【正文】 理論運(yùn)動(dòng)學(xué)文學(xué)里使用參考框架以一個(gè)軸一致以共同的垂線對地面樞軸聯(lián)接軸 [1214]。 這是一臺(tái)相稱 ，四 橫木 空間信號發(fā)生器被象征的 RSSR(S 站立從球狀聯(lián)接和 R 從旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)接 )， 和有在軸上旋轉(zhuǎn)被操縱的輪子的角色在某一易變的比率由情況正確強(qiáng)加轉(zhuǎn)動(dòng)即所有四輪會(huì)議軸在一個(gè)共同的中心 [3,4， 69]。 關(guān)鍵詞 ： 可調(diào)整踏板寬度 車 ； Ackermann 聯(lián)結(jié) ； 轉(zhuǎn)向控制機(jī)制 ； 拘束的優(yōu)化問題 ； 搜索算法 。 幾個(gè)矛盾的要求同時(shí)被考慮如下 ： 保證極小輪子滑倒和相稱轉(zhuǎn)向控制為左右輪 ， 保證極小值交叉干擾在轉(zhuǎn)向和軌動(dòng)擺之間 ， 維護(hù)有利壓力角度在聯(lián)接 ， 和避免干涉在機(jī)制之間的運(yùn)動(dòng)機(jī)件和在這些和車的身體之間。 6 結(jié)論 本課題 所要 設(shè)計(jì)的方向盤 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置主要是用來檢測方向盤骨架 分別 在受到支撐力和扭轉(zhuǎn)力作用時(shí) ， 方向盤產(chǎn)生的受力變形和損壞情況，找出方向盤存在的 設(shè)計(jì)缺陷和質(zhì)量問題 ，從而 進(jìn)一步 改進(jìn)完善方向盤上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 38 的 設(shè)計(jì)， 提高方向盤在汽車 任何 行駛狀況下的 操縱穩(wěn)定性和行駛 安全性。 ? ? ? ? ? ?1Q k R k kK r r r r??? ? ? ? ? ????????????? () ?? 計(jì)算如下 1 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2LQKKd d d d? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?2 2 LQKKd? ? ? 此外， d ?? 為 ? ? ? ?2 2 2 2L Q L Qd d d K K K K? ? ? ? ? ? ?? ???????? () 如果相似度 LK 和 QK 已知，則得 c o s 2 LQLQKKKK? ?? ???????????????????? ? () 相似系數(shù) pc 計(jì)算得 ? ?23858pcd ???? ? ? ?23N mm ????????????? () 如果許用比載荷 K 已知，則得到 Hertzian 應(yīng)力 30 pp c k? 強(qiáng)度校核 整個(gè)試驗(yàn)裝置牢固地連接在一起，形成一個(gè)剛體。 b =∞：直軌道。 ? ? ? ?11 12 21 22c os ? ? ? ?? ?? ? ?? ? 球的曲率 11? 和 12? 大小相等，并都等于球半徑 1r 的倒數(shù)。 把 （ ~） 式的有效分力 xp 代入（ ）式中，從許用靜態(tài)或等價(jià)壓力載荷 permp 就能算出 萬向節(jié) 的傳遞能力。當(dāng)壓力載荷 p 與半徑 R 相切并與 z 軸成直角時(shí)，分力 yp 和 zp 為零，此時(shí) 萬上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 32 向節(jié) 的傳遞能力最大 。在恒速下，得到滾動(dòng)副的壽命 61 10L? 。 Moore 和 Kommers 認(rèn)為存在一個(gè)疲勞極限，壓力低于該極限時(shí)元件將有無限壽命，該等式如下 ： pCLk ????????????????????????????? （ ） 式中， L —— 經(jīng)數(shù)百萬次循環(huán)載荷作用的壽命； C —— 材料常數(shù)； k —— 比載荷； ? —— 疲勞極限； p —— 指數(shù)（約為 3） 。通過滾動(dòng)軸承的強(qiáng)化試驗(yàn)， Bratt 等人 得出了表面許用應(yīng)力 0P 和永久塑性變形 0? 之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式 —— 點(diǎn)接觸 153 100 3300 bppc d???? ???? 2Nmm ?????????????? （ ） —— 線接觸 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 30 15250 2690 bppc d???? ???? 2Nmm ?????????????? （ ） 在最嚴(yán)重的接觸應(yīng)力點(diǎn)，滾動(dòng)體直徑允許的永久 變形 b? 不準(zhǔn)超過%。 假定物體表面是由于子午線 AB繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)形成的。 其中，兩個(gè) 水平方向 輸入軸球鉸與兩個(gè) 豎直方向輸出軸球鉸呈十字形狀分布，與十字軸式萬向節(jié)形狀極為相近，方向盤則置于十字連線的中心，如此便形成了一個(gè)完整的傳力裝置。