汽车转向系统的工作原理

汽车主动前轮转向系统的工作原理及方案

汽车主动前轮转向系统的工作原理及方案

崔海波

工程技术学院机制5班

摘要:“主动转向”技术为汽车操纵和稳定性控制提供了更好的控制方法和性能，很好的解决了转向中轻便性和灵敏性的矛盾问题。本文通过对汽车主动前轮转向系统的简要概述和发展现状,对其结构和工作原理以及一些先进的方案进行了分析。

关键词:主动前轮转向系统可变传动比 发展现状 工作原理 结构方案

1.前言

转向系统是控制汽车行驶路线和方向的重要装置，其性能直接影响到汽车的操纵性能和稳定性能。在汽车转向系统的设计中,转向轻便性与转向灵敏性是一对矛盾。转向轻便性要求驾驶员对方向盘施加的转向力要小、方向盘的总转动圈数要少;而转向灵敏性则要求驾驶员转动方向盘达到目标角度所耗费的时间要短。显然对机械式转向系统来说,要想转向灵敏性好,就要减小转向系统传动比,但这必然导致转向力增大;反之,要想转向力小,就要增大转向传动比,这又将导致转向灵敏性下降。主动转向系统具有可变传动比的功能,它很好地解决了转向轻便性与转向灵敏性之间的矛盾。主动前轮转向通过电机根据车速和驾驶工况改变转向传动比。低、中速时，转向传动比较小，转向直接，以减少转向盘的转动圈数，提高转向的灵敏性和操纵

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汽车转向系统介绍

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汽车转向系统 概述 功用 要求 类型 四轮转向系统 汽车转向技术的发展趋势

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转向系概述在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过斱向盘来 操纵和控制汽车的行驶斱向，仍而实现自己的行驶意图。 在现代汽车上，转向系统是必丌可少的最基本的系统之一，它 也是决定汽车主动安全性的关键总成。 如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终 是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆高速化、 驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多丌同的驾 驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。

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转向系功用汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶斱向。 当汽车需要改变行驶斱向旪，必须使转向轮绕主销轴线偏转 一定角度，直到新的行驶斱向符合驾驶员的要求旪，再将转 向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和 回位的-套机构，称为汽车转向系。

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转向系统要求安静、噪声小 文 本

良好的操纵性

文本

文 本

适当的路面反 馈量

合适的转向力 不位置感

文 本

具体要 求

文本

工作可靠

具有回正功能

文本

文本

节省能源

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转向系类型汽车转向系按转向能源的丌同分为机械转向系和动力转向系 两大类。

毕业设计

题 目 汽车电动助力转向系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自0708 学 生 刘 雷 学 号 20070403109 指导教师 门 秀 花

二〇一 一年五月 二十九 日

济南大学毕业设计

1 前 言

汽车转向系统是实现对汽车的准确操控，保证汽车驾驶安全的关键。因此，对电

动助力转向系统的设计，必须保证其安全可靠。这就要求设计者对汽车转向原理充分的了解，并具有扎实的机械设计理论知识。

1.1 选题背景和意义

转向系统作为汽车的非常重要的组成部分是决定汽车行驶安全的关键。如何设计汽车的转向系统，让汽车操纵起来更加灵活方便，一直都是各汽车公司和研发单位的重要研究项目。特别是在车辆速度越来越快、驾驶人员非职业化、车流越来越密集的今天。如今面对驾驶层次不同的人群，如何使汽车的转向系统更人性化就显得特别重要。汽车电

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本文摘于《Race Car Vehicle Dynamics》

作者：William F. Miliken and Douglas L. Miliken

Steering systems

Introduction

This chapter begins with a discussion of steering geometry—caster

angle ,trail ,kingpin inclination ,and scrub radius .The next section discuss Ackermann geometry followed by steering racks and gears .Ride steer (bump steer ) and roll steer are closely related to each other ;without compliance they would be the

same .Finally ,wheel alignment is discussed .this chapter is tied to chapter 17 on suspension geometry –

哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计） 帕萨特转向系的优化设计

摘 要

汽车在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是驾驶员通过一套专设的机构，使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定角度。因此汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。

目前在所有前置-前轮驱动轿车上采用的都是齿轮齿条式转向器，一些前置-后轮驱动轿车也采用这种转向器。而电动助力转向系统是目前乘用车最为广泛使用的助力形式。故本文以动力转向系统中的齿轮齿条式电动助力转向系统为主要研究对象。

本文以帕萨特车型的转向系统为研究对象，设计的主要内容是：首先分析了本课题研究的目的和意义，分析了电动助力转向系统的工作原理和类型，并对其关键部件进行解释说明，分析了其助力特性。然后重点进行了转向系统的结构参数设计计算，确定了转向系计算载荷，分析了转向系统的设计要求，并对关键部件进行了结构设计。设计转向系中转向器和转向传动机构，并进行三维建模，绘制了转向传动系统、转向操纵系统及主要零部件的工程图，在此基础上使用ADAMS软件对转向系进行优化。

