行駛過(guò)程中，需要經(jīng)常變換行駛方向。通過(guò)改變方向盤(pán)偏轉(zhuǎn)角，可以改變汽車(chē)的行駛方向?？刂品较虮P(pán)偏轉(zhuǎn)角的一套機(jī)構(gòu)稱為汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

要求工作可靠，操作輕便。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還應(yīng)該能夠減少方向盤(pán)的沖擊，保持適當(dāng)?shù)摹奥犯小?。?dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)該能夠減少或避免對(duì)駕駛員的傷害。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是保證汽車(chē)能夠根據(jù)駕駛員的控制要求及時(shí)改變汽車(chē)的方向，保持汽車(chē)在穩(wěn)定的直線上行駛。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型

根據(jù)轉(zhuǎn)向力來(lái)源的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成

機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其總體布置如圖11.1所示。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的能量是人力，所有傳力桿都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。

轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要由方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱組成。

轉(zhuǎn)向裝置

轉(zhuǎn)向器是將轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)，并放大轉(zhuǎn)向操縱力的機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向器通常固定在車(chē)架或車(chē)身上，轉(zhuǎn)向力會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)向器改變傳遞方向，轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件。

轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳遞給方向盤(pán)，并按一定關(guān)系使左右方向盤(pán)偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。它由轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向主拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向拉桿組成。

當(dāng)需要轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員向方向盤(pán)9施加轉(zhuǎn)向扭矩，該轉(zhuǎn)向扭矩通過(guò)轉(zhuǎn)向軸8輸入到轉(zhuǎn)向器7。從方向盤(pán)9到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的一系列部件和零件屬于轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)。作為減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向裝置7具有十二個(gè)減速傳動(dòng)副。由轉(zhuǎn)向器放大的扭矩和減速運(yùn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向搖臂6，然后通過(guò)轉(zhuǎn)向主拉桿5傳遞到固定在左轉(zhuǎn)向節(jié)3上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂4，使左轉(zhuǎn)向節(jié)3及其支撐的左方向盤(pán)偏轉(zhuǎn)。為了使右轉(zhuǎn)向節(jié)及其支撐的右方向盤(pán)偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上的左、右梯形臂形成轉(zhuǎn)向梯形，轉(zhuǎn)向橫拉桿1通過(guò)球鉸與兩端的梯形臂連接。從轉(zhuǎn)向搖臂6到轉(zhuǎn)向梯形的一系列零件都屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

我國(guó)要求車(chē)輛靠右側(cè)行駛，這樣方向盤(pán)就相應(yīng)地放在駕駛室的左側(cè)，使駕駛員的左側(cè)視野更開(kāi)闊，有利于兩車(chē)會(huì)車(chē)的安全。

相反，在一些要求車(chē)輛靠左行駛的國(guó)家，方向盤(pán)應(yīng)該放在駕駛室的右側(cè)。

舵

方向盤(pán)具有由金屬制成的骨架，該骨架由鋼、鋁合金或鎂合金制成。方向盤(pán)由圓環(huán)、插入轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向輪轂和連接圓環(huán)與輪轂的皮帶組成，通過(guò)焊接或鑄造制造。骨骼的外部通常覆蓋著柔軟的合成橡膠或樹(shù)脂。還有真皮包裹的硬木方向盤(pán)。方向盤(pán)的外皮要求有一定的柔軟度，手感好，能防止手掌出汗打滑的材料，耐熱。

現(xiàn)在的方向盤(pán)看起來(lái)和以前的差別不大，但實(shí)際上已經(jīng)改進(jìn)了。由于動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的普及，方向盤(pán)的外徑變小了，但I(xiàn)W手柄變粗了，采用了軟性材質(zhì)，提高了操作感。如今，越來(lái)越多的人

汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器可以與方向盤(pán)同軸。它們之間可能沒(méi)有轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸。但為了滿足底盤(pán)和駕駛室整體布局的要求，往往需要將轉(zhuǎn)向器和方向盤(pán)的軸線布置成一定的角度，甚至在不同的平面內(nèi)。此外，基本車(chē)和各種變體車(chē)之間的距離和軸的相對(duì)位置也有很大的不同。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的許多新車(chē)型在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)上采用了通用傳動(dòng)裝置，有助于方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向器等部件的通用化和系列化。只要適當(dāng)改變轉(zhuǎn)向萬(wàn)向傳動(dòng)的幾何參數(shù)，就可以滿足各種塑性變形車(chē)輛的總布置要求。即使方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向器同軸，也可以用萬(wàn)向傳動(dòng)裝置來(lái)補(bǔ)償由于車(chē)輛上部件的安裝誤差和安裝底座的變形而造成的方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向器軸的實(shí)際不對(duì)中。

2)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套轉(zhuǎn)向助力裝置而形成的。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種同時(shí)利用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)功率作為轉(zhuǎn)向能量的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要用于重型車(chē)輛。一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)轉(zhuǎn)向所需的能量只有一小部分是由駕駛員提供的，大部分是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)向助力裝置提供的。當(dāng)轉(zhuǎn)向助力裝置失效時(shí)，駕駛員應(yīng)能獨(dú)自承擔(dān)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向任務(wù)。

重型車(chē)輛使用的轉(zhuǎn)向助力裝置意外失靈，駕駛員通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)施加在轉(zhuǎn)向節(jié)上的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以偏轉(zhuǎn)方向盤(pán)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。因此，要求車(chē)輛的轉(zhuǎn)向輔助裝置應(yīng)該特別可靠。根據(jù)轉(zhuǎn)向動(dòng)力介質(zhì)的不同，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和氣動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

圖11。圖2示出了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置。

其中，屬于轉(zhuǎn)向助力裝置的部件有：轉(zhuǎn)向油泵5、轉(zhuǎn)向油管4、轉(zhuǎn)向油箱6、轉(zhuǎn)向控制閥和位于一體化轉(zhuǎn)向器10內(nèi)的轉(zhuǎn)向助力油缸。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)1時(shí)，方向盤(pán)被集成的轉(zhuǎn)向器扭轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，然后被轉(zhuǎn)向搖臂9擺動(dòng)，方向盤(pán)被轉(zhuǎn)向拉桿11、轉(zhuǎn)向拉桿8和轉(zhuǎn)向節(jié)臂7偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車(chē)的行駛方向。

同時(shí)，轉(zhuǎn)向器的輸入軸還帶動(dòng)集成轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向。這樣，為了克服地面施加在方向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需要施加在方向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力矩比使用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)要小得多。

4.方向盤(pán)的運(yùn)動(dòng)特性

為了避免汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)路面對(duì)汽車(chē)的附加阻力和輪胎的過(guò)度磨損，要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保證汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)所有車(chē)輪純滾動(dòng)，這只有在所有車(chē)輪的軸線相交于一點(diǎn)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。如圖11所示，該交叉點(diǎn)o被稱為轉(zhuǎn)向中心。3.從圖11中可以看出。3內(nèi)方向盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角B應(yīng)大于外方向盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角A。假設(shè)車(chē)輪是一個(gè)絕對(duì)剛體，角度A和B之間的理想關(guān)系應(yīng)該是

Cota=cotb提單

型號(hào)：L——汽車(chē)軸距；

B——兩側(cè)主銷(xiāo)軸線的交點(diǎn)與地面之間的距離。

為了保證汽車(chē)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向，需要記錄轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)向梯形的幾何參數(shù)。汽車(chē)的轉(zhuǎn)向梯形實(shí)際上只能設(shè)計(jì)在嬰兒車(chē)的車(chē)輪偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，這樣兩側(cè)車(chē)輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系一般接近理想關(guān)系。

從轉(zhuǎn)向中心O到外側(cè)方向盤(pán)與地面接觸點(diǎn)的距離稱為轉(zhuǎn)彎半徑。