转向系统的故障分析与排除方法.doc

高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书一、 题目： 二、 本环节自 年 月 日起至 年 月 日 三、 进行地点： 四、 内容要求： 指导老师： 职称： 批准日期： 年 月 日转向系统的故障分析与排除方法摘 要汽车行驶过程中，经常需要改变行驶方向，即所谓的转向，这就需要有一套能够按照司机意志使汽车转向的机构，它将司机转动方向盘的动作转变为车轮的偏转动作。按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三大部分组成。其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动的机构，是转向系的核心部件。动力转向系除具有以上三大部件外，其最主要的动力来源是转向助力装置。由于转向助力装置最常用的是一套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电视和地线的作用。本文阐述了汽车转向系各个部分的作用、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，故障原因，故障诊断维修Steering system fault analysis and the elimination methodABSTRACTIn the running process of the automobile, the frequent need to change the direction of travel, the so-called steering, which requires a set to be able to in accordance with the driver will make automobile steering mechanism, it will be the driver rotates the steering wheel to wheel deflection action action.According to the steering force energy is different, can be divided into mechanical steering system steering system and power steering system.Mechanical steering system energy sources are human, all power transmission are the machinery, a steering mechanism, steering gear, a steering transmission mechanism is composed of three. The steering gear is to manipulate mechanism with rotary motion into linear motion of the driving mechanism of the body, is the core component of the steering system.Power steering system in addition to having more than three members, the main power source is the power steering device. Because the power steering device most commonly used is a set of hydraulic system, so it is inseparable from the pump, pipe, valve, piston and an oil storage tank, they are equivalent to the circuit system of batteries, wires, switches, television and ground effect.This paper expounds the function of different parts of automobile steering system, composition, main structure, working principle, and the possible faults, and puts forward to a fault repair options; adopts the method of combining theory with practice, to every problem has a good understanding of the content, the good summed up, further to be familiar with and master the knowledge of all aspects of the vehicle steering system, deepen the consolidation of the knowledge, do a combination of theory and practice, in theory study the premise, with the better understanding of the content.KEY WORDS：automobile steering system, fault reason, fault diagnosis and repair目录1.