导向机构的结构 和布置以及轮胎的径向和侧向刚度,都对汽车转向操纵性有很大影响。和布置以及轮胎的径向和侧向刚度,都对汽车转向操纵性有很大影响。 Date 12 哈尔滨工业大学(威海) 第二节转向器及转向操纵机构 一、转向器的传动效率及转向盘自由行程 二、转向器 三、转向操纵机构 Date 13 哈尔滨工业大学(威海) 一、转向器的传动效率及转向盘自由行程 1、转向器传动效率 2、转向盘自由行程 Date 14 哈尔滨工业大学(威海) 1、转向器传动效率 转向器的输出功率于输入功率之比,称为转向器传动效率。在功率由
10、转向轴输入、由转向摇臂输出的情况下求得的传动效率。称为正效率 ;而传动方向与上述相反时求得的效率,则为逆效率。逆效率很高的 转向器很容易经转向传动机构传来的路面反力传到转向轮和转向盘上 ,故称为可逆式转向器。可逆式转向器有利于汽车转向结束后转向轮 和转向盘自动回正,但也能将坏路对车轮的冲击力传到转向盘,发生 “打手“情况。 Date 15 哈尔滨工业大学(威海) 逆效率很低的转向器,称为不可逆式转向器。不平道路 对转向轮的冲击载荷输入到这种器,即由其中各传动零件(主要是传 动副)承受,而不会传到转向盘上。路面作用于转向轮上的回正力矩 同样也不能传到转向盘。这就使得转向轮自动回正成为不可能。此外
11、 ,道路的转向阻力距也不能反馈到转向盘,使得驾驶员不能得到路面 反馈信息(所谓丧失“路感”),无法据以调节转向力矩。 逆效率略高于不可逆式的转向器,称为极限可逆式转向 器,其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之间,而接近于不可逆式 。采用这种转向器时,驾驶员能有一定的路感,转向轮自动回正也可 实现,而且只有在路面冲击很大时,才能部分地传到转向盘。现代汽 车上一般不采用不可逆式转向器。经常在良好路面上行驶的汽车,多 采用可逆式转向器。极限可逆式转向器,多用于中型以上越野 汽车和工矿用自卸汽车。 Date 16 哈尔滨工业大学(威海) 2、转向盘自由行程 单从转向操纵灵敏而言,最好是转向盘和转向节的
12、运动同步开始并同 步终止。然而,这在实际上是不可能的。因为在整个转向系中,各传 动件之间都必然存在着装配间隙,并且这些间隙将随着零件的磨损而 增大。在转向盘转向过程的开始阶段。此后,才需要对转向盘施加更 大的转向力矩以克服经车轮传到转向节上的转向阻力矩,从而实现使 各种转向轮偏转的目的。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 张时有利的,但不宜过长,以免过分影响灵敏性。一般来说,转向盘 从相应于汽车直线行驶的中间位置向任一方向的自由行程最好不超过 1015。当零件磨损严重到使转向盘自由行程超过2530时,必 须进行调整。 Date
13、17 哈尔滨工业大学(威海) 二、转向器 1、齿轮齿条式转向器 2、循环球式转向器 3、蜗杆曲柄指销式转向器 Date 18 哈尔滨工业大学(威海) 1、齿轮齿条式转向器 Date 19 哈尔滨工业大学(威海) 1、齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器由于具 有结构简单、紧凑,重量 轻,刚性大,转向灵敏, 制动容易,成本低,正逆 效率很高,而且特别适合 于烛式和麦弗逊式悬架配 用,便于布置等优点,因 此,目前它在轿车和微型 、轻型货车上得到了广泛 的应用。 图23-5所示为红旗 CA7220型轿车的齿轮齿 条式转向器。 Date 20 哈尔滨工业大学(威海) Date 21 哈尔滨工业大学(威海
