拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

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1、2021/6/16 1 第 十 三 章 轉(zhuǎn) 向 系主 要 內(nèi) 容 ：u13.1 轉(zhuǎn) 向 方 式 與 轉(zhuǎn) 向 原 理 轉(zhuǎn) 向 器 u13.2 輪 式 車 輛 轉(zhuǎn) 向 系重 點(diǎn) ： 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 基 本 組 成 及 其 工 作 原 理難 點(diǎn) ：車 輛 轉(zhuǎn) 向 原 理 ； 各 種 轉(zhuǎn) 向 方 式 的 工 作 原 理 ； 2021/6/16 2 13.1 轉(zhuǎn) 向 方 式 與 轉(zhuǎn) 向 原 理一 、 轉(zhuǎn) 向 方 式 （有三種）1、靠車輛的輪子相對車身偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度來實(shí)現(xiàn)；2、靠改變行走裝置兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)；3、既改變兩側(cè)行走裝置的驅(qū)動(dòng)力又使輪子偏轉(zhuǎn)。 汽車與大多數(shù)輪式拖拉機(jī)采用第一種轉(zhuǎn)向方式，履帶拖

2、拉機(jī)和無尾輪手扶拖拉機(jī)采用第二種轉(zhuǎn)向方式，有尾輪手扶拖拉機(jī)及輪式拖拉機(jī)在某種情況下（如在田間作業(yè)時(shí)）采用第三種轉(zhuǎn)向方式。 2021/6/16 3 偏 轉(zhuǎn) 車 輪 轉(zhuǎn) 向 的 幾 種 型 式a-偏 轉(zhuǎn) 前 輪 b-偏 轉(zhuǎn) 后 輪 c-偏 轉(zhuǎn) 前 后 輪 d-折 腰 2021/6/16 4 二 、 輪 式 車 輛 轉(zhuǎn) 向 理 論 分 析（ 一 ） 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 分 析 輪 式 車 輛 順 利 完 成 轉(zhuǎn) 向 的 基 本 要 求 ： 各 車 輪 作純 滾 動(dòng) 。 為 了 滿 足 這 一 要 求 ， 車 輛 在 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 各 車 輪 軸 心線 應(yīng) 通 過 同 一 瞬 心 軸 線 ， 其 投 影 點(diǎn) 如

3、 圖 3-2中 O點(diǎn) ，水 平 投 影 車 輛 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 車 身 繞 瞬 心 O點(diǎn) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 因 車 輛轉(zhuǎn) 向 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 彎 半 徑 R隨 前 輪 偏 轉(zhuǎn) 角 的 變 化 而 變 化 ，所 以 稱 O點(diǎn) 為 瞬 時(shí) 轉(zhuǎn) 向 中 心 。 2021/6/16 5 轉(zhuǎn) 向 演 示 2021/6/16 6 輪 式 車 輛 轉(zhuǎn) 向 過 程 O Oa-前 輪 轉(zhuǎn) 向 b-四 輪 異 相 位 轉(zhuǎn) 向 2021/6/16 7 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 4 2輪 式 車 輛 轉(zhuǎn) 向 對 于 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 42輪 式 車 輛 ， 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 必 須 滿 足以 下 三 個(gè) 條 件 ：u（ 1） 通 過 駕 駛

4、 人 員 的 操 縱 來 實(shí) 現(xiàn) 前 輪 的 偏 轉(zhuǎn) ， 車輪 的 偏 轉(zhuǎn) 的 程 度 決 定 了 車 輛 的 轉(zhuǎn) 彎 半 徑 ；u（ 2） 兩 前 輪 作 純 滾 動(dòng) ；u（ 3） 兩 后 輪 作 純 滾 動(dòng) 。 2021/6/16 8 兩 輪 偏 轉(zhuǎn) 角 的 關(guān) 系該 式 即 為 阿 克 曼 公 式 。式 中 ： M 兩 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 立 軸 與 前 輪 軸 心 線 交 點(diǎn) 之 間 距 離 ； L 車 輛 前 后 軸 距 。若 為 前 、 后 輪 同 時(shí) 異 相 位 偏 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 向 ， 如 圖 3-2b則 式 3-1為 ： LMctgctg （ 2） 兩 前 輪 作 純 滾 動(dòng) ， 要 求

5、內(nèi) 側(cè) 前 輪 偏 轉(zhuǎn) 角 比 外側(cè) 前 輪 偏 轉(zhuǎn) 角 要 大 ， 內(nèi) 、 外 側(cè) 前 輪 偏 轉(zhuǎn) 角 的 關(guān) 系 為 ： 2LMctgctg （ 3-1） 2021/6/16 9 兩 側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 轉(zhuǎn) 速 關(guān) 系 轉(zhuǎn) 向 時(shí) ， 兩 個(gè) 驅(qū) 動(dòng) 輪 在 同 一 時(shí) 間 內(nèi) 走 過 的 路 程是 不 相 等 的 ， 外 側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪 轉(zhuǎn) 得 要 快 ， 而 內(nèi) 側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪轉(zhuǎn) 得 慢 ， 即 5.0 5.012 BR BRnn 式 中 ： n1、 n2 分 別 為 慢 、 快 速 側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪 轉(zhuǎn) 速 ； R 轉(zhuǎn) 彎 半 徑 ； B 后 軸 輪 距 。 2021/6/16 10

