第五章转向系统 第一节转向方式与转向原理 转向系统的功用是用来操纵车辆的行驶方向。 一、转向方式 一是靠车辆的轮子相对车身偏转一定角度实现；二是靠改变行 走装置两侧的驱动力来实现；三是既改变两侧行走装置的驱动力 又使轮子偏转。 牌 (b)】 (c) 图3-1偏转车轮转向的儿种型式 (a)偏转前轮(b)偏转后轮(c)偏转前后轮(d)折腰转向 析城与电子工检学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 转向系统的功用是用来操纵车辆的行驶方向。 一、转向方式 一是靠车辆的轮子相对车身偏转一定角度实现；二是靠改变行 走装置两侧的驱动力来实现；三是既改变两侧行走装置的驱动力 又使轮子偏转。 第一节 转向方式与转向原理
第五章转向系统 第一节转向方式与转向原理 二、轮式车辆转向理论分析 (一)运动学分析 (b) 图3-2轮式车辆转向过程 根据转向时各车轮纯韵要求”，对群撸轮驱动的4×2轮式车 辆，转向时要满足以下三个条件： 1.通过驾驶人员的操纵来实现前轮的偏转，车轮偏转的程度决 定了车辆的转弯半径 机与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 二、轮式车辆转向理论分析 （一）运动学分析 根据转向时各车轮纯滚动的要求，对于后轮驱动的4×2轮式车 辆，转向时要满足以下三个条件： 1.通过驾驶人员的操纵来实现前轮的偏转，车轮偏转的程度决 定了车辆的转弯半径。 第一节 转向方式与转向原理
第五章转向系统 第一节转向方式与转向原理 2.两轮做纯滚动，要求内侧前轮偏转角比外侧偏转角β要 大，且满足以下关系： cotB-cota= M 若前、后轮同时异相位偏转转向，则上式为： M cotB-cota= 21 3.转向时，两个驱 动在同一时间内走过 的路程是不相等的外 侧驱动轮转的要快， 内侧驱动轮转的要慢， 即： (b) R+0.5B 图3-2轮式车辆转向过程 n R-0.5B (a)前轮转向(b)四轮异相位转向 机被与电子工程学强 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 L M 2 cot − cot＝ 2.两轮做纯滚动，要求内侧前轮偏转角α比外侧偏转角β要 大，且满足以下关系： L M cot − cot＝ 若前、后轮同时异相位偏转转向，则上式为： 3.转向时，两个驱 动在同一时间内走过 的路程是不相等的外 侧驱动轮转的要快， 内侧驱动轮转的要慢， 即： R 0.5B R 0.5B n n 1 2 − + = 第一节 转向方式与转向原理
第五章转向系统 第一节转向方式与转向原理 (二)动力学分析 假设： 1.四轮车辆的前轮直接装在同一前轴上，前轴中间与机体铰链； 2车辆是低速转向，这样可以不考虑离心惯性力的影响。 15月 0.5 图3-3轮式拖拉机等速直线行驶受力 图3-4轮式拖拉机等速转向行驶受力 机械与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 （二）动力学分析 假设： 1.四轮车辆的前轮直接装在同一前轴上，前轴中间与机体铰链； 2.车辆是低速转向，这样可以不考虑离心惯性力的影响。 第一节 转向方式与转向原理
第五章转向系统 第一节转向方式与转向原理 车辆前行时，其牵引力平衡方程式为： Pa=Pal+Pa2=Pre+Pla+Pr 转向时的牵引力平衡方程式为： P=P+Prcosa+Pasina+P'cosy 车辆转向时，土壤作用于车辆，并且相对于Q2点的总转向阻力 矩为各项阻力矩之和； M=M:e M:g+PiLrsiny+LPrsin a 车辆转向时的，地面作用于车轮的转向力矩为： MB =0.5B(P92-P)+LPacosa 假设P2则上式可写为： M LPBcosa 根据稳定转向的条件，转向力矩与转向阻力矩相平衡，即： MB=MΣ LPecosa=M-c+M-+P'Lrsiny+LPresina 【机城与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 Pq = Pq1 + Pq2 = Pf c + Pf q + PT 车辆前行时，其牵引力平衡方程式为： 转向时的牵引力平衡方程式为： P P P cosα P sinα P cosγ q f q f c B T = + + + 车辆转向时，土壤作用于车辆，并且相对于Q2点的总转向阻力 矩 为各项阻力矩之和； M M = M z c + M z q + PT LT sinγ + LPf csin 车辆转向时的，地面作用于车轮的转向力矩为： MB = 0.5B(Pq 2 − Pq 1 ) + LPB cos 假设 Pq2 ，则上式可写为： Pq1 = MB = LPB cos 根据稳定转向的条件，转向力矩与转向阻力矩相平衡，即： MB = M LPB cosα = Mz c + Mz q + PT LT sinγ + LPf csinα 第一节 转向方式与转向原理