14、) Date 22 哈尔滨工业大学(威海) 如图所示,在转向齿条的中部用螺栓(图中未显示出来)与转向拉 杆的托架10联接,转向左、右横拉杆11、9的外侧与转向臂13相连(右 转向节臂图中未显示出来)。当转动转向盘时,转向齿轮转动,使与之 啮合的转向齿条沿轴线移动,从而使左、右横拉杆带动左、右转向节移 动,使转向轮偏转,以实现汽车转向。 由上述可见, 采用齿轮齿条式转 向器还可以使转向 传动机构简化,不 需要转向摇臂和转 向直拉杆等。这也 是目前在轿车和微 、轻型载货汽车上 应用日趋广泛的原 因之一。 Date 23 哈尔滨工业大学(威海) 2、循环球式转向器 Date 24 哈尔滨工业大学(威
15、海) 2、循环球式转向器 循环球式转向器也是目前国内、外汽车上较为流行的一种结构形式。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 是齿轮齿条传动副或滑块曲柄销传动副。 图23-7所示为解放CA1040系列轻型载货汽车的循环球-齿条齿扇式转 向器。 Date 25 哈尔滨工业大学(威海) 为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦,两者之间的螺纹以沿螺旋 槽滚动的许多钢球5代之,以实现滑动摩擦变为滚动摩擦。 转向螺杆转动时,通过钢球将力传给螺母, 螺母即沿轴线移动。同 时,在螺杆与螺母两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”。 循环球式转向器
16、的正传动效率很高(可达90%95%),故操纵轻便, 使用寿命长,工作平稳、可靠。但其逆效率也很高,容易将路面冲击力传 到转向盘。不过,对于前轴轴载质量不大而又经常在平坦路面上行驶的轻 、中型载货汽车而言,这一缺点影响不大。因此,循环球式转向器已广泛 应用于各类各级汽车。 Date 26 哈尔滨工业大学(威海) 3、蜗杆曲柄指销式转向器 蜗杆曲柄指销式转向器 的传动副(图23-8)以 转向蜗杆3为主动件, 其从动件是装在摇臂轴 1曲柄端部的指销2。转 向蜗杆转动时,与之啮 合的指销即绕摇臂轴轴 线沿圆弧运动,并带动 摇臂转动。 Date 27 哈尔滨工业大学(威海) Date 28 哈尔滨工业大
17、学(威海) 图23-9所示为东风EQ1090E 型汽车的蜗杆曲柄双指销式 转向器。具有梯形载面螺纹 的转向蜗杆3支撑于转向器 壳体两端的两个角接触轴承 2和9上。转向器盖上装有调 整螺塞7,用以调整上述两 轴承的紧度,调整后用螺母 8锁紧。 Date 29 哈尔滨工业大学(威海) 特点: 双指销式转向器在中间及其附近位置时,其两指销均与蜗杆啮合,故每 个指销所受载荷较单指销式转向器的指销载荷为小,因而其工作寿命较 长。当摇臂轴转角相当大时,一个指销与蜗杆脱离啮合,另一指销仍保 持啮合,因此,双指销式的摇臂轴转角范围较单指销式为大。但双指销 式结构较复杂,对蜗杆的加工精度要求也较高。 Date
18、30 哈尔滨工业大学(威海) 三、转向操纵机构 1.转向操纵机构的组成和布置 2.转向盘 3.转向轴和转向柱管的吸能装置 Date 31 哈尔滨工业大学(威海) 1.转向操纵机构的组成和布置 从转向盘到转向传动轴这一系列部件和零件属于转向操纵机构。如图所 示,它包括转向盘1、转向柱管2、转向轴15、上万向节8、下万向节11 和转向传动轴9等。 Date 32 哈尔滨工业大学(威海) 转向柱管2中部用橡胶垫3和半圆形冲压转向柱管支架4固定在驾驶室 前围板上,下端插入铸铁转向柱管5的孔中,支座5则固定在转向操纵机 构支架6上。 穿过转向柱管的转向轴15上端借转向节衬套16支承,下端则支承在转 向柱
