單元八 汽車轉(zhuǎn)向系
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1、 單元八 汽車轉(zhuǎn)向系 8.1 概述 8.1.1轉(zhuǎn)向系的功用、類型、組成及工作過程 1.功用 1)功用:汽車轉(zhuǎn)向系的功用是改變和保持汽車的行駛方向。 定義:當(dāng)汽車需要改變行駛方向時(shí),必須使轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線偏轉(zhuǎn)一定角度,直到新的行駛方向符合駕駛員的要求時(shí),再將轉(zhuǎn)向輪恢復(fù)到直線行駛位置。這種由駕駛員操縱,轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)和回位的一整套機(jī)構(gòu),稱為汽車轉(zhuǎn)向系。 2 .類型、組成及系統(tǒng)的工作過程 1)分類 汽車轉(zhuǎn)向系按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類。 2)基本組成 機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向
2、操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成,圖8-1為其一般布置情況示意圖。 圖8-1機(jī)械轉(zhuǎn)向系示意圖 1 / 71 3.系統(tǒng)工作過程 汽車轉(zhuǎn)向時(shí),駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤,通過轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸,將轉(zhuǎn)向力矩輸入轉(zhuǎn)向器。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列部件即屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向器中有1~2級(jí)嚙合傳動(dòng)副,具有減速增力作用。經(jīng)轉(zhuǎn)向器減速后的運(yùn)動(dòng)和增大后的力矩傳到轉(zhuǎn)向搖臂,再通過轉(zhuǎn)向直拉桿傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂,使左轉(zhuǎn)向節(jié)及裝于其上的左轉(zhuǎn)向輪繞主銷偏轉(zhuǎn)。左、右梯形臂的一端分別固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上,另一端則與轉(zhuǎn)向橫拉桿作球鉸鏈連接。當(dāng)左轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)時(shí),經(jīng)梯形臂、橫拉
3、桿和梯形臂的傳遞,右轉(zhuǎn)向節(jié)及裝于其上的右轉(zhuǎn)向輪隨之繞主銷同向偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、梯形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿總稱為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。梯形臂,以及轉(zhuǎn)向橫拉桿和前軸構(gòu)成轉(zhuǎn)向梯形,其作用是在汽車轉(zhuǎn)向時(shí),使內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪按一定的規(guī)律進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。 4.動(dòng)力轉(zhuǎn)向系 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力器而構(gòu)成的。圖8-2為一種液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系示意圖。其中,轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸為構(gòu)成轉(zhuǎn)向加力器的各部件。 圖8-2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系示意圖 采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的汽車,在正常情況下
4、轉(zhuǎn)向時(shí),駕駛員操縱機(jī)械轉(zhuǎn)向系一方面提供轉(zhuǎn)向所需的一小部分能量,另一方面則同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向加力器工作,由發(fā)動(dòng)機(jī)通過轉(zhuǎn)向加力器提供轉(zhuǎn)向所需的大部分能量。在轉(zhuǎn)向加力器失效時(shí),一般還能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。 8.1.2轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)向時(shí)車輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律 1.轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比 轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與安裝在轉(zhuǎn)向盤同側(cè)的轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)角的比值,稱為轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比,常用iW表示。 2.轉(zhuǎn)向時(shí)車輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律 汽車轉(zhuǎn)向時(shí),內(nèi)側(cè)車輪和外側(cè)車輪滾過的距離是不相等的。對于一般汽車而言,后橋左右兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪由于差速器的作用,能夠以不同的轉(zhuǎn)速滾過不同的距離。但前橋左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)向輪要滾過不同的距離,必然引
5、起車輪沿路面邊滾動(dòng)邊滑動(dòng),致使轉(zhuǎn)向時(shí)的行駛阻力增大,輪胎磨損增加。為了避免這種現(xiàn)象,要求轉(zhuǎn)向系能保證在汽車轉(zhuǎn)向時(shí),所有車輪均作純滾動(dòng)。顯然,這只有在轉(zhuǎn)向時(shí),所有車輪的軸線都交于一點(diǎn)方能實(shí)現(xiàn)。此交點(diǎn)O稱為汽車的轉(zhuǎn)向中心(圖8-3)。由圖可見,汽車轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角β大于外側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角α。α與β的關(guān)系是:ctgα=ctgβ+B/L 式中:B—兩側(cè)主銷中心距(略小于轉(zhuǎn)向輪輪距);L—汽車軸距。 這一關(guān)系是由轉(zhuǎn)向梯形保證的,故上式也稱為轉(zhuǎn)向梯形理論特性關(guān)系式。迄今為止,所有汽車轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)實(shí)際上都只能保證在一定的車輪偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi),使兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角大體上接近以上關(guān)系式。 從轉(zhuǎn)
6、向中心O到外側(cè)轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點(diǎn)的距離R稱為汽車轉(zhuǎn)彎半徑。轉(zhuǎn)彎半徑R愈小,則汽車轉(zhuǎn)向所需場地就愈小,汽車的機(jī)動(dòng)性也愈好。當(dāng)外側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角達(dá)到最大值αmax時(shí),轉(zhuǎn)彎半徑R最小。 汽車內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向輪的最大偏轉(zhuǎn)角一般在35°~42°之間。載貨車的最小轉(zhuǎn)彎半徑一般約為7m~13m。 圖8-3雙軸汽車轉(zhuǎn)向示意圖 三軸汽車轉(zhuǎn)向時(shí),與上述情況類似。 圖8-4 前橋轉(zhuǎn)向的三軸汽車轉(zhuǎn)向示意圖 對于只用前橋轉(zhuǎn)向的三軸汽車,由于中橋和后橋車輪的軸線總是平行的,故不存在理想的轉(zhuǎn)向中心。它是用一根與中、后輪軸線等距的假想平行線CD與前輪軸線交于O點(diǎn),如圖8-4所示
7、,轉(zhuǎn)向時(shí)所有車輪均繞O點(diǎn)滾動(dòng)。在這種情況下,只有前輪作純滾動(dòng),而中、后橋車輪在滾動(dòng)的同時(shí)還伴有輕微的滑動(dòng)。 8.2 機(jī)械轉(zhuǎn)向器 8.2.1轉(zhuǎn)向器的功用、類型、傳動(dòng)效率及轉(zhuǎn)向盤自由行程 1.功用 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中的減速增力傳動(dòng)裝置。其功用是增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力,并改變力的傳遞方向。 2.類型 轉(zhuǎn)向器的種類較多,一般是按轉(zhuǎn)向器中嚙合傳動(dòng)副的結(jié)構(gòu)型式分類。目前應(yīng)用較廣泛的有蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球式和齒輪齒條式等幾種。 3.轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率 轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率。當(dāng)功率由轉(zhuǎn)向盤輸入,從轉(zhuǎn)向搖臂輸出時(shí),所求得的
