《轮式机械转向系》PPT课件.ppt
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1、第八章第八章轮式工程机械转向系轮式工程机械转向系10/27/20221l转向系按转向能源的不同分类转向系按转向能源的不同分类1.机械转向系机械转向系2.动力转向系动力转向系l按转向方式的不同分类按转向方式的不同分类1.偏转车轮转向偏转车轮转向2.铰接式转向铰接式转向3.速差式转向速差式转向第一节第一节 转向系概述转向系概述类型类型10/27/20222一、机械式转向一、机械式转向功用:功用:改变或恢复车辆行改变或恢复车辆行驶方向的专设机构。驶方向的专设机构。组成:组成:转向操纵机构转向操纵机构 转向器转向器 转向传动机构转向传动机构10/27/20223机械转向系机械转向系转向盘转向盘转向轴转
2、向轴转向万向节转向万向节转向器转向器转向摇臂转向摇臂转向纵拉杆转向纵拉杆转向节臂转向节臂转向节转向节梯形臂梯形臂横拉杆横拉杆转向梯形10/27/20224机械式转向系的工作过程机械式转向系的工作过程10/27/20225转向传动机构转向传动机构功用:将转向器输出的力传给转向轮,且使二转功用:将转向器输出的力传给转向轮,且使二转向轮偏转角按一定的关系变化,实现车辆顺利转向轮偏转角按一定的关系变化,实现车辆顺利转向。向。要求:较大的刚度和强度要求:较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲吸收振动、缓冲10/27/20226转向传动机构转向传动机构1.转向摇臂转向摇臂:摇臂与摇臂:摇臂与摇臂轴安装时要对正记
3、号,以轴安装时要对正记号,以保证摇臂从中间向两边摆保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致相同。动时摆角大致相同。大端与转向摇臂轴相连,大端与转向摇臂轴相连,小端与转向纵拉杆铰接。小端与转向纵拉杆铰接。10/27/202272.转向纵拉杆转向纵拉杆在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时,转向纵拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都时,转向纵拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动。因此,为了不发生运动干涉,三者之间是空间运动。因此,为了不发生运动干涉,三者之间的连接件都是球形铰链。的连接件都是球形铰链。接转向节臂接转向节臂螺塞螺塞 调弹簧调
4、弹簧6的的预紧度预紧度油嘴油嘴球头销球头销纵拉杆纵拉杆接转向摇臂接转向摇臂10/27/202283.转向横拉杆转向横拉杆两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到横拉杆体两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到横拉杆体上后,用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹,一为上后,用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹,一为右旋,一为左旋。因此,在旋松夹紧螺栓以后,转动右旋,一为左旋。因此,在旋松夹紧螺栓以后,转动横拉杆体,可改变横拉杆的总长度,来调节前轮前束横拉杆体,可改变横拉杆的总长度,来调节前轮前束10/27/20229转向机构的角传动比转向机构的角传动比l指方向盘转角与转向轮转角之比指方向盘转角与转向轮转角
5、之比 ,一般为,一般为25 转向器角传动比。即方向盘转角与转向垂臂摆角之比转向器角传动比。即方向盘转角与转向垂臂摆角之比 转向传动机构角传动比。即转向节臂投影长度与转转向传动机构角传动比。即转向节臂投影长度与转向垂臂投影长度之比。此值随具体位置而变化。向垂臂投影长度之比。此值随具体位置而变化。10/27/202210二、偏转车轮转向二、偏转车轮转向l对偏转车轮转向的机械,转向时为减小对偏转车轮转向的机械,转向时为减小转向阻力,防止轮胎过快磨损,应使所转向阻力,防止轮胎过快磨损,应使所有车轮作纯滚动而无侧向滑移,要求由有车轮作纯滚动而无侧向滑移,要求由转向系来保证。即只有在所有车轮轴线转向系来保
