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汽车转向系与转向器
作者:尊龙用现金旧版    发布日期:2020-04-01 09:36


  汽车底盘构造与维修课程教案 课题 周次 授课方式 讲授、讨论、多媒体 及手段 知识点 教 学 目 标 1、转向系的结构类型及转向工作过程 2、三种机械转向器的结构特点 能力点 1、能正确分析转向过程 2、了解三种转向器适用车型 教 学 重点:齿轮齿条式和循环球式转向器的结构特点。 重 难 点 教 学 过 程 结 一、引言 说明汽车为什么要设立转向系,为什么要用动力转向和电控动力转向。 二、引入转向系的功用、类型、组成及工作原理。 此过程分别采用教具、挂图及动画演示。 三、转向系的心脏是转向器,它是最重要的总成,引入转向器的类型、构 难点:循环球式转向器的结构和工作原理。 汽车转向系与转向器 授课日期 课时 周次 构 设 计 造、工作原理。 四、启发性质疑 讲解转向系的形式时,注意和学生互动起来,据一些常见的转向例子,比 如自行车和赛车对转向的要求,激发学生的学习兴趣。对具体转向器的结构和 形式,根据条件采用最直观的教学方法。 五、课程练习 由全班同学参与,对汽车转向系的组成、各部分的装配连接关系及其作 用作一总结回顾。以巩固该部分知识。 六、结束 根据讲课的思路,由老师引导对本次课的内容进行一次分析,特别应讲 清本次课的重点和难点。布置课后作业。 一、转向系概述 主 要 教 学 内 容 ·汽车通过传动系和行驶系,将发动机的动力转变为汽车行驶的驱动力,使汽车 产生运动。汽车在行驶中,经常需要改变行驶方向。汽车上用来改变汽车行驶 方向的机构称为汽车转向系。 1、转向系的功用及组成 ·汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮(一般是前轮) 的偏转角度实现的。 ·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。 ·汽车转向系一般由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三部分组成,但随着 转向系的类型不同,其结构组成又有所差异。 2、转向系的类型 ·汽车转向系根据其转向能源的不同,可以分为机械转向系和动力转向系两大类 型 (1)机械转向系 ·以驾驶员的体力作为转向能源,又称为人力转向系。 ·机械转向系一般由三部分组成,即转向操纵机构、转向器和转向传动机构 ·机械转向系结构分析 1) 转向操纵机构: 驾驶员操纵转向器工作的机构,包括转向盘、转向轴等机件。 2)转向器:转向轴下端的蜗杆与扇形齿轮构成转向器。转向器是一个减速增矩 机构,经转向器放大的力矩传给转向传动机构。 3)转向传动机构:转向直拉杆、转向节臂、向横拉杆、左右梯形臂等机件构成。 前轴的两端和转向节由主销铰接在一起,转向节上连有左右梯形臂,两臂铰接 在转向横拉杆上。其中梯形臂及横向拉杆作用是:与前轴构成转向梯形,保证 左、右转向轮按一定规律偏转。 ·转向原理及工作特点 1)当—个转向节转动时,另一个转向节也随着变位,使汽车实现转向。 2)两个车轮转动的角度不同,因为前轴、转向横拉杆、左右梯形臂及所形成的 四边形不是矩形而是梯形。 3)机械转向系是以人的体力作为转向动力,其中所有传力件都是机械的 4)我国规定汽车转向盘必须在左侧 (2)动力转向系 主 要 教 学 内 容 1)结构组成 ·动力转向系兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向能源,并且以发动机动力 作为主要能源。 ·动力转向系是在机械转向系基础上加设一套转向加力装置而成的 。转向加力 装置包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力缸等。转向油泵由发动 机驱动,以产生高压油液。 