转向机总成即 转向器,又名转向机、 方向机,它是 转向系中最重要的部件。它的作用是:增大 转向盘传到转向 传动机构的力和改变力的传递方向。转向器的操纵是全液压式,也就是说在转向柱和转向轮之间没有机械连接,在转向器与转向油缸之间是 液压管或软管链接。当转动方向盘,转向器根据方向盘转动比例输送相对的油量,该油量直接流到操纵缸相应一侧,同时另一侧的油量回到油箱。转向器按结构形式可分为:有齿轮 齿条式转向器、 蜗杆曲柄指销式转向器、循环球-齿条齿扇式转向器、循环球曲柄指销式转向器、蜗杆滚轮式转向器等。按照助力形式又可以分:为机械式(无助力)转向器,和动力式(有助力)转向器两种,其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、 电动助力式、电液助力式等种类。
在使用及日常维护中,我们应注意以下几点,来延长方向机的使用寿命:
1.在坑洼不平路面行驶时,减速慢行,减小转向机承受的载荷。
2.经常检查方向机两侧的防护套及方向机上部与万向十字轴连接的防护套状态。护套的破损是导致方向机早期磨损和损坏的最主要因素。护套损坏后,水和灰尘沙土就通过破损处进入转向机内部,破坏齿轮齿条的润滑脂油膜,导致转向机内部出现锈蚀,异常磨损等现象,如不立即处理掉内部的水和沙土,在短期内就会造成方向机的报废。所以至少每月检查一次防尘护套的状态,如发现护套有破损现象必须马上更换,并且在更换前对方向机做全面的检查和保养。
3.在做四轮定位调整前束、换转向拉杆后,要特别注意防护套不能出现扭曲变形、装配不到位等现象,否则会造成护套的损坏。
4.因使用中润滑脂会逐渐变脏、变质,使润滑能力下降;同时磨损下的物质会逐渐增多,磨粒磨损现象会越来越重,使方向机磨损加剧。每行驶10万公里左右应对方向机做一次全面的保养维护,全面清洁,重新加注润滑脂。
5.方向机的使用条件恶劣,承受的载荷大,必须使用专用的润滑脂,普通的润滑脂达不到使用要求。
6.方向机在使用中间隙会逐渐增大,如果方向盘的左右空行程超过15度,必须对方向机进行检查,如齿轮齿条异常磨损严重,必须更换方向机总成;如果无异常磨损,只是间隙过大,可进行调整。在调整时要到服务站由经过培训的专业人员进行,调整后要保证方向盘能左、右打到极限位置,且力量均匀,转动灵活。
7.不要随意在设备简陋、技术水平低下的路边店进行方向机的保养和维护。方向机如调整不当,会造成卡死现象,危及行车和人身安全。
为了减轻转向时驾驶员作用到转向盘上的 手力和提高行驶安全性,在有些汽车上装设了 动力转向机总成机构。
中级以上轿车,由于对其操纵轻便性的要求越来越高,采用或者可供选装动力转向器的逐渐增多。转向轴轴载质量超过2.5t的货车可以采用动力转向,当超过4t时应该采用动力转向。
一、 对动力转向机构的要求
1)运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之间保持一定的比例关系。
2)随着转向轮阻力的增大(或减小),作用在转向盘上的手力必须增大(或减小),称之为“路感"。
3)当作用在转向盘上的切向力≥O.025~O.190kN时(因汽车形式不同而异),动力转向器就应开始工作。
4)转向后,转向盘应自动回正,并使汽车保持在稳定的直线行驶状态。
5)工作灵敏,即转向盘转动后,系统内压力能很快增长到最大值。
6)动力转向失灵时,仍能用机械系统操纵车轮转向。
7)密封性能好,内、外泄漏少。
二、动力转向机构布置方案分析
液压式动力转向因为油液工作压力高,动力缸尺寸小、质量小,结构紧凑,油液具有不可压缩性,灵敏度高以及油液的阻尼作用可吸收路面冲击等优点而被广泛应用。
在分析比较上述几种不同动力转向机构布置方案时,常从结构上是否紧凑;转向器主要零件是否承受由动力缸建立起来的载荷;拆装转向器是否容易;管路,特别是软管的管路长短;转向轮在侧向力作用下是否容易引起转向轮摆振;能不能采用典型转向器等方面来做比较。例如整体式动力转向器,由于分配阀、转向器、动力缸三者装在一起,因而结构紧凑,管路也短。在转向轮受到侧向力作用时或者发动机的振动不会影响分配阀的振动,因而不能引起转向轮摆振。它的缺点是转向摇臂轴、摇臂等转向器主要零件,都要承受由动力缸所建立起来的载荷,因此必须加大它们的尺寸和质量,这对布置它们带来不利的影响。同时还不能采用典型转向器,拆装转向器时要比分置式的困难。除此之外,由于对转向器的密封性能要求高,这对转向器的设计,特别是重型汽车的转向器设计带来困难。整体式动力转向器多用于轿车和中型货车。
分配阀的结构方案
分配阀有两种结构方案:分配阀中的阀与阀体以轴向移动方式来控制油路的称为滑阀式,以旋转运动来控制油路的称为转阀式。
滑阀式分配阀结构简单,生产工艺性较好,易于布置,使用性能较好,曾得到广泛应用。
转阀式与滑阀式比较,灵敏度高,密封件少,结构较为先进。由于转阀式是利用扭杆弹簧使转阀回位,所以结构复杂。转阀式分配阀在国内、外均得到广泛应用。
三、动力转向机构的计算
1、动力缸尺寸的计算
动力缸的主要尺寸有动力缸内径、活塞行程、活塞杆直径和动力缸壳体壁厚。