因此，在評價(jià) 萬向節(jié) 性能時(shí)，首要的任務(wù)是確定滾動(dòng)體與其軌道之間的壓力。十字軸裝配在 萬向節(jié) 叉上做連接，十字軸的軸頭上裝有滾針軸承，當(dāng)軸頭接入 萬向節(jié) 叉時(shí)，十字軸與 萬向節(jié) 叉之間就可以有相對旋轉(zhuǎn)，也就產(chǎn)生了多角度變化。 萬向節(jié) 的結(jié)構(gòu)和作用有點(diǎn)象人體四肢上的關(guān)節(jié)，它允許被連接的零件之間的夾角變化。這是什么意思呢？也就是說，碳素纖維因?yàn)橛欣w維的特性所以在一定的纖維方向上受力能力很強(qiáng)，但是在在別的方向上的受力就會(huì)很差。利用鋁合金陽極氧化處理后可以進(jìn)行著色的特點(diǎn)，制成各種裝飾品。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學(xué)性能：易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。 12. 安裝連接塊 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 24 連接輸出軸球鉸（或球鉸墊塊）和安裝外夾緊件。它也決定“十字架”在軸向（施力方向）上的偏距。在扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn)中其長短應(yīng)考慮使輸入梁不碰方向盤骨架外圈。另外扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn)的這一零件還必須做成框形才能避開試件（方向盤骨架外圈）。與正交輸出軸線垂直并相交于方向盤骨架外圈截面中心?，F(xiàn)在使用 4 個(gè)球鉸搭成一個(gè)使十字架繞開中心（兩正交回轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)，即方向盤骨架外圈截面中心）的十字 機(jī)構(gòu) ，可以消除繞兩個(gè)正交回轉(zhuǎn)軸的力矩傳遞，而另一繞垂直于兩正交回轉(zhuǎn)軸的軸向力矩則可通過在施力桿的另一端（與力傳感器或作動(dòng)缸聯(lián)接端）處設(shè)置的球鉸來解除，軸向力傳遞是沒有問題的。這些試驗(yàn)條件的改進(jìn)原因或合理性可由個(gè)人的理解來評判，但是有一點(diǎn) 應(yīng)該做上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 22 到，即必須保證試驗(yàn)載荷的準(zhǔn)確性，不管按哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行試驗(yàn)。 200N 頻率 /波形 f = 1~3Hz/正弦 循環(huán)數(shù) N50% ≥ 180,000 次 偏差 SLOG ≤ 失效標(biāo)準(zhǔn) 裂紋 ≥ 5mm，或螺栓及鉚接松懈，或 NG≥ 360,000 次 試件數(shù)量 ≥ 4 示意圖 表 扭轉(zhuǎn) 力試驗(yàn) 條件 ② 扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn) 試驗(yàn)力 FTD = 177。）試驗(yàn)步驟：把轉(zhuǎn)向盤裝配在與轉(zhuǎn)向軸相同的夾具上，夾具固定在方箱上，將百分表測量頭放在指定的位置上，并調(diào)到零點(diǎn)。測定在標(biāo) 記點(diǎn)上的外徑和高度，并求出永久變形量。軸向力試驗(yàn)（整體加載法）試驗(yàn)條件：負(fù)荷 P 垂直加在轉(zhuǎn)向盤的上面，保持 20min。 3） QC／ T 5631999 汽車轉(zhuǎn)向盤試驗(yàn)方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器總成，不適用于全液壓轉(zhuǎn)向器 。 本標(biāo)準(zhǔn)包括下列三種試驗(yàn)： a. 性能試驗(yàn) b. 強(qiáng)度試驗(yàn) c. 疲勞壽命試驗(yàn) 。機(jī)械框架內(nèi)裝有角度編碼器、處理電路和數(shù)碼顯示屏，活動(dòng)卡爪臂外端裝有測力傳感器和操縱手柄，這樣通過操縱手柄便可對轉(zhuǎn)向盤操縱力和轉(zhuǎn)角進(jìn)行快速、準(zhǔn)確在線檢測。該方向盤骨架特別適合作為用 來制作交通工具上所使用的方向盤的骨架。皮革制件被安裝在轉(zhuǎn)向盤外表面的某些部分上。按照 此 發(fā)明設(shè)計(jì)，支腳沿長度方向看被制成這樣的波形，即基面附近的支腳端實(shí)際上并未偏離初始面，遠(yuǎn)離基面的支腳端具有最大的偏離，而且這種偏離在支腳的高度范圍內(nèi)被設(shè)計(jì)為不斷地增加。一個(gè)盤轂通過一個(gè)連接部分與金屬的輪輻芯相連接，該金屬的輪輻芯被配置在該轉(zhuǎn)向盤的對置側(cè)并且形成一個(gè)組合件。 當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥 2 將轉(zhuǎn)向油泵 6 泵出來的工作液與油罐相通，轉(zhuǎn)向油泵處于卸荷狀態(tài)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向器不起助力作用。如下圖 所示 ，轉(zhuǎn)向油泵 6 安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，由曲軸通過皮帶驅(qū)動(dòng)并向外輸出 液壓油。