转向轴的功用是将驾驶员作用于转向盘的转向力矩传递给转向器,它的上部与转向盘固定连接,下部与转向器相连。转向轴从转向柱管中穿过,支承在柱管内的轴承和衬套上。有些转向轴不但具有一定的刚度,还具有吸能功能,起到防伤作用。

中文名

转向轴

外文名

Steering shaft

作用

传递力矩

重要性

关系着交通和人身安全

设计要求

转向轴总成是汽车转向系的核心部分,其性能的优劣直接关系着交通和人身安全,所以对转向轴的设计有几点要求。

1、转向轴应该具有一定的刚度。确保将转向盘上的转向力矩和转向角传递到转向器中;

2、由于公路条件的改善、车速的提高以及道路安全法规日趋严格,转向轴应该具有吸能功能,起到防伤作用;

3、转向轴应该具有较好的抗疲劳能力,确保其使用寿命。

4、现代汽车的转向轴除装有柔性万向节外,有的还装有能改变转向盘的工作角度(转向轴的传动方向)和转向盘的高度(转向轴轴向长度)的机构,以方便不同体型驾驶员的操纵。

结构特点

图1 具有防伤作用的转向轴

如下图所示的转向轴结构简单,制造容易,具有防伤作用,在乘用车上获得了应用。

上图中想转向轴分为两段,上转向轴的下端经弯曲成形后,其轴线与主轴轴线之间偏移一段距离,其端面与焊有两个圆头圆柱销的紧固板焊接,两圆柱销的中心线对称于上转向轴的主轴线。下转向轴呈T字形,其上端与一个压铸件相连,压铸件上铸有两孔,孔内压人橡胶套与塑料衬套后再与上转向轴呈倒钩状连接,构成安全转向轴。该轴在使用过程中除传递转矩外,在受到一定数值的轴向力时,上、下转向轴能自动脱开,以确保驾驶员安全。

性能测试

在汽车行业标准——“汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法”(QC/T649-2000)中,规定了转向轴的各项试验。主要试验内容有:总成间隙试验、转动力矩试验、滑动花键的滑动起动力试验、静扭强度试验、扭转疲劳寿命试验。[1]