毕业论文:汽车转向系故障诊断维修.doc
《毕业论文:汽车转向系故障诊断维修.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业论文:汽车转向系故障诊断维修.doc(14页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、 毕 业 论 文(设 计) 评定成绩: 题 目 汽车转向系故障诊断维修 副标题 转向系 性 质: 毕业论文 毕业设计学生姓名 张涌 年 级 汽修07-2 系 别 机电工程系 专 业 汽车检测与维修 指导教师 王鸿波 黑龙江林业职业技术学院汽车转向系诊断与维修学生姓名: 张涌学 号: 200706080124班 级: 汽修072所在院(系): 黑林职院机电系指导教师: 王鸿波 完成日期: 2010年5月摘要:转向系是汽车行驶的指南针,它的好坏关系着汽车能否安全行驶。本文首先讲述了汽车转向系的整体结构;具体介绍了它的功用,分类和工作原理。然后具体对汽车转向系统常见的几种故障:一转向沉重,二转向不灵
2、敏,三车轮摆振,四行驶跑偏,五转向助力不足,六前轮轮胎异常磨损,七转向系的其它故障。而对于转向系的发展前景进行了展望,且对其养护工作进行了必要的介绍。前言:汽车发展的趋势是安全、节能、环保。转向系统是关系主动安全的重要系统,其操纵稳定性好坏对汽车性能影响很大。操纵性是汽车准确跟踪驾驶员意图行驶;稳定性是要求危险工况(高速行驶,侧向加速度大,离心力大,超过轮胎侧偏力而发生大的侧滑;小附着系数路面的侧滑;对开路面上轮胎左右侧偏力不相等、侧向风引起的横摆)下汽车仍稳定行驶。为提高操纵稳定性,出现了ESP(电子稳定程序)、主动转向、4WS(4轮转向)等。ESP判断产生不足转向或过度转向时相应在后轮、前
3、轮产生制动力,产生横摆力矩即纠偏力矩。四轮转向的后轮也参与转向。低速时,后轮与前轮反向转向,减小转弯半径,提高机动灵活性。高速时,后轮与前轮同向转向,提高汽车的稳定性。其控制目标是质心侧偏角为零。然而这些汽车转向系统却处于机械传动阶段,由于其转向传动比固定,汽车的转向响应特性随车速而变化。因此驾驶员就必须提前针对汽车转向特性的幅值和相位变化进行一定的操作补偿,从而控制汽车按其意愿行驶。如果能够将驾驶员的转向操作与转向车轮之间通过信号及控制器连接起来,驾驶员的转向操作仅仅是向车辆输入自己的驾驶指令,由控制器根据驾 驶员指令、当前车辆状态和路状况确定合理的前 轮转角,从而实现转向系统的智能控制,必
4、将对车辆 操纵稳定性带来很大的提高,降低驾驶员的操纵负担,改善人一车闭环系统性能。能。 目 录摘要-1前言-1第一章 转向系的类型、组成及工作原理-11.1类型-11.2组成及工作原理-21.2.1机械转向系统简介-21.2.2动力转向系统-3第二章 转向系统常见的故障诊断与维修-32 1 转向沉重-32.2 转向不灵敏-42.3 车轮摆振-42.4 车辆跑偏-52.5 转向助力不足-52.6 前轮轮胎异常磨损-62.7 转向系和行驶系其它故障简介-6第三章 转向装置的设计趋势-73.1应汽车高速行驶的需要-73.2汽车转向装置的发展趋势-7第四章 转向系统养护-8总结 -9 汽车转向系诊断与
5、维修第一章 转向系的类型、组成及工作原理1.1类型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。1.2组成及工作原理1.2.1机械转向系统简介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。(1)转向操纵机构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。(2) 转向器转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动
6、(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。我们主要介绍前几种。(1)齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间(或单端)输出式两种。两端输出的齿轮齿条式转向器如图4所示,作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中,其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置,两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上,保证无间隙啮合。弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。当转动转向盘时,转向器齿轮11
7、转动,使与之啮合的齿条4沿轴向移动,从而使左右横拉杆带动转向节左右转动,使转向车轮偏转,从而实现汽车转向。中间输出的齿轮齿条式转向器如图5所示,其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同,不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上,齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。(2)循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一, 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。为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦,二者的螺纹并不直接接触,其间装有多个钢球,以实现滚动摩擦。转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为
8、两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。螺母侧面有两对通孔,可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。转向螺母外有两根钢球导管,每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。导管内也装满了钢球。这样,两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球流道。转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,螺母即沿轴向移动。同时,在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成球流。在转向器工作时,两列钢球只是在各自的封闭流道内循环,不会脱出。(3)蜗杆曲柄指销式转向器蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗杆为主动件,其从动件
