轉(zhuǎn)向系

第八章 轉(zhuǎn)向系
    一、轉(zhuǎn)向系的功用
　　轉(zhuǎn)向系的功用是實現(xiàn)汽車行駛方向的改變和保持汽車穩(wěn)定的行駛路線。
    二、轉(zhuǎn)向系的組成　
　　（1）轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成。
　　(2)轉(zhuǎn)向器 將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動或齒條軸的直線往復(fù)運動，并對轉(zhuǎn)向操縱力進行放大的機構(gòu)。轉(zhuǎn)向器一般固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向操縱力通過轉(zhuǎn)向器后一般還會改變傳動方向。
　　(3)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給車輪(轉(zhuǎn)向節(jié))，并使左右車輪按一定關(guān)系進行偏轉(zhuǎn)的機。(相關(guān)視頻：第一集)
    三、轉(zhuǎn)向系的分類
    轉(zhuǎn)向系可分為機械式轉(zhuǎn)向系、液壓式轉(zhuǎn)向系、電動式動力轉(zhuǎn)向系　　　　
    四、轉(zhuǎn)向系的工作原理
    1、液壓轉(zhuǎn)向系
　　由轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向油罐以及位于整體式轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動力缸等組成。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向搖臂擺動，通過轉(zhuǎn)向直拉桿、橫拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。同時，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向動力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操縱。這樣，為了克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需要加于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩，比用機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。
    2、機械式轉(zhuǎn)向系
　　由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三部分組成。汽車轉(zhuǎn)向時，駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向軸傳到轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器將轉(zhuǎn)向力放大后，又通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的傳遞，推動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，致使汽車行駛方向改變。機械式轉(zhuǎn)向系是由機械零部件構(gòu)成。完全由駕駛員所付的操縱力來實現(xiàn)，操縱較費力。
    3、電動式動力轉(zhuǎn)向系
　　組成 由電控單元（ECU）、電源、電機、轉(zhuǎn)向齒輪機構(gòu)和轉(zhuǎn)向傳感器組成。
　　工作原理  當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時，電控單元根據(jù)傳感器檢測的轉(zhuǎn)向力矩及轉(zhuǎn)向速度等參數(shù)，計算出最佳作用力后，使電機工作，推動轉(zhuǎn)向，減輕駕駛員的勞動強度。(相關(guān)視頻：第二集)
    五、轉(zhuǎn)向器
    1、 轉(zhuǎn)向器的作用與分類
　　（1）轉(zhuǎn)向器的作用
　　轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中減速增扭的傳動裝置，其作用是增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力并改變力的傳遞方向，獲得所要求的擺動速度和角度。
　　（2）轉(zhuǎn)向器的分類
 　　轉(zhuǎn)向器形式，按其結(jié)構(gòu)型式，可分為蝸桿指銷式，循環(huán)球式和齒輪齒條式；按其作用力的傳遞情況，可分為可逆式不可逆式和極限式三種。
    2、蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器
　　(1)組成
　　蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器，按其傳動副中的指銷數(shù)目，可分為單銷式和雙銷式兩種。指銷在曲柄孔中的的只承型式有滑動結(jié)構(gòu)和滾動結(jié)構(gòu)兩種。此種轉(zhuǎn)向器傳動副為蝸桿與指銷。所示為東風(fēng)EQ140型汽車采用的蝸桿雙指銷式轉(zhuǎn)向器，主要由殼體，蝸桿，曲柄，指銷，轉(zhuǎn)向搖臂軸，上蓋，下蓋調(diào)整螺塞及螺釘?shù)冉M成。
