汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(文件)
【正文】 波動(dòng)小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、尺寸小、質(zhì)量輕、可靠性高、抗干擾能力 1 強(qiáng)。 功率由轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂輸出所求得的效率稱為正效率，用符號η +表示，反之稱為逆效率，用符號η 表示。 取η +=75％ ， ? =10176。設(shè)計(jì)的時(shí)候，為滿足操縱的方便性，希望轉(zhuǎn)向器的 1 正逆效率要高。 方向盤的轉(zhuǎn)角和駕駛員同側(cè)的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角之比，稱為轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比。 aRsw (38) 由（ 38）可知，力傳動(dòng)比 pi 與 swR 、 a 和 0?i 有關(guān)。通常貨車的 a 值在 40— 60mm之間，轎車的 a 值取 — 。 wF = aMr = ? N 取 hF =200N ，則 pi = 200 ? =hwFF2 =22 由于 pi = 0?i ? aRsw ， 即 0?i =pi ?swRa =22 20212 ? 1 所謂嚙合間隙是指各種轉(zhuǎn)向器中傳動(dòng)副之間的間隙。在后一種情況下，一旦轉(zhuǎn)向器受到側(cè)向力的作用，就能在間隙的范圍內(nèi)，允許轉(zhuǎn)向輪偏離原來的行駛位置，而使汽車失去安穩(wěn)性。當(dāng)中間位置的間隙達(dá)到一定程度的時(shí)，駕駛員將無法確保行駛的穩(wěn)定性，此時(shí)要對間隙進(jìn)行重新調(diào)整，借以消除所產(chǎn)生的間隙，調(diào)整后要求方向盤能及時(shí)圓滑地從中間位置轉(zhuǎn)到兩端，而無卡住現(xiàn)象。然而，這在實(shí)際上是不可能的，因?yàn)樵谡麄€(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，各個(gè)傳動(dòng)件之間必存在著轉(zhuǎn)配間隙，而且，這些間隙將隨著零件的磨損而逐漸增大。轉(zhuǎn)向盤的自由 行程對于緩和路面沖擊及避免使駕駛員過度緊張是有利的，但不宜過大，以免影響靈敏度，一般來說，轉(zhuǎn)向盤從相應(yīng)于汽車直線行駛的中間位置向任何一方的自由行程最好也不超過 10— 15度，當(dāng)零件磨損嚴(yán)重到轉(zhuǎn)向盤的自由行程超過 25— 30度時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整。aC 為考慮轉(zhuǎn)向系剛度時(shí)的輪胎側(cè)偏剛度，則有以下關(guān)系式： 39。aC 且39。 方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)總?cè)?shù)與轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角及角傳動(dòng)系的角傳動(dòng)比有關(guān)，它影響著駕駛員的操縱的輕便性。故取小齒輪 1 6z? ， ? ， 10???右旋，壓力角 20???，精度等級 8 級。 齒輪齒條的基本參數(shù)如下表所示 表 44 齒輪齒條參數(shù) 名稱 符號 公式 齒輪 齒條 齒數(shù) z z 6 31 分度圓直徑 d cosnmzd ?? — 變位系數(shù) nx — 1 — 齒頂高 ah ()a an n nh h x m??? 5 齒根高 fh *()f an n n nh h x c m?? ? ? 齒頂圓直徑 ad aa hdd 2?? — 齒根圓直徑 fd ff hdd 2?? — 齒輪中圓直徑 md 2m n nd d x m?? — 螺旋角 ? — 10176。 密封類型的選擇 密封件： 旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈 FB 16 30 GB 13871— 1992。則 1 1112 2 8 3 . 7 2 3F F a s a F pnKT Y Y Y Y M P ab d m ????? ? ? 由上面可知道，齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度合格。 mmNM R ?? ?sD —— 轉(zhuǎn)向盤直徑，單位是 mm 。不裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向的重型汽車一般方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的總?cè)?shù)不應(yīng)該超過 7圈，對于轎車不宜超過 。后者表明：轉(zhuǎn)向系的剛度不足會(huì)使前輪的側(cè)偏剛度減小，并導(dǎo)致汽車不足轉(zhuǎn)向傾向的加劇。 —— 整個(gè)輪胎的剛度； b —— 拖后距（后傾拖距和輪胎拖距之和），由上面的式子可知道：當(dāng) sC 值很大的時(shí)， 39。