【正文】 向系統(tǒng)總布置設(shè)計 4 （ 1）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體布置應科學合理： 1）有利于裝配、拆檢、保養(yǎng)及維修； 2）要盡可能滿足通用化、系列化的要求； 3）應避免與懸架等存在運動干涉。 （ 2）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應盡量保證全部車輪應繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪都沒有側(cè)滑現(xiàn)象。 但這是理論上的要求，在實際設(shè)計中， 還要考慮橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的通用性。 （ 3） 再有條件的情況下，可以考慮設(shè)計安全轉(zhuǎn)向油泵及管路系統(tǒng)。 （ 4）智能能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電器控制部分設(shè)計考慮與 CAN的兼容。 （ 5） 幾種常用布置 形式和特點 1）傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置形式 采用傳統(tǒng)布置形式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要常見于 10m長以下的高地板旅游客車和長途客車 ,其布置如圖 1所示。圖 1中給出了轉(zhuǎn)向傳動裝置與懸架共同工作校核圖 ,目的是檢查轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導向機構(gòu)的運動是否協(xié)調(diào)。在此種布置形式中 ,轉(zhuǎn)向器一般布置在前鋼板前支架附近 ,這樣使得與轉(zhuǎn)向垂臂相連接的直拉桿球頭點 B1與前橋上轉(zhuǎn)向節(jié)臂處直拉桿球頭點 B2隨懸架跳動的中心 O2較近 ,從而比較容易找到合適的轉(zhuǎn)向器布置位置 ,使得運動不協(xié)調(diào)造成的軌跡偏差GH和 GcHc較小。一般來說 ,GH和 GcHc這一偏差應控制在輪胎 的彈性變形范圍內(nèi)。目前國內(nèi)大部分 7~10 m客車采用發(fā)動機后置 ,前開門 ,前懸較長 ,而長前懸客車轉(zhuǎn)向器一般布置距離 O2較遠 ,這樣要使 GH和 GcHc控制在輪胎彈性變形范圍內(nèi) ,轉(zhuǎn)向器的選用很重要 。因前地板高度較高 ,同時 ,長前懸客車如采用傳統(tǒng)的布置形式 ,前直拉桿的長度較長 ,在相同的前橋載荷條件下 ,需增加直拉桿的直徑 ,以增加拉桿穩(wěn)定性。 C:彈簧主片中心 。O1:C 點的擺動中心 。 A1:轉(zhuǎn)向節(jié)臂球銷中心 。B1:轉(zhuǎn)向搖臂下端球銷中心 。O2:A1點隨懸架的擺動中心 。 KKc:A1點隨 B1點的跳動軌跡 。JJc:A1點隨 O2點的跳動軌跡 。fc:靜撓度 。fd:動撓度 。HG、 HcGc:軌跡偏差 圖 1 傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置形式簡圖 5 2）轉(zhuǎn)向垂臂采用倒置或橫置 轉(zhuǎn)向垂臂倒置多采用于二級踏步城市客車上。由于轉(zhuǎn)向節(jié)臂球銷中心 A1點隨懸架 的擺動中心 O2一般已接近于地板面 ,如轉(zhuǎn)向垂臂布置向下。為滿足運動不協(xié)調(diào)造成的軌跡偏差在規(guī)定的范圍內(nèi) ,則整個轉(zhuǎn)向器將超出地板面。為使整個轉(zhuǎn)向器的布置不超出地板面 ,而又保證整車的接近角 ,轉(zhuǎn)向垂臂倒置是目前國內(nèi)二級踏步城市客車普遍采用的布置形式。 轉(zhuǎn)向垂臂橫置用于大落差前橋和空氣懸架在大型超低地板城市客車上 ,其簡圖如圖 2所示。由于大型超低地板城市客車的氣囊較大 ,在前橋工字梁上方已沒有布置轉(zhuǎn)向節(jié)臂的位置 ,轉(zhuǎn)向節(jié)臂只有布置在工字梁的下方。但是采用大落差前橋后 ,工字梁和地面的間隙已較小 ,所以轉(zhuǎn)向節(jié)臂和工字梁的距 離很小。如采用轉(zhuǎn)向垂臂下置 ,容易造成轉(zhuǎn)向直 拉桿和工字梁干涉。采用轉(zhuǎn)向垂臂橫置后 ,轉(zhuǎn)向垂臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂基本上是一個平行四邊形運動關(guān)系 ,轉(zhuǎn)向直拉桿基本上在和地面平行的平面上運動 ,所以減小了和工字梁干涉的可能性。 圖 2 轉(zhuǎn)向垂臂橫置布置簡 圖 (俯視 ) 3）采用中間擺臂形式 采用中間擺臂形式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要常見于 10m以上的高地板旅游客車和長途客車。此種車型前懸較長 ,傳統(tǒng)布置形式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已不能滿足整車轉(zhuǎn)向性能要求。