19、管支座5中的圆锥滚子轴承(图上未示出)上,其轴向位置由转向轴 限位弹簧7限定。转向轴通过双万向节万向传动装置与转向器中的转向蜗 杆相连。下万向节11与转向传动轴9用滑动花键连接。 为了保证转向器摇臂轴在中间位置时,从转向摇臂13起始的全套转向 传动机构也处于中间位置,在摇臂轴的外端面和转向摇臂上孔外端面上 ,各刻印有短线作为装配标记。装配时,应将两个零件上的标记短线对 齐。 Date 33 哈尔滨工业大学(威海) 2.转向盘 转向盘由轮缘1、轮辐2和轮毂3组成。轮辐一般为三根辐条或四根辐条 ,也有用两根辐条的。转向盘轮毂孔具有细牙内花键,借此与转向轴连 接。转向盘内部是由成形的金属骨架构成。骨
20、架外面一般包有柔软的合 成橡胶或树脂,也有包皮革的,这样可有良好的手感,而且还可防止手 心出汗时握转向盘打滑。 Date 34 哈尔滨工业大学(威海) 当汽车发生碰撞时, 从安全性考虑,不仅要求 转向盘应具有柔软的外表 皮,可起缓冲作用,而且 还要求转向盘在撞车时, 其骨架也能产生变形(图 23-12),以吸收冲击能量 ,减轻驾驶员受伤的程度 。 转向盘上都装有喇叭 按钮,有些轿车的转向盘 上还装有车速控制开关和 撞车时保护驾驶员的气囊 装置。 Date 35 哈尔滨工业大学(威海) 3.转向轴和转向柱管的吸能装置 转向轴是连接转向盘和转向器 的传动件,并传递它们之间的转 矩。转向柱管安装在车
21、身上,支 承着转向盘。转向轴从转向柱管 中穿过,支承在柱管内的轴承和 衬套上。 转向轴和转向柱管的吸能装置有 多种形式。其基本结构原理是, 当转向轴受到巨大冲击时,转向 轴产生轴向位移,使支架或某些 支承件产生塑性变形,从而吸收 冲击能量。 如图所示为红旗CA7220型轿车 转向轴的吸能装置示意图。 Date 36 哈尔滨工业大学(威海) 如果汽车上装的是图23-13所示的吸能装置,则网格状转向柱管的 网格部分将被压缩而产生塑性变形。吸收冲击能量,以减轻对人体的伤 害。 Date 37 哈尔滨工业大学(威海) Date 38 哈尔滨工业大学(威海) 第三节 转向传动机构 转向传动机构的功用是将
22、转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节 ,使两侧转向轮偏转,并使两转向偏转角按一定关系变化,以保证汽车转向 时车轮与地面的相对滑动尽可能小。 转向传动机构的组成和布置,因转向器位置和转向轮悬架类型不同而异。 一、与非独立悬架配用的转向传动机构 二、与独立悬架配用的转向传动机构 Date 39 哈尔滨工业大学(威海) 一、与非独立悬架配用的转向传动机构 1.转向传动机构的组成与布置 2.2.转向摇臂转向摇臂 3.3.转向直拉杆转向直拉杆 4.4.转向横拉杆转向横拉杆 Date 40 哈尔滨工业大学(威海) 1.转向传动机构的组成与布置 与非独立悬架配用的转向传动机构如图,主要包括转向摇臂2、
23、转 向直拉杆3、转向节臂4和转向梯形臂5。在前桥仅为转向桥的情况下, 由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形,一般布置在前桥之 后(图23-14a)。 在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下,为避免运动的 干涉,往往将转向梯形布置在前桥之前,图23-14b。若转向摇臂不是 在汽车纵向平面内前后摆动,而是在与道路平行的平面内左右摆动, 则可将转向直拉杆3横置,并借球头销直接带动转向横拉杆6,从而推 使两侧梯形臂转动(图23-14c)。 Date 41 哈尔滨工业大学(威海) 2.转向摇臂 它是转向传动副与直拉杆间的传动件。如图23-10所示,东风EQ1090E 型汽车的转向摇臂13的大