8、傳動(dòng)效率稱為正效率。反之則稱為逆效率。 4. 轉(zhuǎn)向盤自由行程 由于轉(zhuǎn)向系各傳動(dòng)件之間都存在著裝配間隙,而且這些間隙將隨零件的磨損而增大,因此在一定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)并不隨即同步轉(zhuǎn)動(dòng),而是在消除這些間隙并克服機(jī)件的彈性變形后,才作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng),即轉(zhuǎn)向盤有一空轉(zhuǎn)過程。轉(zhuǎn)向盤為消除間隙、克服彈性變形所空轉(zhuǎn)過的角度稱為轉(zhuǎn)向盤自由行程。轉(zhuǎn)向盤自由行程對于緩和路面沖擊及避免駕駛員過度緊張是有利的,但過大的自由行程會(huì)影響轉(zhuǎn)向靈敏性。一般規(guī)定轉(zhuǎn)向盤從直行中間位置向任一方向的自由行程不超過10°~15°。當(dāng)零件磨損到使轉(zhuǎn)向盤的自由行程超過25°~30°時(shí),則
9、必須進(jìn)行調(diào)整。通常是通過調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的嚙合間隙來調(diào)整轉(zhuǎn)向盤自由行程。 8.2.2轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造和工作原理 1.蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 1)構(gòu)造 圖8-6所示為EQ1090E型汽車的蝸桿曲柄雙銷式轉(zhuǎn)向器。它主要由轉(zhuǎn)向器殼體、轉(zhuǎn)向蝸桿、轉(zhuǎn)向搖臂、指銷等組成。 轉(zhuǎn)向器殼體固定在車架的轉(zhuǎn)向器支架上。殼體內(nèi)裝有傳動(dòng)副,其主動(dòng)件是轉(zhuǎn)向蝸桿,從動(dòng)件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。具有梯形截面螺紋的轉(zhuǎn)向蝸桿支承在轉(zhuǎn)向器殼體兩端的兩個(gè)向心推力球軸承1和2上。轉(zhuǎn)向器下蓋上裝有調(diào)整螺塞,用以調(diào)整向心推力軸承1、2的預(yù)緊度,調(diào)整后用螺母鎖死。 蝸桿與兩個(gè)錐形的指
10、銷相嚙合,構(gòu)成傳動(dòng)副。兩個(gè)指銷均用雙列圓錐滾子軸承支承在曲柄上,其中靠近指銷頭部的一列軸承無內(nèi)圈,滾子直接與指銷軸頸接觸,使該段指銷軸頸的直徑可以做得大些,以保證其有足夠的強(qiáng)度。裝在滾動(dòng)軸承上的指銷可繞自身軸線旋轉(zhuǎn),以減輕蝸桿與指銷嚙合傳動(dòng)時(shí)的磨損,提高傳動(dòng)效率。螺母用來調(diào)整軸承的預(yù)緊度,以使指銷能自由轉(zhuǎn)動(dòng)而無明顯軸向間隙為宜,調(diào)整后用銷片(圖中未示出)將螺母鎖住。 安裝指銷和雙排圓錐磙子軸承的曲柄制成叉形,與搖臂軸制成一體。搖臂軸用粉末冶金襯套支承在殼體中。轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋上裝有調(diào)整螺釘,旋入螺釘可改變搖臂軸的軸向位置,以調(diào)整指銷與蝸桿的嚙合間隙,從而調(diào)整了轉(zhuǎn)向盤自由行程。調(diào)整后用螺
11、母鎖緊。搖臂軸伸出殼體的一端通過花鍵與轉(zhuǎn)向搖臂連接。 圖8-6東風(fēng)EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向器 2)工作過程(觀看蝸桿曲柄指銷式工作原理動(dòng)畫) 汽車轉(zhuǎn)向時(shí),駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤帶動(dòng)轉(zhuǎn)向蝸桿(主動(dòng)件)轉(zhuǎn)動(dòng),與其相嚙合的指銷(從動(dòng)件)一邊自轉(zhuǎn),一邊以曲柄為半徑繞搖臂軸軸線在蝸桿的螺紋槽內(nèi)作圓弧運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)曲柄、進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂擺動(dòng),實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副中的指銷,可以如上述有兩個(gè),也可以只有一個(gè)。單銷式與雙銷式在結(jié)構(gòu)上基本一樣。與雙銷式相比,單銷式的結(jié)構(gòu)較簡單,但轉(zhuǎn)向搖臂的擺角不大,一般總擺角只有80°,而雙銷式的則可達(dá)
12、120°左右。因?yàn)楫?dāng)搖臂軸轉(zhuǎn)角很大時(shí),雙銷式中的一個(gè)指銷雖已與蝸桿脫離嚙合,但另一個(gè)指銷仍保持嚙合。此外,當(dāng)搖臂軸轉(zhuǎn)角不大時(shí),雙銷式的兩個(gè)指銷均與蝸桿嚙合,每個(gè)指銷所承受的載荷比單銷式指銷的載荷小,故雙銷式的指銷比單銷式的指銷磨損小,壽命長。 8.2.3 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器(觀看齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器錄象) 1.結(jié)構(gòu) 圖8-7a所示為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。它主要由轉(zhuǎn)向器殼體、轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條等組成。轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向器殼體的兩端用螺栓固定在車身(車架)上。 圖8-7齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 齒輪軸通過球軸承、滾柱軸承垂直安裝在殼體中,其上端通過花鍵與轉(zhuǎn)向軸上的萬向節(jié)(圖中未畫
13、出)相連,其下部是與軸制成一體的轉(zhuǎn)向齒輪。轉(zhuǎn)向齒輪是轉(zhuǎn)向器的主動(dòng)件。與它相嚙合的從動(dòng)件轉(zhuǎn)向齒條水平布置,齒條背面裝有壓簧墊塊。在壓簧的作用下,壓簧墊塊將齒條壓靠在齒輪上,保證二者無間隙嚙合。調(diào)整螺塞可用來調(diào)整壓簧的預(yù)緊力。壓簧不僅起消除嚙合間隙的作用,而且還是一個(gè)彈性支承,可以吸收部分振動(dòng)能量,緩和沖擊。 2.工作過程(觀看齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器錄象) 轉(zhuǎn)向齒條的中部通過拉桿支架與左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿連接。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí),轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),與之相嚙合的轉(zhuǎn)向齒條沿軸向移動(dòng),從而使左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 3.調(diào)整 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的調(diào)整主要是調(diào)整轉(zhuǎn)向齒
14、輪與轉(zhuǎn)向齒條的嚙合間隙(如圖8-8所示),調(diào)整方法如下:轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪使齒條處于伸縮運(yùn)動(dòng)的中間位置,使用扭力扳手和專用套筒將調(diào)整螺塞擰到7-15N·m,然后退回30°-40°,然后保持螺塞位置不變,再擰緊鎖緊螺母;專用工具套入齒輪花鍵端以10-15r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪,測量齒輪齒條嚙合預(yù)緊度(齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)阻力矩)(帶伸縮膠套和潤滑脂),轉(zhuǎn)動(dòng)平順;安裝連接叉到齒條上時(shí),注意齒條端面刻線與連接叉刻線要對齊。 8-8齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的調(diào)整 4.特點(diǎn) 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單;傳動(dòng)效率高,操縱輕便;重量輕;由于不需要轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿,還使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)
15、構(gòu)得以簡化。在有效地解決了逆?zhèn)鲃?dòng)效率高和實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向器可變速比等技術(shù)問題后,這種轉(zhuǎn)向器在前輪為獨(dú)立懸架的中級(jí)以下轎車和輕型、微型貨車上得以廣泛應(yīng)用,如本田飛度轎車,上海桑塔納轎車、天津夏利轎車及柳州五菱微型貨車等均采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。 8.2.4循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器(觀看循環(huán)球式錄象) 8-9解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向器 1.結(jié)構(gòu) 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國內(nèi)外汽車應(yīng)用最廣泛的一種轉(zhuǎn)向器。與其它型式的轉(zhuǎn)向器相比,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器在結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)是有兩級(jí)傳動(dòng)副。 圖8-9所示為解放CA1092型汽車的循環(huán)球—齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器。第一級(jí)傳動(dòng)副是轉(zhuǎn)向螺桿—