第五章转向系统 第一节转向方式与转向原理 由上式可得转向力P为： M-c+M-d+P'Lrsiny+LPrsina Lcosa 汽车拖拉机等车辆转向会使发动机的负荷增大。假定直线行驶 时挂钩牵引力P,=较年辆转向与直线行驶时的牵引力平 衡方程可知，转向时内侧驱动轮推力需增大，即4P AP=P-P Pgsina-(1-cosa)Pre 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 与电子工学：用
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 由上式可得转向力PB为： Lcosα M M P L sinγ LP sinα P z c z q T T f c B + + + = 汽车拖拉机等车辆转向会使发动机的负荷增大。假定直线行驶 时挂钩牵引力 ，比较车辆转向与直线行驶时的牵引力平 衡方程可知，转向时内侧驱动轮推力需增大 ，即： P P cosγ T T = q q q B cosα Pf c ΔP = P − P = P sinα −(1− ) ΔPq 第一节 转向方式与转向原理
第五章转向系统 第二节轮式车辆转向系统 一、偏转车轮式转向系统基本组成 偏转车轮式转向系统由转向操纵机构、转向器、转向传动机构 和差速器等组成。其功用是将人的操纵变成相应的转向轮偏转， 并保证内、外转向轮的偏转角α、满足阿克曼公式。 转向传动机构通常有两种型式：转向梯形和双拉杆式。 图3-9偏转车辆转向机构 1.转向节臂2.横拉杆3.转向拉杆4.前轴 5.纵拉杆6.转向摇臂7.转向器8.方向盘 址新械与电子内工程学候 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 一、偏转车轮式转向系统基本组成 偏转车轮式转向系统由转向操纵机构、转向器、转向传动机构 和差速器等组成。其功用是将人的操纵变成相应的转向轮偏转， 并保证内、外转向轮的偏转角α、β满足阿克曼公式。 转向传动机构通常有两种型式：转向梯形和双拉杆式。 第二节 轮式车辆转向系统
第五章转向系统 第二节轮式车辆转向系统 二、转向操纵机构及转向器 （一)转向操纵机构 转向操纵机构有方向盘和操纵杆两类，方向盘又称为转向盘， 在空转阶段中的角行程称为自由行程。 (二)转向器 转向器的功用是将方向盘的转动通过传动副变为转向摇臂的摆 动，改变力的传递方向并增力，再通过传动机构拉动转向轮偏转。 汽车拖拉机等轮式车辆对转向器的基本要求是： (1)应有较大的传动比，以使操向省力； (2)具有较高的传动效率； (3)适当的传动可逆性，以便地面情况适当地反馈到方向盘 上来，操作人员能够获得“路感”； (4)传动间隙可以调整，以控制方向盘的自由间隙在规定的 范围内，保持操纵的灵敏性。 与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 二、转向操纵机构及转向器 （一）转向操纵机构 转向操纵机构有方向盘和操纵杆两类，方向盘又称为转向盘， 在空转阶段中的角行程称为自由行程。 （二）转向器 转向器的功用是将方向盘的转动通过传动副变为转向摇臂的摆 动，改变力的传递方向并增力，再通过传动机构拉动转向轮偏转。 汽车拖拉机等轮式车辆对转向器的基本要求是： （1）应有较大的传动比，以使操向省力； （2）具有较高的传动效率； （3）适当的传动可逆性，以便地面情况适当地反馈到方向盘 上来，操作人员能够获得“路感”； （4）传动间隙可以调整，以控制方向盘的自由间隙在规定的 范围内，保持操纵的灵敏性。 第二节 轮式车辆转向系统
第五章转向系统 第二节轮式车辆转向系统 1.球面蜗杆滚轮式转向器 特点：传动比大，操纵省力，传动效率较高，部分可逆。 图3-10环面蜗杆滚轮式转向器 1.下盖2.壳体3.球面蜗杆4.锥轴承5.转向轴6.滚轮轴7.滚针 8.三齿滚轮9.调整垫片10.U型垫圈11.螺母12.铜套13.摇臂 14.摇臂轴 析城与电子工程学理 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 1.球面蜗杆滚轮式转向器 特点：传动比大，操纵省力，传动效率较高，部分可逆。 第二节 轮式车辆转向系统
第五章转向系统 第二节轮式车辆转向系统 2.螺杆螺母循环式转向器 特点：传动比大，操纵省力，传动效率高，完全可逆。 10 23 1314 15161720 图3-11螺杆螺母循环球式转向器 1.螺母2.弹簧垫圈3.转向螺母4.壳体垫片5.壳体底盖6.壳体7.导管卡子 8.加油螺塞9.钢球导管10.轴承11、12.油封13、15.滚针轴承14.摇臂轴16.锁紧螺母 17.调整螺钉18、21.调整垫片19.侧盖20.螺栓22.钢环23.转向螺杆 与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第五章 转向系统 2.螺杆螺母循环式转向器 特点：传动比大，操纵省力，传动效率高，完全可逆。 第二节 轮式车辆转向系统