24、端用锥星三角细花键与转向器中摇臂轴的外端 连接;其小端带有球头销,以便与转向直拉杆14作空间铰链连接。 Date 42 哈尔滨工业大学(威海) 3.转向直拉杆 转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件。图23-15所示为 解放CA1091型汽车的转向直拉杆构造图。在转向轮偏转而且因悬架 弹性变形而相对与车架跳动时,为了不发生运动干涉,三者之间的 连接件都是球形铰链。 Date 43 哈尔滨工业大学(威海) 4.转向横拉杆 它是转向梯形机构的底 边。转向横拉杆由横拉 杆体2和旋装在两端的横 拉杆接头1组成,如图b 所示。其中,球头销14 的尾部与梯形臂相连。 上、下球头座9用聚甲醛 制成,有
25、很好的耐磨性 。球头座的形状如图c所 示。装配时,两球头座 的凹凸部互相嵌合。弹 簧12保证两球头座紧密 接触,并起缓冲作用, 其预紧力由螺塞11调整 。 Date 44 哈尔滨工业大学(威海) 图23-17所示东风 EQ1090E型汽车转向拉 杆接头的机构形式,与 解放CA1091型汽车横拉 杆接头相似,但球头座 是钢制的。此外,螺孔 切口两边无耳孔,而是 用螺栓通过冲压制成的 卡箍12夹紧在横拉杆体 上。这样,就使接头的 结构和制造工艺简化了 。 Date 45 哈尔滨工业大学(威海) 二、与独立悬架配用的转向传动机构 Date 46 哈尔滨工业大学(威海) 二、与独立悬架配用的转向传动机
26、构 当转向轮独立悬挂时,每个转向轮分别相对于车架作独立运动,因 而转向桥必须是断开式。与此相应,转向传动机构中的转向梯形也 必须分成两段(图23-18a)或三段(图23-18b),并且由在平行与路 面的平面中摆动的转向摇臂直接带动或通过转向直拉杆带动。 Date 47 哈尔滨工业大学(威海) 红旗CA7560型轿车转向传动机构的具体结构如图23-19所示。摇杆 7前端固定于车架横梁中部,后端借球头销与转向直拉杆2和左、右转 向横拉杆4、5连接。转向直拉杆外端与转向摇臂球头销1相连。左、 右转向横拉杆外端也用球头销分别与左、右梯形臂3和6铰接。故能随 同车轮相对于车架和摇杆7向平面内上下摆动。
27、Date 48 哈尔滨工业大学(威海) 第四节 转向加力装置 一、转向加力装置概述一、转向加力装置概述 二、整体式动力转向器二、整体式动力转向器 三、半整体式动力转向器三、半整体式动力转向器 四、转向加力器四、转向加力器 Date 49 哈尔滨工业大学(威海) 一、转向加力装置概述 用以将发动机输出的部分机械能转化为压力能(液压能或气压能),并在驾驶 员控制下,对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压 作用力,以助驾驶员施力不足的一系列零部件,总称为转向加力装 置。 转向加力装置是由机械转向器、转向动力缸和转向控制阀三 大部分组成。 按传能介质不同,转向加力装置有气压式和液压
28、式两种。气压系统的工作压力 较低(一般不高于0.7MPa),用于这种重型汽车上时,其部件尺寸将过于庞大 。液压转向加力装置的工作压力可高达10MPa以上,故其部件尺寸很小。液压 系统工作时无噪声,工作滞后时间短,而且能吸收来自不平路面的冲击。因此 ,液压转向加力装置已在各类各级汽车上获得广泛应用。 Date 50 哈尔滨工业大学(威海) 本节所讨论的转向加力装置也只限于液压式的。 (一)液压转向加力装置分类 (二)液压转向加力装置的转向控制阀分类 (三)常流式转向加力装置的结构布置方案 Date 51 哈尔滨工业大学(威海) (一)液压转向加力装置分类 液压转向加力装置有常压式和常流式两种。