　　(2)工作過程
　　汽車轉(zhuǎn)向時，通過轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸使蝸桿轉(zhuǎn)動，嵌于螺桿螺旋槽的錐形指銷一邊自轉(zhuǎn)，一邊繞轉(zhuǎn)向搖臂軸擺動，并通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，使汽車轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。
　　（3）蝸桿與搖臂軸主銷嚙合間隙的調(diào)整
　　調(diào)整時，應(yīng)使搖臂軸主銷與蝸桿處在中間嚙合位置上進行。首先松開搖臂軸調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母，用手握住蝸桿軸輸入端，使蝸桿行程到中間位置，來回轉(zhuǎn)動蝸桿，同時用螺絲刀順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘。當(dāng)感到有摩擦阻力時停止旋轉(zhuǎn)螺釘，再檢測蝸桿輸入端的扭矩，到合適為止，擰緊鎖緊螺母。
    3、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器
　　(1)組成
　　循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器傳動效率高，機件磨損小，操縱省力，使用壽命長，廣泛使用于輕型，中型汽車上(BJ1041,BJ2023,CA1092型等)。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由兩套傳動副，一套是螺桿螺母傳動副，一套是齒條齒扇傳動副或滑塊曲柄銷傳動副。圖示為解放CA1092所采用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。他主要由螺桿，螺母，齒條，齒扇，外殼等組成。
    (2)工作過程
　　當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向螺桿也隨之轉(zhuǎn)動，通過鋼球?qū)⒆饔昧�傳給螺母，螺母即產(chǎn)生軸向移動。同時，由于摩擦力的作用，所有鋼球在螺桿與螺母之間滾動，形成“球流”。鋼球在螺母內(nèi)繞行兩周后，流出螺母進入導(dǎo)管，在由導(dǎo)管流回螺母。隨著螺母沿螺桿作軸向移動，其條齒帶動齒扇運動，齒扇帶動垂臂軸移動，從而使轉(zhuǎn)向垂臂產(chǎn)生擺動通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，完成汽車轉(zhuǎn)向。
　　（3）齒扇與齒條的嚙合的調(diào)整
　　調(diào)整時，齒條與齒扇的嚙合，必須處在中間位置才能進行，否則間隙不準(zhǔn)確。一般是利用搖臂軸軸向位移調(diào)整螺釘來進行調(diào)整。調(diào)整螺釘旋進，嚙合間隙減小，反之，增大。當(dāng)齒扇在中間位置時，不允許有間隙但應(yīng)轉(zhuǎn)動自如，無輕重不均勻感覺或卡滯現(xiàn)象，最后擰緊鎖緊螺母。
    4、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器
　　齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器具有結(jié)構(gòu)簡單，輕巧，傳動桿件少，維修方便，操縱靈敏等優(yōu)點，目前廣泛應(yīng)用于采用前輪獨立懸架、微型汽車和中、高級轎車上，如桑塔納、一汽奧迪、天津TJ7100等。此轉(zhuǎn)向器傳動副為齒輪齒條。
    （1）組成
　　主要由轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條、轉(zhuǎn)向器殼、調(diào)整螺釘?shù)冉M成。彈簧通過轉(zhuǎn)向齒條壓塊將轉(zhuǎn)向條壓緊在轉(zhuǎn)向齒輪上，已保證齒輪齒條始終無間隙嚙合，有效的減小轉(zhuǎn)向自由行程，提高操縱靈敏度，而其彈力的大小由調(diào)整螺釘調(diào)整。防塵套釘調(diào)整。防塵套由來防止塵土等雜物進入轉(zhuǎn)向器。為了使條軸向運行時，兩防塵套內(nèi)腔壓力平衡，殼體上鉆有通氣孔，使兩腔連通。
    （2）工作過程
　　駕駛員通過轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，轉(zhuǎn)向齒輪傳動，從而使轉(zhuǎn)向齒條移動，轉(zhuǎn)向齒條通過轉(zhuǎn)向直拉桿，轉(zhuǎn)向擺桿和左右轉(zhuǎn)向橫拉桿，使兩車輪繞主銷偏轉(zhuǎn)。
　　由于這種形式轉(zhuǎn)向器反沖較大，因此，一般在齒輪與轉(zhuǎn)向軸間加裝軟性萬向節(jié)或在前橋中設(shè)置橫向減振器，從而達到吸收沖擊能量的作用，減輕對駕駛員的傷害。
