AMEE2020上海國(guó)際汽車底盤系統(tǒng)與制造工程技術(shù)展覽會(huì)

【參展聯(lián)系：馬小姐 15121196695 同V】

汽車底盤構(gòu)造和四大體系詳解

減振器

功用改善汽車行駛平順性。

為衰減振動(dòng)，汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器。

工作原理：

當(dāng)車架（或車身）和車橋間受振動(dòng)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的活塞上下移動(dòng)，減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)腔經(jīng)過(guò)不同的孔隙流入另一個(gè)腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對(duì)振動(dòng)形成阻尼力，使汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時(shí)，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增減，并與油液粘度有關(guān)。

轉(zhuǎn)向系簡(jiǎn)介

汽車上用來(lái)改變或恢復(fù)其行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成：

（1）轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)

主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成。

（2）轉(zhuǎn)向器

將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動(dòng)或齒條軸的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)轉(zhuǎn)向操縱力進(jìn)行放大的機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向器一般固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向操縱力通過(guò)轉(zhuǎn)向器后一般還會(huì)改變傳動(dòng)方向。

（3）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給車輪（轉(zhuǎn)向節(jié)），并使左右車輪按一定關(guān)系進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型及工作原理：

按轉(zhuǎn)向能源的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。

一、汽車轉(zhuǎn)向系概述

汽車行駛過(guò)程中，經(jīng)常需要改變行駛方向，即所謂的轉(zhuǎn)向，這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志使汽車轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)，它將司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕啠ㄍǔＪ乔拜啠┑钠D(zhuǎn)動(dòng)作。

按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。

械轉(zhuǎn)向系的能量來(lái)源是人力，所有傳力件都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（方向盤）、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。其中轉(zhuǎn)向器是將操縱機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)（嚴(yán)格講是近似直線運(yùn)動(dòng)）的機(jī)構(gòu)，是轉(zhuǎn)向系的核心部件。

1.轉(zhuǎn)向盤 2.安全轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向節(jié) 4.轉(zhuǎn)向輪

5.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 6.轉(zhuǎn)向橫拉桿 7.轉(zhuǎn)向減振器 8.機(jī)械轉(zhuǎn)向器

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系除具有以上三大部件外，其最主要的動(dòng)力來(lái)源是轉(zhuǎn)向助力裝置。由于轉(zhuǎn)向助力裝置最常用的是一套液壓系統(tǒng)，因此也就離不開泵、油管、閥、活塞和儲(chǔ)油罐，它們分別相當(dāng)于電路系統(tǒng)中的電池、導(dǎo)線、開關(guān)、電機(jī)和地線的作用。

二、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向盤即通常所說(shuō)的方向盤。轉(zhuǎn)向盤內(nèi)部有金屬制成的骨架，是用鋼、鋁合金或鎂合金等材料制成。由圓環(huán)狀的盤圈、插入轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向盤轂，以及連接盤圈和盤轂的輻條構(gòu)成。采用焊接或鑄造等工藝制造，轉(zhuǎn)向軸是由細(xì)齒花鍵和螺母連接的。

骨架的外側(cè)一般包有柔軟的合成橡膠或樹脂，也有采用皮革包裹以及硬木制作的轉(zhuǎn)向盤。轉(zhuǎn)向盤外皮要求有某種程度的柔軟度，手感良好，能防止手心出汗打滑的材質(zhì)，還需要有耐熱、耐候性。

轉(zhuǎn)向盤的功能：

轉(zhuǎn)向盤位于司機(jī)的正前方，是碰撞時(shí)最可能傷害到司機(jī)的部件，因此需要轉(zhuǎn)向盤具有很高的安全性，在司機(jī)撞在轉(zhuǎn)向盤上時(shí)，骨架能夠產(chǎn)生變形，吸收沖擊能，減輕對(duì)司機(jī)的傷害。轉(zhuǎn)向盤的慣性力矩也是很重要的，慣性力矩小，我們就會(huì)感到“輪輕”，操做感良好，但同時(shí)也容易受到轉(zhuǎn)向盤的反彈(即“打手”)的影響，為了設(shè)定適當(dāng)?shù)膽T性力矩，就要調(diào)整骨架的材料或形狀等。