6、（ 二 ） 動(dòng) 力 學(xué) 分 析 車 輛 在 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 的 受 力 比 較 復(fù) 雜 。 為 便 于 分 析 做 以下 假 設(shè) ：（ 1） 四 輪 車 輛 的 兩 前 輪 直 接 裝 在 同 一 前 軸 上 ， 前 軸中 間 與 機(jī) 體 鉸 接 ；（ 2） 車 輛 是 低 速 轉(zhuǎn) 向 ， 這 樣 可 以 不 考 慮 離 心 慣 性 力的 影 響 。 輪 式 車 輛 在 水 平 地 面 上 直 行 和 低 速 穩(wěn) 定 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 的受 力 如 圖 3-3、 圖 3-4所 示 。 2021/6/16 11 輪 式 拖 拉 機(jī) 等 速 直 線 行 駛 受 力 P q2 P q1P T 0.5P fc0

7、.5P fq0.5P fc0.5P fq 21 Tfqfcqqq PPPPPP 式 中 ： Pq 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 總 推 動(dòng) 力 ， 即兩 側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪 推 力 Pq1與 Pq2之 和 ； Pfc 前 輪 滾 動(dòng) 阻 力 ， 每 側(cè)前 輪 滾 動(dòng) 阻 力 為 0 5Pfc Pfq 驅(qū) 動(dòng) 輪 滾 動(dòng) 阻 力 ， 每側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪 滾 動(dòng) 阻 力 為 0 5Pfq； PT 掛 鉤 牽 引 阻 力 。 2021/6/16 12 輪 式 拖 拉 機(jī) 等 速 轉(zhuǎn) 向 行 駛 受 力q2L T TO2O1PB Mzq Mzc0.5Pfq0.5Pfq 0.5Pfc0.5Pfc O 2021/6/16 1

8、3 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 的 牽 引 平 衡 方 程 為 ： cossincos TBfcfqq PPPPP 式中： 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 總 推 力 ， 為 兩 側(cè) 驅(qū) 動(dòng) 輪推 力 與 之 和 ； 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 掛 勾 牽 引 力 ； 作 用 線 與 車 輛 縱 向 對 稱 軸 線 間 的 夾角 。 qPTP TP 2021/6/16 14 總 轉(zhuǎn) 向 阻 力 矩 sinsin fcTTzqzc LPLpMMM 車 輛 轉(zhuǎn) 向 時(shí) ， 土 壤 作 用 于 車 輛 、 并 相 對 于 O2點(diǎn) 的 總 轉(zhuǎn) 向 阻 力 矩 為 各 項(xiàng) 阻 力 矩 之 和 ， 即 ： 式中： 分 別 為 前 、 后 輪

9、 的 轉(zhuǎn) 向 阻 力 矩 ； LT PT作 用 點(diǎn) 至 O2點(diǎn) 的 間 距 。zqzc MM 、 2021/6/16 15 車 輪 的 轉(zhuǎn) 向 力 矩 cos)(5.0 12 BqqB LPPPBM 車 輛 轉(zhuǎn) 向 時(shí) ， 地 面 作 用 于 車 輪 的 轉(zhuǎn) 向 力 矩 為 ： 因 輪 式 車 輛 后 橋 （ 驅(qū) 動(dòng) 橋 ） 裝 有 差 速 器 ， 能將 中 央 傳 動(dòng) 傳 來 的 力 矩 近 似 平 均 地 分 配 給 兩 則 驅(qū)動(dòng) 輪 ， 所 以 可 以 假 定 = ， 因 而 式 上 式 可 寫成 1qP 2qP cosBB LPM 2021/6/16 16 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 力 矩 的 平

10、衡 根 據(jù) 穩(wěn) 定 轉(zhuǎn) 向 的 條 件 ， 轉(zhuǎn) 向 力 矩 與 轉(zhuǎn) 向 阻 力 矩相 平 衡 ， 即 ： MM B sinsincos fcTTzqzcB LPLpMMLP tgPL PLMMP fcTTzqzcB cos sin 2021/6/16 17 前 輪 和 土 壤 間 的 側(cè) 向 附 著 性 能 轉(zhuǎn) 向 力 PB是 土 壤 對 偏 轉(zhuǎn) 的 前 輪 產(chǎn) 生 的 軸 向 反 力 ，因 而 PB的 大 小 取 決 于 前 輪 和 土 壤 間 的 側(cè) 向 附 著 性 能 。ccB GP 前 輪 側(cè) 向 附 著 系 數(shù) 。 前 輪 胎 面 的 縱 向 環(huán) 狀條 形 花 紋 可 增 大 值 ；

