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1、任務一 機械轉向系的構造與維修,一、工作任務 了解轉向系的功用和類型，掌握機械轉向系的基本組成和工作原理，掌握轉向操 縱機構的組成和工作原理，掌握轉向系的參數(shù)。對機械轉向系的故障進行診斷與 排除。 學習目標： 1、掌握汽車轉向系主要零件及總成組成和功用 2、掌握轉向器的結構和原理 3、掌握轉向操縱機構的結構和原理 4、了解系統(tǒng)動力轉向機構和四輪轉向系統(tǒng)的工作 5、掌握汽車轉向系主要零件及總成的檢修 6、掌握汽車轉向系常見故障的診斷與排除,二、相關知識 （一）概述 1、功用及技術要求 功用：1）按駕駛員的操縱要求適時改變汽車行駛方向； 2）與行駛系配合共同保持汽車穩(wěn)定的直線行駛。 技術要求 ；
2、 1）工作可靠; 2）操縱輕便、靈活; 3）汽車轉向時，各車輪應作純滾動; 4）轉向器有一定的可逆?zhèn)髁δ芰?，即有“路感? 5）轉向盤自由行程大小應合適。 2、轉向系組成與分類 組成： (1)轉向操縱機構 主要由轉向盤、轉向軸、轉向管柱等組成。 (2)轉向器 將轉向盤的轉動變?yōu)檗D向搖臂的擺動或齒條軸的直線往復運動，并對轉向操縱力進行放大的機構。轉向器一般固定在汽車車架或車身上，轉向操縱力通過轉向器后一般還會改變傳動方向。 (3)轉向傳動機構 將轉向器輸出的力和運動傳給車輪(轉向節(jié))，并使左右車輪按一定關系進行偏轉的機構。,,分類 ； 按轉向能源的不同，轉向系統(tǒng)可分為機械轉向系統(tǒng)和動力轉
3、向系統(tǒng)兩大類。 (1)機械轉向系統(tǒng) (2)動力轉向系統(tǒng),,3、轉向系參數(shù) 1）轉向時車輪運動規(guī)律 汽車轉向時，內側車輪和外側車輪滾過的距離是不相等的。后橋左右兩側的 驅動輪由于差速器的作用，能夠以不同的轉速滾過不同的距離。但前橋左右兩側 的轉向輪要滾過不同的距離，必然引起車輪沿路面邊滾動邊滑動，致使轉向時的 行駛阻增大，輪胎磨損增加為了避免這種現(xiàn)象，要求轉向系能保證在汽車轉向 時，所有車輪均作純滾動。顯然，這只有在轉向時，所有車輪的軸線都交于一點 方能實現(xiàn)。此交點O稱為汽車的轉向中心。 汽車內側轉向輪的最大偏轉角一般在3542之間。載貨車的最小轉彎半 徑一般約為7m13m。,,2）轉向系角傳動
4、比 轉向盤的轉角與安裝在轉向盤同側的轉向車輪偏轉角的比值，稱為轉向系角 傳動比，常用iW表示。 3）轉向器的傳動效率 轉向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉向器傳動效率。當功率由轉向盤輸 入，從轉向搖臂輸出時，所求得的傳動效率稱為正效率。反之則稱為逆效率。 4）轉向盤自由行程 由于轉向系各傳動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轉動轉向盤時轉向節(jié)并不隨即同步轉動，而是在消 除這些間隙并克服機件的彈性變形后，才作相應的轉動，即轉向盤有一空轉過程 轉向盤為消除間隙、克服彈性變形所空轉過的角度稱為轉向盤自由行程。轉向盤 自由行程對于緩和路面沖擊及避免駕駛員過度