現(xiàn)在的轉(zhuǎn)向盤與以前的看似沒有太大變化，但實(shí)際上已經(jīng)有了改進(jìn)。由于轉(zhuǎn)向助力裝置的普及，轉(zhuǎn)向盤外徑變小了，而手握處卻變粗了，采用柔軟材料，使操作感得到了改善。

現(xiàn)在有越來(lái)越多的汽車在轉(zhuǎn)向盤里安裝了安全氣囊，也使汽車的安全性大大提高了。轉(zhuǎn)向盤的集電環(huán)：轉(zhuǎn)向盤上有喇叭開關(guān)，必須時(shí)刻與車身電器線路相連，而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向盤與組合開關(guān)之間顯然不能用導(dǎo)線直接相連，因此就必須采用集電環(huán)裝置。集電環(huán)好比環(huán)形的地鐵軌道，喇叭開關(guān)的觸點(diǎn)就象奔跑在軌道上的電車，時(shí)刻保持接通的狀態(tài)。由于是機(jī)械接觸，長(zhǎng)時(shí)間使用觸點(diǎn)會(huì)因磨損影響導(dǎo)電性，導(dǎo)致緊急時(shí)刻喇叭不鳴甚至氣囊不工作。因此，最近裝備氣囊的汽車開始裝用電纜盤，代替集電環(huán)。

轉(zhuǎn)向盤的端子與組合開關(guān)的端子用電纜線連接，電纜盤將電線卷入盤內(nèi)，類似于吸塵器的電線卷取機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，電線*卷筒自由伸縮。這種裝置大大提高了電器裝置的可行性。

三、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

為牢固支承轉(zhuǎn)向盤而設(shè)有轉(zhuǎn)向柱。傳遞轉(zhuǎn)向盤操作的轉(zhuǎn)向軸從中穿過(guò)，由軸承和襯套支承。轉(zhuǎn)向柱本體安裝在車身上。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)備有吸收汽車碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能的裝置。許多國(guó)家都規(guī)定轎車義務(wù)安裝吸能式轉(zhuǎn)向柱。吸能裝置的方式很多，大都通過(guò)轉(zhuǎn)向柱的支架變形來(lái)達(dá)到緩沖吸能的作用。

轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器齒輪箱之間采用連軸節(jié)相連(即兩個(gè)萬(wàn)向節(jié))，之所以用連軸節(jié)，除了可以改變轉(zhuǎn)向軸的方向，還有就是使得轉(zhuǎn)向軸可以作縱向的伸縮運(yùn)動(dòng)，以配合轉(zhuǎn)向柱的緩沖運(yùn)動(dòng)。

可傾斜式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：

正是由于有了連軸節(jié)，轉(zhuǎn)向軸可以有不同的傾斜角度，使轉(zhuǎn)向盤的位置可以上下傾斜，適應(yīng)各種身高和體形的司機(jī)。通過(guò)操作位于轉(zhuǎn)向柱下側(cè)的手柄，使轉(zhuǎn)向柱處于放松狀態(tài)，將轉(zhuǎn)向盤調(diào)至自己喜好的位置，再反向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使轉(zhuǎn)向柱固定在新的位置上。

現(xiàn)在的一些高級(jí)轎車上已經(jīng)采用電動(dòng)式轉(zhuǎn)向盤傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向軸內(nèi)裝有專用電機(jī)，使轉(zhuǎn)向軸改變傾斜角度。最新型的調(diào)整機(jī)構(gòu)是全自動(dòng)式由計(jì)算機(jī)控制的。司機(jī)在下車前將點(diǎn)火鑰匙拔出，轉(zhuǎn)向盤便自動(dòng)升起，以便司機(jī)順利下車。但計(jì)算機(jī)會(huì)記住原來(lái)的轉(zhuǎn)向盤位置，當(dāng)點(diǎn)火鑰匙再次插入時(shí)，轉(zhuǎn)向盤會(huì)自動(dòng)恢復(fù)原位。

可伸縮式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：

該機(jī)構(gòu)可象望遠(yuǎn)鏡那樣伸縮調(diào)整轉(zhuǎn)向盤的前后位置。轉(zhuǎn)向軸也象望遠(yuǎn)鏡一樣有雙重結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒與外筒用花鍵嚙合，使它們無(wú)法相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而只能沿鍵槽方向做伸縮運(yùn)動(dòng)。 與傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)相同，可操作手柄解除或固定伸縮動(dòng)作，一部分車也采用電動(dòng)式計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)伸縮式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