16、轉(zhuǎn)向螺母;螺母的下平面加工成齒條,與齒扇軸內(nèi)側(cè)的齒扇相嚙合,構(gòu)成齒條—齒扇第二級(jí)傳動(dòng)副。顯然,轉(zhuǎn)向螺母既是第一級(jí)傳動(dòng)副的從動(dòng)件,也是第二級(jí)傳動(dòng)副的主動(dòng)件。通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿時(shí),轉(zhuǎn)向螺母不能隨之轉(zhuǎn)動(dòng),而只能沿桿軸向移動(dòng),并驅(qū)使齒扇軸(即搖臂軸)轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)向螺桿支承在兩個(gè)推力球軸承上,軸承的預(yù)緊度可用調(diào)整墊片調(diào)整。在轉(zhuǎn)向螺桿上松套著轉(zhuǎn)向螺母。為了減少它們之間的摩擦,二者的螺紋并不直接接觸,其間裝有許多鋼球,以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。螺桿和螺母的螺紋都加工成截面近似為半圓形的螺旋槽,二者的槽相配合即形成截面近似為圓形的螺旋管狀通道。螺母側(cè)面有兩對通孔,可從此孔將鋼球塞入螺旋通道內(nèi)。螺母外有兩根鋼球?qū)?/p>
17、管,每根導(dǎo)管的兩端分別插入螺母側(cè)面的一對通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿鋼球。這樣,兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球“流道”。 2.工作原理(觀看循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器工作原理錄象) 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿時(shí),通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母,使螺母沿桿軸向移動(dòng)。同時(shí),由于摩擦力的作用,所有鋼球便在螺桿和螺母之間的螺旋通道內(nèi)滾動(dòng)。鋼球在螺旋通道內(nèi)繞行兩周后,流出螺母而進(jìn)入導(dǎo)管的一端,再由導(dǎo)管的另一端流回螺母內(nèi)。故在轉(zhuǎn)向器工作時(shí),兩列鋼球只在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)流動(dòng),而不會(huì)脫出。 3.調(diào)整 轉(zhuǎn)向螺母下平面上加工出的齒條是傾斜的,與之相嚙合的是變齒厚齒扇。只要使齒扇軸相對
18、于齒條作軸向移動(dòng),便可調(diào)整二者的嚙合間隙。調(diào)整螺釘旋裝在側(cè)蓋上。齒扇軸靠近齒扇的端部切有T形槽,螺釘?shù)膱A柱形端頭嵌入此切槽中,端頭與T形槽的間隙用調(diào)整墊圈來調(diào)整。旋入螺釘, 則齒條與齒扇的嚙合間隙減??;旋出螺釘則嚙合間隙增大。調(diào)整好后用鎖緊螺母鎖緊。轉(zhuǎn)向器的第一級(jí)傳動(dòng)副(轉(zhuǎn)向螺桿—轉(zhuǎn)向螺母)因結(jié)構(gòu)所限,不能進(jìn)行嚙合間隙的調(diào)整,零件磨損嚴(yán)重時(shí),只能更換零件。 4.特點(diǎn) 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率高(正效率最高可達(dá)90%~95%),故操縱輕便,轉(zhuǎn)向結(jié)束后自動(dòng)回正能力強(qiáng),使用壽命長。但因其逆效率也很高,故容易將路面沖擊傳給轉(zhuǎn)向盤而產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象,不過,隨著道路條件的改善,這個(gè)缺點(diǎn)并不明顯。因此
19、,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器廣泛用于各類各級(jí)汽車。 8.3 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)(觀看轉(zhuǎn)向柱錄象) 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)一般由轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)向軸15、轉(zhuǎn)向柱管2、萬向節(jié)8、11及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸9等組合,如圖8-9所示。它的主要作用是操縱轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。 轉(zhuǎn)向柱管2中部用橡膠墊3和半圓形支架4固定在駕駛室前圍板上,下端插入鑄鐵支座5的孔中。支座5固定在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)支架6上。 轉(zhuǎn)向軸15穿過轉(zhuǎn)向柱管2,其下端支承在支座5中的圓錐滾子軸承(圖中未畫出)上,上部則通過襯套16支承在柱管2的內(nèi)壁上,其上端用螺母與轉(zhuǎn)向盤 圖8-10 東風(fēng)
20、EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向器布置圖 1-轉(zhuǎn)向盤;2-轉(zhuǎn)向柱管;3-橡膠墊;4-轉(zhuǎn)向柱管支架;5-轉(zhuǎn)向柱管支座;6-轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)支架;7-轉(zhuǎn)向軸限位彈簧;8-上萬向節(jié);9-轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸;10-花鍵防護(hù)套;11-下萬向節(jié);12-轉(zhuǎn)向器;13-轉(zhuǎn)向搖臂;14-轉(zhuǎn)向直拉桿;15-轉(zhuǎn)向軸;16-轉(zhuǎn)向軸襯套;17-電喇叭按鈕;18-電喇叭按鈕搭鐵彈簧;19-電喇叭按鈕接觸罩;20-搭鐵接觸板組件;21-按鈕電刷組件;22-集電環(huán)組件;23-導(dǎo)線組件 相連接,轉(zhuǎn)向盤上裝有電喇叭按鈕及相應(yīng)部件。轉(zhuǎn)向軸通過萬向傳動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)向器中的轉(zhuǎn)向蝸桿相連。下萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸用滑動(dòng)花鍵相連接。
21、 為了保證駕駛員的安全,同時(shí)也為了更加舒適、可靠地操縱轉(zhuǎn)向系,現(xiàn)代汽車(特別是轎車)通常在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)上增設(shè)相應(yīng)的安全、調(diào)節(jié)裝置。這些裝置主要反映在轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的結(jié)構(gòu)上。通常情況下,將轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)向柱。 8.3.1 安全式轉(zhuǎn)向柱 安全式轉(zhuǎn)向柱是在轉(zhuǎn)向柱上設(shè)置能量吸收裝置,當(dāng)汽車緊急制動(dòng)或發(fā)生撞車事故時(shí),吸收沖擊能量,減輕或防止沖擊對駕駛員的傷害。 圖8-11a所示為一種用鋼球連接的分開式轉(zhuǎn)向柱。轉(zhuǎn)向軸分為上轉(zhuǎn)向軸和套在軸上的下轉(zhuǎn)向軸兩部分,二者用塑料銷釘連成一體。轉(zhuǎn)向柱管也分為上柱管和下柱管兩部分,上、下柱管之間裝有鋼球,下柱管的外徑與上柱管的內(nèi)徑
22、之間的間隙比鋼球直徑稍小。上、下柱管連同柱管托架通過特制橡膠墊固定在車身上,橡膠墊則利用塑料銷釘與托架連接。 當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí),轉(zhuǎn)向器總成對轉(zhuǎn)向柱施加軸向沖擊力(第一次沖擊),將連接上、下轉(zhuǎn)向軸的塑料銷釘切斷,下轉(zhuǎn)向軸便套在上轉(zhuǎn)向軸上向上滑動(dòng),如圖8-11b所示。在這一過程中,上轉(zhuǎn)向軸和上柱管的空間位置沒有因沖擊而上移,故可使駕駛員免受傷害。如果駕駛員的身體因慣性撞向轉(zhuǎn)向盤(第二次沖擊),則連接橡膠墊與柱管托架的塑料銷釘被切斷,托架脫離橡膠墊,如圖8-11c所示,即上轉(zhuǎn)向軸和上轉(zhuǎn)向柱管連同轉(zhuǎn)向盤、托架一起,相對于下轉(zhuǎn)向軸和下轉(zhuǎn)向柱管向下滑動(dòng),從而減緩了對駕駛員胸部的沖擊。在上述兩次沖擊過
23、程中,上、下轉(zhuǎn)向柱管之間均產(chǎn)生相對滑動(dòng)。因?yàn)殇撉虻闹睆缴源笥谏?、下柱管之間的間隙,所以滑動(dòng)中帶有對鋼球的擠壓,沖擊能量就在這種邊滑動(dòng)邊擠壓的過程中被吸收。 圖8-10鋼球連接分開式轉(zhuǎn)向柱 8.3.2 可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)向柱(觀看轉(zhuǎn)向盤調(diào)整錄象) 駕駛員不同的駕駛姿勢和身材對轉(zhuǎn)向盤的最佳操縱位置有不同的要求。而且,轉(zhuǎn)向盤的這一位置往往會(huì)影響駕駛員進(jìn)、出汽車的方便性。為此,一些汽車裝設(shè)了可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)向柱,使駕駛員可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤的位置。調(diào)節(jié)的型式分為傾斜角度調(diào)節(jié)和軸向位置調(diào)節(jié)兩種。圖8-12所示為轉(zhuǎn)向盤傾斜角度的變化圖,圖8-13為軸向伸縮式轉(zhuǎn)向柱。 圖8-12轉(zhuǎn)向盤
24、傾斜角度的變化 圖8-13 伸縮式轉(zhuǎn)向柱 若需要軸向調(diào)整轉(zhuǎn)向盤的位置,駕駛員可順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)伸縮杠桿,使伸縮杠桿帶動(dòng)鎖緊螺栓向外端移動(dòng),將螺栓內(nèi)端的楔形鎖松開,使滑軸能夠在轉(zhuǎn)向軸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向移動(dòng)。轉(zhuǎn)向盤位置調(diào)好后再利用伸縮杠桿鎖定。 8.4 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 8.4.1功用 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給轉(zhuǎn)向輪,使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 8.4.2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、構(gòu)造 1. 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖8-14所示,它一般由轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3