11、 G c 前 輪 對 土 壤 的 垂 直 作 用 力 。c c 2021/6/16 18 13.2 輪 式 車 輛 轉(zhuǎn) 向 系一、偏轉(zhuǎn)車輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成轉(zhuǎn) 向 操 縱 機(jī) 構(gòu) 轉(zhuǎn) 向 器 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 2021/6/16 19 分 類機(jī)械轉(zhuǎn)向系 轉(zhuǎn) 向 盤轉(zhuǎn) 向 軸轉(zhuǎn) 向 萬 向 節(jié)轉(zhuǎn) 向 器轉(zhuǎn) 向 搖 臂轉(zhuǎn) 向 直 拉 桿轉(zhuǎn) 向 節(jié) 臂轉(zhuǎn) 向 節(jié) 梯 形 臂 橫 拉 桿 轉(zhuǎn) 向 梯 形 2021/6/16 20 機(jī) 械 式 轉(zhuǎn) 向 系 的 工 作 過 程 2021/6/16 21 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 系機(jī) 械 轉(zhuǎn) 向 器轉(zhuǎn) 向 搖 臂轉(zhuǎn) 向 拉 桿轉(zhuǎn) 向 節(jié) 梯 形 臂 轉(zhuǎn) 向 橫

12、 拉 桿轉(zhuǎn) 向 油 罐轉(zhuǎn) 向 油 泵轉(zhuǎn) 向 控 制 閥 轉(zhuǎn) 向 動(dòng) 力 缸 2021/6/16 22 二 、 轉(zhuǎn) 向 操 縱 機(jī) 構(gòu) 及 轉(zhuǎn) 向 器1-轉(zhuǎn) 向 節(jié) 臂 2-橫 拉 桿 3-轉(zhuǎn) 向 拉 桿 4-前 軸 5-縱 拉 桿 6-轉(zhuǎn) 向 搖 臂 7-轉(zhuǎn) 向 器 8-方 向 盤（一）轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 方 向 盤 操 縱 桿 兩 類 輪 式 車 輛 方 向 盤的 自 由 行 程 為 20o 30o。 2021/6/16 23 （ 二 ） 轉(zhuǎn) 向 器u功用： 增 大 轉(zhuǎn) 向 盤 傳 到 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 的 力 ， 并 改 變 力 的 傳 遞 方向 。 u概念： 正 向 傳 動(dòng) ： 作 用 力 從 轉(zhuǎn)

13、向 盤 傳 到 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 的 過 程 。 逆 向 傳 動(dòng) ： 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 將 地 面 的 沖 擊 力 傳 到 轉(zhuǎn) 向 盤的 過 程 。 2021/6/16 24 （ 二 ） 轉(zhuǎn) 向 器u概念： 極 限 可 逆 式 轉(zhuǎn) 向 系 ： 當(dāng) 地 面 沖 擊 力 很 大 時(shí) ， 沖 擊力 才 能 傳 到 轉(zhuǎn) 向 盤 上 ， 即 正 效 率 遠(yuǎn) 大 于 逆 效 率 的轉(zhuǎn) 向 器 。 轉(zhuǎn) 向 盤 由 行 程 ： 轉(zhuǎn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 向 盤 消 除 傳 動(dòng) 副 之 間 的 間隙 后 ， 車 輪 才 偏 轉(zhuǎn) ， 此 時(shí) 轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 過 的 角 度 為 轉(zhuǎn)向 盤 自 由 行 程 。 2021/6/16 25

14、 1 球 面 蝸 桿 滾 輪 式 轉(zhuǎn) 向 器其 傳 動(dòng) 副是 一 個(gè) 球面 蝸 桿 和帶 有 幾 個(gè)齒 的 滾 輪構(gòu) 成 。 1-下 蓋 2-殼 體 3-球 面 蝸 桿 4-錐 軸 承 5-轉(zhuǎn) 向 軸 6-滾 輪 軸 7-滾 針8-三 齒 滾 輪 9-調(diào) 整 墊 片 10-U型 墊 圈 11-螺 母 12-銅 套 13-搖 臂 14-搖 臂 軸 2021/6/16 26 結(jié) 構(gòu) ： 有 兩 級 傳 動(dòng) 副 ： 第 一 級 是 螺 桿 螺 母 循 環(huán) 球 ， 因鋼 球 夾 入 螺 桿 螺 母 之 間 ， 變 滑 動(dòng) 摩 擦 為 滾 動(dòng) 摩 擦 ，提 高 了 傳 動(dòng) 效 率 。 第 一 級 螺 桿

15、 螺母 傳 動(dòng) 副第 二 級 齒 條 齒扇 傳 動(dòng) 副2.螺 桿 螺 母 循 環(huán) 球 式 轉(zhuǎn) 向 器 2021/6/16 27 循 環(huán) 球 式 轉(zhuǎn) 向 器 工 作 過 程 特 點(diǎn) ：正 傳 動(dòng) 效 率 很 高 ，操 縱 輕 便 ， 使 用壽 命 長 。 但 逆 效率 也 高 ， 容 易 將路 面 沖 擊 力 傳 到轉(zhuǎn) 向 盤 上 。 2021/6/16 28 3 螺 桿 曲 柄 指 銷 式 轉(zhuǎn) 向 器 該 轉(zhuǎn) 向 器 的 傳 動(dòng) 副 以 轉(zhuǎn) 向 蝸 桿 5為 主 動(dòng) 件 ， 其 從 動(dòng) 件 是裝 在 搖 臂 軸 2上 曲 柄 4端 部 的 指 銷 。 曲 柄 銷 插 在 蝸 桿 的 螺 旋 槽