摘 要22.前 言63.转向系统的故障分析与排除方法73.1转向沉重的判断与排除73.2低速摆头的判断与排除83.3高速摆头的判断与排除103.4行驶跑偏的判断与排除113.5单边转向不足的判断与排除133.6动力转向系统转向沉重的判断与排除143.7动力转向系统有噪音的判断与排除16前言转向系用来改变或者恢复汽车的行驶方向。它是通过使前轮相对与汽车纵向平面偏转二定的角度来实现转向的。转向系主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机组成。随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。汽车转向器的结构很多，从目前使用的普遍程度来看，主要的转向器类型有4种：有蜗杆肖式（WP型）、蜗杆滚轮式（WR型）、循环球式（BS型）、齿条齿轮式（RP型）。这四种转向器型式，已经被广泛使用在汽车上。 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。转向系统的故障分析与排除方法一、转向沉重的判断与排除1、故障现象：（1）汽车转弯行驶时，转动转向盘很吃力（2）汽车转向时，转向盘不能自动回位2、故障原因及处理方法 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摩擦，应予修理；（8）转向纵、横拉杆球头连接调整过紧或缺油，应予调整或添加润滑脂；（9）转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油，或转向节止推轴承缺油，应予调整或添加润滑脂等。故障诊断方法：1、检查汽车是否超载或前部装载过多，前轮胎气压是否过低，若轮胎气压偏低，应充气使之达到规定值。2、支起前桥，用手转动转向盘试验。若感到转向盘轻便，说明前轴或车架变形，前轮定位失准等，应检查校准；若转向仍感沉重，说明故障在转向器或转向传动机械，与前桥和车桥无关。3、拆下转向摇臂，转动转向盘试验。若感觉转向轻便，说明故障在转向传动机构；用手左右扳动前轮试验，检查转向节主销与衬套的配合情况，若扳动车轮比较费力，说明转向节主销润滑不良或配合间隙过小，应加注润滑脂或调整配合间隙；检查转向节止推轴承，若轴承缺油或损坏，应更换；检查转向拉杆各球头的润滑和松紧度情况，若拉杆球头过紧，应加注润滑脂或调整拉杆球头的松紧度，若转向仍然沉重，说明故障在转向器；应检查转向器内润滑油量和质量若润滑油液面过低，说明转向器内缺少润滑油，应添加至规定位置若润滑油变质，应更换润滑油；检查转向器自由行程，若自由行程过小，说明转向器啮合转动副啮合间隙过小，应调整；转动转向盘，查听转向轴与套管有夫碰擦声，若有碰擦声，说明转向轴或套管变形，应校直；检查转向传动轴万向节，若万向节缸油，应加注润滑脂，若万向节十字轴轴承损坏，应更换；检查转向器蜗杆上下轴承的预紧度，若预紧度过大，应调整；经上述检查均正常，应拆检转向器，检查转向器内部的轴承、衬套、啮合副齿有损坏或严重磨损等，根据检视情况，更换相应零部件。二、低速摆头的判断与排除故障现象：汽车在低速行驶时，感到方向不稳，产生前轮摆振故障原因及处理方法 转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系统连接部分之间出现松旷，旋转部分动不平衡。具体原因主要有： 1)转向横、直拉杆球节松旷。 2)转向蜗杆上、下支承轴承间隙过大。 3)指销与蜗杆啮合间隙过大或转向摇臂固定螺栓松动。 4)转向节主销与衬套配合松旷。 5)前轮轴承装配过松或固定螺母松动。 故障诊断方法：1、外观检查 检查车辆是否装载货物超长，而引起前轮承载过小，检查后轮胎气压是否过低，应充气使之达到规定值，检查前悬架弹簧是否错位、拆断或固定不良，若错位，应拆卸修复；若折断，应更换，若固定不良，应按规定力矩拧紧。2、检查转向盘自由行程由一人握紧转向摇臂，另一个转动转向盘试验，若自由行程过大，说明转向器啮合传动副间隙过大，应调整。放开转向摇臂，仍由一人转动转向盘，另一人在车下观察转向拉杆球头销，若有松旷现象，说明球头销或球碗磨损过甚，弹簧折断或调整过松，应先更换损坏的零件，再进行调整。3、调查以上检查均正常，可支起前桥，并用手沿转向节轴轴向推拉前轮，凭感觉判断是否松旷，若有松旷感觉，可由另一人观察前轴与转向节连接部位，若此处松旷，说明转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大，应理换主销及衬套。若此处不松旷，说明前轮毂轴承松旷，应重新调整轴承的预紧度。4、若非上述原因所致，应对前轴进行检查，检查前轮定位是否正确，若不正确，应调整，检查前轴是否变形，若有变形应进行校正。三、高速摆头的判断与排除故障现象：汽车在高速或某一个较高车速行驶时，出理转向盘发抖，行驶不稳定。故障原因及处理方法 转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系统连接部分之间出现松旷，旋转部分动不平衡、还有前轮辋拱曲，轮胎内装有垫皮，前束失准或钢板弹簧的骑马螺丝松动、脱扣等。