25、、轉(zhuǎn)向節(jié)臂4、兩個(gè)梯形臂5和轉(zhuǎn)向橫拉桿6等組成。各桿件之間都采用球形鉸鏈連接,并設(shè)有防止松脫、緩沖吸振、自動(dòng)消除磨損后的間隙等的結(jié)構(gòu)措施。 圖8-14與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 當(dāng)前橋僅為轉(zhuǎn)向橋時(shí),由左、右梯形臂5和轉(zhuǎn)向橫拉桿6組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后(圖8-14a),稱為后置式。這種布置簡單方便,且后置的橫拉桿6有前面的車橋做保護(hù),可避免直接與路面障礙物相碰撞而損壞。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋時(shí),往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前(圖8-14b),稱為前置式。若轉(zhuǎn)向搖臂2不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng)而是在與路面平行的平面內(nèi)左右擺動(dòng)(如北京BJ2020N
26、型汽車),則可將轉(zhuǎn)向直拉桿3橫向布置,并借球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿6,從而使左右梯形臂5轉(zhuǎn)動(dòng)(圖8-14c)。 圖8-15轉(zhuǎn)向搖臂 ?、俎D(zhuǎn)向搖臂。圖8-15所示為常見轉(zhuǎn)向搖臂的結(jié)構(gòu)型式。其大端具有三角細(xì)花鍵錐形孔,用以與轉(zhuǎn)向搖臂軸外端相連接,并用螺母固定;其小端帶有球頭銷,以便與轉(zhuǎn)向直拉桿作空間鉸鏈連接。轉(zhuǎn)向搖臂安裝后從中間位置向兩邊擺動(dòng)的角度應(yīng)大致相等,故在把轉(zhuǎn)向搖臂安裝到搖臂軸上時(shí),二者相應(yīng)的角位置應(yīng)正確。為此,常在搖臂大孔外端面上和搖臂軸的外端面上各刻有短線,或是在二者的花鍵部分上都少銑一個(gè)齒,作為裝配標(biāo)記。裝配時(shí)應(yīng)將標(biāo)記對齊。 ②轉(zhuǎn)向直拉桿。圖8-16所示為解放
27、CA1092型汽車的轉(zhuǎn)向直拉桿。直拉桿體由兩端擴(kuò)大了的鋼管制成,在擴(kuò)大的端部里,裝有由球頭銷、球頭座、彈簧座、壓縮彈簧和螺塞等組成的球鉸鏈。球頭銷的錐形部分與轉(zhuǎn)向搖臂連接,并用螺母固定;其球頭部分的兩側(cè)與兩個(gè)球頭座配合,前球頭座靠在端部螺塞上,后球頭座在彈簧的作用下壓靠在球頭上,這樣,兩個(gè)球頭座就將球頭緊緊夾持住。為保證球頭與座的潤滑,可從油嘴注入潤滑脂。拆裝時(shí)供球頭出入的直拉桿體上的孔口用油封墊的護(hù)套封蓋住,以防止?jié)櫥鞒龊臀畚锴秩搿? 壓縮彈簧能自動(dòng)消除因球頭與座磨損而產(chǎn)生的間隙,并可緩和由轉(zhuǎn)向輪經(jīng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭銷傳來的向前(圖中為向左)的沖擊。彈簧座的小端與球頭座之間留有不大的間隙,
28、作為彈簧緩沖的余地,并可限制緩沖時(shí)彈簧的壓縮量(防止彈簧過載)。此外,當(dāng)彈簧折斷時(shí)此間隙可保證球頭銷不致從管孔中脫出。端部螺塞可以調(diào)整此間隙。調(diào)整間隙的同時(shí)也調(diào)整了前彈簧的預(yù)緊度,調(diào)好后用開口銷固定螺塞的位置,以防松動(dòng)。 圖8-16 解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向直拉桿 為了使轉(zhuǎn)向直拉桿在受到向前或向后的沖擊力時(shí),都有一個(gè)彈簧起緩沖作用,兩端的壓縮彈簧應(yīng)裝在各自球頭銷的同一側(cè)。由球頭銷傳來的向后(圖中為向右)的沖擊力由前壓縮彈簧承受。當(dāng)球頭銷受到向前的沖擊力時(shí),沖擊力依次經(jīng)前球頭座、前端部螺塞、直拉桿體和后端部螺塞傳給后壓縮彈簧。 ?、坜D(zhuǎn)向橫拉桿。圖8-17a所示為解放CA
29、1092型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿。橫拉桿體用鋼管制成,其兩端切有螺紋,一端為右旋,一端為左旋,與橫拉桿接頭旋裝連接。接頭的螺紋孔壁上開有軸向切口,故具有彈性,旋裝到桿體上后可用螺栓夾緊。兩端接頭結(jié)構(gòu)相同,如圖8-17b所示。由于橫拉桿體兩端是正反螺紋,因此,在旋松夾緊螺栓以后,轉(zhuǎn)動(dòng)橫拉桿體,即可改變轉(zhuǎn)向橫拉桿的總長度,從而調(diào)整轉(zhuǎn)向輪前束。 在橫拉桿兩端的接頭上都裝有由球頭銷等零件組成的球形鉸鏈。球頭銷的球頭部分被夾在上、下球頭座內(nèi),球頭座用聚甲醛制成,有較好的耐磨性。球頭座的形狀見圖8-17c。裝配時(shí)上、下球頭座凹凸部分互相嵌合。彈簧通過彈簧座壓向球頭座,以保證兩球頭座與球頭的緊密接觸,在球頭和
30、球頭座磨損時(shí)能自動(dòng)消除間隙,同時(shí)還起緩沖作用。彈簧的預(yù)緊力由螺塞調(diào)整。球鉸上部有防塵罩,以防止塵土侵入。球頭銷的尾部錐形柱與轉(zhuǎn)向梯形臂連接,并用螺母固定、開口銷鎖緊。 圖8-17解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿 東風(fēng)EQ1090E型汽車的轉(zhuǎn)向橫拉桿接頭結(jié)構(gòu)型式與解放CA1092型汽車的相似,如圖8-17所示。但其上、下球頭座是鋼制的。此外,螺孔切口(在橫拉桿體上,而不在接頭上)兩邊沒有供夾緊螺栓穿入的耳孔,螺栓通過沖壓制成的卡箍夾緊在桿體上,從而簡化了接頭的結(jié)構(gòu)和制造工藝。 圖8-18東風(fēng)EQ1090E型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿接頭 ?、苻D(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂。解放CA1092型
31、汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂如圖8-19中所示。轉(zhuǎn)向直拉桿通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向橫拉桿兩端經(jīng)左、右梯形臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂帶錐形柱的一端與轉(zhuǎn)向節(jié)錐形孔相配合,用鍵防止螺母松動(dòng)。臂的另一端帶有錐形孔,與相應(yīng)的拉桿球頭銷錐形柱相配合,同樣用螺母緊固后插入開口銷將螺母鎖住。 圖8-19解放CA1092型汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂 2.與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪采用獨(dú)立懸架時(shí),由于每個(gè)轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架(或車身)作獨(dú)立運(yùn)動(dòng),所以,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(圖8-20a)或三段(圖8-20b),轉(zhuǎn)向搖臂1在平行于
32、路面的平面中左右擺動(dòng),傳遞力和運(yùn)動(dòng)。 圖8-20與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 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-左梯形臂;6-右梯形臂;7-搖桿;8-懸架左擺臂;9-懸架右擺臂 圖8-21 天津夏利TJ7100型轎車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 天津夏利TJ7100型轎車的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖8-21所示。轉(zhuǎn)向器齒條的兩端制有內(nèi)螺紋。轉(zhuǎn)向橫拉桿的內(nèi)端裝有帶螺紋的球頭,并將其旋入齒條中。橫拉桿的外端也通過螺紋與橫拉桿接頭連接,并用螺母鎖緊。橫拉桿接頭外端通過球頭銷與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。松開鎖緊螺母,轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿(左、右兩側(cè)橫拉桿的轉(zhuǎn)動(dòng)量應(yīng)相同)
33、,可以調(diào)整前輪前束。柳州五菱輕型車的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與其相類似。 圖8-22 上海桑塔納轎車轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向橫拉桿 1-轉(zhuǎn)向減振器活塞桿端;2-轉(zhuǎn)向減振器;3-轉(zhuǎn)向減振器缸筒端;4-轉(zhuǎn)向器殼體凸臺(tái);5-鎖緊螺母與調(diào)整螺栓;6-壓簧;7-轉(zhuǎn)向齒輪軸;8-齒條輸出端;9-防塵罩;10-卡箍;11-轉(zhuǎn)向器殼體;12-右橫拉桿總成;13-右橫拉桿球頭銷;14-連接件;15-左橫拉桿總成;16-左橫拉桿球頭銷;17-轉(zhuǎn)向支架(齒條與橫拉桿連接件);18-轉(zhuǎn)向減振器支架;A、B-調(diào)節(jié)桿 上海桑塔納轎車的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖8-22所示。轉(zhuǎn)向齒條一端輸出動(dòng)力,輸出端8銑有平面并鉆孔,用兩個(gè)螺栓