16、中 。 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 蝸 桿 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 使 曲 柄 銷 繞 搖 臂 軸 作 圓 弧 運(yùn) 動(dòng) ， 同 時(shí)帶 動(dòng) 搖 臂 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 2021/6/16 29 4 齒 輪 齒 條 式 轉(zhuǎn) 向 器齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 由 方 向 盤 、 轉(zhuǎn) 向 軸 、 方 向 節(jié) 、轉(zhuǎn) 動(dòng) 軸 、 轉(zhuǎn) 向 器 、 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 桿 和 轉(zhuǎn) 向 輪 等 組 成 。方 向 盤 操 縱 轉(zhuǎn) 向 器 內(nèi) 的 齒 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 齒 輪 與 齒 條緊 密 嚙 合 ， 推 動(dòng) 齒 條 左 、 右 移 動(dòng) ， 通 過 傳 動(dòng) 桿 帶動(dòng) 轉(zhuǎn) 向 輪 擺 動(dòng) ， 從 而 改 變 轎 車 行 駛 的 方 向 。 202

17、1/6/16 30 齒 輪 齒 條 式 轉(zhuǎn) 向 器 圖 示轉(zhuǎn) 向 過 程 ：轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 向 軸 萬 向節(jié) 轉(zhuǎn) 向 器 轉(zhuǎn) 向 輪 2021/6/16 31 齒 輪 齒 條 式 轉(zhuǎn) 向 器 的 工 作 過 程 2021/6/16 32 特 點(diǎn) ：u 與 蝸 桿 扇 形 齒 輪 等 其 它 類 型 的 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 比 較 ， 省去 了 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 和 轉(zhuǎn) 向 縱 拉 桿 ， 簡 化 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ， 具有 構(gòu) 件 簡 單 ， 傳 動(dòng) 效 率 高 的 優(yōu) 點(diǎn) 。u 而 且 它 的 逆 傳 動(dòng) 效 率 也 高 ， 在 車 輛 行 駛 時(shí) 可 以 保證 偏 轉(zhuǎn) 車 輪 的 自 動(dòng) 回 正

18、， 駕 駛 者 的 路 感 性 強(qiáng) 。 u 應(yīng) 用 ： 上 海 桑 塔 納 、 天 津 夏 利 、 南 京 依 維 柯 輕型 貨 車 2021/6/16 33 三 、 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu)功 用 ： 將 轉(zhuǎn) 向 器 輸 出 的 力 傳 給 轉(zhuǎn) 向 輪 ， 且 使 二 轉(zhuǎn)向 輪 偏 轉(zhuǎn) 角 按 一 定 的 關(guān) 系 變 化 ， 實(shí) 現(xiàn) 汽 車 順 利轉(zhuǎn) 向 。 要 求 ： 較 大 的 剛 度 和 強(qiáng) 度 吸 收 振 動(dòng) 、 緩 沖 分 類 ： 前 置 式 、 后 置 式 非 獨(dú) 立 懸 架 配 用 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 、 獨(dú) 立 懸 架配 用 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 、 2021/6/16

19、34 配 合 非 獨(dú) 立 懸 架 的 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu)5 64 32 11-轉(zhuǎn) 向 器 2-搖 臂 3-縱 拉 桿 4-節(jié) 臂 5-梯 形 臂 6-橫 拉 桿 2021/6/16 35 配 合 獨(dú) 立 懸 架 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu)1 2 4 985 7 631-搖 臂 2-直 拉 桿 3、 4左 右 橫 拉 桿 5、 6-左 右 梯 形 臂 7-搖 桿 8、 9-懸 架 左 右 擺 臂 2021/6/16 36 配 獨(dú) 立 懸 架 的 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu)1 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 ； 2 轉(zhuǎn) 向 直 拉 桿 ； 3 左 轉(zhuǎn) 向 橫 拉 桿 ； 4 右 轉(zhuǎn)向 橫 拉 桿 ； 5 左 梯 形

20、臂 ； 6 右 梯 形 臂 ； 7 搖 桿 ； 8 懸架 左 擺 管 ； 9 懸 架 2021/6/16 37 獨(dú) 立 懸 架 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 當(dāng) 轉(zhuǎn) 向 輪 獨(dú) 立 懸 掛 時(shí) ， 每 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 輪 都 需 要 相對 于 車 架 作 獨(dú) 立 運(yùn) 動(dòng) ， 因 而 轉(zhuǎn) 向 橋 必 須 是 斷 開 式的 。 與 此 相 應(yīng) ， 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 中 的 轉(zhuǎn) 向 梯 形 也 必須 分 成 兩 段 或 三 段 ， 并 且 由 在 平 行 于 路 面 的 平 面中 擺 動(dòng) 的 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 直 接 帶 動(dòng) 或 通 過 轉(zhuǎn) 向 直 拉 桿 和轉(zhuǎn) 向 節(jié) 臂 帶 動(dòng) 。 202