轉(zhuǎn)向系剛度 Cs對輪胎的側(cè)片剛度影響也很大。此后，才需要對轉(zhuǎn)向盤施加更大的力來克服從車輪傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的阻力矩，從而實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。為了延長轉(zhuǎn)向器的使用壽命，應(yīng)當(dāng)使傳動(dòng)副的嚙合間隙在離 開中間位置以后逐漸增大。 因?yàn)槠囉眯∞D(zhuǎn) 彎行駛的次數(shù)多于大轉(zhuǎn)彎，所以轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副工作表面磨損不均勻。研究嚙合特性的意義，在于它與直線行駛狀態(tài)的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向器的使用壽命有密切關(guān)系。 汽車在瀝青或者混凝土路面的原地轉(zhuǎn)向阻力矩，可用下面的半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： rM =PG313? mmN? (39) 式中 1G —— 前軸靜負(fù)荷， N ； ? —— 輪胎和地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，一般在 ； P —— 輪胎氣壓， 2/mmN 。但是 a值過小的話，會(huì)由于車輪和路面的之間的表面摩擦力的增加，反而增大了轉(zhuǎn)向阻力。 作用在方向盤上的手力 hF 可以由下面的式子來表示： hF=RswMh (35) 式中 hM — — 作用在方向盤上的力矩， swR —— 方向盤的作用半徑。逆效率可用以下的公式計(jì)算： ? = 682629 49 1824 52 )t a n( ???? ?? ％ （ 32） 轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比由轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比 0?i 和轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比 pi 所組成。對于逆效率高的轉(zhuǎn)向器而言，路面作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可大部分傳遞到方向盤，這種轉(zhuǎn)向器稱為可逆式的。對于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，如果只考慮嚙合副的摩擦損失，忽略軸承和其它地方的摩擦損失。 電子控制單元的功能是根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器傳來的信號，進(jìn)行邏輯分析和計(jì)算后發(fā)出指令，控制電動(dòng)機(jī)和離合器的動(dòng)作。電機(jī)是 EPS 的關(guān)鍵部件之一，對 EPS的性能有很大的影響。當(dāng)車速低于某一設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力，保證轉(zhuǎn)向的輕便性；當(dāng)車速高于某一設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)提供阻尼控制，保證轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性；而當(dāng)車速處于兩個(gè)設(shè)定值之間時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止工作，系統(tǒng)處于 Standy狀態(tài)，離合器分離，以切斷輔助動(dòng)力。它主要有兩種形式：雙行星齒輪減速機(jī)構(gòu)和渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。前者的成本低，但受溫 度與磨損影響易發(fā)生漂移、使壽命較低，需要對制造精度和扭桿剛度進(jìn)行折中，難以實(shí)現(xiàn)絕對轉(zhuǎn)角和角速度的測量。載荷質(zhì)量不大，前輪采用獨(dú)立懸架的貨車和客車有些也用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。齒條移動(dòng)時(shí)導(dǎo)向塊在導(dǎo)向槽內(nèi)隨之移動(dòng)，齒條旋轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)向塊可 防止齒條旋轉(zhuǎn)。圓形斷面齒條的制作工藝比較簡單， V形和 1 Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，約節(jié)省 20％，故質(zhì)量??；位于齒下面的兩斜面與齒條托座接觸，可用來防 止齒條繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)； Y 形斷面齒條的齒寬可以做的寬些，因而
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