9、是装在摇臂轴曲柄端部的指销。转向蜗杆转动时,与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动,并带动摇臂轴转动。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)与非独立悬架配用的转向传动机构与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。在前桥仅为转向桥的情况下,由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后,如图9 a所示。当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时,梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面)内的交角9
10、0。在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下,为避免运动干涉,往往将转向梯形布置在前桥之前,此时上述交角90,如图9 b所示。若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动,而是在与道路平行的平面向左右摇动,则可将转向直拉杆3横置,并借球头销直接带动转向横拉杆6,从而推使两侧梯形臂转动。2)与独立悬架配用的转向传动机构当转向轮独立悬挂时,每个转向轮都需要相对于车架作独立运动,因而转向桥必须是断开式的。与此相应,转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。3)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
11、的,以保证工作可靠。直拉杆的典型结构如图11所示。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。4)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。 1.2.2动力转向系统使用机械转向装置可以实现汽车转向,当转向轴负荷较大时,仅靠驾驶
12、员的体力作为转向能源则难以顺利转向。动力转向系统就是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。转向加力装置减轻了驾驶员操纵转向盘的作用力。转向能源来自驾驶员的体力和发动机(或电动机),其中发动机(或电动机)占主要部分,通过转向加力装置提供。正常情况下,驾驶员能轻松地控制转向。但在转向加力装置失效时,就回到机械转向系统状态,一般来说还能由驾驶员独立承担汽车转向任务。(1) 液压式动力转向系统 .其中属于转向加力装置的部件是:转向液压泵、转向油管、转向油罐 以及位于整体式转向器内部的转向控制阀及转向动力缸 等。当驾驶员转动转向盘 时,通过机械转向器使转向横拉杆 移动,并带动转向节臂,使转
13、向轮偏转,从而改变汽车的行驶方向。 与此同时,转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动,使转向动力缸产生液压作用力,帮助驾驶员转向操作。由于有转向加力装置的作用,驾驶员只需比采用机械转向系统时小得多的转向力矩,就能使转向轮偏转。(2) 电动助力动力转向系统,简称电动式EPS或EPS(Electronic Power Steering system)在机械转向机构的基础上,增加信号传感器、电子控制单元和转向助力机构。电动式EPS 是利用电动机作为助力源,根据车速和转向参数等因素,由电子控制单元完成助力控制,其原理可概括如下:当操纵转向盘时,装在转向盘轴上的转矩传感器不断地测出转向轴上的转矩信
14、号,该信号与车速信号同时输入到电子控制单元。电控单元根据这些输入信号,确定助力转矩的大小和方向,即选定电动机的电流和转动方向,调整转向辅助动力的大小。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后,加在汽车的转向机构上,使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。第二章 转向系统常见的故障诊断与维修转向系常见故障为转向沉重、转向不灵敏、行驶跑偏、汽车摆振、轮胎异常磨损等2.1 转向沉重1 故障现象汽车转向时,转动方向盘感到沉重费力,无回正感,甚至打不动。2 主要故障原因主要原因是各部间隙过小、配合过紧、润滑不良或助力装置失效。 转向柱弯曲变形,转向器啮合间隙不当,轴承损坏或润滑不良。 横拉杆球头
15、销润滑不良或调整不当。 轮胎气压不足,前轮定位不正确。 动力转向系助力装置失效。3 故障诊断 举起汽车,转动转向盘若无沉重感,表明故障由轮胎气压过低或前轮定位不正确引起。 拆下横(直)拉杆,使横拉杆与转向器(齿条)脱开,再转动转向盘检查。若转向盘转动灵 活,表明拉杆球头销运动卡滞或传动轴外万向节卡滞、润滑不良。 拆下凸缘管与转向器主动齿轮间的夹紧箍,再转动转向盘检查,转向仍然沉重,应对转向柱的弯曲程度进行检修,并检查其支承轴承是否损坏卡滞等;若转向盘转动灵活,。应检查转向器润滑油是否充足,调整是否得当,齿条是否弯曲变形、与衬套配合是否过紧。 对动力转向系,应先检查、调整驱动皮带的张紧度,观察有
16、无漏油现象,并检查油泵、控制阀、助力缸的工作情况。故障实例:丰田皇冠轿车转向沉重。2.2 转向不灵敏1 故障现象左、右转动转向盘时,有明显的间隙感觉;需用较大幅度转动方向盘才能控制汽车的行驶方向。2 主要故障原因主要原因是各部配合间隙过大、连接或松动。 转向器主动齿轮与齿条(主、从副)啮合间隙过大、轴承松旷,横拉杆及各连接杆件松旷。 轮毂轴承调整不当或磨损松旷。3 故障诊断 转动转向盘,转向器齿条不能立即随之运动,表明齿条与主动齿条啮合间隙过大。 若齿条运动而横拉杆不动,应更换缓冲衬套,并检查连接情况。 横拉杆运动而转向臂不动,应对横拉杆外端球头销进行检修与调整。 若转向臂能随之灵活摆动,可晃
17、动前轮检查轮毂轴承是否松旷。 对其它类型的转向系统,还应检查和调整转向器的轴承预紧度、啮合间隙,调整、紧固各连接杆件球头销等。故障实例 大发微型车转向不灵敏2.3 车轮摆振1、故障现象汽车在中、高速或某一较高转速时,出现行驶不稳,严重时转向盘有振手的感觉。2 主要故障原因 转向减振器、前悬架减振弹簧或减振器损坏。 车轮、制动盘或传动轴不平衡,前轮定位不正确或悬架松动。 转向器啮合间隙过大、传动机构松旷、轮毂轴承松旷。3 故障诊断 检查转向盘自由行程。 转向减振器出现漏油痕迹或拆下推拉检查时,阻力过小及出现空行程,应更换。 前悬架减振器是否漏油,推压车身检查前悬架的减振性能。 检查传动轴是否松动
18、、弯曲等。 检查调整前轮定位,对车轮进行动平衡。故障实例:夏利 TJ7100U 轿车前轮摆振严重实例丰田皇冠轿车转向沉重故障现象:丰田皇冠 2.8 轿车转向沉重,需用较大的力才能使车轮偏转。故障诊断:经询问,司机反映行驶转向时越来越费力,直至感觉转向沉重。因此怀疑其动力转向系统有问题。首先进行外观检查,没有发现漏油之处;检查油面,高度正常。然后检查油泵,在油泵的输出端和转向助力器的输入端接入油压表,测得油压为 3.5MPa (标准值大于 7.0Mpa )说明油压过低。将方向盘分别转到左或右极限位置,分别测量油压,仍为 3.5Mpa ,这说明转向助力器、安全阀、溢流阀均正常,故障可能在油泵。拆检
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 汽车 转向 故障诊断 维修
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2983528.html