5、緊張是有利的，但過大的自由行程 會影響轉向靈敏性。一般規(guī)定轉向盤從直行中間位置向任一方向的自由行程不超 過1015。當零件磨損到使轉向盤的自由行程超過2530時，則必須進 行調整。通常是通過調整轉向器傳動副的嚙合間隙來調整轉向盤自由行程。,（二） 轉向器,1、轉向器的功用、類型和傳動效率 1）功用：轉向器是轉向系中的減速增力 傳動裝置，其功用是增大由轉向盤傳到 轉向節(jié)的力，并改變力的傳動方向。 2）類型 循環(huán)球式、 齒輪齒條式 蝸桿曲柄指銷式。,,2、齒輪齒條式轉向器 1）結構 2）工作原理：轉向過程：轉向盤轉向軸萬向節(jié)轉向器轉向輪 3）特點及應用 簡化傳動機構，不需要轉向搖臂和轉向橫拉桿等。
6、 應用： 上海桑塔納 天津夏利 南京依維柯輕型貨車等。,,3、循環(huán)球式轉向器 1）結構,,2）工作原理,,5、轉向操縱機構 轉向操縱機構一般由轉向盤、轉向盤軸、轉向柱管、萬向節(jié)及轉向傳動軸等組成。它主要作用是操縱轉向器和轉向傳動機構，使轉向輪偏轉。,（三）轉向操縱機構 1、概述 功用：將轉向器輸出的力傳給轉向輪，且使二轉向輪偏轉角按一定的關系變化，實現(xiàn)汽車順利轉向。 要求：較大的剛度和強度、吸收振動、緩沖 分類：前置式、后置式 非獨立懸架配用轉向傳動機構、獨立懸架配用轉向傳動機構。 2、與非獨立懸架配用轉向傳動機構,任務二 汽車助力轉向系的維修,一、工作任務 1、掌握動力轉向裝置的功用及組成。
7、 2、掌握動力轉向系的工作原理。 3、掌握動力轉向系中主要零部件的結構及工作原理。 4、分析診斷排除動力轉向系主要故障。,二、相關知識 （一）動力轉向裝置的功用、組成及類型 1、功用 轉向輕便和轉向靈敏對轉向系角傳動比要求是互相矛盾的。 動力轉向系是利用一定的動力助力方式，對轉向器施加作用力以減少駕駛員 轉動轉向盤的操縱力、減輕駕駛疲勞的轉向系統(tǒng)。 2、 動力轉向裝置組成 動力轉向裝置由機械轉向器、轉向控制閥、轉向動力缸、轉向油泵、轉向油 罐等組成。 3、動力轉向裝置的類型 動力轉向系按動力介質的不同分為氣壓式、液壓式和電動式三類。 液壓式動力轉向裝置按液流型式分為常流式和常壓式兩種。 液
8、壓式動力轉向裝置按其轉向控制閥閥芯的運動方式可分為滑閥式和轉閥式。 4、對動力轉向系的技術要求 1）工作可靠; 2）轉向靈敏; 3）維持直線行駛，保證轉向輪自動回正; 4）有道路感覺; 5）有隨動作用; 6）可實現(xiàn)強制轉向。,,,,,,工作原理： （1）當汽車直線行駛時，滑閥依靠閥體內的定中彈簧(回位彈簧)保持在中間位置。由油泵輸送來的工作油，從滑閥和滑體環(huán)槽邊緣的環(huán)形縫隙進入動力缸的左右腔室，又通過回油管流回油罐，這時油路保持暢通，油泵負荷小，工作油處于低壓狀態(tài)。,,（2）當汽車右轉彎時，轉向盤右轉，轉向桿右轉，與轉向軸連成一體的滑閥和左旋螺桿克服回
