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汽車轉(zhuǎn)向系動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組成

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2011-06-26
  一、汽車轉(zhuǎn)向系的組成 

  汽車行駛過程中,經(jīng)常需要改變行駛方向,即所謂的轉(zhuǎn)向,這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志使汽車轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu),它將司機(jī)轉(zhuǎn)動方向盤的動作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕?通常是前輪)的偏轉(zhuǎn)動作。 

  按轉(zhuǎn)向力能源的不同,可將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系。 

  機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來源是人力,所有傳力件都是機(jī)械的,由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)(方向盤)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成。其中轉(zhuǎn)向器是將操縱機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃訖C(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(嚴(yán)格講是近似直線運(yùn)動)的機(jī)構(gòu),是轉(zhuǎn)向系的核心部件。 

  動力轉(zhuǎn)向系除具有以上三大部件外,其最主要的動力來源是轉(zhuǎn)向助力裝置。由于轉(zhuǎn)向助力裝置最常用的是一套液壓系統(tǒng),因此也就離不開泵、油管、閥、活塞和儲油罐,它們分別相當(dāng)于電路系統(tǒng)中的電池、導(dǎo)線、開關(guān)、電機(jī)和地線的作用。  

  二、轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向器形式 

  轉(zhuǎn)向器(也常稱為轉(zhuǎn)向機(jī))是完成由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動到直線運(yùn)動(或近似直線運(yùn)動)的一組齒輪機(jī)構(gòu),同時也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動裝置。歷史上曾出現(xiàn)過許多種形式的轉(zhuǎn)向器,目前較常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球-齒條齒扇式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等。其中第二、第四種分別是第一、第三種的變形形式,而蝸桿滾輪式則更少見。我們只介紹目前最常用,最有代表性的兩種形式:齒輪齒條式和循環(huán)球式。 

  齒輪齒條式:齒輪齒條方式的最大特點(diǎn)是剛性大,結(jié)構(gòu)緊湊重量輕,且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤,所以具有對路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn),但同時也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象。齒輪與齒條直接嚙合,將齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為齒條的直線運(yùn)動,使轉(zhuǎn)向拉桿橫向拉動車輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。齒輪并非單純的平齒輪,而是特殊的螺旋形狀,這是為了盡量減小齒輪與齒條之間的嚙合間隙,使轉(zhuǎn)向盤的微小轉(zhuǎn)動能夠傳遞到車輪,提高操作的靈敏性,也就是我們通常所說的減小方向盤的曠量。不過齒輪嚙合過緊也并非好事,它使得轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時的操作力過大,人會感到吃力。 

  循環(huán)球式:這種轉(zhuǎn)向裝置是由齒輪機(jī)構(gòu)將來自轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行減速,使轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合,因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動,螺母再與扇形齒輪嚙合,直線運(yùn)動再次變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動,使連桿臂搖動,連桿臂再使連動拉桿和橫拉桿做直線運(yùn)動,改變車輪的方向。  

  三、動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 

  動力轉(zhuǎn)向機(jī)是利用外部動力協(xié)助司機(jī)輕便操作轉(zhuǎn)向盤的裝置。隨著最近汽車發(fā)動機(jī)馬力的增大和扁平輪胎的普遍使用,使車重和轉(zhuǎn)向阻力都加大了,因此動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)越來越普及。值得注意的是,轉(zhuǎn)向助力不應(yīng)是不變的,因為在高速行駛時,輪胎的橫向阻力小,轉(zhuǎn)向盤變得輕飄,很難捕捉路面的感覺,也容易造成轉(zhuǎn)向過于靈敏而使汽車不易控制。所以在高速時要適當(dāng)減低動力,但這種變化必須平順過渡。 

  (一)液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置 

  液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,利于改善轉(zhuǎn)向操作感覺,但液體流量的增加會加重泵的負(fù)荷,需要保持怠速旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。 

  (二)電動式動力轉(zhuǎn)向裝置 

  電動式動力轉(zhuǎn)向裝置是最新形式的轉(zhuǎn)向裝置,由于它節(jié)能,故受到人們的重視。它是利用蓄電池轉(zhuǎn)動電機(jī)產(chǎn)生推力。由于不直接使用發(fā)動機(jī)的動力,所以大大降低了發(fā)動機(jī)的功率損失(液壓式最大損失5-10馬力),且不需要液壓管路,便于安裝。尤其有利于中置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動的汽車。但目前電動式動力轉(zhuǎn)向裝置所得動力還比不上液壓式,所以只限用于前輪軸輕的中置發(fā)動機(jī)后驅(qū)動的汽車上。 

  (三)電動液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置 

  即由電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)向助力泵并由計算機(jī)控制的方式,它集液壓式和電動式的優(yōu)點(diǎn)于一體。因為是計算機(jī)控制,所以轉(zhuǎn)向助力泵不必經(jīng)常工作,節(jié)省了發(fā)動機(jī)的功率。這種方式結(jié)構(gòu)緊湊,便于安裝布置,但液壓產(chǎn)生的動力不能太大,所以適用排量小的汽車。