汽车的转向装置设计

❶ 汽车自适应转向系统的结构及工作原理

它是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向，如图1所示。

为了衰减转向轮摆振，往往在带有齿轮齿条式转向器的转向系统中增设转向减振器。 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，如下图所示。

为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，两者之间的螺纹被沿螺旋槽滚动的许多钢球取代，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，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。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”。 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。下图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。

转向动力缸活塞与机械转向器制成一体。活塞将转向动力缸分成左右两腔。转向控制阀组装在机械转向器的下端，转向轴转动控制转向控制阀的工作状态，其转向控制阀为滑阀或转阀。

叶轮泵由发动机驱动，转向控制阀装在转向柱下端，齿条右端装有动力缸，缸分成两个工作压力室。储油罐通过吸管连接叶轮泵，通过回油管连接控制阀。压力管从控制阀通往叶轮泵。

不转向时，控制阀保持开启状态，动力缸活塞两边的工作腔与低压回油管相通而不起作用。叶轮泵输出的油液经控制阀流回储油罐。因转向压力和流量限制阀的节流阻力很小，故叶轮泵输出油的压力也很低，叶轮泵实际上处于空转状态。

转向时，驾驶员转动转向盘，带动转向轴和齿轮，使分配阀处于与某一转弯方向相应的工作位置时，转向动力缸中相应的工作腔与回油管路断开，与叶轮泵输出管路相通，另一腔仍通回油管路。地面转向阻力经横拉杆传到制有齿条的活塞杆上，形成比转向控制阀节流阻力高得多的管路阻力。于是叶轮泵输出压力急剧升高。高压液体通过控制阀进入动力缸活塞的一边，推动活塞，进而推动齿条起加力作用。

转向角度愈大，转向力愈大，活塞移动行程就愈长，产生的压力也就愈高，由此产生的转向加力也愈大。转向盘停止转动时，控制阀随即回复到中间位置，使动力缸停止工作，也就是具有随动作用。

❷ 汽车转向系统有哪几部分构成各部分的作用是什么

两个部分构成。汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。

1、机械转向系统

机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有这些都是机械的。机械转向系统由转向控制机构、转向器和转向传动机构组成。

作用：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。从转向摇臂到转向梯形的一系列零部件（不包括转向节）属于转向传动机构。

2、动力转向系统

动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。通常情况下，驾驶员只提供转向所需能量的一小部分，而大部分能量由发动机通过动力转向装置提供。

作用：在动力转向装置失效时，驾驶员应能独立承担汽车转向的任务。因此，动力转向系统是在机械转向系统的基础上增加一套动力转向装置而形成的。

(2)汽车的转向装置设计扩展阅读：

汽车转向系统的优点：

1、减轻方向盘上的转向力，特别是原地转向和大转角低速转向。

2、提高了转向灵敏性。从转向轻便性与转向灵敏性的矛盾出发，动力转向是汽车转向系统设计的两个主要要求，解决了转向轻便性的问题，使转向器设计能够选择更合适的转向器速比。

根据车辆布置的不同要求，提高转向系统的灵敏度。选择方向盘的圈数。这对于经常在山区有许多弯道（特别是急转弯）的道路上行驶的汽车来说更为明显。

3、减小了地面反冲对方向盘的影响。

4、在某个车轮爆破的情况下，可以更好地防止车轮突然转向，提高安全性；

5、转向车轮的允许负荷较大，可以增加总布置的自由度。

❸ 汽车转向系统由哪些组成

汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。

机械转向系统

机械转向系统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。

动力转向系统

动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。在正常情况下， 汽车转向所需能量，只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过动力转向装置提供的。但在动力转向装置失效时，一般还应当能由驾驶员 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动力转向装置而形成的。

对最大总质量在50t以上的重型汽车而言，一旦动力转向装置失效，驾驶员通过机械传动系加于转向节的力远不足以使转向轮偏转而实现转向。故这种汽车的动力转向装置应当特别可靠。

设计要求

1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。

2）转向轮具有自动回正能力。

3）在行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。

4）转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车轮产生的摆动最小。

5）转向灵敏，最小转弯直径小。

6）操纵轻便。

7）转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。

8）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。

9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。

10）转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。

正确设计转向梯形机构，可以保证汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。

转向轮的自动回正能力决定于转向轮的定位参数和转向器逆效率的大小.合理确定转向轮的定位参数，正确选择转向器的形式，可以保证汽车具有良好的自动回正能力。

转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振，同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低。