21、1/6/16 38 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 部 件1、 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 大 端 與 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 軸 相連 ， 小 端 與 轉(zhuǎn) 向 拉 桿 絞 接 。 搖 臂 與 搖 臂 軸 安 裝 時(shí)要 對 正 記 號 ， 以 保 證 搖 臂從 中 間 向 兩 邊 擺 動(dòng) 時(shí) 擺 角大 致 相 同 。 2021/6/16 39 2、 轉(zhuǎn) 向 主 拉 桿 在 轉(zhuǎn) 向 輪 偏 轉(zhuǎn) 而 且 因 懸 架 彈 性 變 形 而 相 對 于車 架 跳 動(dòng) 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 向 直 拉 桿 與 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 及 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 臂的 相 對 運(yùn) 動(dòng) 都 是 空 間 運(yùn) 動(dòng) 。 因 此 ， 為 了 不 發(fā) 生 運(yùn)動(dòng) 干 涉 ， 三

22、 者 之 間 的 連 接 件 都 是 球 形 鉸 鏈 。 接 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 臂螺 塞 調(diào) 彈 簧 6的預(yù) 緊 度 油 嘴 球 頭 銷直 拉 桿 接 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 2021/6/16 40 3、 轉(zhuǎn) 向 橫 拉 桿 兩 接 頭 借 螺 紋 與 橫 拉 桿 體 連 接 。 接 頭 旋 裝 到 橫拉 桿 體 上 后 ， 用 夾 緊 螺 栓 夾 緊 。 橫 拉 桿 體 兩 端 的 螺紋 ， 一 為 右 旋 ， 一 為 左 旋 。 因 此 ， 在 旋 松 夾 緊 螺 栓以 后 ， 轉(zhuǎn) 動(dòng) 橫 拉 桿 體 ， 可 改 變 橫 拉 桿 的 總 長 度 ， 來調(diào) 節(jié) 前 輪 前 束 2021/6/16 41

23、四 、 差 速 器功 用 ： 使 左 右 車 輪 可 以 不 同 的 轉(zhuǎn) 速 進(jìn) 行 純 滾 動(dòng) 或 直線 行 駛 。 將 主 減 速 器 傳 來 的 扭 矩 平 均 分 給 兩 半 軸 ，使 兩 側(cè) 的 車 輪 驅(qū) 動(dòng) 力 相 等 。 分 類 ： 1、 輪 間 差 速 器 軸 間 差 速 器 2、 普 通 差 速 器 防 滑 差 速 器 2021/6/16 42 （ 一 ） 簡 單 （ 普 通 ） 差 速 器21 356 4 BCA 1 2 A C B0r A C B3r30rr3 33 33r31、 2-半 軸 齒 輪 3-行 星 齒 輪 4-行 星 齒 輪 軸 5-差 速 器 殼 體 6

24、-主 減 速 器 從 動(dòng) 齒 輪 1、 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 分 析 2021/6/16 43 差 速 器 工 作 原 理A、 運(yùn) 動(dòng) 特 性 ：直 線 行 駛 時(shí) ： n1=n2=nk 2021/6/16 44 直 線 行 駛 時(shí) 當(dāng) 行 星 齒 輪 3只 隨 行 星 架 繞 差 速 器 旋 轉(zhuǎn) 軸 線 公 轉(zhuǎn)時(shí) ， 處 在 同 一 半 徑 r上 的 A、 B、 C三 點(diǎn) 的 圓 周 速 度都 相 等 （ 圖 3-17b） ， 其 值 為 r。 于 是 有 ： 0 021 即 差 速 器 不 起 差 速 作 用 ， 兩 半 軸 角 速 度 等 于差 速 器 殼 的 角 速 度 。 2021/6/16

25、45 轉(zhuǎn) 彎 行 駛 時(shí) 由 于 自 轉(zhuǎn) 力 矩 的產(chǎn) 生 ， 行 星 齒 輪與 行 星 齒 輪 軸 之間 產(chǎn) 生 摩 擦 力 矩 。 路 面 對 車 輪 的 附加 力 P使 行 星 齒輪 受 力 不 平 衡 ，產(chǎn) 生 自 轉(zhuǎn) 力 矩 。 P P由 于 行 星 齒 輪 的 公 轉(zhuǎn) 與 自 轉(zhuǎn) 同 時(shí) 發(fā) 生 ， 轉(zhuǎn) 彎 時(shí) 外 輪 快 轉(zhuǎn) ， 內(nèi) 輪 慢 轉(zhuǎn) ， 兩 輪 產(chǎn) 生 差 速 。 P P 2021/6/16 46 轉(zhuǎn) 彎 行 駛 時(shí) 轉(zhuǎn) 速 關(guān) 系 當(dāng) 行 星 齒 輪 除 公 轉(zhuǎn) 外 ， 還 繞 本 身 的 行 星 齒 輪軸 以 角 速 度 3 自 轉(zhuǎn) 時(shí) ，嚙 合 點(diǎn) A的 圓 周

