任务一 转向系统的认识
任务目标：
1.转向系的功用及组成
学习目标：
1.掌握转向系的功用及组成
1.转向系统的作用；
当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销主轴线转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车回复原来的行驶方向。这种由驾驶员操纵，转向轮偏转和回位的一整套用来改变汽车行驶方向的专设机构，称为汽车的转向系。
汽车转向系统的功用是保证汽车按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。
2.转向系统的类型
汽车助力转向系统 汽车转向系统按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。
机械转向系以驾驶员的体力作为转向动力源。动力转向系是除了驾驶员的体力外，还以发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向系统，分为液压式、气压式和电动式的动力转向系统。
3.转向系统的基本组成
1）机械转向系
以驾驶员的体力作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。机械转向系主要
机械转向系统示意图
2）动力转向
（1）液压式动力转向系
液压式动力转向系，是在机械式转向系的基础上，增加了转向控制阀、转向油泵、转向动力缸等一套液压助力装置。当汽车转向时，由发动机驱动的油泵产生高压油，高压油在控制阀的作用下，进入动力缸推动转向轮偏转，这时作用在转向盘的作用力就很小，从而减轻了驾驶员的劳动强度。液压式动力转向系操纵轻便，灵活省力，维护简单。目前，广泛应用于高速轿车和重型货车上。
液压式动力转向系统结构图
（2）电动式动力转向系
电动式动力转向系由电控单元、电机、减速机构、转向齿轮机和转矩传感器等组成。当汽车转向时，电控单元根据传感器检测的转向力矩及转向速度等参数，计算出最佳作用力后，使电机工作，推动转向，减轻驾驶员的劳动强度。但电能动力不如液压动力大，目前只用于前轴负荷较小的轿车上。
电动式动力转向系
3.对转向系的要求
汽车转向系是保证汽车安全行驶的重要装置之一，因此对它的要求如下
（1）工作可靠，操纵要轻边灵活，要保证转向车轮的转向运动规律正确稳定，无摆振、抖动。
（2）使车轮在转向时只滚动不滑动。
（3）能减弱或避免地面施加在转向车轮上的冲击传到转向盘上，同时又要使驾驶员通过转向盘对转
向过程中车轮与地面之间的运动清况保持适当的"路感"，又不"打手"。
（4）当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。
（5）具有拆装、调整、维修应简单方便。
4.汽车最小转弯半径
1）转弯半径
转弯半径就是汽车瞬时转向中心到前外轮轨迹圆中心线的距离叫转弯半径。
2）转弯半径的影响因素
在汽车转向过程中，转向轮的转角是逐渐变化的，因而转弯半径也是不断变化的。当转向盘转到极限位置时的转弯半径叫最小转弯半径。当外轮转向角越大或轴距越小时，则转弯半径越小，车辆转向时所需场地面积越小，车辆机动性能越好。
轮偏转角关系示意图(双轴汽车)
L一汽车轴距;R一最小转弯半径;
B一两侧主销轴线与地面相交点之间的距离;
a一外侧车轮转向角;a一内侧车轮转向。
5.转向系角传动比(iω)：
转向盘转角与同侧转向节臂带动的车轮偏转角之比称为转向系角传动比。而转向盘转角和
转向摇臂摆角扎称为转向器角传动比(iω1)。转向摇臂摆角与同侧转向节带动的转向轮偏转角之比称为转向传动机构角传动比。iω的大小影响操纵力和转向灵敏度。iω大，则克服一定的地面转向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便愈小--省力。但不能过大，过大将导致转向操纵不够灵敏，即转向盘转动的圈数增加。iω主要受影响。有的汽车iω1可变。转小弯iω1较小，灵敏；转大弯iω1较大。
转向传动机构角传动比一般为1左右。转向器角传动比山货车约为16-32，轿车约为12~22。
任务二转向器及转向操纵机构
任务目标：
1.转向器传动效率及转向盘自由行程
2.转向器结构
3. 转向传动机构
学习目标：
1. 掌握转向器传动效率及转向盘自由行程
2.掌握转向器结构
3.掌握转向传动机构
1.转向器传动效率及转向盘自由行程
1）转向器传动效率：转向器的输入功率与输出功率之比。
转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即所谓的"回弹打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。
为了实现这一目的，转向器应具有较高的正传动效率和适当的逆传动效率。
（1）转向操纵力 转向盘 转向器 转向摇臂——正向传动——正传动效率；
（2）路面的冲击力 转向摇臂 转向器 转向盘——逆向传动——逆传动效率。
（3）可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；
（4）不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；
（5）半可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。
所有的转向器都要求正传动效率要高，这样转向力损失少，转向操纵便灵活。好的转向器应有适当的逆传动效率，使驾驶员获得明显的"路感"，又不对转向盘产生过大的冲击。
经常在良好路面上行驶的汽车多用可逆式转向器。对于中型以上的越野汽车、工矿用自卸汽车多用极限可逆式转向器。
2）转向盘自由行程：当转动转向盘时，消除各连接零件和传动副间隙和克服机件的弹性变形使车轮刚开始偏转的转向盘角度。
转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过度紧张是有利的。一般规定直线行驶，转向盘向左、向右的自由行程不超过15°。当零件磨损、转向盘自由行程大于规定值时，必须进行调整或换件。转向盘自由行程的大小主要是通过调整转向器传动副的啮合间隙和轴承间隙来实现的。因此，转向器一般都设有传动副啮合间隙和轴承间隙调整装置。
2.转向器
齿轮齿条式、循环球式、曲柄指销式、蜗轮蜗杆式、蜗杆滚轮式
1）齿轮齿条式转向器结构
齿轮齿条式转向系的传动方式是齿轮齿条直接啮合，具有结构简单，轻巧，传力杆件少，维修方便，滑动和转动阻力小，转矩传递性能较好，转向力非常轻，操纵灵敏度非常高，并可安装转向助力机构。齿轮齿条式转向器的正效率与逆效率都很高，属于可逆式转向器，自动回正能力强，目前广泛使用于采用前轮独立悬架的轿车和微型、轻型客货汽车上。
齿轮齿条式转向器结构图
齿轮齿条式转向器和循环球式结构转向器有许多不同，它采用无间隙啮合，用润滑脂润滑，没有转向摇臂和直拉杆，许多齿轮齿条式转向器中还装有减振器。齿条是在金属壳体内来回滑动，转向器壳体安装在前横梁或前围板的固定位置。齿条除啮合传动外，还起到循环球式转向器中转向摇臂及直拉杆的作用，齿条的横向运动拉动转向横拉杆是前轮转向。分为两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
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