　　（3）齒輪齒條間隙的調(diào)整
　　轉(zhuǎn)向器一經(jīng)拆卸，必須調(diào)整齒輪齒條間隙。調(diào)整方法是：將車輪著地并處于直線行駛位置，松開鎖緊螺母，向里擰動調(diào)整螺釘，直至螺釘與墊圈檔塊接觸為止。此時，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)處于間隙嚙合狀態(tài)，轉(zhuǎn)動靈活。調(diào)好后，擰緊鎖緊螺母。
    ( 相關(guān)視頻：第三集)
    六、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)
　　功用　將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽　車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。
　　1、與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)
　　當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨立懸掛時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開式的。
　　組成　轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向減振器、前橋轉(zhuǎn)向臂、轉(zhuǎn)向齒輪軸、防塵套等。
　　2、與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)主要包括：1、轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3轉(zhuǎn)向節(jié)臂4和轉(zhuǎn)向梯形。在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿和左、右梯形臂組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時，梯形臂與橫拉桿在與道路平行的平面(水平面)內(nèi)的交角＞90。在發(fā)動機位置較低或轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的情況下，為避免運動干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，此時上述交角＜90°。若轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動，而是在汽車的橫向左右擺動，則可將轉(zhuǎn)向直拉桿橫置，并借球頭銷直接帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿，從而推動兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動。
　　3、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的主要組成零件的結(jié)構(gòu)
　　（1）轉(zhuǎn)向搖臂
　　作用　是把轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給直拉桿或橫拉桿，進而推動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向搖臂的典型結(jié)構(gòu)如圖。
　　（2）轉(zhuǎn)向直拉桿
　　作用　是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運動傳給轉(zhuǎn)向梯形臂(或轉(zhuǎn)向節(jié)臂)。它所受的力既有拉力、也有壓力，因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼材制造的，以保證工作可靠。
    (3)轉(zhuǎn)向橫拉桿
　　作用　是聯(lián)系左、右梯形臂并使其協(xié)調(diào)工作的連接桿，它在汽車行駛過程中反復(fù)承受拉力和壓力，因此多用高強度冷拉鋼管制造。(相關(guān)視頻：第四集)
    七、轉(zhuǎn)向器的檢修
　　1.轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查
　　（1）檢查轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的變形與損壞情況
　　不允許補焊或矯正，若變形或損壞嚴(yán)重必須更換。檢查轉(zhuǎn)向柱軸承的磨損與燒蝕情況，嚴(yán)重時應(yīng)更換。
　　（2）轉(zhuǎn)向傳動軸萬向節(jié)的檢查
　　用手檢查萬向節(jié)在十字軸的兩個方向的徑向間隙，若發(fā)現(xiàn)有間隙時，應(yīng)更換萬向節(jié)的軸承。拆卸萬向節(jié)時，先將軸承拆下，再拆下十字軸（拆前做好萬向節(jié)與傳動軸的對正標(biāo)記）。裝配時，應(yīng)先將萬向節(jié)與傳動軸的對正標(biāo)記對準(zhǔn)，先裝上十字軸，然后用臺鉗壓人軸承。
　　2.轉(zhuǎn)向器的檢查