29、1.常压式液压转向加力装置 2.常流式液压转向加力装置 Date 52 哈尔滨工业大学(威海) 1.常压式液压转向加力装置 常压式液压转向加力装置示 意图23-20。在汽车直线行驶 ,转向盘保持中立时,转向 控制阀5经常处于关闭位置。 当转动转向盘时,机械转向 器6即通过转向摇臂等杆件使 转向控制阀转入开启位置。 无论转向盘处于中立位置还 是转向位置,转向盘保持静 止还是运动状态,该系统工 作管路中总是保持高压。 Date 53 哈尔滨工业大学(威海) 2.常流式液压转向加力装置 常流式液压转向加力装置 示意图为图23-21,不转 向时,转向控制阀6保持 开启。当驾驶员转动方向 盘,通过机械转
30、向器7使 转向控制阀处于与某一转 弯方向响应工作位置时, 转向动力缸的相应工作腔 方与回油管路隔绝,转而 与液压泵输出管路相通。 Date 54 哈尔滨工业大学(威海) 上述两种液压转向加力装置比较,常压式的优点在于有储能器积上述两种液压转向加力装置比较,常压式的优点在于有储能器积 蓄液压能,可以使用流量较小的转向液压泵,而且还可以在液压泵不运蓄液压能,可以使用流量较小的转向液压泵,而且还可以在液压泵不运 转的情况下保持一定的转向加力能力,使汽车有可能续驶一定距离。这转的情况下保持一定的转向加力能力,使汽车有可能续驶一定距离。这 一点对重型汽车而言尤为重要。常流式的优点是结构简单,液压泵寿命一
31、点对重型汽车而言尤为重要。常流式的优点是结构简单,液压泵寿命 长,漏泄较少,消耗功率也较少。因此,目前只有少数重型汽车(如法长,漏泄较少,消耗功率也较少。因此,目前只有少数重型汽车(如法 国的贝利埃国的贝利埃T25T25型,美国型,美国WABCO120CWABCO120C型等自卸汽车)采用常压式转向型等自卸汽车)采用常压式转向 加力装置,而常流式转向加力装置则广泛应用于各种汽车。加力装置,而常流式转向加力装置则广泛应用于各种汽车。 Date 55 哈尔滨工业大学(威海) (二)液压转向加力装置的转向控制阀分类 转向控制阀有滑阀式和转阀式两种。 1.1.滑阀式转向控制阀滑阀式转向控制阀 2.2.
32、转阀式转向控制阀转阀式转向控制阀 Date 56 哈尔滨工业大学(威海) 1.滑阀式转向控制阀 阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀,称为滑阀式转向控制阀,如 图23-22所示。 Date 57 哈尔滨工业大学(威海) 2.转阀式转向控制阀 阀体绕其圆心转动来控制油 液流量的转向控制阀,称为 转阀式转向控制阀,如图23- 23所示。 Date 58 哈尔滨工业大学(威海) (三)常流式转向加力装置的结构布置方案 常流式转向加力装置的结构布置方案,按机械转向器、转向控制阀 和转向动力缸三者组合及相对位置,有如下三种方案,如图所示。 Date 59 哈尔滨工业大学(威海) 二、整体式动力转向器
33、 目前,国产轿车上几 乎毫无例外的采用了 转阀式的整体动力转 向器。图23-25所示为 捷达轿车上采用的带 整体式的动力转向器 的转向加力装置示意 图。齿轮齿条式机械 转向器、转向动力缸 和控制阀设计成一体 ,组成整体式动力转 向器。 Date 60 哈尔滨工业大学(威海) 转阀的构造如图23-26所示。扭杆6的前端用销2与转向齿轮连接, 后端与阀芯连接,而阀芯又与转向轴的末端固定在一起,因而转向轴可 通过扭杆带动转向齿轮转动。 Date 61 哈尔滨工业大学(威海) 解放CA1120PK2L2汽车所采用的整体式动力转向器也是转阀式, 如图23-27所示。机械转向器为循环球-齿条齿扇式。 Da