9、位彈簧的彈力和反作用柱塞一側的油壓力而向右移動，這時動力缸左腔與進油道相通，而右腔則與回油道相通。左腔油壓推動動力缸內活塞向右移動，使轉向垂臂作逆時針轉動，從而也使轉向螺母隨螺桿的轉動而問左移動，同時通過縱拉桿帶動轉向輪向右偏轉。 為轉向盤轉過一定角度保持不變時，螺母也不再繼續(xù)相對于螺桿左移，但動力缸中活塞在油壓作用下繼續(xù)右移，從而帶動螺母、螺桿和滑閥一起左移，直到滑閥位于中間稍偏右的位置，此時，活塞推力和回正力平衡，動力轉向系統(tǒng)停止工作。 （3）當汽車左轉彎時，滑閥左移，動力缸向相反方向加力。,“隨動”： 轉向輪的偏轉角隨轉向盤轉角變化而變化。隨動作用是如何實現(xiàn)的？ “路感” ： 自動回正
10、：,,（三）轉閥整體式動力轉向裝置 北京切諾基汽車轉閥整體式動力轉向器結構，主要由機械轉向器、轉向動力缸和旋轉 式轉向控制閥三者組合而成。 機械轉向器：為循環(huán)球式，有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母（活塞齒條）傳動 副，第二級是齒條齒扇傳動副。,,（二）主要零部件的檢修 1、殼體與蓋 直觀檢查殼體與蓋應無裂紋，否則應換用新件，用塞尺檢測殼體與蓋結合平面的平面度 誤差為0.1mm，若大于此規(guī)定值，應進行磨修。 2、搖臂軸 用磁力探傷方法進行檢測，若有裂紋，更換。 用檢視法檢查若有輕微剝落麻點腐蝕時，可用油石磨平，繼續(xù)使用，齒面若嚴重剝 落，磨損變形，應予更換。 檢查搖臂軸端部花鍵，不得有明顯扭曲
11、，端部螺紋的損傷，不得超過兩牙， 否則進行修理或更換。 檢查搖臂軸與其軸承的配合間隙，搖臂軸承與殼體及側蓋的配合間隙，均不 得大于技術標準，更換搖臂軸襯套時，必須使兩襯套的同軸度達到技術標準。 3、轉向螺桿螺母總成 用檢視法檢查轉向螺桿螺母上的鋼球滾道應無金屬剝落，若有脫層剝落、 痕或壓坑，應予以更換。 檢查轉向桿軸頸對其中心的跳動量時應把轉向桿軸頸用V形鐵支起，再用百分 表進行檢測，一般跳動量不得大于0.08mm。 檢測鋼球直徑差不得大于0.01mm，鋼球與軌道配合間隙不得大于0.05mm。 若鋼球磨損，配合間隙超過0.10mm或鋼球剝落破碎，則鋼球一律更換，更換 鋼球時，鋼球的規(guī)格、數(shù)量、
12、材質等必須符合原技術標準。檢查轉向螺母上的鋼 球導管，若破裂、凹陷等應予更換。,,4、轉向螺桿軸承 檢查軸承滾道表面，若有裂痕、壓坑或金屬剝落，鋼球碎裂或凹陷、金屬剝落，保持 架扭曲變形、斷裂等，若以上檢查有其中現(xiàn)象之一者，一律更換軸承總成。 （三）裝配與調整的要點 裝配前，應對所有零部件進行徹底清洗，橡膠零件均不可用汽油清洗。 1、螺桿螺母的裝配 裝配時，首先按拆卸時的標記方向，把螺桿裝入螺母中，然后裝鋼球，裝鋼球時，可用 木棒或塑料棒把鋼球輕輕敲人循環(huán)軌道內，并在導管口涂上潤滑脂，要按標記一條滾道一 條滾道的裝復，切不可混裝。若沒有異常，用導管夾把導管固定。然后再試轉螺桿，檢查 鋼球在
13、滾道內是否轉動靈活，有無上下卡滯或松曠，并用百分表檢測螺桿軸向跳動量。轉 向螺桿兩端軸頸垂直和水平跳動量均應符合技術標準，檢測時，轉向螺母必須在螺桿滾道 對稱中心上，然后把螺桿軸承內座圈裝到螺桿軸頸上，并使其靠近止推面，再把軸承外座 圈壓裝到上下蓋止推面上，從殼體上端裝入螺桿螺母總成。 2、螺桿軸承緊度調整要點 轉向器裝復后，必須對螺桿軸承緊度進行調整，轉向器結構不同，其調整方法也不 同，有的利用上部調整螺母進行調整。旋進螺母，軸承緊度增加，反之減小，有的利用下 蓋與殼體間的墊片來調整。 3、搖臂軸裝復要點 先把搖臂軸孔內涂抹潤滑脂，再按順序安裝調整螺釘，裝復后用手輕輕轉動調整螺釘再用 百分表