國內(nèi) 10 m 以上大客車目前應用最為廣泛的布置形式如圖 3所示。 此種布置形式與傳統(tǒng)的布置形式相比 ,整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了前直拉桿、中間擺臂兩個總成件。設(shè)計時 ,應盡量使前直拉桿和后直拉桿處于中間擺臂的同側(cè) ,否則中間擺臂在運動時會形成一個扭矩 ,使中間擺臂軸承容易損壞。 其主要優(yōu)點是 : ①由于中間擺臂的安裝及布置要 比轉(zhuǎn)向器的布置安裝簡單得多 ,所以和采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置形式相比 ,B1點更容易布置在 O2點附近 ,使運動不協(xié)調(diào)造成的軌跡偏差更小。 ②轉(zhuǎn)向器布置位置較為靈活 ,特別是轉(zhuǎn)向器的高低位置布置的選擇余地較大 ,從而使得在整車總布置時 ,從方向盤至轉(zhuǎn)向器的傳動裝置的布置更為合理、方便。 6 其缺點是 : ①由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了前直拉桿和中間擺臂 ,而且中間擺臂的加工及安裝精度較高 ,使得整車成本有所增加 ,整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性也有所降低。 ②在整車營運初期 ,由于多了一道中間傳動環(huán)節(jié) ,增大了轉(zhuǎn)向傳動傳動阻力 ,從而使 得整車轉(zhuǎn)向時可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)向沉重、回正不好的現(xiàn)象。而在整車營運一段時間后 ,各傳動副之間的間隙加大 ,使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向自由間隙較大 ,調(diào)整比較困難。 圖 3 采用中間擺臂形式的布置簡圖 (各符號的含義與圖 1相同 ) 4）采用角傳動器傳 動布置形式 角傳動器布置形式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見于 10 m 以上的低地板城市客車 ,其簡圖如圖 4所示。 在此種布置形式中 ,轉(zhuǎn)向器的布置均為臥置。由于從方向盤至轉(zhuǎn)向器的輸入角度過大 ,不可能實現(xiàn)用一根轉(zhuǎn)向管柱將方向盤與轉(zhuǎn)向器連接起來 ,所以通常的方法是在中間加一角傳動器來轉(zhuǎn)換傳動角度 ,此種布置形式大多見于大型低地板城市客車。 其優(yōu)點為 : ①能有效降低地板高度。因為大型城市客車的前軸荷較大 ,所以轉(zhuǎn)向器的體積也較大 ,加上地板較低 ,如轉(zhuǎn)向器按常規(guī)布置 ,則轉(zhuǎn)向器將會有部分或全部在地板面以上 ,造成傳動 困難、密封困難及車內(nèi)不美觀等問題。而將轉(zhuǎn)向器臥置后 ,轉(zhuǎn)向器的高度下降較多 ,加上角傳動器的體積很小 ,所以基本上不影響地板面高度 ,而且不影響整車的接近角。 ②方向盤的布置位置較為靈活。由于從方向盤傳動到轉(zhuǎn)向器要經(jīng)過轉(zhuǎn)向管柱及傳動軸二次萬向傳動 ,所以方向盤和轉(zhuǎn)向器在布置位置上在整車 X 及 Y 方向上都可以有較大的距離 ,給整車總布置帶來了一定的方便性。 此種布置形式的缺點是 : ①轉(zhuǎn)向器的安裝較困難。由于轉(zhuǎn)向器體積較大 ,加上轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板前支架附近 ,可用的空間較小 ,為使轉(zhuǎn)向器支架有足夠的強度和剛 度 ,轉(zhuǎn)向器支架的形狀一般較為復雜 ,而且重量較大。 ②整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零部件增加 ,成本也增加。 7 圖 4 采用角傳動器傳動布置形式簡圖 (各符號的含義與圖 1相同 ) 通過對傳統(tǒng)及幾種典型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置形式的介紹和對大客車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見問題的分 析 ,可以看出不同的布置形式各有其優(yōu)缺點及適用范圍。為照顧整車總布置并更好地滿足轉(zhuǎn)向功能 ,國內(nèi)許多客車在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置時采用以上布置形式的兩種組合。設(shè)計人員除在整車方案及設(shè)計過程中仔細驗算和校核外 ,還應不斷積累實踐經(jīng)驗 ,遇到問題時能準確分析原因 ,找出解決問題的方法。另外 ,還需要保證裝配和調(diào)試人員的素質(zhì) ,不斷提高其工作能力 ,以確保轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的裝配質(zhì)量。