34、te 62 哈尔滨工业大学(威海) 黄河JN1181C13型汽车为滑阀式整体动力转向器,其构造如图23-28 所示。该动力转向器的前端(图中为左端)是具有输入轴10与一对直角 传动圆锥齿轮1和5的齿轮箱,其传动比为1。 Date 63 哈尔滨工业大学(威海) 三、半整体式动力转向器 原红岩CQ261型汽车 的液压转向加力装置 是半整体式动力转向 器,如图23-29。 它是由机械转向器5 和转向控制阀4组合 成一个部件-半整体 式动力转向器,转向 动力缸则是独立部件 。 Date 64 哈尔滨工业大学(威海) 半整体式动力转向器的构造如图23-30所示。其中的机械转向器属于 循环球-滑块曲柄销式
35、。转向器的第二级传动副是转向螺母-曲柄销副。 Date 65 哈尔滨工业大学(威海) 转向动力缸的构造如图23-31所示。连接叉1与转向摇臂相连,后盖5 与固定在车架上的支座以球铰链连接。前、后腔通油孔口A和B分别与转向 控制阀相应的通油孔口连通。随着转向控制阀滑阀位置的不同,动力缸两 腔可以交替成为低压腔和高压腔,也可以都成为低压腔。 Date 66 哈尔滨工业大学(威海) 四、转向加力器 由机械转向器和转向加力器 组成的动力转向系的结构布 置方案如图23-32所示。转 向加力器由转向控制阀5和 转向动力缸6组成。 Date 67 哈尔滨工业大学(威海) 第五节 转向油罐与转向液压泵 一、转
36、向油罐 二、转向液压泵 Date 68 哈尔滨工业大学(威海) 一、转向油罐 转向油罐的作用是储存、滤 清并冷却液压转向加力装置 的工作油液(一般是锭子油 或透平油)。转向油罐一般 是单独安装,但也有直接装 在转向液压泵上的。 图23-34所示为一种重型汽车 转向油罐的构造。 Date 69 哈尔滨工业大学(威海) 二、转向液压泵 转向液压泵是液压转向加力装置的能源,其作用是将输入的机械能 转换为液压能输出。在转向液压泵只受发动机驱动的情况下,一旦 发动机停止运转,液压泵即无压力油输出。这对前轴(转向轴)最 大轴载质量在25t以上的重型汽车而言,是极为不利的,因为驾驶 员的体力根本不能胜任使法
37、向载荷这样大的转向轮偏转的任务。 为了确保转向加力装置的工作可靠性,有些重型汽车在转向液压泵 的驱动装置中采用自由轮机构,使转向液压泵在正常情况下受发动 机驱动,而在发动机转速过低甚至熄火时,脱离发动机而受以较高 速度滑行的汽车驱动。 另外一些重型汽车,为了同样目的而加装了一个应急转向液压泵, 与主转向液压泵并联。应急液压泵可以接蓄电池通过直流电动机驱 动,也可以由汽车传动系驱动。 Date 70 哈尔滨工业大学(威海) 转向液压泵的结构形式有齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式等。在 国内、外汽车动力转向系中应用的最多的是外啮齿轮式转向液压泵。 一种国产汽车的外啮齿轮式转向液压泵的结构示意图23-35。 右侧二轴套 12和15则可以 轴向浮动,称为 浮动轴套。 限制齿轮液压泵 的轴向间隙,以 提高液压泵的容 积效率和工作压 力的较先进的结 构措施之一,即 采用浮动轴承。 Date 71 哈尔滨工业大学(威海) 转向液压泵的流量与齿轮转速(从而与发动机转速)成正比。 转向液压泵的输出压力取决于液压系统的负荷(即动力缸活塞所受的 运动阻力)。该液压泵内部装有流量控制阀和安全阀。差压式的流量 控制阀装在液压泵进油腔和出油腔之间,与液压泵齿轮副并联。安全 阀则位于流量控制阀内。 Date 72 哈尔滨工业大学(威海)
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