14、檢測調整螺釘軸向間隙，當竄動量大于0.12mm時，應選配墊圈調整至0.08mm。 然后，轉動螺桿螺母上的齒條處于中間位置。這時，再把搖臂軸裝入殼體內，齒扇與齒條 應相互嚙合(裝配時要注意，防止搖臂軸另一端油封彈簧跳出，造成漏油），最后按規(guī)定 扭力擰緊側蓋上的緊固螺母螺栓，并在上、下蓋及側蓋結合處及密封墊兩面，涂以密封膠。,,4、齒扇與齒條的嚙合間隙調整要點 調整時，齒條與齒扇的嚙合，必須處在中間位置才能進行，否則間隙不準確、一般是 利用搖臂軸軸向位移調整螺釘進行調整，調整螺釘旋進，嚙合間隙減小，調整螺釘旋出， 嚙合間隙增大。當齒扇在中間位置時，不允許有間隙，但應轉動自如，無輕重不均勻感覺 或卡
15、滯現(xiàn)象，最后擰緊鎖緊螺母。 二、轉向傳動機構檢修與調整 （一）檢修 1、應用磁力探傷法檢查橫拉桿、直拉桿、球頭銷、轉向節(jié)臂及轉向垂臂是否有裂紋， 若發(fā)現(xiàn)有裂紋，一律換用新件。 2、用百分表檢測橫拉桿的直線度誤差應符合技術標準。若大于2mm，應進行冷壓校正。 3、用游標卡尺測量，直拉桿球頭銷孔磨損超過2mm時，可堆焊修復或換用新件，同樣檢 測球頭銷球面的圓度誤差不大于1mm，否則換用新件。 4、球頭銷裝入轉向節(jié)臂及轉向垂臂的錐孔中時，其軸頸小端應低于錐孔上端面12mm， 否則換用新件。 5、檢查轉向垂臂的花鍵應無明顯扭曲或金屬剝落，螺紋損傷2牙以上，彈簧失效或拆斷， 橡膠防塵罩老化破裂，一律換用
16、新件。 （二）調整 1、橫、直拉桿的組裝與調整 首先在球頭銷及球碗配合表面涂抹潤滑脂，進行裝復。裝復后，必須進行調整，當調整球頭銷預緊度時，用偏螺絲刀，將調整螺塞擰到底，再退回1/41/2圈，使螺塞上的槽與開口銷孔對正。此時，用手扳動檢查，應能轉動自如，不發(fā)卡，無松曠感。最后裝好開口銷。,,2、轉向盤自由行程檢測與調整 轉向盤自由行程是指處于直線行駛位置的前輪不發(fā)生偏轉的情況下，轉向盤所能轉過的角度。轉向盤自由行程檢測，首先將汽車停在平坦地面上，使前輪保持直線位置，將測量儀安裝于轉向盤上，如圖所示。 將測量儀接好電源，按下“角測”按鈕。駕駛員向一個方向緩慢轉動轉向盤直至車輪開始擺動，停止轉動轉
17、向盤這時儀器顯示出轉向盤的自由轉動角度，再將轉向盤回正，然后再測出另一個方向的自由轉動角度，也可將轉向盤打到一個車輪即將開始擺動到另一個使車輪即將開始擺動的極限位置，即可測出自由行程。CAl092轉向盤自由行程為 15 。 轉向盤自由行程調整，要有二人協(xié)作進行。 一人在駕駛室左右擺動轉向盤， 另一人在車下觀察，如果轉向臂擺動了 很多，而前輪擺動很少或不擺動， 則故障在傳動機構。如果轉向盤 轉動了很大角度，而轉向臂并不 轉動，則故障在轉向器，經檢查 診斷后，再確定調整部位。,第七節(jié) 汽車轉向系故障與檢修,一、機械式轉向系的故障與排除 （一）轉向沉重故障的診斷與排除 1.故障現(xiàn)象 汽車在行駛中，