26、 速 度 為 嚙 合 點(diǎn) B的 圓 周 速 度 為 3301 rrr 3302 rrr )()( 33033021 rrrrrr 021021 22 nnn 或 2021/6/16 47 2 動(dòng) 力 學(xué) 分 析 在 上 述 差 速 器 中 ， 由 中 央 傳 動(dòng) 或 主 減 速 器 傳 來的 轉(zhuǎn) 矩 M0經(jīng) 差 速 器 殼 、 行 星 齒 輪 軸 和 行 星 齒 輪 傳給 半 軸 齒 輪 。 行 星 齒 輪 相 當(dāng) 一 個(gè) 等 臂 杠 桿 ， 而 兩 個(gè)半 軸 齒 輪 半 徑 也 是 相 等 的 。 因 此 當(dāng) 行 星 齒 輪 沒 有 自轉(zhuǎn) 時(shí) ， 總 是 將 轉(zhuǎn) 矩 M0平 均 分 配 給

27、左 、 右 兩 半 軸 齒輪 ， 即 ： 021 5.0 MMM 2021/6/16 48 扭 矩 分 配 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 行 星 齒 輪 孔 與 行 星 齒 輪 軸 間 以 及 齒 輪 背部 與 差 速 器 殼 之 間 都 產(chǎn) 生 摩 擦 。 行 星 齒 輪 所 受 的 摩擦 力 矩 MT方 向 與 其 轉(zhuǎn) 速 n4方 向 相 反 ； 此 摩 擦 力 矩 使行 星 齒 輪 分 別 對 左 右 半 軸 齒 輪 附 加 作 用 了 大 小 相 等兩 方 向 相 反 的 兩 個(gè) 圓 周 力 F1和 F2。 F1使 傳 到 轉(zhuǎn) 得 快的 半 軸 上 的 轉(zhuǎn) 矩 M1減 小 ， 而 F2卻 使 傳 到 轉(zhuǎn)

28、 得 慢 的 右半 軸 上 的 轉(zhuǎn) 矩 M2增 加 。 因 此 ， 當(dāng) 左 右 驅(qū) 動(dòng) 車 輪 存 在轉(zhuǎn) 速 差 時(shí) ， )(5.0 01 TMMM )(5.0 02 TMMM 快 速 側(cè) ： 慢 速 側(cè) ：12 /MMK 鎖 緊 系 數(shù) K : 2021/6/16 49 扭 矩 特 性直 線 行 駛 時(shí) ， 行星 齒 輪 沒 有 自 轉(zhuǎn) ，轉(zhuǎn) 矩 平 均 分 配 給左 、 右 半 軸 。 右 轉(zhuǎn) 彎 時(shí) ， 行 星 齒 輪 自 轉(zhuǎn) ， 產(chǎn) 生 摩 擦 轉(zhuǎn)矩 M4， 使 轉(zhuǎn) 速 快 的 半 軸 1的 轉(zhuǎn) 矩 減 小 ， 使轉(zhuǎn) 速 快 的 半 軸 2的 轉(zhuǎn) 矩 增 大 ， 但 由 于 M4，很

29、小 ， 半 軸 1、 2的 轉(zhuǎn) 矩 幾 乎 不 變 ， 仍 為平 均 分 配 。 2021/6/16 50 普 通 差 速 器 結(jié) 構(gòu) 行 星 錐 齒 輪 差 速 器 2021/6/16 51 桑 塔 納 轎 車 差 速 器 分 解 圖 2021/6/16 52 差 速 器 工 作 情 況行 星 齒 輪 運(yùn) 動(dòng) ： 1、 公 轉(zhuǎn) 2、 自 轉(zhuǎn) 2021/6/16 53 直 線 行 駛 時(shí) 的 差 速 器 2021/6/16 54 轉(zhuǎn) 彎 行 駛 時(shí) 的 差 速 器 2021/6/16 55 （ 二 ） 防 滑 差 速 器1、 強(qiáng) 制 鎖 住 式 差 速 器 在 路 況 不 好 時(shí) ， 通 過

30、使 用 差 速 鎖 ， 使 兩 根 半軸 連 成 一 體 ， 防 止 一 側(cè) 車 輪 打 滑 使 另 一 側(cè) 車輪 不 能 驅(qū) 動(dòng) 。 2、 自 鎖 式 差 速 器 在 兩 半 軸 轉(zhuǎn) 速 不 等 時(shí) ， 行 星 齒 輪 自 轉(zhuǎn) ， 差 速器 所 受 摩 擦 力 矩 與 快 轉(zhuǎn) 半 軸 旋 向 相 反 ， 與 慢轉(zhuǎn) 半 軸 旋 向 相 同 ， 故 能 夠 自 動(dòng) 地 向 慢 轉(zhuǎn) 一 方多 分 配 一 些 轉(zhuǎn) 矩 。 2021/6/16 56 差 速 鎖 結(jié) 構(gòu) 簡 圖差 速 鎖 差 速 鎖a-半 軸 與 差 速 器 殼 聯(lián) 接 b-兩 半 軸 聯(lián) 接差 速 鎖 差 速 鎖 2021/6/16

