汽車設(shè)計轉(zhuǎn)向(已修改)
2025-03-01 13:24 本頁面
【正文】 第七章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計 ? 167。 71概述 ? 167。 72機械轉(zhuǎn)向器方案分析 ? 167。 73轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) ? 167。 74機械轉(zhuǎn)向器設(shè)計計算 ? 167。 75動力轉(zhuǎn)向機構(gòu) ? 167。 76轉(zhuǎn)向梯形 ? 167。 77轉(zhuǎn)向減震器 ? 167。 78轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)元件 ? 現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是哪兩種轉(zhuǎn)向器？各應(yīng)用于什么場合？ ? 轉(zhuǎn)向防傷機構(gòu)的要求是什么？主要采用什么措施？ ? 如何選擇轉(zhuǎn)向器的間隙特性和傳動比特性？ ? 斷開式轉(zhuǎn)向梯形斷開點選擇的原則是什么？整體式轉(zhuǎn)向梯形斷的優(yōu)化參數(shù)和優(yōu)化目標是什么？ 本章重點 ? 轉(zhuǎn)向系的功用及組成 ?汽車行駛方向的改變是由駕駛員通過操縱轉(zhuǎn)向系來改變轉(zhuǎn)向輪 (一般是前輪 )的偏轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)的。 ?轉(zhuǎn)向系不僅可以改變汽車的行駛方向，使其按駕駛員規(guī)定的方向行駛，而且還可以克服由于路面?zhèn)认蚋蓴_力使車輪自行產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向，恢復(fù)汽車原來的行駛方向。 ? 汽車轉(zhuǎn)向系組成 ?一般由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三部分組成，但隨著轉(zhuǎn)向系的類型不同，其結(jié)構(gòu)組成又有所差異。 71 概述 ? 轉(zhuǎn)向系設(shè)計要求： ?1)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項要求會加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。 轉(zhuǎn)向梯形 ?2)汽車轉(zhuǎn)向行駛后，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。 轉(zhuǎn)向輪定位 ?3)汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。 轉(zhuǎn)向減震器 ?4)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應(yīng)最小。 ?5)保證汽車有較高的機動性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。 Rmin= ? 轉(zhuǎn)向系設(shè)計要求： ? 6) 操縱輕便。 Fh和 n（見下頁） ? 7) 轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。 防打手 ? 8) 轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機構(gòu)。 間隙調(diào)整 ? 9) 在車禍中，當轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。 防傷機構(gòu) ? 10) 進行運動校核，保證轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動方向一致。 7 ? 作用在轉(zhuǎn)向盤上的切向力： ? 轎車原地轉(zhuǎn)向 ≤150～ 200N ? 貨車原地轉(zhuǎn)向 ≤500N ? 貨車 8字轉(zhuǎn)向 ≤60N（ 20Km/h） ? 方向盤轉(zhuǎn)角 ? 轎車、輕貨車： 3～ 4圈 ? 中、重貨車： 4～ 6圈 167。 72 機械轉(zhuǎn)向器方案分析 轉(zhuǎn)向系的類型 汽車轉(zhuǎn)向系根據(jù)其轉(zhuǎn)向能源的不同，可以分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大類型。 （ 1）機械轉(zhuǎn)向系 以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，又稱為 人力轉(zhuǎn)向系 。 （ 2）動力轉(zhuǎn)向系 ? 結(jié)構(gòu)組成 ? 動力轉(zhuǎn)向系兼用駕駛員的體力和發(fā)動機動力作為轉(zhuǎn)向能源，并且以發(fā)動機動力作為主要能源。 ? 動力轉(zhuǎn)向系是在機械轉(zhuǎn)向系基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而成的 ? 轉(zhuǎn)向加力裝置包括轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸等。轉(zhuǎn)向油泵由發(fā)動機驅(qū)動，以產(chǎn)生高壓油液。 10 一、機械式轉(zhuǎn)向器方案分析 比較內(nèi)容 循環(huán)球 蝸桿滾輪 蝸桿指銷式 齒輪齒條式 死銷 活銷 η+ 高 低 低 較高 高 η 高 低 較高 較高 高 Iω 可變 基本不變 可變 可變 可變 磨損 慢 慢 快 較快 較慢 調(diào)整 易 難 易 易 易 可靠性 可靠 可靠 較差 較可靠 可靠 11 一、機械式轉(zhuǎn)向器方案分析 比較內(nèi)容 循環(huán)球 蝸桿滾輪 蝸桿指銷式 齒輪齒條式 死銷 活銷 結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 簡單 簡單 較復(fù)雜 簡單 制造 困難 易 易 較難 易 制造精度 高 不高 不高 變 Iω 高 變 Iω 高 可否用動力轉(zhuǎn)向 可 困難 困難 困難 可以 質(zhì)量 居中 居中 雙銷重 單銷輕 輕 12 ?用途： ：廣泛用于微型、普通、中高級轎車，部分前懸獨立的貨車、客車 ：廣泛用于貨車、客車 ：瀕臨淘汰 ：淘汰 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 ? 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要 優(yōu)點 ： ?結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小、質(zhì)量輕；傳動效率高達 90%； ?可自動消除齒間間隙 (圖 71所示 )； ?沒有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大； ?制造成本低。 ? 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要 缺點 ： ?逆效率高（ 60%~70%）。 因此，汽車在不平路面上行駛時，發(fā)生在轉(zhuǎn)向輪與路面之間的沖擊力，大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤。 ? 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的幾種形式 中間輸入，兩端輸出 側(cè)面輸入，兩端輸出 側(cè)面輸入，中間輸出 側(cè)面輸入，一端輸出 ? 齒條的翻轉(zhuǎn)力矩 ? 轉(zhuǎn)向拉桿施加的在齒條上使其沿齒條軸向轉(zhuǎn)動的力矩 側(cè)面輸入，中間輸出 F從上面看 受力圖 從前面看 ?齒條斷面形狀 ?圓形 ?V形 ?Y形 減磨墊片 齒條 齒輪 托座 ? 圓形斷面齒條制作工藝比較簡單。 ? V形和 Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，故質(zhì)量小。 可防止齒條旋轉(zhuǎn)。 ?齒形： ?采用斜齒，重合度大，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以設(shè)計齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的滑磨率，減低逆效率而防止打手；齒輪軸線還可以傾斜以利于布置，廣泛采用。 齒條傾角 安裝角 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形相對前軸位置的不同，在汽車上有四種布置形式：轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，前置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，前置梯形。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應(yīng)用于微型、普通級、中級和中
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