18、轉動轉向盤感到沉重費力，轉彎后又不能及時回正方向。 2.故障原因 1）轉向器方面的原因 （1）轉向器缺乏潤滑油。 （2）轉向軸彎曲或轉向軸管凹陷碰擦，有時會發(fā)出“吱吱”的摩擦聲。 （3）轉向搖臂與襯套配合間隙過小或無間隙。 （4）轉向器輸入軸上下軸承調整過緊，或軸承損壞受阻。 （5）轉向器嚙合間隙調整過小。 2）轉向傳動機構的原因 （1）各處球銷缺乏潤滑油。 （2）轉向直拉桿和橫拉桿上球銷調整過緊，壓緊彈簧過硬或折斷。 （3）轉向直拉桿或橫拉桿彎曲變形。 （4）轉向節(jié)主銷與襯套配合間隙過小，或襯套轉動使油道堵塞，潤滑油無法進入，使襯套與轉向節(jié)主銷燒蝕。 （5）轉向節(jié)止推軸承調整過緊或缺少潤滑油
19、或損壞。 （6）轉向節(jié)臂變形。,3）前橋（轉向橋）和車輪方面的原因 （1）前軸變形、扭轉，引起前輪定位失準。 （2）輪胎氣壓不足。 （3）前輪輪轂軸承調整過緊。 （4）轉向橋或驅動橋超載。 4）其他部位的原因 （1）車架彎曲、扭轉變形。 （2）前鋼板彈簧或是前懸架變形。 （3）前輪定位不正確。 3.診斷與排除 1）頂起前橋，轉動轉向盤，若感到轉向盤變輕，則說明故障部位在前橋、車輪或其他部位。此時應首先檢查輪胎氣壓，如氣壓偏低，則應充氣使之達到正常值，接下來應用前輪定位儀檢查前輪定位，尤其應注意后傾角和前束值，如果是因為前束過大造成的轉向沉重，同時還能發(fā)現(xiàn)輪胎有嚴重的磨損。 2）若轉向仍感沉重，
20、說明故障在轉向器或轉向傳動機構，可進一步拆下轉向搖臂與直拉桿的連接，此時若轉向變輕，說明故障在轉向傳動機構，應檢查各球頭銷是否裝配過緊或止推軸承是否缺油損壞，各拉桿是否彎曲變形等，通常檢查時，可用手扳動兩個車輪左右轉動察看各傳動部分，并轉動車輪檢查車輪軸承松緊度。 3）拆下轉向搖臂后，若轉向仍沉重。則轉向器本身有故障，可檢查轉向器是否缺油，轉動轉向盤時傾聽有無轉向軸與柱管的碰擦聲，檢查調整轉向器主動軸上下軸承預緊度和嚙合間隙，轉向搖臂軸轉動是否發(fā)卡等，如不能解決就將轉向器解體檢查內部有無部件損壞。 4）經過上述檢查，如仍不見減輕，可檢查車橋、車架或下控制臂（獨立懸架式）與轉向節(jié)臂，看其有無變形
21、，如發(fā)現(xiàn)變形，應予修整或更換。同時檢查前彈簧（板簧或螺旋彈簧），看其是否折斷，否則應更換。,（四）行駛跑偏故障的診斷與排除 1.故障現(xiàn)象 汽車直線行駛時，轉向盤不居中間位置；必須緊握轉向盤，預先校正一角度后，汽車才能保持直線行駛，若稍放松轉向盤，汽車會自動向一側跑偏。 2.故障原因 1）左右前輪氣壓不相等或輪胎直徑不等。 2）兩前輪的定位角不等。 3）兩前輪輪轂軸承的松緊度不等。 4）前束過大或過小。 5）前橋（整軸式）彎曲變形或下控制臂（獨立懸架式）安裝位置不一致。 6）前后車軸不平行。 7）車架變形或左右輪距相差太大。 8）一邊車輪制動拖滯。 9）轉向軸兩側懸架彈簧彈力不等。 3.診斷與排