具体原因主要有： （1） 转向轮旋转质量部平衡或转向轮轮毂轴承松旷；（2） 转向轮使用翻新轮胎，应予更换部件；（3） 两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件；（4） 转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换；（5） 转向轮所在车轴的悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。故障诊断方法：1、外观检查检查后轮胎气压是否过低，若气压过低，应充气使之达到规定值。检查前桥、转向器及转向传动机构是否松动，若松动，应紧固。检查前减振器是否漏油，若漏油或失效，应更换。检查左右悬架弹簧是不时折断或弹力减弱，若有折断或弹力减弱，应更换。检查悬挂弹簧是否固定可靠，若松动，应紧固。2、支起起动桥，用三角架塞住非驱动轮，起动发动机并逐步使汽车换入高速档，使驱动轮达到车身摆振的车速，若此时车身和转向盘出现抖动，说明传动轴严重弯曲或松旷，驱动桥齿轮啮合间隙过大，应更换或调整，若此时车身和转向盘不抖动，说明故障在前桥。3、检查前轮是不时偏摆支起前桥，在前轮轮辋过上放一划针，慢慢地转动车轮，查看轮辋是否偏摆过大，若轮辋偏摆过大，应更换。拆下前轮，在车轮动平衡仪上检查，前轮的动平衡情况，若不平衡量不大，应加装平衡块予以平衡。4、经上述检查均正常，应检查车架和前轮是否正常，用前轮定位仪检查前轮是否正确，若不正确，应调整，检查车架有无变形，若有变形，应校正。四、行驶跑偏的判断与排除故障现象：汽车直线行驶时，必须紧握转向盘。若稍松转向盘，便会自动跑向一边。故障原因及处理方法 影响车辆行驶跑偏的因素很多，排除车的问题路面、风向等等都会影响跑偏，车速90以上松开方向车能盘笔直行驶的要求比较苛刻，跑偏一般与车轮的定位和车的轮胎有关系。具体主要有：（1） 前束过量，前束不正确；（2） 前轮定位相关的零部件磨损，间隙变大，在行驶时前束变化量会加大；（3） 过度的受力或前轮定位的支撑零件在过大外力的作用下会变形，将严重影响到前束的变化量；（4） 隐性前束，如果两侧前轮定位的相关零件不一致，磨损不等，在检测室，测得的前束值随行驶阻力变化而变化，也会使车辆跑偏。故障诊断方法：1、外观检查检查左、右两前轮轮胎气压是否一致，若不一致，应按规定充气，使两前轮轮胎气压保一致，检查左、右两前轮轮胎的磨损程度，若磨损不一致，应更换磨损严重的轮胎。检查左、右两前轮轮胎的花纹是否一致，如花纹不一致，应更换轮胎，使花纹一致。将汽车停放在平坦地面上，查看汽车前部高度是否一致，若高度不一致，车辆左右倾斜，说明悬架弹簧折断或弹力减弱，应更换。2、用手触摸跑偏一方的车轮制动毂和轮毂轴承部位，感觉温度情况，若感觉车轮制动毂特别热，说明轮制动器间隙过小或回位不彻底，应检查调整。若感觉轮毂特别热，说明该轮轴承过紧，应重亲调整轴承预紧度。3、测量前后桥左右两端中心的距离是否相等，若不相等，说明轴距短的一边钢板弹簧错位，车轴或半轴套管转曲等，应检查维修。用前轮定位仪检查前轮定位是否正确，若不正确，应调整。五、单边转向不足的判断与排除故障现象：汽车左右转向时，出现某一边转向角过小故障原因及处理方法 单边转向不足，一定是车轮偏转角度受到了其他机件的限制，可以根据结构进行查找。具体主要有：（1）转向限位螺钉调整过长转向限位螺钉设在转向节的内端，其作用是限制转向车轮的最大偏转角度，以防转向时车轮偏转与其他机件发生干涉而导致机械事故或交通事故.如果转向限位螺钉调整过长，即会使转向时车轮偏转角度过小，则单边转向不足。 （2）转向臂的装配问题转向臂装配不当，不在摆动中心. （3）纵拉杆弯曲变形纵拉杆弯曲变形而长度不足。根据转向器安装位置不同，可分别影响左边或右边转向角不足。转向器安装在前轴前，则影响右转向角不足;安装在前轴后，则影响左转向角不足。 （4）两轴不平行左右钢板弹簧中心孔不对称，引起前桥与后桥轴线不平行而导致单边转向角不足。 故障诊断方法：1、外观检查检查转向拉杆有无变形，若有变形，应校直。检查悬架弹簧有无变形，钢板弹簧中心螺栓有无折断，若有变形或折断，应更换。检查前轴有无变形，若有变形，应校直。2、若汽车在维修后出现单边转向不足将汽车停放在平坦的地面上，支起前桥，将转向盘一边转到底，再回转另一边到底，记住转向盘转动的总圈数，将转向盘由一边转过总圈数的一半，检查前轮是否处于直线行驶位置，若前轮不处于直线行驶位置，说明转向摇臂安装位置不对，应拆下重新安装，若转向盘转不到总圈数的一半，转向角限位螺钉就顶住转向节，说明转向角限位螺钉调整不当，应重新调整。3、经上述检查均正常，应拆检转向器，检查转向器内是否有异物卡住，转向器啮合传动副磨损过甚或变形等，检查检视情况，更换相应零部件。六、动力转向系统转向沉重的判断与排除故障现象：汽车转弯行驶时，感到转向沉重，液压助力作用有短暂的丧失故障主要原因及处理方法 转向沉重故障一般由液压转向助力系统失效或助力不足，机械传动机构损坏或调整不当引起。具体原因主要有：（1）转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正确的油液并调整到规定高度；（2）油路堵塞或不畅，应予检修；（3）油路中有泄漏现象，应予检修排除；（4）油路中有空气，应予排气；（5）转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换；（6）调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整；（7）转向机构调整不当，应予调整等。