液壓系統(tǒng)工作時(shí)無噪聲，工作滯后時(shí)間短，而且能吸收來自不平路面的沖擊。 用以將發(fā)動(dòng)機(jī) (或電 機(jī) )輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能，并在駕駛員控制下，對轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加不同方向的液壓或氣壓作用力，以助駕駛員施力不足的一系列零部件，總稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。在轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會(huì)脫出。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿了鋼球。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為兩段或三段不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。齒輪與齒條直接嚙合，將齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 14 齒條的直線運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向拉桿橫向拉動(dòng)車輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。目前較常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球 齒條齒扇式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式等。 轉(zhuǎn)向機(jī)是完成由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)（或近似直線運(yùn)動(dòng)）的一組齒輪機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動(dòng)裝置。這樣，為了克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需要加于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩，比用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。 圖 為一種液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的 示意圖。 可逆式轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率也高；不可逆轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率為零；半可逆式轉(zhuǎn)向器正傳動(dòng)效率高，逆?zhèn)鲃?dòng)效率較低。 轉(zhuǎn)向器除 了 要保證汽車轉(zhuǎn)向輕便靈活外，還應(yīng)能防止由于路面反力對轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生過大的沖擊 (即所謂的 回彈打手 現(xiàn)象 )，造成操縱困難和駕駛員工作疲勞。 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的減速傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)型式很多，但目前已臻成熟并廣泛采用的有齒輪齒條式、循環(huán)球式和蝸桿曲柄 指銷式等幾種。 轉(zhuǎn)向軸 轉(zhuǎn)向軸是將駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向操縱力矩傳給轉(zhuǎn)向器的傳力軸，它的上部與轉(zhuǎn)向盤固定連接，下部裝有轉(zhuǎn)向器。因此，最近裝備氣囊的汽車開始裝用電纜盤 代替集電環(huán)。 現(xiàn)在有越來越多的汽車在方向盤里安裝了安全氣囊，也使汽車的安全性大大提高了。 方向盤的功能：方向盤位于司機(jī)的正前方，是碰撞時(shí)最可能傷害到 駕駛員 的部件，因此需要方向盤具有很高的安全性，在 駕駛員 撞在轉(zhuǎn)向 盤上時(shí)，骨架能夠產(chǎn)生變形，吸收沖擊能，減輕對 駕駛員 的傷害。 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 8 1. 輪圈 2. 輪輻 3. 輪轂 圖 方向盤 結(jié)構(gòu) 方向盤內(nèi)部有金屬制成的骨架，是用鋼、鋁合金或鎂合金等材料制成。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列零件即屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。 (3)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ， 將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給車輪 (轉(zhuǎn)向節(jié) )，并使左右車輪按一定關(guān)系進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。 