能力标准学完本任务，你应获得以下能力：①能认识转向器及转向器操纵机构各主要部件。任务描述请以下列任务为指导，完成相关知识的学习和实施练习：①查找认识转向器及转向器操纵机构主要部件和安装位置。②实施转向器拆装练习。因此，循环球式转向器广泛应用于各类各级汽车。实施步骤准备工作①小组接受工作任务，准备实训转向器、拆装工具、维修手册等配套器材，清理场地，做好实施准备工作。......
2023-08-19
汽车转向传动机构拆装与认识
【摘要】：能力标准学完本任务，你应获得以下能力：①能识别转向传动机构主要部件及其安装位置。与此同时，转向传动机构中的转向梯形机构也必须分成两段或三段。图7.19所示为几种独立悬架配用的转向传动机构示意图。实施步骤①依照任务工作单的引导，观察认识所用车辆的转向传动机构组成，查找各主要部件的安装位置，并填写任务工作单。②合理选择工具，并正确使用各类工具完成转向传动机构主要部件的拆装。
能力标准
学完本任务，你应获得以下能力：
①能识别转向传动机构主要部件及其安装位置。
②能正确完成转向传动机构的拆装。
任务描述
请以下列任务为指导，完成相关知识的学习和实施练习：
①查找及认识转向传动机构主要部件。
②实施转向传动机构拆装练习。
相关知识
转向传动机构的功能是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
与非独立悬架配用的转向传动机构
与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂及转向梯形机构，如图7.18（a）所示。在发动机位置较低或转向桥兼作驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形机构布置在前桥之前，如图7.18（b）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摆动，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如图7.18（c）所示。
图7.18 与非独立悬架配用的转向传动机构
1—转向器；2—转向摇臂：3—转向直拉杆；4—转向节臂；5—梯形臂；6—转向横拉杆
与独立悬架配用的转向传动机构
当转向轮采用独立悬架时，由于每个转向轮都需要相对于车架（或车身）作独立运动，因此，转向桥必须是断开式的。与此同时，转向传动机构中的转向梯形机构也必须分成两段或三段。图7.19所示为几种独立悬架配用的转向传动机构示意图。其中，图7.19（a）、图7.19（b）所示的机构与循环球式转向器配用，图7.19（c）、图7.19（d）所示的机构与齿轮齿条转向器配用。
图7.19 与独立悬架配用的转向传动机构
1—转向摇臂；2—转向直拉杆；3—左转向横拉杆；4—右转向横拉杆；5—左梯形臂；6—右梯形臂；7—摇臂；8—悬架左摆臂；9—悬架右摆臂；10—齿轮齿条式转向器
转向摇臂
图7.20 转向摇臂
1—转向摇臂轴；2—转向摇臂；3—球头销
图7.20所示为常见转向摇臂的结构形式，其大端具有三角细花键锥形孔，与转向摇臂轴连接，并用螺母固定；其小端用锥形孔与球头销柄部连接，并用螺母固定。转向摇臂安装后，从中间位置向两边摆动的角度应大致相等，故在将转向摇臂安装到摇臂轴上时，两者相应的角度位置应正确。为此，常在摇臂大孔外端面上和摇臂轴的外端面上各刻有短线，或是在两者的花键部分上都少铣一个齿作为装配标记。装配时应将标记对齐。
转向直拉杆
图7.21所示为解放CA1092型汽车的转向直拉杆，它是连接转向摇臂和转向节臂的杆件。
图7.21 CA1092型汽车转向直拉杆
1—端部螺塞；2—球头座；3—压缩弹簧；4—弹簧座；5、8—油嘴；6—座塞；7—直拉杆体；9—转向节臂球头销；10—油封垫；11—油封垫护套；12—转向摇臂；13—球头销
