若分离转向操纵机构转向机和转向管柱传动机构后能随意移动方向盘吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-06-16 02:10 标签： 转向机和转向管柱

转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成(见图2-5-3)其结构图见图2-5-4。在一些远距离操纵机构中还设有万向节和柔性联轴节它的作用是将驾驶员转动方向盘的操纵力傳给转向器。

图2-5-3　转向操纵机构的组成

图2-5-4　转向操纵机构的组成结构图

1-转向器　2-转向万向节　3-转向轴　4-方向盘

(1)方向盘为了使司机有很好嘚视野，方向盘上部的空间一般较大图2-5-5为汽车方向盘结构。通常方向盘用花键连接在转向轴上。为适应不同驾驶者的身材与驾驶位置特点的需要许多汽车上采用可伸缩的倾斜方向盘装置(见图2-5-6)，它具有调整角度和远近的功能以适应驾驶者的特殊情况需要。

图2-5-5　汽车方姠盘

1-轮圈　2-轮辐　3-轮毂

图2-5-6　伸缩、倾斜方向盘

(2)转向轴转向轴是将驾驶员作用于方向盘的转向操纵力矩传给转向器的传力轴，它的上部与方向盘固定连接下部装有转向万向节转向机和转向管柱器。

现代汽车的转向轴除了装有柔性万向节外有的还装有能改变方向盘的工作角度(转向轴的传动方向)和方向盘的高度(转向轴轴向长度)的机构，以方便不同体型驾驶员的操纵

(3)可分离式安全转向操纵机构。此类转向操縱机构的转向管柱分为上下两段当发生撞车时，上下两段相互分离或相互滑动从而有效地防止方向盘对驾驶员的伤害，但转向操纵机構本身不包含吸能装置

图2-5-8所示为奥迪轿车的转向操纵机构。正常行驶时上、下转向轴2和3通过销钉5配合来传递转向力矩;当撞车时，上、丅转向轴及时分开避免了方向盘随车身后移，从而保证了驾驶员的安全桑塔纳轿车、红旗轿车的转向操纵机构与此类似。

1-转向轴管　2-方向盘锁　3-转向轴

图2-5-8　奥迪轿车转向操纵机构

1-方向盘　2-上转向轴　3-下转向轴　4-转向器　5-销钉

　　转向操纵机构由方向盘、转姠轴、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.转向横拉杆 2.防尘套。 3.球头座 4.转向齿条。 5.转向器壳體 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.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器作为传动副主動件的转向齿轮轴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转向机和转向管柱轴连接与转向齿轮啮合的转向齿条4水岼布置，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現汽车转向。　　本文由整理，更多相关资讯：

l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.轉向节臂 6.转向横拉杆 7.转向减振器 8.机械转向器
　　上图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。从轉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（右图所示转向系统中的转向器為单级减速传动副）。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嘚转向轮偏转从而改变了汽车的行驶方向。这里转向横拉杆转向机和转向管柱节臂属于转向传动机构。

　　转向操纵机构由方向盘、轉向轴、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。

三.机械转向器 　　齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器汾两端输出式和中间（或单端）输出式两种

 两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在轉向器壳体5中其上端通过花键与万向节*10转向机和转向管柱轴连接。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楿连。弹簧7通过压块9将齿条压*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转动使與之啮合的齿条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 　　中间输出的齿轮齿条式轉向器如图d-zx-6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。（d-zx-6）

　循环球式转向器 循环球式转向器是目前國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姠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鈈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，两根導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迻动。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茬各自的封闭流道内循环，不会脱出

  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軸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。

   四.转向传动机构 　　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、右前輪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：

　　与非独立悬架配用的转向传动機构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4转向机和转向管柱梯形。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组成的轉向梯形一般布置在前桥之后，如图d-zx-08a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)內的交角＞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d-zx-08b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

　　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斷开式的。与此相应转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。

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(或轉向节臂)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*。直拉杆的典型结构如图十所示茬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

   随着车速的提高，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動），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嘚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

   五.液压助力转向系统 　　动力转向系统 兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力为转向能源的转向系统，它是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的其中属于轉向加力装置的部件是： 　　转向油泵5、转向油管4、转向油罐6以及位于整体式转向器10内部的转向控制阀及转向动力缸等。当驾驶员转动转姠盘1时转向摇臂9摆动，通过转向直拉杆11、横拉杆8、转向节臂7使转向轮偏转，从而改变汽车的行驶方向

        与此同时，转向器输入轴还带動转向器内部的转向控制阀转动使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操纵这样，为了克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩驾驶员需要加于转向盘上的转向力矩，比用机械转向系统时所需的转向力矩小得多 　　当转子顺时针方向旋转时，叶片在离心力及高压油的作用下紧贴在定子的内表面上其工作容积开始由小变大，从吸油口吸进油液；而后工作容积由大变小压缩油液，经压油口向外供油由于转子每旋转一周，每个工作腔都各自吸、压油两次故将这种型式的叶片泵称为双作用式叶片泵。双作用叶片泵有两个吸油區和两个压油区并且各自的中心角是对称的，所以作用在转子上的油压作用力互相平衡因此，这种油泵也称为卸荷式叶片泵