34、與轉(zhuǎn)向支架17連接。支架17下端的兩個(gè)孔分別與左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿總成15、12的內(nèi)端相連。橫拉桿外端的球頭銷16、13分別與左、右轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接。通過調(diào)節(jié)桿A、B可以改變兩根橫拉桿總成的長度,以調(diào)整前束。 為了避免轉(zhuǎn)向輪的擺振、減緩傳至轉(zhuǎn)向盤上的沖擊和振動(dòng),轉(zhuǎn)向器上還裝有轉(zhuǎn)向減振器2。減振器缸筒端3固定在轉(zhuǎn)向器殼體11上;其活塞桿端1經(jīng)減振支架18與轉(zhuǎn)向齒條連接。 8.5 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置 8.5.1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的功用及意義 轉(zhuǎn)向輕便和轉(zhuǎn)向靈敏對轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比iW的要求是互相矛盾的。在機(jī)械轉(zhuǎn)向系中,單靠選擇iW、改善轉(zhuǎn)向器本身的結(jié)構(gòu),以同時(shí)滿足轉(zhuǎn)向輕便和轉(zhuǎn)向靈敏是很有限的。為
35、了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,采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向時(shí),所需的能量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)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵旋轉(zhuǎn),將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能,并在駕駛員的控制下對轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器傳力,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 8.5.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置組成 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸以及將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能的轉(zhuǎn)向油泵(或空氣壓縮機(jī))、轉(zhuǎn)向油罐等組成。 8.5.3動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的類型 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置按傳能介質(zhì)的不同,可以分為液壓式和氣壓式兩種。液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置按液流型式分為常流式和常壓式兩種。
36、見圖8-23和8-24所示。 液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置按其轉(zhuǎn)向控制閥閥芯的運(yùn)動(dòng)方式可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種型式。 圖8-23動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置組成 圖8-24 常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置示意圖 圖8-25 常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置示意圖 8.5.4動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造及工作原理 1.滑閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 圖8-25所示為黃河JN1181C13型汽車整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。其中的機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者組裝在一起,構(gòu)成整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。 圖8-26 黃河JN1181C13型汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置 2.轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 北京切諾基吉普車采用轉(zhuǎn)閥
37、式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。這種動(dòng)力轉(zhuǎn)向器由循環(huán)球—齒條齒扇式機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸三部分組成,并將三部分設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,如圖8-28所示。 ?。?)轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的構(gòu)造。循環(huán)球—齒條齒扇式機(jī)械轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向螺母和齒條制成圓柱形(稱為齒條—活塞19),安裝在轉(zhuǎn)向器殼體的油壓缸筒內(nèi),將缸筒分為左、右(對應(yīng)于車上的安裝位置分別為下、上)兩腔室,構(gòu)成轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸。在齒條—活塞19左部的圓柱形表面上制有環(huán)槽,槽內(nèi)套有O形橡膠密封圈,在密封圈的外面還套有聚四氟乙稀活塞環(huán)20,以保證活塞在動(dòng)力缸中工作時(shí)的密封和耐磨。 轉(zhuǎn)向控制閥主要由閥體13、轉(zhuǎn)閥12、短軸組件(短軸3、彈性扭桿4
38、和下端軸蓋14等)及密封圈、軸承等零件組成。整個(gè)轉(zhuǎn)向控制閥組件滑裝在動(dòng)力轉(zhuǎn)向器殼體右端孔內(nèi)。 閥體13制成圓桶形,外表面切有6道環(huán)形槽。其中3道寬深的槽是油槽,每道油槽底部均制有4個(gè)間隙相等的徑向通孔作為油道,中間油槽上的4個(gè)通孔直徑較大,與進(jìn)油口32相通,是進(jìn)油道,兩邊油槽的4個(gè)通孔直徑較小,經(jīng)轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)的油道分別與動(dòng)力缸左、右腔相通;另外3道淺窄的環(huán)槽用來安裝密封圈組件11。閥體左邊緣處開有矩形缺口,轉(zhuǎn)向螺桿17的鎖定銷16卡入此缺口中,形成閥體13帶動(dòng)螺桿17的傳力連接。靠近閥體左端固定有鎖定銷29,此銷外端埋在閥體外圓表面以下,內(nèi)端伸出少許,與下端軸蓋14外圓上的缺口相
39、卡,形成蓋14帶動(dòng)閥體13的傳力連接。閥體內(nèi)表面切有8條互不貫通的縱向槽,并形成8道槽肩。 圖8-28 北京切諾基吉普車轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)閥12也制成圓桶形,其外圓與閥體13高精度間隙配合(轉(zhuǎn)閥與閥體組成精密偶件,不可單獨(dú)更換)。轉(zhuǎn)閥外表面切有閥體對應(yīng)的8條互不貫通的縱槽,其相應(yīng)的槽肩與閥體內(nèi)表面上的槽肩相配合,形成油液流動(dòng)的間隙。在轉(zhuǎn)閥的8道槽肩中,相間的4道槽肩上開有徑向通孔,形成回油孔。轉(zhuǎn)閥右端外圓處切有環(huán)槽,用來安裝O形密封圈10。轉(zhuǎn)閥左端內(nèi)圓柱面上開有缺口,短軸3左端安裝的鎖定銷30即卡入此缺口中,以保證短軸3和轉(zhuǎn)閥12同步轉(zhuǎn)動(dòng),相互之間不發(fā)生角位移。在短軸和轉(zhuǎn)閥之間留
40、有較大的徑向間隙,供低壓油流通。 短軸3為空心管形軸件,其中有彈性扭桿4。短軸右端外表面制有三角形花鍵,與轉(zhuǎn)向軸下端的萬向節(jié)(圖中未畫出)相連接,駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的作用力即由此輸入;短軸左端凸緣盤上制有弧形缺口。彈性扭桿4的右端經(jīng)傳力銷2與短軸固定;扭桿4左端通過三角形花鍵與下端軸蓋14相連接。下端軸蓋14為圓盤形零件,其外圓與閥體13左端內(nèi)表面滑動(dòng)配合;圓盤上也開有弧形槽孔。轉(zhuǎn)向螺桿17右端凸緣的外圓滑動(dòng)配合在閥體13左端內(nèi)圓表面中,桿17凸緣上的叉形凸塊插入軸蓋14和短軸3的弧形缺口之中,并有一定的相對角位移量,以保證和限制轉(zhuǎn)向時(shí)彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)。 調(diào)整螺塞6
41、旋裝在轉(zhuǎn)向器殼體右端的螺紋孔中,其左端和中部裝有滾針軸承9和34。該螺塞支承著短軸并在軸向?qū)﹂y體13定位,使裝在閥體上的鎖定銷29與軸蓋14之間、裝在螺桿17上的鎖定銷16與閥體13之間軸向靠緊。調(diào)整螺塞6左端還裝有彈簧(圖中還未畫出),以壓緊轉(zhuǎn)閥12,阻止轉(zhuǎn)閥軸向移動(dòng),并使轉(zhuǎn)閥與短軸3左端上的鎖定銷30軸向靠緊。螺桿17右端凸緣的左側(cè)裝有軸向止推滾針軸承28,以保證螺桿和轉(zhuǎn)閥組件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活和軸向定位。 在動(dòng)力轉(zhuǎn)向器殼體上對應(yīng)于轉(zhuǎn)向控制閥的部位,開有與轉(zhuǎn)向油泵相通的兩個(gè)油管接口,分別為進(jìn)油口32和出油口33,在進(jìn)油口內(nèi)還裝有止回閥31。 轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋25上旋裝有調(diào)整螺釘27,旋進(jìn)或旋
42、出螺釘27可以改變搖臂軸18的軸向位置,從而調(diào)整齒條與齒扇的嚙合間隙,調(diào)好后用螺母26鎖緊。 (2)轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的工作過程。汽車直線行駛時(shí),轉(zhuǎn)閥2處于中間位置,如圖8-27a所示。來自轉(zhuǎn)向油泵的油液從動(dòng)力轉(zhuǎn)向器殼體進(jìn)油口經(jīng)閥體1的進(jìn)油道P流進(jìn)閥體和轉(zhuǎn)閥之間。由于轉(zhuǎn)閥處于中間位置,進(jìn)入的油液分別經(jīng)過閥體和轉(zhuǎn)閥縱槽槽肩形成的兩邊相等的間隙、閥體油道L、R,流進(jìn)轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸5的左、右腔室,使兩腔油壓相等,齒條—活塞4保持在中間平衡位置,不起轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)向加力作用。與此同時(shí),流進(jìn)閥體和轉(zhuǎn)閥之間的油液還經(jīng)轉(zhuǎn)閥的4條徑向回油孔匯集于轉(zhuǎn)閥內(nèi)腔的回油道O,最后經(jīng)轉(zhuǎn)向器殼體回油口流回轉(zhuǎn)向油罐,形成常流式油液
