汽车转向系统毕业论文[2]

合肥工业大学2011届毕业论文第1页共28页开题报告一、背景、现状及发展趋势转向系统：用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统(steeringsystem)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加，培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。据统计，目前，我国技术工人中，高级技工占3.5℅，中级工占35℅，初级工占60℅。而发达国家技术工人中，高级技工占35℅，中级工占50℅，初级工占15℅。这表明，我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。因此熟悉汽车转向系统，熟练掌握现代化汽车转向系统的设计、操作和维护的应用型高级技术人才成为社会较紧缺、企业最需要的人才。随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。现代汽车转向装置的设计趋势主要向适应汽车高速行驶的需要、充分考虑安全性、轻便性、低成本、低油耗、大批量专业化生产发展。通过本次毕业论文对转向系统进行进一步的了解，并且结合通过实习了解的知识对转向系统的可能出现的问题进行分析和解决方法，从而提高自身对转向系统的深入认识二、设计目的通过本次毕业设计使自己对汽车转向系统在故障诊断和维修方面有更为充分、细致的理解，进一步掌握转向系统的原理、应用和CAD/CAM软件应用。三、设计工作1、概述2、转向系统现阶段的主要类型3、汽车转向系统可能出现的问题和分析4、汽车转向系统的新发展---整体式、半分置式及联阀式动力转向结构四、时间安排项目时间截点备注论文题目确定2011年2月25日开题报告2011年3月4日论文初稿2011年4月15日论文定稿2011年5月7日论文答辩2011年5月15日二次答辩2011年5月22日合肥工业大学2011届毕业论文第2页共28页目录浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修…………………………………………………………2摘要…………………………………………………………………………………………………2绪论…………………………………………………………………………………………………31概述………………………………………………………………………………………………41.1什么是汽车转向系统………………………………………………………………………41.2汽车转向系统概述…………………………………………………………………………41.3转向系统简介及工作原理…………………………………………………………………42汽车转向系统的故障诊断……………………………………………………………………102.1机械转向系故障诊断……………………………………………………………………102.2动力转向系故障诊断……………………………………………………………………122.3转向系仪器检测…………………………………………………………………………143对汽车转向系统的故障进行维修……………………………………………………………163.1机械转向系的维修………………………………………………………………………163.2动力转向系的维修………………………………………………………………………194结论……………………………………………………………………………………………22谢辞………………………………………………………………………………………………23参考文献…………………………………………………………………………………………24英文资料…………………………………………………………………………………………25中文翻译…………………………………………………………………………………………30合肥工业大学2011届毕业论文第3页共28页浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修摘要：本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。关键词：汽车转向系统，工作原理，故障，维修，方案，理论与实际结合Abstract:Thispaperdescribesthevariouspartsofthevehiclesteeringsystemtherole,composition,themainstructure,workingprinciple,andpossiblefailure,andproposedrepairofthefaultappearsafeasibleoption;usingacombinationoftheoryandpracticalmethodsForeachproblemhasagoodunderstandingofthecontentofwhattheyhavelearnedagoodsummarizedinordertofurtherthemasteryofallaspectsofautomotivesteeringsystemsofknowledge,deepenandconsolidatetheknowledge,sothatthecombinationoftheoryandpractice,intheoryunderthepremiseoflearning,withabetterunderstandingoftheactualcontentofwhattheyhavelearned.Keywords:automobilesteeringsystem,workingprinciple,failure,maintenance,programs,combiningtheoryandpractice合肥工业大学2011届毕业论文第4页共28页绪论汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。合肥工业大学2011届毕业论文第5页共28页1概述1.1什么是汽车转向系统用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steeringsystem)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。1.2汽车转向系统概述汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是,驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系统。汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统：完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。动力转向系统：借助动力来操纵的转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。1.3转向系统简介及工作原理机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成（如图1-1）。图1-1向系统结构合肥工业大学2011届毕业论文第6页共28页上图是一种机械式转向系统。驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有级减速传动副。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。1.3.1转向操纵机构图1-2转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。合肥工业大学2011届毕业论文第7页共28页图1-31.3.2.机械转向器机械转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。1.3.3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到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二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。1.3.3.1汽车转向原理汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O转动，如图1-4显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：LBcotcot合肥工业大学2011届毕业论文第8页共28页图1-4由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离，称为车转弯半径。转弯半径越小，则汽车转向所需场地就越小。当外转向轮偏转角达到最大值max时，转弯半径R最小。在理想情况下，最小转弯半径minR与max的关系为：maxminsinLR1.3.3.2转向直拉杆转向直拉杆的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)。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可*。直拉杆的典型结构如图1-5在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。合肥工业大学2011届毕业论文第9页共28页图1-51.螺母2.球头销3.橡胶防尘垫4.螺塞5.球头座6.压缩弹簧7.弹簧座8.油嘴9.直拉杆体10.转向摇臂球头销1.3.3.3转向减振器随着车速的提高，现代汽车的转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆动，甚至引起整车车身的振动），这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。在转向传动机构中设置转向减振器是克服转向轮摆振的有效措施。转向减振器的一端与车身（或前桥）铰接，另一端与转向直拉杆（或转向器）铰接。图1-61.连接环衬套2.连接环橡胶套3.油缸4.压缩阀总成5.活塞及活塞杆总成6.导向座7.油封8.挡圈9.轴套及连接环总成10.橡胶储液缸合肥工业大学2011届毕业论文第10页共28页2汽车转向系统的故障诊断2.1机械转向系故障诊断机械转向系的常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器等。机械转向系的常见故障主要包括：转向沉重，转向盘自由行程过大和转向轮抖动。2.1.1转向沉重2.1.1.1故障现象汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重，甚至打不动。2.1.1.2故障主要原因及处理方法转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有：①转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。②转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准，应校正车轴和车架，并重新调整转向轮定位。③转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧，应予调整。④转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小，应予调整。⑤转向器缺油或无油，应按规定添加润滑油。⑥转向器壳体变形，应予校正。⑦转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