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模塊化設(shè)計，是通過將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各項功能參數(shù)（規(guī)格或配置）獨立，采用較少的部件，形成獨立模塊、按照積木組合方式。構(gòu)建一個可滿足廣泛客戶不同配置需求的 完整轉(zhuǎn)向系統(tǒng)平臺；整個平臺可根據(jù)客戶的不同配置要求進行各零部件獨立模塊組合，得到一個完整的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。如果部分零部件供貨狀態(tài)有差異，只需加減或替換其所在的獨立模塊就可以實現(xiàn)更改。 轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)各零部件按功能劃分，可分為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置圖模塊、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)資料模塊、轉(zhuǎn)向器模塊、方向盤模塊、轉(zhuǎn)向傳動模塊 、轉(zhuǎn)向拉桿模塊、轉(zhuǎn)向硬管管路模塊、轉(zhuǎn)向發(fā)動機倉管路模塊、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定器模塊以及駕駛臺模塊。 1）所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置圖模塊，其包含轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置圖； 2）所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)資料模塊，其包含轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝調(diào)整技術(shù)要求、技術(shù)協(xié)議等等； 3）所 述的轉(zhuǎn)向器模塊，其包含含轉(zhuǎn)向器、支架、緊固件等； 4）所述的方向盤模塊，其包含方向盤等； 5）所述的轉(zhuǎn)向傳動模塊，其包含含轉(zhuǎn)向管柱、角轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動軸及其支架緊固件等； 6）所述的轉(zhuǎn)向拉桿模塊，其包含轉(zhuǎn)向垂臂、轉(zhuǎn)向前直拉桿、過渡搖臂及支座、轉(zhuǎn)向后直拉桿、緊固件等； 7）所述的轉(zhuǎn)向硬管管路模塊，其包含含鋼管、接頭、支架等； 8）所述的轉(zhuǎn)向發(fā)動機倉管路模塊，其包含油罐、支架、進回油管、接頭、緊固件等； 8 9）所述的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定器模塊，其包含轉(zhuǎn)向穩(wěn)定器安裝總成、支架及其緊固件等； 10）所述的駕駛臺模塊，其包含含臨時 駕駛臺總成、組合踏板或分體式踏板、緊固件等。 如上所述，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置圖模塊、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)資料模塊、轉(zhuǎn)向器模塊、方向盤模塊、轉(zhuǎn)向傳動模塊 、轉(zhuǎn)向拉桿模塊、轉(zhuǎn)向硬管管路模塊、轉(zhuǎn)向發(fā)動機倉管路模塊、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定器模塊以及駕駛臺模塊這些獨立模塊中，如果有哪個零部件需要設(shè)計變更，只需要替換其所在的模塊，就可以實現(xiàn)快速變更。其他沒有變化的零部件所屬的獨立模塊就無需改變，整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計改動量很小，大大縮短了設(shè)計周期。 表 1 方向盤直徑系列 方向盤系列 大型 中型 小型 直徑規(guī)格 216。500 216。480 216。450 表 2 轉(zhuǎn)向油泵的流量和額定工作壓力 油泵系列 重型 中型 輕型 額定流量 (L/min) 20 16 13 額定工作壓力 (bar) 160 130 100 1）轉(zhuǎn)向器支架及轉(zhuǎn)向管柱支架等鑄件未注尺寸的極限偏差按 QC/T 2691999要求； 2）轉(zhuǎn)向搖臂、過度臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形臂等鋼模鍛造件未注尺寸的極限偏差按 QC/T 2701999要求； 3）油罐支架焊接加工件未注尺寸的極限偏差按 QC/T 290871992要求； 4）有關(guān)支架等冷沖壓加工件未注尺寸的極限偏差按 QC/T 2681999要求； 5）有關(guān)車削加工件未注尺寸的極限偏差按 QC/T 267