43、循環(huán)。 圖8-29不同行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)閥與閥體相對位置及動(dòng)力轉(zhuǎn)向器工作示意圖 汽車左轉(zhuǎn)向時(shí),短軸3(圖8-28)在轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),并分兩路傳遞運(yùn)動(dòng)和力:一路通過其左端的銷釘30撥動(dòng)轉(zhuǎn)閥12同步轉(zhuǎn)動(dòng);另一路則通過其右端的傳力銷2傳至彈性扭桿4的右端,并經(jīng)桿4左端的三角形花鍵傳給下端軸蓋14,軸蓋14又通過其圓盤外緣上的缺口和銷29傳給閥體13,最后經(jīng)固定在閥體上的銷16傳給轉(zhuǎn)向螺桿17。由于受到轉(zhuǎn)向搖臂軸18傳來的路面轉(zhuǎn)向阻力,剛轉(zhuǎn)向時(shí)齒條—活塞19暫時(shí)不能軸向移動(dòng),而螺桿17也不能軸向移動(dòng),所以軸向螺桿17暫時(shí)不能隨短軸3同步轉(zhuǎn)動(dòng),即閥體暫時(shí)不能隨短軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。由短
44、軸經(jīng)銷2傳遞的駕駛員的轉(zhuǎn)向力矩只能使彈性扭桿4發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,從而使轉(zhuǎn)閥相對于閥體轉(zhuǎn)過不大的角度,二者縱槽槽肩兩邊的間隙不再相等:通R油道的一邊增大;通L油道的一邊減小,如圖11-27b所示。來自油泵的油液從油道P進(jìn)入閥體與轉(zhuǎn)閥之間,流向間隙增大的一邊,并經(jīng)R油道流進(jìn)動(dòng)力缸的右腔,使該腔油壓升高;而與L油道相通的動(dòng)力缸左腔油壓則降低(左腔油液通過L油道流進(jìn)閥體與轉(zhuǎn)閥之間,再經(jīng)傳閥的4條徑向油孔、回油道O流回轉(zhuǎn)向油罐)。左、右兩腔的壓力差作用在齒條—活塞上,幫助轉(zhuǎn)向螺桿迫使齒條-活塞開始左移,轉(zhuǎn)向輪開始向左偏轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)向加力起作用。同時(shí)轉(zhuǎn)向螺桿本身也開始與短軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)。只要轉(zhuǎn)向盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),彈性扭桿的扭
45、轉(zhuǎn)變形便一直保持不變,閥體與轉(zhuǎn)閥之間的相對角位置也不變,轉(zhuǎn)向加力作用就一直存在,轉(zhuǎn)向輪將繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。 一旦轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)并維持在某一轉(zhuǎn)角位置不動(dòng),短軸及轉(zhuǎn)閥便不再轉(zhuǎn)動(dòng)。但齒條—活塞在油壓差的作用下仍繼續(xù)左移,導(dǎo)致轉(zhuǎn)向螺桿連同閥體沿原轉(zhuǎn)動(dòng)方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),使彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形減小,閥體與轉(zhuǎn)閥的相對角位移量減小,動(dòng)力缸左、右兩腔油壓差減小。減小了的油壓差仍作用在齒條—活塞上,以克服轉(zhuǎn)向輪的回正力矩,轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角維持不動(dòng)。 在轉(zhuǎn)向過程中,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)得愈快,彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)速度就愈快,轉(zhuǎn)閥相對于閥體產(chǎn)生角位移的速度也愈快,從而使動(dòng)力缸左、右兩腔產(chǎn)生壓力差的速度加快,轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)速度也相
46、應(yīng)加快。 由上述分析可知,轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置能使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的角度隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的增大而增大;轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的速度隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度的加快而加快;轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)并維持轉(zhuǎn)角不動(dòng),轉(zhuǎn)向輪也隨之停止偏轉(zhuǎn)并維持偏轉(zhuǎn)角不動(dòng),因而具有隨動(dòng)作用。在正常情況下,駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤所提供的轉(zhuǎn)向力矩主要用來使彈性扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,以控制轉(zhuǎn)向過程,而克服路面轉(zhuǎn)向阻力及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦阻力使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)所需要的動(dòng)力則主要由轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸提供。 若在前述維持轉(zhuǎn)向的位置上松開轉(zhuǎn)向盤,被扭轉(zhuǎn)變形的彈性扭桿4(圖8-29)的右端將順時(shí)針方向自動(dòng)轉(zhuǎn)過一定的角度而恢復(fù)自由狀態(tài),轉(zhuǎn)閥12則在隨之同向轉(zhuǎn)動(dòng)的短軸3帶動(dòng)下回復(fù)到中間位置,動(dòng)力
47、缸停止工作,轉(zhuǎn)向輪在回正力矩作用下自動(dòng)回正。如果需要液壓加力,駕駛員可以回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤,使動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置幫助轉(zhuǎn)向輪回正。 汽車右轉(zhuǎn)向時(shí),彈性導(dǎo)桿的扭轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)閥相對于閥體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及動(dòng)力缸中齒條—活塞軸向移動(dòng)的方向均與前述相反,使轉(zhuǎn)向輪向右偏轉(zhuǎn)。 汽車直線行駛時(shí),若遇路面作用力而使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)(設(shè)轉(zhuǎn)向輪向左偏轉(zhuǎn),駕駛員仍保持轉(zhuǎn)向盤處于直線行駛位置),轉(zhuǎn)向阻力通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒條—活塞、轉(zhuǎn)向螺桿作用于閥體,使閥體相對于不轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)閥逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(即在圖8-30a所示位置上,閥體1相對于轉(zhuǎn)閥2逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)),動(dòng)力缸左腔油壓升高,右腔油壓降低,壓力差作用在齒條—活塞上使其右移,并通過轉(zhuǎn)向傳
48、動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向右偏轉(zhuǎn)而回正。從而保證了汽車直線行駛的穩(wěn)定性,并有效地避免了轉(zhuǎn)向盤“打手”現(xiàn)象。 在轉(zhuǎn)向過程中,動(dòng)力缸中的油液壓力是隨轉(zhuǎn)向阻力而變化的。而動(dòng)力缸中油壓的變化又受控于彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形量:轉(zhuǎn)向阻力增大,彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形量也增大,轉(zhuǎn)閥相對于閥體的角位移量增大,從而使動(dòng)力缸中油壓升高;反之則動(dòng)力缸中油壓降低。顯然,彈性扭桿的扭轉(zhuǎn)變形量取決于轉(zhuǎn)向阻力的大小。在此過程中,彈性扭桿因扭轉(zhuǎn)變形而產(chǎn)生的反作用力(與轉(zhuǎn)向阻力成遞增函數(shù)關(guān)系)傳到轉(zhuǎn)向盤上,使駕駛員能感覺到轉(zhuǎn)向阻力的變化情況,所以這種轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置具有“路感”作用。 在動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置失效的情況下由人力轉(zhuǎn)向時(shí),