　　（1）機械轉(zhuǎn)向器的檢查
　　檢查轉(zhuǎn)向小齒輪與齒條有無磨損與損壞，轉(zhuǎn)向器殼體上是否有裂紋，并注意轉(zhuǎn)向器上的零件不允許焊接或矯正，只能更換。還要檢查軸承及襯套的磨損與損壞，以及油封、防塵套的磨損與老化情況，并及時更換之。
　　（2）轉(zhuǎn)向減振器的檢查
　　桑塔納轎車轉(zhuǎn)向減振器的檢查。檢查轉(zhuǎn)向減振器是否漏油，規(guī)定油量為86mL。
　　檢查轉(zhuǎn)向減振器的行程。工作行程L應(yīng)為最大長度556mm與最小長度344.5mm之差，為211.5mm。行程不足時應(yīng)更換。
　　檢查轉(zhuǎn)向減振器的阻尼力，最大阻尼載荷為560N，最小阻尼載荷為180N（在試驗臺上進行）。
　　檢查轉(zhuǎn)向減振器的支承是否開裂。
　　檢查轉(zhuǎn)向減振器端部的橡膠襯套是否損壞老化。
　　（3）動力轉(zhuǎn)向器的檢查
　　檢查所有漏油處，更換全部O形圈及密封墊。液壓分配閥若有問題必須整體更換或更換分配閥上的密封環(huán)。檢查小齒輪、齒條是否損壞。檢查軸承、油封是否損壞。檢查防塵罩是否損壞與老化。檢查轉(zhuǎn)向器外殼是否有裂紋和漏油處。
　　3.轉(zhuǎn)向橫拉桿的檢查
　　（1）檢查橫拉桿是否彎曲
　　必要時校正。檢查調(diào)整螺栓的螺紋有無亂紋現(xiàn)象。
　　（2）轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭的檢查
　　檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)、外球接頭（球頭銷）的轉(zhuǎn)動力矩和擺動力，用彈簧秤檢查內(nèi)、外球頭銷的擺動力分別應(yīng)為5.9-51N和6.9-64.7N。用扭力扳手4檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿外球頭銷的軸向間隙應(yīng)為0，轉(zhuǎn)動力矩應(yīng)在0.3-4.ON·m，若達不到要求，則應(yīng)更換球頭銷。
    八、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的裝配與調(diào)整
　　1.轉(zhuǎn)向角的檢查與調(diào)整
　  汽車前輪的最大轉(zhuǎn)向角是指前輪向左或向右轉(zhuǎn)到極限位置時的角度，它不僅影響汽車行駛的穩(wěn)定性，而且對輪胎的磨損也有一定影響。因為轉(zhuǎn)向角過大，汽車轉(zhuǎn)彎時將增大輪胎與地面的橫向滑移，同時輪胎與翼子板、直拉桿有磨損的可能。轉(zhuǎn)向角過小，則使汽車轉(zhuǎn)向半徑增大，汽車轉(zhuǎn)彎困難，行車安全受到影響。因此，轉(zhuǎn)向角應(yīng)按原廠規(guī)定進行檢查和調(diào)整。
　　(1)檢查方法
　　檢查時，先將汽車用舉升器將前橋頂起，使兩前輪離地處于直線行駛位置，然后在左（或右）輪胎下墊一平木板，在平木板上固定一張白紙，用直尺靠緊輪胎外邊緣在白紙上畫出與車輪平行的直線，把方向盤向左（或向右）轉(zhuǎn)到極限位置，同上方法做出第二條直線，然后用角尺量出兩直線間的夾角，即轉(zhuǎn)向角。
　　若測量結(jié)果不符合要求時，應(yīng)進行調(diào)整。
　　(2)調(diào)整方法
　　①松開鎖緊螺母；
　　②順時針旋入調(diào)整螺釘，直到最小轉(zhuǎn)彎直徑符合規(guī)定時為止(注意：將方向盤往左、右轉(zhuǎn)到極限位置后，車輪不應(yīng)觸及翼子板等其它機件)；
　　③調(diào)好后扭緊鎖緊螺母。
　　2.方向盤游動間隙的檢查與調(diào)整
　　(1)什么是方向盤的游動間隙
　　所謂方向盤的游動間隙是指轉(zhuǎn)動方向盤時，前輪不發(fā)生偏轉(zhuǎn)而方向盤所能轉(zhuǎn)動的角度。其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)小于14°，方向盤轉(zhuǎn)動弧長應(yīng)小于37毫米。
　　(2)檢查方法
　　①使兩前輪處于直線行駛的位置；
　　②將游隙檢查器的刻度盤和指針分別夾持在轉(zhuǎn)向軸管和方向盤上；
　　③向左(右)轉(zhuǎn)動方向盤至感到有阻力時，記下指針?biāo)�指的位置；再向�?左)轉(zhuǎn)動方向盤至感到有阻力時為止。此時；指針在刻度盤上所劃過的角度就是方向盤的游動間隙。
　　若發(fā)現(xiàn)游動間隙過大，應(yīng)查明原因，及時調(diào)整，以保修理質(zhì)量。
　　(3)調(diào)整方法
　　①調(diào)整前，檢查轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向搖臂、聯(lián)軸節(jié)、轉(zhuǎn)向拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)各連接和固定部位是否松動，必要時予以緊固和調(diào)整。
　　②調(diào)整轉(zhuǎn)向器的齒扇和齒條的嚙合間隙。松開鎖緊螺母，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，使嚙合間隙減小，扭緊鎖緊螺母。