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第十五章转向系统的构造原理与故障检修

第一节机械转向系的构造与工作原理

汽车机械转向系由转向操纵机构、机械转向器和转向传动机构三大部分

组成。机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其所有传动件都是机

械的。

一、转向操纵机构

汽车转向操纵机构包括转向盘、转向轴、转向柱管等，它的作用是将驾

驶员的操纵力传给转向器。

汽车转向操纵机构包括转向盘、转向轴、转向柱管等，它的作用是将驾

驶员的操纵力传给转向器。

1.转向盘

2.转向盘主要由轮圈、轮辐和轮毂组成

2.转向柱管与转向轴

转向柱管安装在车身上，支承着转向盘。转向轴从转向柱管中穿过，

支承在柱管内的轴承和衬套上，是连接转向盘和转向器的传动件，并传递

它们之间的转矩。

3.撞车安全保护装置

为保护驾驶员的安全，汽车转向操纵机构中常采用以下几种安全保护

措施：

（1）吸能式转向盘：

在撞车时，转向盘骨架产生变

形（图15-5），以吸收能量，减轻

驾驶员受伤的程度。另外，转向盘

柔软的外表面也有缓冲保护作用。

（2）可分离式安全转向操纵机构：

该机构的转向轴分为上、下两段，当发生撞车时，上、下两段互相分

离或互相滑动，从而避免在第一次冲击时转向盘随车身后移对驾驶员

造成的伤害。如图15-6所示，

（3）缓冲吸能式转向操纵机构：这种操纵机构从结构上能使转向轴和转

向管柱在受到冲击后，轴向收缩并吸收冲击能量，从而有效缓和转向盘对

驾驶员的冲击，减轻驾驶员所受到伤害的程度。按其结构不同又可分为：

网格状转向管柱（图15-7）、波纹管变形吸能装置（图15-8）和钢球滚压

变形吸能装置（图15-9）。

二、机械转向器

转向器是转向系中的减速增矩装置，并改变转向力矩的传动方向。

1.齿轮齿条式转向器

图15-10所示为两端输出的齿轮齿条式转向器。其工作过程为：转向轴旋

转→万向节旋转→转向齿轮轴旋转→转向齿条直线运动→转向横拉杆带动

转向节转动。资料来源：国内最大的维修资料库精通维修下载：

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2.循环球式转向器

它是目前国内外汽车上较为流行的一种结构形式，一般有两级传动副，第一

级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。图15-12所示为一种循环

球式转向器。

图15-12循环球式转向器

3.螺杆曲柄指销式转向器

图15-13为螺杆曲柄指销式转向器。其动力传递路线为：转向蜗杆→指销

→摇臂轴。

图15-13螺杆曲柄指销式转向器

三、转向传动机构

转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传给转向桥两侧的转

向节，使两侧转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以

保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。

1.转向传动机构的组成与布置方式

以图15-14为例，转向传动机构主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向

节臂、转向梯形臂和转向横拉杆等组成。

图15-14与非独立悬架配用的转向传动机构示意图

转向传动机构的组成和布置，因转向器位置和转向桥悬架类型不同而异。

（1）与非独立悬架配用的转向机构布置方案：主要有图15-14所示几种。

（2）与独立悬架配用的转向机构布置方案：主要有图15-15所示几种。

图15-15与独立悬架配用的转向传动机构示意图

2.转向传动机构零部件结构

（1）转向摇臂：其作用是把转向器输出的力和运动传给直拉杆。转向

摇臂的典型结构如图15-16所示。

（2）转向直拉杆：其作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形

臂或转向节臂。结构如图15-17所示。

图15-16转向

摇臂和摇臂轴图15-17转向直拉杆

（3）转向横拉杆：它是联系左、右梯形臂并使其协调工作的连接杆。图

15-18a所示为一种转向横拉杆结构图。

转向横拉杆由横拉杆体和两端的横拉杆接头组成。两端接头为球头

座——球头销结构，其上有压紧弹簧和调节螺塞（图15-18b）。球头

座分上、下两部分（图15-18c）。

（4）转向减振器：随着汽车

车速的不断提高，现代汽车

的转向轮有时会产生摆振，

即转向轮绕主销轴线往复摆

动，进而引起整车车身的振

动，大大影响了汽车行驶的

稳定性和舒适性，加剧了前

轮