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汽车转向系详解汽车转向系详解2005-8-15 14:04:48 来源: 编辑:用来改变或恢复汽车行驶方向的机构，称为汽车转向系转向系可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类1．机械转向系机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传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如图 1）l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.转向节臂 6.转向横拉杆 7.转向减振器 8.机械转向器图图 1 1 机械式转向系统机械式转向系统图 1 是一种机械式转向系统驾驶员对转向盘 1 施加的转向力矩通过转向轴 2 输入转向器 8从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构作为减速传动装置的转向器中有 1、2 级减速传动副（图中所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆 6，再传给固定于转向节 3 上的转向节臂 5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构1）转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。

1.轮圈 2.轮辐 3.轮毂图图 2 2 方向盘方向盘图图 3 3 转向操纵机构转向操纵机构（2） 转向器转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置 目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等我们主要介绍前几种1）齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种1.转向横拉杆 2.防尘套 3.球头座 4.转向齿条 5.转向器壳体 6.调整螺塞 7.压紧弹簧 8.锁紧螺母 9.压块 10.万向节 11.转向齿轮轴 12.向心球轴承 13.滚针轴承图图 4 4 两端输出式的齿轮齿条式转向器两端输出式的齿轮齿条式转向器两端输出的齿轮齿条式转向器如图 4 所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴 11 通过轴承 12 和 13 安装在转向器壳体 5 中，其上端通过花键与万向节叉 10 和转向轴连接与转向齿轮啮合的转向齿条 4 水平布置，两端通过球头座 3 与转向横拉杆 1 相连弹簧 7 通过压块 9 将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合弹簧的预紧力可用调整螺塞 6 调整。

当转动转向盘时，转向器齿轮 11 转动，使与之啮合的齿条 4 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，从而实现汽车转向1.万向节叉 2.转向齿轮轴 3.调整螺母 4.向心球轴承 5.滚针轴承 6.固定螺栓 7.转向横拉杆 8.转向器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.锁紧螺母 13.压紧弹簧 14.压块图图 5 5 中间式的齿轮齿条式转向器中间式的齿轮齿条式转向器中间输出的齿轮齿条式转向器如图 5 所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓 6 与左右转向横拉杆 7 相连在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连2）循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一， 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为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。

转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中导管内也装满了钢球这样，两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球“流道“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，在螺杆及螺母与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“在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出图图 6 6 循环球式转向器循环球式转向器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(以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动图图 7 7 蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器（3）转向传动机构转向传动机构的功用是将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，且使二转向轮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汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点 O 转动，如图d-zx-07 所示显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点 O 为圆心而转动。

为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系（如图 8）：图图 8 8 左、右前轮的偏转角关系图左、右前轮的偏转角关系图1）与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂 2、转向直拉杆 3 转向节臂 4 和转向梯形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，如图 9 a 所示当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂 5 与横拉杆 6 在与道路平行的平面(水平面)内的交角＞90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，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90，如图 9 b 所示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向左右摇动，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1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆图图 9 9 与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构2）与独立悬架配用的转向传动机构当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。

与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的如图 10）1.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.摇杆 8.悬架左摆臂 9.悬架右摆臂 10.齿轮齿条式转向器图图 1010 与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3）转向直拉杆转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠直拉杆的典型结构如图 11 所示在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销1.螺母 2.球头销 3.橡胶防尘垫 4.螺塞 5.球头座 6.压缩弹簧 7.弹簧座 8.油嘴 9.直拉杆体 10.转向摇臂球头销图图 1111 转向直拉杆转向直拉杆4）转向减振器随着车速的提高，现代汽车的转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆动，甚至引起整车车身的振动），这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损在转向传动机构中设置转向减振器是克服转向轮摆振的有效措施。

转向减振器的一端与车身（或前桥）铰接，另一端与转向直拉杆（或转向器）铰接1.连接环衬套 2.连接环橡胶套 3.油缸 4.压缩阀总成 5.活塞及活塞杆总成 6.导向座 7.油封 8.挡圈 9.轴套及连接环总成 10.橡胶储液缸图图 1212 转向减振器转向减振器。