機(jī)械轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，經(jīng)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。 這兩種試驗(yàn)分別檢驗(yàn)方向盤在駕駛員在正常或非正常操作條件下的 承載耐久強(qiáng)度 。 對汽車方向盤骨架 進(jìn)行 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的測試可以幫助檢測 在 汽車使用過程中方向盤 受力產(chǎn)生 的 變形甚至損壞情況，由此可以提高 方向盤的使用 可靠性 。汽車試驗(yàn)是伴隨著汽車工業(yè)的建立與發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 5 有眾多專家認(rèn)為，我國汽車產(chǎn)品必將走上大量出口的道路， 但是目前國產(chǎn)汽車產(chǎn)品卻屢屢受到國外質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的質(zhì)疑，這其中確實(shí)有許多的質(zhì)量問題。毫無疑問，不斷提高汽車各零部件的可靠性對于避免交通事故的發(fā)生有著十分積極的 作用 。轉(zhuǎn)向盤作為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中 重要的部件 之一 ，對其性能有著各種嚴(yán)格的要求。 關(guān)鍵詞 ： 方向盤 ， 傳力裝置 ，試驗(yàn)臺(tái) 。 這兩種試驗(yàn)分別檢驗(yàn)方向盤在駕駛員在正常或非正常操作條件下的 承載耐久強(qiáng)度 。 設(shè)計(jì)方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置可以模擬汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不同工況下的載荷，測試方向盤在某些極限工況下的受力變形情況。轉(zhuǎn)向盤是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件之一，轉(zhuǎn)向盤質(zhì)量和性能的好壞直接影響到整車的操縱性、穩(wěn)定性和安全性，是直接關(guān)系到車輛性能的關(guān)鍵部件。 方向盤骨架 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度檢驗(yàn)有兩種基本試驗(yàn)載荷要求，即扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn)和支撐力試驗(yàn)。 在試驗(yàn)中需設(shè)計(jì)一種采用十字式萬向節(jié)傳動(dòng)原理的傳力裝置，方向盤置于傳力裝置中心，保證它受力準(zhǔn)確。目前，以改善汽車操縱穩(wěn)定性、安全性為主要目的的汽車轉(zhuǎn)向的研究， 已成為世界汽車 技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。引起交通事故的是人、汽車和環(huán)境等各種因素。這幾年，汽車行業(yè)仍然保持著穩(wěn)步快速的增長。汽車及其零部件 的各項(xiàng)性能是通過汽車試驗(yàn)來測試的。 綜上所述，汽車零部件的科學(xué)檢測試驗(yàn)對于人們的生命安全和推動(dòng)我國汽車工業(yè)的發(fā)展乃至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都顯得十分必要。 方向盤骨架 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度檢驗(yàn)有兩種基本試驗(yàn)載荷要求， 分為 扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn)和支撐力試驗(yàn)。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 6 1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 汽車上用來改變或恢復(fù)其行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向器一般固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向操縱力通過轉(zhuǎn)向器后一般還會(huì)改變傳動(dòng)方向。駕駛員對轉(zhuǎn)向盤 1 施加的轉(zhuǎn)向力矩通過轉(zhuǎn)向軸 2 輸入轉(zhuǎn)向器 8。這里，轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向盤外皮要求有某種程度的柔軟度，手感良好，能防止手心出汗打滑的材質(zhì)，還需要有耐熱、耐候性。由于轉(zhuǎn)向助力裝置的普及，方向盤外徑變小了，而手握處卻變粗了，采用柔軟材料，使操作感得到了改善。由于是機(jī)械接觸，長時(shí)間使用觸點(diǎn)會(huì)因磨損影響導(dǎo)電性，導(dǎo)致緊急時(shí)刻 喇叭不鳴甚至氣囊不工作。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車方向盤動(dòng)態(tài)