四、轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向器形式

轉(zhuǎn)向器（也常稱為轉(zhuǎn)向機(jī)）是完成由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)（或近似直線運(yùn)動(dòng)）的一組齒輪機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動(dòng)裝置。歷史上曾出現(xiàn)過(guò)許多種形式的轉(zhuǎn)向器，目前較常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球-齒條齒扇式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等。

其中第二、第四種分別是第一、第三種的變形形式，而蝸桿滾輪式則更少見。

我們只介紹目前最常用，最有代表性的兩種形：齒輪齒條式和循環(huán)球式。

齒輪齒條式：

齒輪齒條方式的最大特點(diǎn)是剛性大，結(jié)構(gòu)緊湊重量輕，且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤，所以具有對(duì)路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象。齒輪與齒條直接嚙合，將齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒條的直線運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向拉桿橫向拉動(dòng)車輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。齒輪并非單純的平齒輪，而是特殊的螺旋形狀，這是為了盡量減小齒輪與齒條之間的嚙合間隙，使轉(zhuǎn)向盤的微小轉(zhuǎn)動(dòng)能夠傳遞到車輪，提高操作的靈敏性，也就是我們通常所說(shuō)的減小方向盤的曠量。不過(guò)齒輪嚙合過(guò)緊也并非好事，它使得轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)的操作力過(guò)大，人會(huì)感到吃力。

兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

1.轉(zhuǎn)向橫拉桿 2.防塵套 3.球頭座 4.轉(zhuǎn)向齒條

5.轉(zhuǎn)向器殼體 6.調(diào)整螺塞 7.壓緊彈簧

8.鎖緊螺母 9.壓塊 10.萬(wàn)向節(jié) 11.轉(zhuǎn)向齒輪軸

12.向心球軸承 13.滾針軸承

中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

1.萬(wàn)向節(jié)* 2.轉(zhuǎn)向齒輪軸 3.調(diào)整螺母 4.向心球軸承

5.滾針軸承 6.固定螺栓 7.轉(zhuǎn)向橫拉桿

8.轉(zhuǎn)向器殼體 9.防塵套 10.轉(zhuǎn)向齒條 11.調(diào)整螺塞

12.鎖緊螺母 13.壓緊彈簧 14.壓塊

循環(huán)球式：

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一， 一般有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。

為了減少轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有多個(gè)鋼球，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為兩段或三段不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。

螺母?jìng)?cè)面有兩對(duì)通孔，可將鋼球從此孔塞入螺旋形通道內(nèi)。轉(zhuǎn)向螺母外有兩根鋼球?qū)Ч埽扛鶎?dǎo)管的兩端分別插入螺母?jìng)?cè)面的一對(duì)通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿了鋼球。這樣，兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球"流道"。

轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向移動(dòng)。同時(shí)，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成"球流"。在轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會(huì)脫出。

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器

蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器：

蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副(以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器

Shock absorber

Function to improve the ride comfort of the car.

In order to attenuate the vibration, most of the shock absorbers used in automobile suspension system are hydraulic shock absorbers.

working principle:

When the frame (or the body) and the axle are vibrated, the piston in the shock absorber moves up and down, and the oil in the shock absorber cavity flows into another cavity through different holes repeatedly. At this time, the friction between the hole wall and the oil and the internal friction between the oil molecules form a damping force on the vibration, so that the vibration energy of the vehicle is converted into the oil thermal energy, which is absorbed and distributed to the atmosphere by the shock absorber. When the cross-section and other factors of the oil channel are constant, the damping force increases or decreases with the relative velocity between the frame and the axle (or wheel), and is related to the oil viscosity.

Introduction to steering system

The special mechanism used to change or restore the driving direction of a car is called the car steering system.

Basic composition of steering system:

(1) Steering control mechanism

It is mainly composed of steering wheel, steering shaft, steering column, etc.

(2) Steering gear

A mechanism that changes the rotation of the steering wheel into the swing of the steering rocker arm or the linear reciprocating motion of the rack shaft, and amplifies the steering control force. The steering gear is generally fixed on the car frame or body, and the steering control force will change the transmission direction after passing through the steering gear.

(3) A mechanism that transmits the output force and movement of the steering gear to the wheels (knuckle) and deflects the left and right wheels according to a certain relationship.

Type and working principle of steering system:

According to the different steering energy, the steering system can be divided into mechanical steering system and power steering system.

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