49、短軸3(圖8-28)隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過一定角度后,其左端凸緣上的弧形缺口便抵住轉(zhuǎn)向螺桿17右端的叉形凸塊,由短軸直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),以保證汽車轉(zhuǎn)向。這時(shí)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向器即變?yōu)闄C(jī)械轉(zhuǎn)向器,轉(zhuǎn)向變得沉重,轉(zhuǎn)向盤自由行程增大。 與滑閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器相比,轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,因而適用于高速行駛的轎車。 8.5.5 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系主要構(gòu)件 1.轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造及工作原理 轉(zhuǎn)向油泵是液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的能源,一般由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),其作用是將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能輸出。轉(zhuǎn)向油泵有齒輪式、葉片式、轉(zhuǎn)子式和柱塞式等幾種型式。曾被廣泛采用的齒輪式轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造及工作原理與發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系
50、中的齒輪式機(jī)油泵類似。葉片式轉(zhuǎn)向油泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、輸油壓力脈動(dòng)小,輸油量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)代汽車采用較多,故以下僅介紹葉片式轉(zhuǎn)向油泵。 ?。?)葉片式轉(zhuǎn)向油泵的工作原理。葉片式轉(zhuǎn)向油泵按其轉(zhuǎn)子葉片每轉(zhuǎn)一周的供油次數(shù)和轉(zhuǎn)子軸的受力情況可以分為單作用非卸荷式和雙作用卸荷式兩種。 ?、賳巫饔梅切逗墒饺~片泵: 單作用非卸荷式葉片泵主要由端蓋、驅(qū)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、葉片及殼體組成,如圖8-28所示。 定子具有圓柱形內(nèi)表面。轉(zhuǎn)子上沿圓周均勻制有徑向切槽。矩形葉片裝在轉(zhuǎn)子的切槽內(nèi),可在槽內(nèi)移動(dòng);葉片沿轉(zhuǎn)子軸向的兩端分別壓靠在兩側(cè)端蓋的端面上,
51、并可在端面上滑動(dòng)。這樣就由定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面、葉片和端蓋構(gòu)成若干個(gè)油腔。轉(zhuǎn)子和定子中心不重合,有一偏心距e。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片在自身離心力的作用下緊貼定子的內(nèi)表面,將上述各油腔密封,并在轉(zhuǎn)子切槽內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 圖8-30單作用葉片工作原理圖 當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),右半轉(zhuǎn)子上各葉片均沿切槽向外滑動(dòng)而伸出,相鄰兩葉片之間油腔的工作容積均增大,因而具有吸油作用;而左半轉(zhuǎn)子上各葉片則均沿切槽向內(nèi)滑動(dòng)而被壓回,相鄰兩葉片之間油腔的工作容積均減小,因而具有壓油作用。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,葉片在切槽內(nèi)作往復(fù)伸、縮運(yùn)動(dòng)各一次,完成吸油、壓油各一次,故稱為單作用葉片泵。由于右邊吸油區(qū)的油壓低,左
52、邊壓油區(qū)的油壓高,左、右兩油區(qū)的壓力差作用在轉(zhuǎn)子上,使轉(zhuǎn)子軸的軸承上承受較大的載荷,故稱其為非卸荷式葉片泵。 ②雙作用卸荷式葉片泵: 雙作用卸荷式葉片泵也由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、端蓋等組成,如圖8-29所示。與單作用葉片泵的不同之處在于:雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子與定子的中心相重合;定子的內(nèi)表面不是圓形而是一個(gè)近似的橢圓形,它由兩條長半徑R(ab,a′b′)和兩條短半徑r(cd,c′d ′)所決定的圓弧以及四段過渡曲線所組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),葉片由短半徑r向長半徑R處運(yùn)動(dòng)時(shí),兩葉片間油腔的工作容積逐漸增大,形成局部真空而吸油;而葉片由長半徑R向短半徑r處運(yùn)動(dòng)時(shí),兩葉片間油腔的工
53、作容積逐漸減小而壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,葉片在轉(zhuǎn)子切槽內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次,完成兩次吸油和兩次壓油,故稱為雙作用葉片泵。由于兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)各自的中心夾角對稱,所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力相互平衡,故又稱為卸荷式葉片泵。為了使轉(zhuǎn)子受到的徑向油壓力完全平衡,工作油腔數(shù)(即葉片數(shù))應(yīng)當(dāng)為偶數(shù)。 圖8-31雙作用葉片泵工作原理圖 ?。?)葉片式轉(zhuǎn)向油泵的構(gòu)造。北京切諾基吉普車采用雙作用卸荷式葉片泵,其構(gòu)造如圖8-30所示。 左端蓋23和右端蓋19以外圓柱面與殼體1的內(nèi)孔滑動(dòng)配合,配合表面之間分別裝有O形密封圈22和10,其中密封圈10使端蓋19的右側(cè)(與油泵的壓油腔、出油道9均相
54、通)與殼體的進(jìn)油腔31隔開。定子21即位于左、右端蓋之間的進(jìn)油腔31內(nèi),其兩端與左、右端蓋的接合端面靠彈簧12的彈力壓緊,彈性擋圈30限制端蓋在彈簧12作用下向左軸向移動(dòng)。 在右端蓋19上開有兩個(gè)對稱的吸油凹槽J,兩凹槽均與進(jìn)油腔31相通,實(shí)現(xiàn)雙邊進(jìn)油,以利于增大油泵的流量。此外,在左、右兩端蓋上還對稱開有兩個(gè)壓油凹槽E,轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)壓出的高壓油流入其中的左端蓋壓油凹槽后,經(jīng)定子21上的八個(gè)軸向通孔29匯集于右端蓋19的壓油凹槽內(nèi),右端蓋的壓油凹槽開有軸向通道,與出油道9相通。兩個(gè)定位銷20使定子21與左、右端蓋周向定位;右端蓋19又通過定位銷11與殼體1周向定位,從而保證了端蓋各油口以
55、及殼體進(jìn)、出油道之間正確的相對位置。 轉(zhuǎn)子27位于定子21的內(nèi)孔中,以三角形花鍵孔與驅(qū)動(dòng)軸14的花鍵軸段相配合。轉(zhuǎn)子沿圓周方向均勻地開有10條徑向切槽,每條槽內(nèi)裝有可沿槽徑向滑動(dòng)的矩形葉片28,葉片兩長邊制成圓弧形,以利于與定子內(nèi)表面良好接觸,這種接觸必須可靠,以保證油泵正常工作。為此,除依靠葉片本身的離心力外,還在葉片槽根部制有小油腔(其結(jié)構(gòu)形狀如圖11-33中局部放大圖B所示);在左、右端蓋23、19與轉(zhuǎn)子葉片槽根部相對應(yīng)的圓周上分別開有環(huán)形油槽24、26,高壓油經(jīng)端蓋與轉(zhuǎn)子之間的間隙進(jìn)入環(huán)形油槽后,即可流入葉片槽根部的小油腔 圖8-32北京切諾基吉普車葉片
56、式轉(zhuǎn)向油泵 1-殼體;2-溢流閥;3-安全閥;4-出油管接頭;5、10、18、22-O形密封圈;6-節(jié)流孔;7-感壓小孔;8-橫向油道;9-出油道;11、20-定位銷;12-端蓋壓緊彈簧;13-軸承;14-驅(qū)動(dòng)軸;15-骨架油封;16-卡圈;17-隔套;19-右端蓋;21-定子;23-左端蓋;24、26-環(huán)形油槽;25-滾針軸承;27-轉(zhuǎn)子;28-葉片;29-定子軸向通孔;30-擋圈;31-進(jìn)油腔;32進(jìn)油道;33-螺塞;34-鋼球;35-溢流閥彈簧;36-安全閥彈簧;37-進(jìn)油道;J-吸油凹槽;E-壓油凹槽 內(nèi),迫使葉片可靠地壓向定子內(nèi)表面。 驅(qū)動(dòng)軸14右部軸頸通過向心
57、球軸承13支承在殼體1上,軸的左端插入左端蓋23中的無內(nèi)圈滾針軸承25中,起支承作用。軸14的左中段制有三角形花鍵;軸的右端與皮帶盤相配合,發(fā)動(dòng)機(jī)傳出的動(dòng)力由此輸入,通過花鍵帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 葉片式轉(zhuǎn)向油泵的輸出油量隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度(從而隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)的升高而增大。轉(zhuǎn)向油泵設(shè)計(jì)時(shí)一般須保證即使在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,油泵的輸出油量也能滿足快速轉(zhuǎn)向所需的動(dòng)力缸活塞移動(dòng)速度。這樣,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí),油泵的輸出油量將過大,導(dǎo)致油泵消耗功率過多和油溫過高。油泵的輸出油壓取決于液壓系統(tǒng)的負(fù)荷(即動(dòng)力缸活塞所受的運(yùn)動(dòng)阻力,也可以理解為油液的流通阻力)。輸出油壓過高,將導(dǎo)致動(dòng)力缸和油泵超載而損壞其零件。為
58、此,北京切諾基吉普車所用轉(zhuǎn)向油泵在進(jìn)、出油道之間裝有控制流量的溢流閥2和控制壓力的安全閥。 當(dāng)輸出油量過大時(shí),出油管接頭4內(nèi)節(jié)流孔6中油液的流速很高,其靜壓力相應(yīng)很低,此壓力經(jīng)感壓小孔7、橫向油道8傳到溢流閥2的左側(cè),使閥2左、右兩側(cè)壓力差增大,在壓力差作用下閥2壓縮彈簧35在殼體1內(nèi)左移,使進(jìn)油道32與出油道9相溝通,部分油液即在泵內(nèi)循環(huán)流動(dòng),使輸出油量減少。當(dāng)輸出油量不大,而輸出油壓過高(如油道堵塞等原因造成)時(shí),過高的油壓同樣經(jīng)小孔7、油道8傳至閥2左側(cè),迫使鋼球34和安全閥3壓縮彈簧36而右移,則高壓油可通過帶濾網(wǎng)的螺塞33的中心孔經(jīng)進(jìn)油道32流回進(jìn)油腔31,從而降低了輸出油壓。