故障诊断方法：1、检查转向油泵驱动部分的情况，用手压下转向油泵的驱动皮带，若压下量过大，说明驱劝皮带过紧，需调整。起动发动机，使发动机处于怠速运转，突然提高发动机的转速，检查转向油泵驱动皮带有无打滑现象，如有打滑现象，说明驱动皮带过松或磨损过甚，应调整或更换。2、检查转向油液在储液罐中的液面高度，若转向油液液面处于下线或“MIN”线以下，说明转向油液不足，应添加至规定位置。3、检查转向油液储液罐内的滤清器，取下滤清器，观察滤网的状况，若发现滤网过脏，说明滤清堵塞，应清洗。若发现滤网破裂，应更换。4、检查系统中是否会有空气，起动发动机，并使其处于怠速运转，然后来回转动几次转向盘，观察转向油液的状况，若发现转向油液中有泡沫或油液混浊，说明转向系统中有空气混入，应排除。检查转向油泵的进油管是否破裂，若有破裂，应更换。检查各管路接头是否松动，若松动，应紧固。检查转向油泵轴上的密封环是否损坏，若漏油应更换。5、检查转向系统的油压，用压力表连接在转向油泵和转向助力器之间，使发动机处于怠速运转，关闭压力表阀门，若10S内压力达不到固定值，说明转向油泵压力不足，应拆检维修。将转向盘转到左或右极限位置，打开压力表阀门，若压力达不到规定值，说明转向助力器有故障或阀调整不当，应折检调整。6、检查发动机怠速时的转速，起动发动机，并使其处于怠速运转，观察此时发动机转速表的指示值，若指示值偏低，或转速不稳，说明发动机怠速过低，应调整。七、动力转向系统有噪音的判断与排除故障现象：汽车转向时，转向油泵处产生响声故障主要原因及处理方法 装有动力转向系统的汽车，在发动机启动后，转向助力泵的溢流阀中出现液流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。因助力系统引起转向噪声的原因主要是：（1）转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换；（2）转向泵传动带打滑，应予调整或更换；（3）控制阀性能不良，应予检修；（4）系统中渗入空气，应予排气；（5）管道不畅，应予检修等。故障诊断方法：1、检查储油罐内转向油液面高度，若液面低于下线或“MIN”线以下，说明转向油液液面过低，应添加至规定位置。若转向油液消耗过快，说明有严重漏油处，应检查排除。2、检查转向油泵驱动部分的情况，用手下压转向油泵的驱动皮带，若压下量过大，说明驱动皮带过松，应调整。3、检查转向油压中是否有空气，打开储油罐盖，启动发动机并使其处于怠速运转，来回转动几次转向盘，观察转向油液中是否有气泡，若有气泡，说明转向油液中混入空气，应排除。4、检查储油罐滤网是否堵塞，油管路布置是否正确，取下储油管滤网，如发现过脏，说明油液循环不畅，应清洗，若油管路弯折、凹瘪，应更换。5、经上述检查均正确，应拆检转向油泵，检查叶片是否有划痕，检查泵体是否有划痕，根据拆检情况，更换相应的零件。结论汽车动力转向系统的应用日益广泛，不仅在重型汽车上必须装备，在高级轿车上应用的也较多，在中型汽车上的应用也逐渐推广。主要是从减轻驾驶员疲劳，提高操纵轻便性和稳定性出发；次要是从减小因在高速行驶中前轮突然爆胎而造成的事故出发。虽然带来成本较高和结构复杂等问题，但由于优点明显，还是得到很快的发展 。可以预料，随着我国汽车技术的进步，汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用，国产汽车电动转向系统也必将走向成熟。虽然要赶上国际汽车的最高水平还有一段路要走，但将来在世界汽车技术尤其是汽车电动转向系统这一领域，我国必定占有一席之地。参考文献1 林依，施国标。汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势J。公路交通科技，2001.06.022 刘波，朱军 A16-汽车转向系统维修实例J。科技文献,2011.02.203 齐志鹏，洪湘汽车转向悬架制动系统使用与维修问答J。金盾出版社。2006.10.204 谭本忠，看图学汽车转向系统J。机械工业出版社。2010.05.285 郭丽萍。电动式动力转向系统原理浅析J。城市公共交通。2003.06致 谢走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，三年多的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。本论文设计在霍苏萍老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿于定稿无不凝聚着霍老师的心血与汗水，在我的毕业设计期间，霍苏萍老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，霍苏萍老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向霍老师表示深深地感谢和崇高的敬意！在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年多中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们弄得悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关书籍和论文，在这里一并向有关作者表示谢意。还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们的帮助和支持，在此我表示深深地感谢！附 录