关键词：转向系统；优化设计；转向阻力；转向器

- I -

哈尔滨工业大学

西安航空职业技术学院

毕 业 论 文

论文题目： 汽车电动助力转向系统

所属系部： dddddddddd

指导老师： ssssss 职 称： aaaaa

学生姓名： xx 班级、学号: xxxxxxxx

专 业： ssasdas

西安航空职业技术学院制

2011 年 4 月 25 日

西安航空职业技术学院 毕业设计论文

汽车电动助力转向系统

【摘要】

本论文主要阐述了汽车电动助力转向系统在我们的生活当中汽车使用过程中带来的方便作用和它的工作原理以及维护维修方法。汽车工业作为我过的支柱产业，在国民经济中起着重要作用。汽车转向器作为汽车的重要零部件，其性能的好坏直接影响着汽车行驶的安全性和可靠性。我国在发展汽车零部件的政策规划中，已将转向器列为优先发展的25种汽车关键零部件之一。随着世界上电子技术的迅猛发展，汽车转向系统已经从传统机械转向、液压助力转向、电控液压助力转向，发展到电动助力转向系统（Electric Hydr

　　(1) 压缩机

　　压缩机的种类较多，目前斜盘压缩机和翘板压缩机应用较广。斜盘压缩机结构紧凑、效率高、性能可靠，

　　汽车空调压缩机

　　采用往复式双头活塞。其主要零件是一根主轴，斜盘用花键和主轴固定在一起。当主轴转动时，带动斜盘转动，

　　依靠斜盘的旋转运动驱动活塞作轴向往复运动。 翘板压缩机结构紧凑，工作平稳，重量轻。

　　其活塞以压缩机轴为中心线呈圆周排列。其压缩机轴固定有端面凸轮，活塞通过连杆与翘板相连。

　　当压缩机工作时，凸轮转动，驱动翘板作圆周翘动，通过连杆迫使活塞作往复运动。

　　(2) 冷凝器和蒸发器

　　冷凝器是热交换装置，通常设置在散热器前面，一般采用铜或铝材料制造。空调系统工作时，从压缩机出来的高温、高压制冷剂气体流过冷凝器，在外部空气冷却下，制冷剂气体变成液体，但仍处于高压。

　　蒸发器是热交换装置，一般采用铝材料制造，其在车内安装位置视车型而定。空调系统工作时，来自节流装置的低压雾状制冷剂通过蒸发器管道时，吸收车内空气的大量热量，同时低压雾状制冷剂变为低压气态制冷剂，并回到压缩机。

　　(3) 储液干燥器

　　膨胀阀系统储液干燥器是液态制冷剂的一个储存器，它能以一定的流量向膨胀阀输送液态制冷剂，同时可除去制冷剂中的异物和水汽，并能从

汽车转向系统故障诊断与维修

3．2 汽车转向系统的维修

【案例】

现象：一辆东风EQ1090汽车，两前轮轮胎不正常磨损。

诊断：检查两前轮轮胎气压，正常。检查轮胎磨损特征，发现胎冠呈锯齿状，初步断定故障由前轮定位引起。测量前束，发现两前轮后端尺寸比前端尺寸小10 mm，为负前束，与该车标准值不符。进一步检查发现横拉杆弯曲变形，估计是汽车与道路上的障碍物碰撞所致。由于横拉杆弯曲变形，引起前轮前束变化，从而造成轮胎不正常磨损。

排除：拆下横拉杆，冷压校正后装车，重新调整好前轮前束值。

3．2．1 概述

转向系通常由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成，可分为机械转向系和动力转向系，它们的一般组成如图3.34和图3.35。机械转向系的操纵能量由人体产生，动力转向系则兼用人体和发动机动力作为转向能源。

图3.34 机械转向系的组成

1—转向器；2—转向万向节；3—转向传动轴；4—转向管柱；5—转向盘；6—转

向横拉杆；

7—转向纵拉杆；8—转向节；9—转向节臂；10—转向直拉杆；11—转向摇臂

汽车转向系统故障诊断与维修

图3.35 动力转向系的组成

1—转向助力泵；2—转向器；3—控制阀；4—转向油罐；5—油管

目前常用的转向器有循环球式和齿轮齿条式。循环球式转向器

后桥 多桥 转向

武汉理工大学

硕士学位论文

重型汽车双前桥转向系统的建模及优化

姓名：汪珊

申请学位级别：硕士

专业：车辆工程

指导教师：何天明

20090601

后桥 多桥 转向

摘要

双前转向桥的转向轮异常磨损是商用车领域比较普遍的现象，该现象引起了广大科研工作者的关注。轮胎的异常磨损除了与路况、使用方法、轮胎质量等因素有关外，还与转向系统的参数有关。资料统计表明车轮定位参数及转向机构的不正确设计是导致轮胎异常磨损的重要因素，由车轮定位及转向机构引起的故障占整车故障的３０％左右，所以研究车轮定位参数、转向机构的运动特性及设计方法对于减小双前桥转向系统转向轮的异常磨损尤为重要。

本文以某双前桥转向系统作为基础，分析了导致双前桥转向系统转向轮异常磨损的影响因素，并以某双前轴转向的载货汽车技术参数作为研究对象，分析导致异常磨损原因，从转向参数的角度对影响磨损的因素进行了分析。首先对该车型的总体结构及结构可能会引起的磨损情况进行了分析，并对该转向机构进行了简化。然后对双前桥转向系统运用坐标转换的方法，进行了参数化建模。确定影响转向系统的参数，并选取其中对转向系统影响明显，又在现有条件下可以改变的几个参数作为优化对象。确定其转向参数的优化范围及优化目标。前后转向轮实