31、57 牙 嵌 自 由 輪 式 差 速 器1、 2-差 速 器 殼 體 3-主 動(dòng) 環(huán) 4-從 動(dòng) 環(huán) 5-彈 簧 6-墊 圈 7-花 鍵 轂 8-消 聲 環(huán) 9-中 心 環(huán) 10-卡環(huán) 11-中 心 環(huán) 裝 配 孔 2021/6/16 58 牙 嵌 自 由 輪 式 差 速 器 工 作 原 理 3 4 98A1、 2-差 速 器 殼 體 3-主 動(dòng) 環(huán) 4-從 動(dòng) 環(huán) 5-彈 簧 6-墊 圈 7-花 鍵 轂 8-消 聲 環(huán) 9-中 心 環(huán) 10-卡 環(huán) 11-中 心 環(huán) 裝 配 孔 2021/6/16 59 2 滑 塊 凸 輪 式 差 速 器 1-外 凸 輪 2、 7-左 、 右差 速 器 殼

32、體 3、 4-卡 環(huán) 5-滑 塊 6-內(nèi) 凸 輪 2021/6/16 60 1 2 ff 126 滑 塊 凸 輪 式 差 速 器 工 作 原 理 2021/6/16 61 五 、 轉(zhuǎn) 向 加 力 裝 置 采 用 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 的 車 輛 轉(zhuǎn) 向 所 需 的 能 量 ， 在 正 常情 況 下 ， 只 有 小 部 分 是 駕 駛 員 提 供 的 體 能 ， 而 大 部分 是 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 所 提 供 的 其 它 動(dòng) 力 ， 如 液 壓 或 電 力 ， 并在 駕 駛 員 控 制 下 ， 對 轉(zhuǎn) 向 傳 動(dòng) 裝 置 或 轉(zhuǎn) 向 器 中 某 一傳 動(dòng) 件 施 加 不 同 方 向 的 作 用 力 ， 這

33、樣 的 轉(zhuǎn) 向 裝 置 ，統(tǒng) 稱 為 轉(zhuǎn) 向 加 力 裝 置 ， 按 所 用 動(dòng) 力 的 多 少 ， 中 分 助力 式 和 全 動(dòng) 力 式 兩 種 。 2021/6/16 62 轉(zhuǎn) 向 加 力 裝 置 功 用 及 分 類功 用 ： 在 轉(zhuǎn) 向 阻 力 較 大 時(shí) ， 可 以 減 輕 駕 駛 員 的 疲 勞 強(qiáng)度 ， 改 善 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 技 術(shù) 性 能 。 分 類 ： 液 壓 式 ： 工 作 時(shí) 無 噪 聲 ， 工 作 滯 后 時(shí) 間 短 ， 且能 吸 收 來 自 不 平 路 面 的 沖 擊 。 氣 壓 式 ： 前 軸 最 大 軸 載 質(zhì) 量 為 37噸 并 采 用 氣壓 制 動(dòng) 的 貨

34、 車 或 轎 車 。 電 動(dòng) 式 ： 電 動(dòng) 執(zhí) 行 部 分 為 電 動(dòng) 機(jī) 2021/6/16 63（ a） 直 行 （ b） 右 轉(zhuǎn) 彎 (c） 左 轉(zhuǎn) 彎 具 有 路 感 反 饋 功能 的 轉(zhuǎn) 向 助 力 器 （ 一 ） 液 壓 助 力 轉(zhuǎn) 向 2021/6/16 64 具 有 路 感 反 饋 功 能 的 轉(zhuǎn) 向 助 力 器 圖 注 1-液 壓 油 箱 2-溢 流 閥 3-齒 輪 泵 4-量 孔 5-單 向 閥 6-安 全 閥 7-滑 閥 8-反 作 用 柱 塞9-閥 體 10-回 位 彈 簧 11-轉(zhuǎn) 向 螺 桿 12-轉(zhuǎn) 向 螺 母 13-縱 拉 桿 14-轉(zhuǎn) 向 搖 臂 15-油

35、缸 助 力 器 圖 2021/6/16 65 工 作 過 程 方 向 盤 不 動(dòng) 時(shí) 滑 閥 處 于 中 立 位 置 （ 圖 3-23（ a） ） 。 向 右 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 盤 時(shí) ， 由 于 前 輪 上 的 轉(zhuǎn) 向 阻 力 。 開 始 時(shí) 螺 母12不 動(dòng) ， 螺 桿 11右 移 ， 滑 閥 7也 隨 之 右 移 。 這 時(shí) ， 油 泵 來 油 經(jīng) C環(huán) 槽 進(jìn) 入 油 缸 L腔 ， 推 動(dòng) 活 塞 右 移 ， R腔 內(nèi) 的 油 經(jīng) B環(huán) 槽 排 回 油 箱 。 活 塞 桿 推 動(dòng) 轉(zhuǎn) 向 搖 臂 擺 動(dòng) ， 使 前 輪 向 右 偏 轉(zhuǎn) ， 同 時(shí) 使 螺 桿左 移 ， 滑 閥 回 到 中