6、证。即只有在所有车轮轴线都相交于一点时才能实现。都相交于一点时才能实现。10/27/202211l瞬时中心瞬时中心O为转向中心。为转向中心。L前、后轴轴距前、后轴轴距 M主销中心距离主销中心距离 、外内转向轮偏转角外内转向轮偏转角 R转弯半径:转向中心到外转弯半径:转向中心到外转向轮与地面接触点的距离转向轮与地面接触点的距离转向车轮转角关系转向车轮转角关系即为转向轮的转角关系式,由即为转向轮的转角关系式,由转向梯形机构来保证转向梯形机构来保证10/27/202212、前轮转向、前轮转向l转向半径转向半径 ,司机可以很方便地,司机可以很方便地用前外轮是否避过障碍物来判断整机的行驶用前外轮是否避过
7、障碍物来判断整机的行驶路线,有利于安全行驶。因此路线,有利于安全行驶。因此前轮转向为常前轮转向为常见的转向方式。见的转向方式。l但当车辆前面有工作装置时(但当车辆前面有工作装置时(T、Z、叉等),、叉等),不利于用前轮转向,因为:前桥负重加大,不利于用前轮转向,因为:前桥负重加大,转向沉重;车轮的偏转角受到限制。转向沉重;车轮的偏转角受到限制。10/27/202213 转向时,因转向时,因 ,驾驶员要同时用前,驾驶员要同时用前后轮来判断整机的行驶方向,不利于安全行驶。后轮来判断整机的行驶方向,不利于安全行驶。前轮避过障碍物,后轮则不一定。如果前有工装,前轮避过障碍物,后轮则不一定。如果前有工装
8、,一般可使其工装外缘转向半径接近一般可使其工装外缘转向半径接近R后外后外(略大)(略大)利用工装外缘来判断行驶方向。利用工装外缘来判断行驶方向。2、后轮转向、后轮转向10/27/202214F可实现单独前轮转向,后轮转向,前后轮向可实现单独前轮转向,后轮转向,前后轮向相反方向转向(转弯半径小,转向灵活)和相反方向转向(转弯半径小,转向灵活)和同向转向(斜行)。同向转向(斜行)。F多用在回转式装载机、特别适用在平地机上。多用在回转式装载机、特别适用在平地机上。3、全轮转向全轮转向10/27/202215全全 轮轮 转转 向向10/27/2022164、双转向桥转向双转向桥转向10/27/2022
9、17三、铰接式转向三、铰接式转向l对全桥驱动的机械,为避免采用结构复杂的转向驱动桥,目前多用铰接式车架。实现铰接式转向,车架由两段或多段组成,车架间用垂直铰轴相连,并由液压缸改变相邻车架间的相对夹角来进行转向。l对整体车架全驱的机械,可用转向驱动桥。10/27/202218()车架由两段或三段组成,车架通过垂直铰销连接在一起,前后桥分别固定在前后车架上。()通过转向油缸使前后车架中心线保持在同一直线或形成一个夹角使机械直线行驶或向一侧转向。()前后车架相对偏转时,前后桥跟车架一起偏转,所有车轮轴线在地面的投影必相交于一点,不需专门的转向梯形机构,使结构得到简化。铰接式转向特点铰接式转向特点10
10、/27/202219(4 4)如果铰点至前后桥距离相等,则前后桥车轮的转)如果铰点至前后桥距离相等,则前后桥车轮的转向半径相等,因而前后车轮的辙迹相同,阻力减小,向半径相等,因而前后车轮的辙迹相同,阻力减小,容易判断整机行驶方向。容易判断整机行驶方向。(5 5)但转向稳定性差,保持直线行驶的能力差。但转向稳定性差,保持直线行驶的能力差。铰接式转向特点铰接式转向特点10/27/202220应应有有实实例例10/27/202221四、速差式转向四、速差式转向l左右车轮以不同的速度旋转,从而使机械左右车轮以不同的速度旋转,从而使机械转向。转向。10/27/202222作用:作用:将方向盘的转动变为转
11、向垂臂的摆动;改变力的传递方向,得到一定的传动比、增力功能。力的放大器。类型:类型:l循环球齿条齿扇式转向器循环球齿条齿扇式转向器l球面蜗杆滚轮式转向器球面蜗杆滚轮式转向器l曲柄指销式转向器曲柄指销式转向器 第二节第二节 转向器转向器10/27/202223循环球式转向器循环球式转向器结构:第一级螺杆螺母传动副第二级齿条齿扇传动副10/27/202224循环球式转向器工作过程循环球式转向器工作过程特点:正传动效特点:正传动效率很高,操纵轻率很高,操纵轻便,使用寿命长。便,使用寿命长。但逆效率也高,但逆效率也高,容易将路面冲击容易将路面冲击力传到转向盘上。力传到转向盘上。10/27/202225
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