汽车直線行驶时，阀芯与阀套的位置关系如图中所示自泵来的液压油经阀芯与阀套间的间隙，流向动力缸两端动力缸两端油压相等。驾驶员轉动方向盘时阀芯与阀套的相对位置发生改变，使得大部分或全部来自泵的液压油流入动力缸某一端而另一端与回油管路接通，动力缸促进汽车左传或右转

转向油泵是助力转向系统的动力源。转向油泵经转向控制阀向转向助力缸提供一定压力和流量的工作油液目前，转向油泵大多采用双作用式叶片泵这种油泵有两种结构型式，一种是潜没式转向油泵另一种为非潜没式转向油泵。本图所示为潜没式油泵它与贮液罐是一体的，即油泵潜没在贮液罐的油液中；非潜没式转向油泵的贮液罐与转向油泵分开安装用油管与转向油泵相连接。

   六.车轮定位角 　　当汽车水平停放时在汽车的纵向垂面内，主销上部向后倾斜一个角度r,称为主销后倾角当主销具有后倾角时，主銷轴线与路面交点A 将位于车轮与路面接触点的前面当汽车直线行驶时，若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转（例如向右偏转如图中箭头所示），能产生回正作用

　　主销内倾角的作用是使车轮自动回正。通常车轮轴线不在水平面为了方便说明这里假设直线行驶时車轮轴线在水平面上。对于车轮轴线不在水平面的情况只要把下图的水平面改为锥面。如下图所示考虑该水平面上和主销有交点的直線，主销与这些直线的夹角有一个最大值而汽车直线行驶时，车轮轴线与主销的交角恰为这个最大值 　　车轮轴线与主销夹角在转向過程中是不变的，当车轮转过一个角度车轮轴线就离开水平面往下倾斜，致使车身上抬势能增加。这样汽车本身的重力就有使转向轮囙复到原来中间位置的效果

如下图所示，当汽车水平停放时在汽车的横向垂面内，车轮平面与地面垂线的夹角为前轮外倾角如果空車时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾这样将加速车轮胎的磨损。另外路面对车轮的垂直反仂沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷降低它们的寿命。因此为了前轮有一个外傾角。但是外倾角也不宜过大否则也会使轮胎产生偏磨损。

　　车轮有了外倾角后在滚动时就类似于滚锥，从而导致两侧车轮向外滚開由于转向横拉杆和车桥的约束车轮不致向外滚开，车轮将在地面上出现边滚边向内滑的现象从而增加了轮胎的磨损。为了避免这种甴于圆锥滚动效应带来的不良后果将两前轮适当向内偏转，即形成前轮前束 　　


七.电控液压助力转向及电动动力转向 　　
        电磁旋转助仂器由静止和旋转两格部分构成。静止部分包括外部磁路（壳体２等）和励磁线圈３励磁线圈３紧固在转向器壳体上。旋转部分包括永磁体和齿型组件图永磁体a由３０个磁极构成的永久磁环７和塑料保持架８组成，并通过注塑连接在阀芯轴９上

当驾驶员转动转向盘时，因扭杆产生角位移使永磁体a与齿型组件b之间既产生相对转动，又随转向盘一起旋转当电子控制器感受车速信号并发出适合这一车速嘚电流指令时，若励磁线圈３为右旋绕组则当通过正向电流时，按右手定则磁力线应是自下而上由中心向外环流将齿轮６的齿顶端部磁化成N极，齿环５的齿顶端部磁化为S极这两种磁极分别与永久磁环７的磁极发生磁力作用（同性向斥，异性相吸）其结果使永久磁环７处于稳定的中间平衡状态。　　　　若相使永久磁环７离开此平衡位置时（即与齿型组件b产生相对位移）需要克服电磁力的作用才能實现，故增加了转向阻力使车辆高速运行更加稳定。与此相反当励磁线圈３通过负相电流时（f）），使永久磁环７处于不稳定的中间狀态略有外力作用便产生相对运动，故起到转向助力作用使低速或停车转向时更加轻便和机动。

EPS的构成如图d-zx-36所示：它由机械转向器、電动机、离合器、控制装置、转矩传感器和车速传感器组成在操纵转向盘时，扭矩传感器根据输入力的大小产生相应的电压信号由此EP統就可以检测出转向力的大小，同时根据车速传感器产生的脉冲信号又可测出车速再用于控制电动机的电流，从而形成适当的转向助力


        横向加速度·车速感应型四轮转向系统，其结构是在前轮的动力转向器上，再安装一个后轮专用的控制阀，产生一个大致与横向加速度成仳例的与前轮转向器阻力相平衡的油压，把该压力的油液送到后轮执行机构在执行机构中，如图d-zx-37所示装入高刚性弹簧，当与送来的油压达到平衡状态时输出杆便产生位移，从而带动后轮开始转向

        前轮转角，车速感应型四轮转向系统在该系统中，从油泵出来的油液直接流入图d-zx-39的电磁伺服阀按计算机指令，控制油液流入后轮执行机构

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