36、 立 位 置 ， 這 時(shí) 活 塞 就 停 止 在 此 位 置 不 再 右 移 ，即 方 向 盤 對 車 輪 實(shí) 現(xiàn) 伺 服 控 制 。 若 需 連 續(xù) 向 右 轉(zhuǎn) 向 ， 就 應(yīng) 繼 續(xù) 向 右 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 盤 。 2021/6/16 66 路 感 右 移 的 滑 閥 必 須 克 服 油 壓 作 用 在 反 作 用 柱 塞8上 的 油 壓 力 和 回 位 彈 簧 10的 張 力 ， 使 滑 閥 7右 移靠 住 閥 體 9， 在 轉(zhuǎn) 向 過 程 中 ， 對 置 的 反 作 用 柱 塞之 間 充 滿 高 壓 油 ， 而 油 壓 又 與 轉(zhuǎn) 向 阻 力 成 正 比 ，此 力 傳 到 駕 駛 員

37、手 上 ， 使 駕 駛 員 能 感 到 轉(zhuǎn) 向 阻 力變 化 的 情 況 ， 即 有 路 感 。 2021/6/16 67 單 向 閥 5的 作 用 單 向 閥 5布 置 在 進(jìn) 油 道 與 回 油 道 之 間 。 正 常 轉(zhuǎn) 向時(shí) ， 進(jìn) 油 道 為 高 壓 ， 回 油 道 為 低 壓 ， 單 向 閥 被 油 壓和 彈 簧 力 所 關(guān) 閉 。 若 油 泵 失 效 ， 人 力 轉(zhuǎn) 向 時(shí) ， 進(jìn) 油 道 變 為 低 壓 ，回 油 道 則 由 于 活 塞 的 泵 油 作 用 而 具 有 一 定 的 油 壓 、在 此 壓 力 差 的 作 用 下 ， 使 單 向 閥 5打 開 ， 進(jìn) 、 回 油 道

38、相 通 ， 油 自 油 缸 的 一 腔 流 向 另 一 腔 ， 可 減 小 人 力 轉(zhuǎn)向 時(shí) 的 操 縱 力 。 2021/6/16 68 （ 二 ） 電 動(dòng) 助 力 轉(zhuǎn) 向 2021/6/16 69 電 動(dòng) 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 圖 注 1-點(diǎn) 火 開 關(guān) 2-轉(zhuǎn) 矩 傳 感 器 3-轉(zhuǎn) 向 角 傳 感 器 4-減 速 離 合 總 成 5-電 動(dòng) 機(jī) 6、 12-繼 電 器7-蓄 電 池 8-發(fā) 電 機(jī) 9-發(fā) 動(dòng) 機(jī) 10-車 速 傳 感 器 11-ECU 13-轉(zhuǎn) 向 器 14-功 率 控 制 裝 置電 動(dòng) 助 力 圖 2021/6/16 70 電 動(dòng) 助 力 轉(zhuǎn) 向 控 制 系 統(tǒng)

39、2021/6/16 71 （ 三 ） 全 液 壓 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 全 液 壓 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 是 由 液 壓 轉(zhuǎn) 向 器 代 替 了 機(jī) 械 式轉(zhuǎn) 向 器 ， 并 由 軟 管 和 轉(zhuǎn) 向 油 缸 連 接 ， 常 用 于 重 型 車輛 ， 如 工 程 上 常 用 的 輪 式 挖 掘 機(jī) 、 鏟 運(yùn) 機(jī) 和 大 馬 力四 輪 驅(qū) 動(dòng) 拖 拉 機(jī) 。 在 前 、 后 車 體 鉸 鏈 處 的 兩 側(cè) 各 有 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 向 油 缸 ，通 過 方 向 盤 操 縱 全 液 壓 轉(zhuǎn) 向 器 時(shí) ， 一 側(cè) 的 油 缸 進(jìn) 油 ，另 一 側(cè) 的 油 缸 排 油 ， 使 前 、 后 車 架 發(fā) 生 相

40、對 轉(zhuǎn) 動(dòng) 并實(shí) 現(xiàn) 車 輛 轉(zhuǎn) 向 。 2021/6/16 72 1-轉(zhuǎn) 向 油 缸 2-液 壓 油 箱 3-方 向 盤 4-液 壓 轉(zhuǎn) 向 器 5-油 泵 6-前 車 體 7-連 接銷 8-后 車 體折 腰 轉(zhuǎn) 向 車 輛 全 液 壓 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 2021/6/16 73 全 液 壓 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 10 981132 765411-油 泵 總 成 2-單 向 閥 3-轉(zhuǎn) 閥 總 成 4-方 向 盤 5-控 制 閥6-閥 套 7-轉(zhuǎn) 向 油 缸 8-濾 清 器 9-油 缸 10-止 回 閥 11-計(jì) 量 泵 2021/6/16 74 液 壓 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 器直線行駛 2021/6/16 75 右 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 2021/6/16 76 左 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 2021/6/16 77 (二 )轉(zhuǎn) 向 油 泵進(jìn) 油 口 出 油 口葉 片 式 油 泵 2021/6/16 78 葉 片 式 轉(zhuǎn) 向 油 泵 工 作 過 程 若 有 不 當(dāng) 之 處 ， 請 指 正 ， 謝 謝 ！