直拉杆体由两端扩大的钢管制成，在扩大的端部里装有由球头销、球头座、弹簧座、压缩弹簧及螺塞等为组件的球铰链。球头销的锥形部分与转向摇臂连接，并用螺母固定；球头部分通过钢管上开有的圆孔伸入钢管内前、后两个球头座之间。在螺塞和弹簧的作用下，球头与球头座紧靠。在使用中，弹簧缓冲了转向轮传来的冲击和振动，同时也保证当球头和球头座磨损后自动消除间隙。另外，钢管上装有油嘴，用来加注润滑油。直拉杆两端的弹簧装在球头销的同一侧，是保证直拉杆在受到向前或向后的冲击力时，都有一段弹簧起作用。
转向横拉杆
图7.22所示为转向横拉杆示意图，它由横拉杆体和两个旋装在两端的拉杆接头组成。横拉杆体用钢管制成，其两端加工有螺纹，一端为右旋，另一端为左旋，与横拉杆接头旋装连接。两端接头结构相同。旋转横拉杆体可使两端接头同时向里或向外移动而改变其长度，以调整前束值；接头的螺纹孔壁上开有轴向切口，故具有弹性，旋装到杆体上后可用螺栓夹紧。
任务实施
实施要求
☞任务目标与要求
①小组成员分工协作，利用汽车维修手册及实训资料，依据任务工作单制订工作计划，并通过小组自评或互评检查工作计划。
图7.22 转向横拉杆示意图
1—横拉杆接头；2—横拉杆体；3—夹紧螺栓；4—开口销；5—槽形螺母；6—防尘垫座；7—防尘垫；8—防尘罩；9—球头座；10—限位销；11—螺塞；12—弹簧；13—弹簧座；14—球头销
②识别转向传动机构主要部件，并确定主要部件安装位置。
③依照相应规范及正确方法完成转向传动机构的拆装。
☞注意事项
在任务实施过程中，严格遵守相关实验实训制度和规范的要求，注意职场健康与安全需求，做好废料的处理，并保持工作场所的整洁。
实施步骤
☞准备工作
①小组接受工作任务，准备实训车辆、拆装工具、维修手册等配套器材，清理场地，做好实施准备工作。
②组长带领组内成员阅读任务工作单，查阅相关手册或指导书，合理分工，制订任务计划，并检查计划有效性。
☞实施步骤
①依照任务工作单的引导，观察认识所用车辆的转向传动机构组成，查找各主要部件的安装位置，并填写任务工作单。
②合理选择工具，并正确使用各类工具完成转向传动机构主要部件的拆装。拆装过程中，请参考维修手册，严格按照相关技术标准和要求完成拆装任务。
☞评估总结
①回答指导教师提问，并接受指导教师相关考核。
②对本次任务完成过程及效果进行自我评价和小组互评，填写任务工作单。
③清洁工作场所，清点归还相关工具设备，完成本次任务。
任务工作单
知识拓展
动力转向系统
动力转向系统是利用发动机输出的部分机械能转换为压力能，对转向器施加液压或气压作用力，以减小驾驶员转动方向盘的操纵力，减轻驾驶疲劳，尤其在低速或车辆原地转向时操纵更加轻便。
动力转向系统按传递动力介质的不同分为气压式、液压式和电动式3种。
①气压式动力转向系统主要用于采用气压制动系统的货车和客车。
②液压式动力转向系统按液流形式可以分为常流式和常压式。
③电动式动力转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的电动动力式转向系统。该系统仅需要控制电动机电流的方向和幅值，不需要复杂的机械、液压机构。另外，该系统利用微机控制，为转向特性的设置提供了较高的自由度，因此，它有着非常广阔的开发和应用前景。动力转向系统的功能和分类
（1）常压式液压动力转向装置
图7.23所示为常压式液压动力转向装置的示意图。在汽车直线行驶，转向盘保持在中立位置时，转向控制阀经常处于关闭位置。转向油泵输出的压力油充入储能器。当储能器压力增加到规定值后，油泵即自动卸荷空转，从而使储能器压力得以限制在该规定值以下。驾驶员转动转向盘时，机械转向器通过转向摇臂等杆件使转向控制阀转入开启（工作）位置。此时，储能器中的压力油即流入转向动力缸。通过动力缸推杆输出的液压作用力，作用在转向传动机构上，以补充机械转向器输出力的不足。转向盘一停止运动，转向控制阀便随之恢复到关闭位置，于是转向加力作用终止。由此可知，无论转向盘处于中立位置还是转向位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，液压系统工作管路中总是保持高压。
