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任务三 转向操纵机构

学习目标

1、了解转向操纵机构的类型。

2、掌握常用车型转向操纵机构的构造。

学习准备

教材、实训室(转向系各总成若干、清洗剂等)、拆装工具若干。

学习过程

知识要点

一、概述

转向操纵机构由转向盘和转向柱等组成,作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。

转向操纵机构的类型 分为带有万向节的转向操纵机构,可分离式安全转向操纵机构,缓冲吸能式转向操纵机构三种。

为兼顾汽车底盘和车身总体布置的要求,方便不同体形驾驶员的操纵和保护驾驶员的安全,现代汽车的转向操纵机构采用了万向传动装置、各种调整机构和安全装置。

二、常见车型转向操纵机构的构造 1、带有万向节的转向操纵机构

以解放CA1092型汽车为例介绍其结构。

(1)结构组成 转向操纵机构和转向器的连接采用万向节。主要有转向盘、转向柱柱总成(上转向柱及套管、转向万向节、滑动万向节等)组成。

1)转向盘 通过花键、螺母固定在转向柱上端。为三幅条式总成,喇叭按钮安装在转向盘上。

2)转向柱 转向柱总成包括上转向柱及套管、转向万向节、滑动万向节。上转向柱上、下端分别由套管内衬套和滚动轴承支承,下端与转向万向节花键连接,用螺栓夹紧。套管上端固定固定于仪表板上,下端固定于驾驶室底板上。滑动万向节一端与转向螺杆花键连接,螺栓固定,另一端以花键套与转向传动轴的花键轴啮合,必要时可沿滑动花键轴向伸缩。采用万向传动转向柱,有利于转向盘、转向器和其他机件的布置及提高驾驶员的安全性。

(2)特点 便于布置,转向盘和转向器适用于通用化、系列化生产,可补偿安装误差,可阻止地面对车轮的冲击经过转向器传到转向盘,减轻转向盘上的冲击和振动,拆装维修方便。

(3)拆卸方法 顺序如下:

使用工具: 工具 扳手、卡钳、起子、尖嘴钳等。

1)拆下转向轴下的滑动万向节叉及油封、防尘罩等零件。 2)拆下转向盘上的喇叭按钮盖。

3)拆下接触罩、接触弹簧、接地接触板等零零件。

4)拆下转向盘固定螺母、垫圈、用拉力器把转向盘拉下。 5)拆下转向柱套管支架及橡胶套。

6)拆下转向柱套管固定支架,从车上取下转向柱套管、上转向柱及转向传动轴等零件。 7)拆除转向万向节叉夹紧螺栓,使转向柱及转向传动轴与万向节分离。

8)拆除轴承挡圈,用铜锤轻轻敲击转向柱上端,从转向柱套管轴取出转向柱及轴承等

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零件。

9)检查万向节转动是否灵活,有无卡滞现象。

10)如需要可拆除十字轴轴承限位卡环,对万向节解体。

11)对解体的零件清洗干净,然后进行检修。凡油封、密封圈、防尘罩等橡胶零件不得用汽油等烃类油料清洗。

(4)工作原理 驾驶员转动转向盘时,转向柱随之转动,并使万向节及传动轴转动,最后将扭矩传给转向器螺杆,带动转向螺杆转动。

2、可分离式安全转向操纵机构

以桑塔纳2000型轿车为例介绍其结构。

(1)结构组成 由转向盘、转向柱上段、转向柱下段、转向柱套管、凸缘和凸缘盘等组成。

1)转向盘 采用钢骨架主体,外包整体泡沫聚氨酯,内填聚氨酯硬泡沫。转向盘与转向柱上段以花键配合,用螺母紧固,并用盖板遮掩。

2)转向柱 分为上、下两段,两段用安全联轴节连接。转向柱上段的下部分弯曲并在端面上焊接有半月牙形凸缘盘,盘上装有两个驱动销,与转向柱下段上端凸缘的压装有尼龙衬套和橡胶圈的孔相配合,形成安全联轴节。

转向柱上段由转向柱套管内轴承支承,转向柱套管用螺栓固定于支架上,上面安装有喇叭接触环、转向组合开关、车锁总成零件,转向柱上段焊有两个半圆合成的凸环,起轴向定位作用,凸环上铣有相隔180°的两条纵槽,当汽车拔出车钥匙时,起防盗作用。

转向柱用三角形花键与转向盘连接并有M16防松螺母紧固,拧紧力矩为45N·m.

转向柱下段的下端铣有一条纵槽,与转向器轴向齿轮的平键相配,由夹紧箍夹紧,夹紧螺栓为M18,拧紧力矩为25N·m,每次拆卸都得更换螺母。

(2)特点 具有安全吸能装置,减少对驾驶员的伤害。结构复杂,安装维修不便。 (3)拆卸方法

使用工具: 工具 扳手、卡钳、起子、尖嘴钳、拉力器等

拆卸事项: 由于转向柱上装有一套组合开关,包括点火开关、前挡风玻璃挂水器、清洗开关、转向灯开关、远近光变光开关等,拆卸前首先必须将蓄电池电源线断开、转向灯开关处于中间位置,两前轮处于直线行驶位置。

拆卸顺序如下:

