汽车转向系统.ppt

《汽车转向系统》 汽车转向系统是汽车的重要组成部分，它的主要功能是确保车辆能够按照驾驶员的意图进行直线或转向行驶。这一系统的核心在于它能够帮助驾驶员有效地控制汽车的方向，从而保证行车安全。根据转向能源的不同，汽车转向系统可以分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。 机械转向系统依赖于驾驶员的体力来操作，所有的传动部件都是机械结构。这种类型的转向系统包括方向盘、转向管柱、转向轴、转向传动轴和转向万向节。其中，转向万向节和转向传动轴的主要作用是允许转向机构在不同的角度和位置下工作，同时消除安装误差，提高整体的灵活性和通用性。机械转向系统的其他组件如转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形机构共同构成了转向传动机构和转向操纵机构，它们负责将驾驶员的操作转化为车轮的转动。 动力转向系统则在驾驶员体力的基础上，结合发动机（或电动机）的动力，提供额外的助力。其主要组件包括转向油罐、转向加力机构、转向液压泵、转向控制阀和转向动力缸。当驾驶员转动方向盘时，这些部件协同工作，通过液压系统传递动力，减小驾驶员需要施加的力，使得转向更为轻松。 在设计汽车转向系统时，一个关键的目标是保证两侧车轮偏转角之间的理想关系。为了减少车轮在转向时的磨损，希望车轮的轴线能交于一点，以实现纯滚动。这一关系可以用数学公式表示：cotα=cotβ+B/L，其中B代表两侧主销轴线与地面交点的距离，L为汽车的轴距。汽车的最小转弯半径是在外转向轮偏转角达到最大值时的转向半径，计算公式为Rmin=L/sinαmax。 转向系的角传动比是衡量转向系统性能的重要指标，它直接影响到驾驶者的操作感受和车辆的操控性。转向盘到转向节之间的角传动比iω越大，转向越省力，但可能会牺牲一定的转向灵敏度。转向器角传动比iω1和转向传动机构角传动比iω2分别表示转向盘到转向摇臂以及转向摇臂到转向节的角传动比。 转向盘的自由行程是设计中的另一个重要考虑因素，它是指在转向开始阶段，转向盘可以空转的角行程。适当的自由行程可以缓解路面冲击，但过大则会影响转向灵敏度。通常，转向盘自由行程的理想范围是10°～15°。 转向操纵机构是连接转向盘和转向器的所有零部件，包括转向盘、转向轴、转向柱管及其吸能装置。转向盘通常由金属骨架和柔软的外层材料组成，既保证结构强度，又能提供良好的握感。转向轴和转向柱管吸能装置的设计是为了在发生碰撞时，通过变形或错位来吸收冲击能量，保护驾驶员的安全。 汽车转向系统是一个复杂而精密的机械网络，它的设计和性能直接影响到汽车的驾驶体验和安全性。从转向系统的分类、组成到各个部件的功能，每个细节都需要精心设计和优化，以确保车辆在各种行驶条件下都能稳定、准确地转向。