图7.23 常压式液压动力转向装置示意图
1—转向油罐；2—转向油泵；3—储能器；4—转向动力缸；5—转向控制阀；6—机械转向器
（2）液压常流滑阀式动力转向装置
图7.24所示为常流式液压动力转向装置的示意图。不转向时，流量控制阀保持开启，转向动力缸由于活塞两边的工作腔都与低压回油管路相通而不起作用。转向油泵输出的油液流入转向控制阀，又由此流回转向油罐。因转向控制阀的节流阻力很小，故油泵输出压力也很低，油泵实际处于空转状态。当驾驶员转动转向盘，通过机械转向器使转向控制阀处于某一转弯方向相应的工作位置时，转向动力缸的相应工作腔与回油管路隔绝，转而与油泵输出管路相通，而动力缸的另一腔则仍然通回油管路。地面转向阻力经转向传动机构传到转向动力缸的推杆和活塞上，形成比转向控制阀节流阻力高得多的油泵输出管路阻力。于是转向油泵输出压力急剧升高，直到足以推动转向动力缸活塞为止。转向盘停止转动后，转向控制阀随即回复到中立位置，使动力缸停止工作。
图7.24 常流式液压动力转向装置示意图
1—转向油罐；2—转向油泵；3—安全阀；4—流量控制阀；5—单向阀；6—转向控制阀；7—机械转向器；8—转向动力缸
上述两种液压式动力转向装置相比，常压式的优点在于有储能器积蓄液压能，可以使用流量较小的转向油泵，而且还可在油泵不运转的情况下保持一定的转向加力能力，使汽车有可能持续行驶一定距离转向装置仍起作用，这一点对于重型汽车尤为重要。常流式的优点则是结构简单，油泵寿命较长，漏泄较少，消耗功率也较小。目前除少数重型汽车采用常压式动力转向装置外，其余多采用常流式动力转向装置。
（3）电动式电子控制动力转向系统
电动式电子控制动力转向系统的基本组成如图7.25所示。它主要由转矩传感器、转角传感器、车速传感器、电动机、电磁离合器、减速机构及电子控制单元（ECU）等组成。
电动式电子控制动力转向系统的基本原理是根据汽车行驶速度（车速传感器输出信号）、转矩及转向角信号，由ECU控制电动机及减速机构产生助力转矩，使汽车在低、中、高速下都能获得最佳的转向效果。
图7.25 电动式电子控制动力转向系统的组成
电动机连同离合器和减速器齿轮一起，通过一个橡胶底座安装在左车架上。电动机的输出转矩由减速齿轮增大，并通过万向节、转向器中的助力小齿轮将输出转矩送至齿条，向转向轮提供转矩。
ECU根据各传感器的信号确定助力转矩的幅值和方向，并且直接控制驱动电路，驱动电动机。
转矩传感器、转角传感器和汽车速度传感器为助力转矩的信号源。
（4）液压式电子控制动力转向系统
液压式电子控制动力转向系统是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了电子控制装置而构成的。根据控制方式的不同，它可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏控制式3种形式。
这里以反力控制式动力转向系统为例，反力控制式动力转向系统主要由转向控制阀、电磁阀、分流阀、转向动力缸、转向油泵、储油罐、车速传感器及电子控制单元组成。
反力控制式动力转向系统是按照车速的变化，由电子控制油压反力，调整动力转向器，从而使汽车在各种条件下转向盘上所需的转向操纵力都达到最佳状态。有时也将这种动力转向系统称为渐进性动力转向系统（Progressive Power Steering，PPS）。
PPS的结构如图7.26所示。在PPS的齿轮箱中，除了旧式动力转向装置中用来控制加力的主控制阀之外，又增设了反力油压控制阀和油压反力室。
经反力油压控制阀调整后的油压加到油压反力室内，扭杆与转向轴相连，当PPS根据油压反力的大小改变转向扭杆的扭曲量时，就可以控制转向时所要加的力。动力转向用的微处理器安装在ECU内，微处理器根据车速传感器的信号控制阀的输入电流；电磁阀设在反力控制阀上。
图7.26 渐进性动力转向系统结构
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