2)转向工作过程 ·当驾驶员逆时针方向转动转向盘时,转向摇臂将拉动转向直拉杆向前运动。 ·转向直拉杆的拉力作用在转向节臂上,使左侧转向节及左侧转向轮绕主销向左 偏转一个角度,同时通过梯形臂和转向横拉杆使另一侧转向节与转向轮绕该侧 转向主销偏转一定的角度,这时汽车将向左转向。 ·与此同时,转向直拉杆还带动了转向控制阀中的滑阀移动,使转向动力缸的右 腔接通转向油泵的出油口,右腔通过转向控制阀与转向油罐接通,转向动力缸 的活塞所受的向右的液压作用力便经其推杆也作用在转向横拉杆上。 ·由于液压作用力较大,便在很大程度上减轻了驾驶员的操纵力 二、转向器 1、转向器的传动效率和转向盘自由行程 (1)传动效率:转向器的输出功率与输入功率之比,称为转向器传动效率。 ·当作用力从转向盘传到转向摇臂时称为正向传动;反之,转动摇臂受到的道路 冲击力传到转向盘,称为逆向传动。 ·作用力在转向盘和转向摇臂之间传递都很容易的转向器叫可逆式转向器,有利 主 要 教 学 内 容 于转向后的车轮自动回正,也容易出现“打手‘现象。 ·当作用力由转向盘很容易传到转向摇臂,而转向摇臂受到的冲击只有在很大时 才能传到转向盘上,这种转向器称为极限可逆式转向器,这种转向器,驾驶员 有一定路感,可实现自动回正。 ·在良好路面行驶的车辆采用可逆式转向器,中型以上的越野车、工矿自卸车多 采用极限可逆式转向器。 (2)转向盘自由行程 ·在整个转向系中,各传动件之间都必然存在着装配间隙,而且这些间隙将随着 零件的磨损而增大. 这一阶段是转向盘空转阶段。 ·转向盘在空转阶段中的角行程,称为转向盘自由行程。 ·转向盘存在自由行程—有利于缓和路面冲击及避免驾驶员紧张 ·一般自由行程不大于 100---150,自由行程可通过机件的啮合的间隙实现 2、循环球式转向器 主 要 教 学 内 容 ·具有两个传动副,一套是螺杆螺母传动副,另一套是齿条齿扇传动副或滑 块曲柄销传动副 ·转向螺母松套在螺杆上,两者配合构成圆形截面的螺旋形通道 ·螺母侧面有两对通孔,与螺母外的钢球导管构成两条管状的封闭循环通 道,实现螺杆和螺母间的滚动摩擦 2)工作过程 ·转动转向螺杆时,通过钢球见力传给螺母,螺母沿轴线移动 主 要 教 学 内 容 ·在摩擦力作用下,所有钢球在螺母与螺杆之间形成“球流” ·钢球在螺母内绕行两周后,流出螺母进入导管,再由导管流回螺母通道, 两列钢球在各自的封闭通道内循环 ·螺母外表面有等齿厚齿条,与其啮合的是变齿厚的齿扇 ·转动螺杆、螺母随之轴向移动,通过齿条、齿扇使转向摇臂转动 3)啮合间隙调整装置 ·利用调整螺钉实现,螺钉旋入,则啮合齿间隙减小,反之增大 4)传动副的传动特点 ·正传动效率高,操纵轻便,使用寿命长。逆效率也高,有“打手”现象。 1)结构组成 3、齿轮齿条式转向器 1)结构 主 要 教 学 内 容 ·传动副为齿轮、齿条 ·转向齿轮连接转向轴的安全联轴节 ·齿条水平布置 ·齿条被弹簧和压块压在齿轮上,保证无间隙啮合,弹簧弹力可调 ·转向减振器用来减小转向轮的摆动 ·安全联轴节功用是受较大冲击力时联轴节脱开,防止驾驶员被挤伤 2)工作过程 ·转向时,驾驶员转动转向盘,通过转向轴、安全联轴节带动转向齿轮转动, 齿轮使得齿条轴向移动,带动拉杆移动,使车轮偏转,实现转向。 3)特点 ·结构简单,间隙自调整能力,转向传动机构简化,在独立悬架的轻型及微 型轿车上广泛采用 主 要 教 4、蜗杆曲柄指销式转向器 学 内 容 1)结构 ·蜗杆曲柄指销式转向器的传动副以转向蜗杆为主动件,装在摇臂轴嘟的指 销为从动件。 2)工作过程 ·转向蜗杆转动时,与之啮合的指销即绕转向播臂轴轴线沿圆弧运动,并带 动转向摇臂轴转动。 3)工作特点 ·采用双指销不但可使播臂轴转角范围加大,而且由于直线行驶及修正行驶 方向时两指销均与转向蜗杆啮合,因而使指销受力小、寿命长。指销装在滚动 轴承上可以大大提高转向器的传动效率。

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