59、 8.6 轉(zhuǎn)向系維修 8.6.1機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的維修 1 .循環(huán)球機(jī)械轉(zhuǎn)向器的維修 1)循環(huán)球機(jī)械轉(zhuǎn)向器主要零件的檢修: ?。?) 轉(zhuǎn)向器殼體的檢修: ?、贇んw、側(cè)蓋產(chǎn)生裂紋更換,二者結(jié)合平面的平面度公差為0.10mm; ?、谛拚麣んw變形。殼體變形的特點(diǎn)是搖臂軸軸承承孔的公共軸線對于轉(zhuǎn)向螺桿兩軸承承孔公共軸線的垂直度誤差逾限(公差為0.04~0.06mm)。兩軸線的軸心距變大(公差為0.10mm)。不但會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重的故障,同時(shí)減少了轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙可調(diào)整的次數(shù),縮短了轉(zhuǎn)向器的使用壽命。修整變形時(shí),先修整結(jié)合平面;然后更換搖臂軸襯套。 ?。?)轉(zhuǎn)向螺桿
60、與轉(zhuǎn)向螺母的檢修: ①轉(zhuǎn)向螺桿與轉(zhuǎn)向螺母的鋼球滾道無疲勞磨損、劃痕等耗損,鋼球與滾道的配合間隙不得大于0.10mm。檢驗(yàn)鋼球與滾道配合間隙的方法有兩種:一種方法是把轉(zhuǎn)向螺母夾持固定后,把轉(zhuǎn)向螺桿旋轉(zhuǎn)到一端止點(diǎn),然后檢驗(yàn)轉(zhuǎn)向螺桿另一端的擺動(dòng)量,其擺動(dòng)量不得大于0.10mm,轉(zhuǎn)向螺桿的軸向竄動(dòng)量也不得大于0.10mm。另一種方法是將轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母配合副清洗干凈后,把轉(zhuǎn)向螺桿垂直提起,轉(zhuǎn)向螺母在重力作用下,應(yīng)能平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)下落,說明配合副的傳動(dòng)間隙合格。若無其它耗損,傳動(dòng)副組件一般不進(jìn)行拆檢; ?、诳偝尚蘩頃r(shí),應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向螺桿的隱傷,若產(chǎn)生隱傷、滾道疲勞剝落、三角鍵有臺(tái)階形磨損
61、或扭曲,應(yīng)更換; ③轉(zhuǎn)向螺桿的支承軸頸若產(chǎn)生疲勞磨損,會(huì)引起明顯的轉(zhuǎn)向盤沉重、轉(zhuǎn)向遲鈍,可按原廠規(guī)定的錐角磨削修整軸頸,然后刷鍍修復(fù)。實(shí)踐證明,其耐久性可達(dá)100000Km以上。 (3)搖臂軸的檢修: ?、倏偝纱笮迺r(shí),必須進(jìn)行隱傷檢驗(yàn),產(chǎn)生裂紋后更換,不許焊修; ?、谳S端花鍵出現(xiàn)臺(tái)階形磨損、扭曲變形,應(yīng)更換; ?、壑С休S頸磨損逾限,但無其它耗損可進(jìn)行刷鍍修復(fù)或噴焊修復(fù)。 2)循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的裝配與調(diào)整: ?。?)安裝轉(zhuǎn)向螺桿組件。轉(zhuǎn)向螺桿螺母組件在維修時(shí)一般不拆散。若拆散重新組裝時(shí),先平穩(wěn)地逐個(gè)裝入鋼球,裝鋼球的過程中,轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母不要
62、相對運(yùn)動(dòng),必要時(shí),只能稍許轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向螺母(圖8-31)或用塑料棒將鋼球輕輕沖進(jìn)滾道內(nèi);然后給裝滿鋼球的導(dǎo)管口涂壓潤滑脂防止鋼球脫出,用導(dǎo)管卡將導(dǎo)管固定在轉(zhuǎn)向螺母上。所裝鋼球的直徑和數(shù)量必須符合原廠規(guī)定。如EQD131型汽車安裝φ450mm轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器的鋼球?yàn)棣?.144mm,共2×49+1粒;EQ140/47型長軸汽車安裝φ550mm轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器的鋼球?yàn)棣?.144mm,共2×58+1粒。 圖8-33鋼球的裝入 (2)裝入鋼球后,轉(zhuǎn)向螺母的軸向竄動(dòng)量不得大于0.10mm。 ?。?)將軸承內(nèi)圈壓在轉(zhuǎn)向螺桿的軸頸上。 ?。?)組裝搖臂軸,如圖8-32所示。
63、 圖8-32循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器裝配圖 ①檢查用于轉(zhuǎn)向螺母與齒扇嚙合間隙的調(diào)整螺釘?shù)妮S向間隙,此間隙若大于0.12mm,在調(diào)整螺釘與搖臂上的承孔端面間加止推墊片調(diào)整; ②搖臂軸承預(yù)潤滑之后,將搖臂裝入殼體內(nèi)。并按順序裝入止推墊片、調(diào)整螺釘、墊圈、孔用彈性擋圈; ?。?)安裝轉(zhuǎn)向器下蓋、上蓋: ?、侔演S承裝入下蓋承孔中,如圖8-32所示; ②安裝調(diào)整墊片2和下蓋1,從殼體孔中放入轉(zhuǎn)向螺桿組件,安裝下蓋,裝下蓋之前在結(jié)合平面上涂以密封膠; ?、郯演S承外圈和轉(zhuǎn)向螺桿油封7壓入上蓋,并裝入上蓋調(diào)整墊片4和上蓋6;
64、0;④通過增減下蓋調(diào)整墊片或用下蓋上的調(diào)整螺塞調(diào)整轉(zhuǎn)向螺桿的軸承緊度。然后檢查轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力矩,一般為0.6~0.9N·m。 ?。?) 安裝轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋: ①給油封9涂密封膠后,油封唇口向內(nèi),均勻地壓入殼體上的承孔內(nèi); ②將轉(zhuǎn)向螺母移至中間位置(轉(zhuǎn)向器總?cè)?shù)的1/2),使扇形齒的中間齒與轉(zhuǎn)向螺母的中間齒相嚙合,裝入搖臂軸組件; ?、蹅?cè)蓋密封墊涂以密封膠,安裝、緊固。 ?。?)調(diào)整轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向間隙: ?、偈罐D(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副處于中間位置(直形位置); ②通過調(diào)整螺釘12,調(diào)整轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的嚙合間隙,在直行位置上應(yīng)呈無
65、間隙嚙合; ?、壑虚g位置上,轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)力矩應(yīng)為1.5~2.0N·m。轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)力矩調(diào)整合格后,按規(guī)定扭矩鎖緊調(diào)整螺釘。 ?。?) 安裝搖臂時(shí),應(yīng)注意搖臂與搖臂軸二者的裝配記號(hào)對正,應(yīng)特別注意搖臂固定螺母應(yīng)確實(shí)做到緊固、鎖止可靠。 ?。?) 按原廠規(guī)定加注潤滑油。 ?。?0) 有條件時(shí),應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向器反驅(qū)動(dòng)力矩(轉(zhuǎn)向軸處于空載狀態(tài)時(shí),使搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩)。轉(zhuǎn)向器的反驅(qū)動(dòng)力矩應(yīng)符合原廠規(guī)定。 2. 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的維修 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率較高,轉(zhuǎn)向輕便、而且結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整方便。EQ1090型汽車采用了此種轉(zhuǎn)向器。 ?。?)拆卸: ?、俨鹣聜?cè)蓋
66、時(shí),應(yīng)先拆下雙頭螺栓及其余的固定螺栓; ?、诎纬鰮u臂軸; ?、鄄鹦掇D(zhuǎn)向螺桿下軸承蓋及其附件,取出轉(zhuǎn)向螺桿; ④拆下轉(zhuǎn)向螺桿上軸承蓋組件。 拆卸轉(zhuǎn)向器時(shí),不能用汽油或煤油清洗橡膠類密封件,禁止用蒸氣或堿溶液清洗軸承;結(jié)合平面上的紙墊及固態(tài)膠狀物必須清除干凈,必要時(shí)可用木棒、塑料棒沖擊拆卸零件,不得用榔頭直接敲擊,防止砸傷零件表面。 ?。?)主要零件的檢修: ①轉(zhuǎn)向螺桿的檢修: a傳動(dòng)副已喪失傳動(dòng)間隙調(diào)整能力時(shí)更換; b滾道表面嚴(yán)重磨損或出現(xiàn)嚴(yán)重壓痕、疲勞剝落和裂紋等耗損更換; c軸承軸頸出現(xiàn)疲勞磨損,磨削后刷鍍修復(fù)
67、。 ②搖臂軸的檢修: a扇形塊、花鍵出現(xiàn)明顯的扭曲時(shí)更換。φ42mm兩孔的軸線與φ35mm軸的軸線的平行度誤差不得大于0.10:100mm;φ42mm兩孔端面在同一平面里的位置度誤差不得大于0.08mm;花鍵安裝記號(hào)(刻線)與扇形塊中線之夾角不超過13; b 搖臂軸任何部位出現(xiàn)裂紋都應(yīng)更換,禁止焊修; c 支承軸頸磨損逾限,刷鍍修理或更換。 ③檢查主銷軸承組件: a主銷頭部產(chǎn)生疲勞剝落或已經(jīng)產(chǎn)生偏磨或破裂,更換組件; b用兩個(gè)手指捏住主銷頭部轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)自如,主銷在軸承內(nèi)若有軸向竄動(dòng),視情況進(jìn)行調(diào)整。 ?、軗u臂軸襯套間隙使用限度為0.20mm。 (3)轉(zhuǎn)向器的裝配。裝配前應(yīng)復(fù)查所更換的零件和修復(fù)零件,復(fù)檢合格的零件清洗后用壓縮空氣吹干。在裝配中,應(yīng)盡可能的使用專用工具,相關(guān)螺栓、螺母的緊固扭矩應(yīng)符合原廠規(guī)定。 ?、侔惭b轉(zhuǎn)向器下蓋: a 先把軸承14的外座圈壓入殼體5,有滾道的一面沉入殼體下端面距離為12.5~13.0mm; b 把“O”形密封圈壓入軸承墊塊的槽內(nèi),而且密封圈不得產(chǎn)
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