22、除 1）外觀檢查 （1）檢查左、右兩前輪輪胎氣壓是否一致，若不一致，應按規(guī)定充氣，使兩前輪輪胎氣壓保持一致。 （2）檢查左、右兩前輪輪胎的磨損程度，若磨損程度不一致，應更換磨損嚴重的輪胎。 （3）檢查左、右兩前輪輪胎的花紋是否一致，若花紋不一致，應更換輪胎，使花紋一致。 （4）將汽車停放在平坦的地面上，察看汽車前部高度是否一致，若高度不一致，說明懸架彈簧折斷或彈力不一致，應更換。 2）用手觸摸跑偏一方的車輪制動鼓和輪轂軸承部位，感覺溫度情況。 （1）若感覺車輪制動鼓特別熱，說明該輪制動器間隙過小或制動回位不徹底，應檢查調整。 （2）若感覺輪轂特別熱，說明該輪軸承過緊，應重新調整軸承預緊度。
23、 3）測量前后橋左右兩端中心的距離是否相等，若不相等，說明軸距短的一邊鋼板彈簧錯位，車軸或半軸套管彎曲等，應檢查維修。 4）用前輪定位儀檢查前輪定位是否正確，若不正確，應調整。,二、液壓式動力轉向系常見故障診斷與排除 （一）液壓動力轉向系轉向沉重故障的診斷與排除 1、故障現(xiàn)象 裝有液壓動力轉向系統(tǒng)的汽車，在行駛中突然感到轉向沉重。 2、故障原因 一般是液壓轉向助力系統(tǒng)失效或助力不足所造成的，其根本原因在于液壓不足，引起轉向系統(tǒng)油壓不足的主要原因有： 1）儲油罐缺油或油液高度低于規(guī)定要求。 2）液壓回路中滲入了空氣。 3）油泵驅動皮帶過松或打滑。 4）各油管接頭處密封不良，有泄漏現(xiàn)象。 5）
24、油路堵塞或濾油器污物太多。 6）油泵磨損、內部泄漏嚴重。 7）油泵安全閥、溢流閥泄漏、彈簧彈力減弱或調整不當。 8）動力缸或轉向控制閥密封損壞。,3、診斷與排除 檢查轉向油泵驅動部分的情況 （1）用手壓下轉向油泵的驅動皮帶，檢查皮帶的松緊度，若皮帶過松，應調整。 （2）起動發(fā)動機，使發(fā)動機處于怠速運轉，突然提高發(fā)動機的轉速，檢查轉向油泵驅動皮帶有無打 滑現(xiàn)象，其他驅動型式的齒輪傳動有無損壞，發(fā)現(xiàn)問題后應按規(guī)定更換性能不良的部件。 （3）檢查儲油罐內的油液質量和液面高度，若油液變質則應重新更換規(guī)定油液。若只是液面低于規(guī)定高度，應加油使油面達到規(guī)定位置。 （4）檢查轉向油液儲油罐內的濾清器。 1
25、）若發(fā)現(xiàn)濾網過臟，說明濾清器堵塞，應清洗。 2）若發(fā)現(xiàn)濾網破裂，說明濾清器損壞，應更換。 （5）檢查油路中是否滲入空氣，如果發(fā)現(xiàn)儲油罐中的油液有氣泡時，說明油路中有空氣滲入，應檢查各油管接頭和接合面的螺栓是否松動，各密封件是否損壞，有無泄漏現(xiàn)象，油管是否破裂等。對于出現(xiàn)故障的部位應進行修整和更換，并進行排氣操作，最后重新加入油液。 （6）檢查各油管接頭等處有無泄漏，油路中是否有堵塞，查明故障后按規(guī)定力矩擰緊有關接頭或清除污物。 （7）對轉向油泵進行輸出油壓檢查，如果油泵輸出壓力不足，說明油泵有故障，此時應分解油泵，檢查油泵是否磨損或內部泄漏嚴重、安全閥、溢流閥是否泄漏或卡滯、彈簧彈力是否減弱或調整不當、各軸承是否燒結或嚴重磨損等。對于葉片泵還應檢查轉子上的密封環(huán)或油封是否損壞，對于齒輪泵應檢查齒輪間隙是否過大等，查明故障予以修理，必要時更換油泵。,
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