为了使汽车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2~2.5倍。

转向操纵的轻便性通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价。

以上内容参考：网络-转向系统

以上内容参考：网络-动力转向系统

❹ 汽车转向系统有哪些构成

汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。

1、机械转向系统

机械转向系统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。

图1所示为机械转向系的组成和布置示意图。当汽车转向时，驾驶员对转向盘1施加一个转向力矩。该力矩通过转向轴2、转向万向节3和转向传动轴4输入转向器5。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6，再经过转向直拉杆7传给固定于左转向节9 上的转向节臂8，使左转向节和它所支承的左转向轮偏转。为使右转向节13及其支承的右转向轮随之偏转相应角度，还设置了转向梯形。转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、12和两端与梯形臂作球铰链连接的转向横拉杆11组成。

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。 由 转向摇臂至转向梯形这一系列部件和零件（ 不含转向节）均属于转向传动机构。

图2液压动力转向系统的组成示意图

❺ 汽车转向机构的组成与原理是什么

转向盘的组成：

转向盘内部有金属制成的骨架，是用钢、铝合金或镁合金等材料制成。由圆环状的盘圈、插入转向轴的转向盘毂，以及连接盘圈和盘毂的辐条构成。采用焊接或铸造等工艺制造，转向轴是由细齿花键和螺母连接的。骨架的外侧一般包有柔软的合成橡胶或树脂，也有采用皮革包裹以及硬木制作的转向盘。转向盘外皮要求有某种程度的柔软度，手感良好，能防止手心出汗打滑的材质，还需要有耐热、耐候性。汽车维修养护网

转向盘的功能：

转向盘位于司机的正前方，是碰撞时最可能伤害到司机的部件，因此需要转向盘具有很高的安全性，在司机撞在转向盘上时，骨架能够产生变形，吸收冲击能，减轻对司机的伤害。转向盘的惯性力矩也是很重要的，惯性力矩小，我们就会感到“轮轻”，操做感良好，但同时也容易受到转向盘的反弹(即“打手”)的影响，为了设定适当的惯性力矩，就要调整骨架的材料或形状等。

现在的转向盘与以前的看似没有太大变化，但实际上已经有了改进。由于转向助力装置的普及，转向盘外径变小了，而手握处却变粗了，采用柔软材料，使操作感得到了改善。

现在有越来越多的汽车在转向盘里安装了安全气囊，也使汽车的安全性大大提高了。转向盘的集电环：转向盘上有喇叭开关，必须时刻与车身电器线路相连，而旋转的转向盘与组合开关之间显然不能用导线直接相连，因此就必须采用集电环装置。集电环好比环形的地铁轨道，喇叭开关的触点就象奔跑在轨道上的电车，时刻保持接通的状态。由于是机械接触，长时间使用触点会因磨损影响导电性，导致紧急时刻喇叭不鸣甚至气囊不工作。因此，最近装备气囊的汽车开始装用电缆盘，代替集电环。

转向盘的端子与组合开关的端子用电缆线连接，电缆盘将电线卷入盘内，类似于吸尘器的电线卷取机构，在转向盘旋转范围内，电线靠卷筒自由伸缩。这种装置大大提高了电器装置的可靠性。

❻ 转向系统的设计要求

1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。
2）转向轮具有自动回正能力。
3）在行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。
4）转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车轮产生的摆动最小。
5）转向灵敏，最小转弯直径小。
6）操纵轻便。
7）转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。
8）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。
9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
10）转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。
正确设计转向梯形机构，可以保证汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。
转向轮的自动回正能力决定于转向轮的定位参数和转向器逆效率的大小.合理确定转向轮的定位参数，正确选择转向器的形式，可以保证汽车具有良好的自动回正能力。
转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振，同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低。
为了使汽车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2~2.5倍。
转向操纵的轻便性通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价。
轿车转向盘从中间位置转到第一端的圈数不得超过2.0圈，货车则要求不超过3.0圈。 随着汽车车速的提高，驾驶员和乘客的安全非常重要，目前国内外在许多汽车上已普遍增设能量吸收装置，如防碰撞安全转向柱、安全带、安全气囊等，并逐步推广。从人类工程学的角度考虑操纵的轻便性，已逐步采用可调整的转向管柱和动力转向系统。
低成本、低油耗、大批量专业化生产
随着国际经济形势的恶化，石油危机造成经济衰退，汽车生产愈来愈重视经济性，因此，要设计低成本、低油耗的汽车和低成本、合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产。对零部件生产，特别是转向器的生产，更表现突出。 汽车的转向器装置，必定是以电脑化为唯一的发展途径。