1)向下按橡胶边缘,撬出盖板。

2)取下喇叭按钮,拆下喇叭按钮及有关接线。 3)拆下转向盘紧固螺母,用拉力器将转向盘取下。 4)拆下组合开关上的三个平口螺栓,取下组合开关。

5)拆下阻风门控制把手手柄上的弹簧销,然后旋下把手及环形螺母;拧下仪表板下饰板固定螺栓,拆下饰板。

6)拆下转向柱套管左边的内六角螺栓,用8.5mm的钻头钻出右边的断开螺栓,将转向柱套管取下。

7)将转向柱上段往下压。使上段端部凸缘盘上的两个去驱动销脱离转向柱下段,取出转向柱上段。

8)取下转向柱橡皮套,松开夹紧箍的紧固螺栓,拆下转向柱下段。

(4)工作原理 当驾驶员左右转动转向盘时,转向柱上、下段 随之转动,由于转向柱下段与转向轮通过纵槽配合,从而将转动力矩传给转向齿轮并使转向齿轮转动。

知识拓展

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1、缓冲式吸能转向操纵机构 可分为网状管柱变形式、钢球滚压变形式、波纹管变形吸能式三种形式。

1)网状管柱变形式 转向柱分为上、下两段。主要有上转向柱、下转向柱、凸缘盘、下托架、转向柱套管、塑料安全销、上托架等。

原理:当汽车遇到障碍物而撞车时,转向器对转向柱产生一个向上的推力,转向柱在受到这个推力作用时,连接上、下转向柱的塑料销被剪断,上转向柱将沿下转向柱的孔内滑动伸缩。与此同时,转向柱套管上的网格部分也被轴向压缩而变形。在此过程中,塑料销被剪断和转向柱套管上的网格被压缩变形消耗一些能量,避免了转向盘对驾驶员的挤压伤害。当驾驶员在惯性力的作用下向前冲并压在转向盘(第二次碰撞),安全销被剪断,使得转向系引起的对驾驶员的伤害大大降低。 北京切诺基采用此转向操纵机构。

2)钢球滚压变形式 主要零部件有上转向柱、下转向柱、上、下转向柱套管、钢球、安全销、塑料隔套等

原理 转向柱套管分为上、下两段,上段比下段细,中间压入带有塑料隔套的钢球。转向柱也分上、下两段,套管安全销相连。当汽车撞车时安全销被破坏,使上、下现在柱套管轴向移动收缩,这时,钢球边转动边在上、下转向柱套管的壁上挤压出沟槽,使之变形并消耗冲击能量。

3)波纹管变形吸能式 主要零部件有上转向柱、下转向柱、上、下转向柱套管、限位块、细齿花键、波纹管等

原理 转向柱和转向柱套管都分为两段。当汽车撞车时,下转向柱套管向上移动,在第一次碰撞力的作用下限位块首先剪断并消耗能量,同时转向柱套管和转向柱都轴向收缩。在受第二次碰撞时,上转向柱下移,压缩波纹管使之收缩变形并消耗冲击能量。

习题练习

1、转向操纵机构的类型有几种?各有什么特点? 2、简述带有万向节的转向操纵机构的工作原理? 3、试叙述桑塔纳2000型轿车拆卸顺序?

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任务四 转向传动机构

学习目标

1、了解转向传动机构的类型。

2、掌握常用车型转向传动机构的构造。

学习准备

教材、实训室(转向系各总成若干、清洗剂等)、拆装工具若干。

学习过程

知识要点

一、概述

转向传动机构的功用是将转向器输出的动力和运动传给转向轮,使两个转向轮偏转一个角度按一定的关系变化,实现汽车的顺利转向。现代汽车为稳定汽车的直线行驶,避免转向盘打手,在转向机构中装有转向减震器,用来承受、衰减因路面不平而引起的冲击振动。

转向传动机构的组成和布置与转向器的结构形式、安装位置、悬架类型有关。按照悬架的不同可分为非独立悬架配用的转向传动机构和独立悬架配用的组成传动机构两大类。

二、转向传动机构的构造

1、与非独立悬架配用的转向传动机构的构造

非独立悬架配用的转向传动机构的构造主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂、左、右梯形臂等机件组成。

(1)非独立悬架配用的转向传动机构的分类 可分为单桥转向和双桥转向两种形式。 1)单桥转向传动机构的结构

① 转向摇臂 采用中碳钢锻造和机械加工制成。转向摇臂的大端具有锥形的三角形花键孔,与转向摇臂轴连接,用螺母固定。小端通过球头与直拉杆铰接。转向摇臂安装后,从中间向两边的摆角范围大致相同,要做记号。

② 转向直拉杆 作前后空间运动,它即受拉力又有压力,采用优质特种钢制成,保证工作可靠。转向直拉杆、转向摇臂、转向节臂三者之间是空间运动,三者之间连接采用球头销,以防止运动干涉。

转向直拉杆由两端扩孔的钢管制成,在扩孔部位装有球头销、球头销座、弹簧、弹簧座、调整螺塞、滑脂嘴等零件。

a. 弹簧 随时补偿球头销与球头座因磨损造成的间隙,保证无间隙配合,缓和冲击力。安装时注意两端弹簧分别装在球头的同一侧。

B.弹簧座 用来支承压紧弹簧,防止弹簧超载变形、折断、脱出等。

c. 调整螺塞 调整弹簧预紧力。调整时先拧到底再退转1/4~1/2圈。调好后,用开口销锁紧。

d.滑脂嘴(俗称黄油嘴) 用来注入润滑脂润滑球头销和球头座,减少转向阻力和磨损。 ③ 转向横拉杆 是联系左、右梯形臂并使其协调工作的连接杆。采用高强度冷拉钢管制成。

④ 转向节臂和梯形臂 与转向直拉杆铰接的转向节臂、与横拉杆两端球头销铰接的左、右梯形臂分别固定于左、右转向节上。转向节臂和梯形臂锥形部分与转向节锥形孔通过键连接,以防止相对转动,端部用螺母紧固,再用开口销锁住,防止螺母松动,另一端的锥形孔

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