【正文】 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力矩 RM 的計(jì)算 表 41 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力距計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 331 ??? PGfM R mmN? 式中的 f —— 輪胎和路面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)； ?f 1G —— 轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷，單位是 N ； 1G =4689N P —— 輪胎氣壓，單位為 aMP ； aMPP ? 作用在方向盤(pán)的手力 hF 的計(jì)算（齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)沒(méi)有轉(zhuǎn)向 搖臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂） 表 42 方向盤(pán)的手力計(jì)算 設(shè)計(jì)說(shuō)明和計(jì)算 計(jì)算結(jié)果 NiD MF sw Rh % 678422 0 ?????? ??? 式子中 RM —— 原地轉(zhuǎn)向阻力距，單位是 mmN? 。 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向系的各個(gè)零、部件尤其是一些杠桿均具有一定的彈性，這就使轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角 as要比司機(jī)盤(pán)并按照角傳動(dòng)系傳動(dòng)比換算至轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角 a0要小，這樣就有轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)。嚙合間隙又稱(chēng)為傳動(dòng)間隙。 和計(jì)算正效率的公式一樣，如果只考慮嚙合副的摩擦，忽略 軸承和其他地方的摩擦損失。 電動(dòng)機(jī)根據(jù) ECU的指令輸出適宜的轉(zhuǎn)矩，一般采用無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)，無(wú)刷永磁電機(jī)具有無(wú)激磁損耗、效率較高、體積較小等特點(diǎn)。 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應(yīng)用于乘用車(chē)上。由于拉桿長(zhǎng)度增加，車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí)拉桿擺角減小，有利于減少車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)詳細(xì)與懸架系的運(yùn)動(dòng)干涉。 ，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 1 圖 1 當(dāng)汽車(chē)處于直線行駛狀態(tài)時(shí)， EPS 便處于 Standy 狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)停止工作，只有在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，系統(tǒng)才實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)助力控制作用。同時(shí)，同 C— EPS 和 PEPS 相比，可以提供更大的助力值，所以一般用于大型車(chē)輛上。 EPS 當(dāng)前已經(jīng)較多應(yīng)用在排量在 1． 3L 1． 6L 的各類(lèi)輕型轎車(chē)上，其性能已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。 電動(dòng)助力系統(tǒng) EPS 在日本最先獲得實(shí)際應(yīng)用 , 1988 年日本鈴木公司首次開(kāi)發(fā)出一種全新的電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) , 并裝在其生產(chǎn)的 Cervo 車(chē)上 , 隨后又配備在 Alto 上。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 3 個(gè)基本發(fā)展階段。新一代的 EPS 則不僅在低速和停車(chē)時(shí)提供助力 , 而且還能在高速時(shí)提高汽車(chē) 的操縱穩(wěn)定性。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照電動(dòng)機(jī)布置位置的不同，可以分為：轉(zhuǎn)向柱助力式(Columnassisttype EPS)、齒輪助力式 (Pinionassisttype EPS)、齒條助力式 (Rack—assisttype EPS)、直接助力式 (Directdrivetype EPS)四種。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)力源不同又可分為機(jī)械式的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系、電控式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EHPS)和電動(dòng)助力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EPS)?；谀壳拔④?chē)普遍采用的方案，本次本已設(shè)計(jì)采用的助力方案是齒條助力式。采用柔性萬(wàn)向節(jié)可減少傳至轉(zhuǎn)向軸上的振動(dòng)，但柔性萬(wàn)向節(jié)如果過(guò)軟，則會(huì)影響轉(zhuǎn)向系的剛度。此外， 齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此因與總體布置不適應(yīng)而淘汰。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(duì)制造精度和扭桿剛度進(jìn)行折中，難以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)轉(zhuǎn)角和角速度的測(cè)量。 電子控制單元的功能是根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器和車(chē)速傳感器傳來(lái)的信號(hào)，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。 作用在方向盤(pán)上的手力 hF 可以由下面的式子來(lái)表示： hF=RswMh (35) 式中 hM — — 作用在方向盤(pán)上的力矩， swR —— 方向盤(pán)的作用半徑。 因?yàn)槠?chē)用小轉(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。 —— 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。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。 方向盤(pán)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。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。通常貨車(chē)的 a 值在 40— 60mm之間，轎車(chē)的 a 值取 — 。 取η +=75％ ， ? =10176。裝配有離合器的 EPS，多采用渦輪蝸 桿減速機(jī)構(gòu)，裝配在減速機(jī)構(gòu)的一側(cè)。當(dāng)車(chē)輪跳動(dòng)、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時(shí)，應(yīng)選用 V 形和 Y形斷面齒條，用來(lái)防止因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒輪、齒條的齒不能正確嚙合的情況出現(xiàn)。 機(jī)械轉(zhuǎn)向器分為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、蝸桿曲柄指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器。 ，轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤(pán)沒(méi)有擺動(dòng)。 新一代的 EPS 是利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車(chē)速等信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)輸出扭矩的大小和方向，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。 齒輪助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器 (P— EPS)的助力電機(jī)和減速增扭機(jī)構(gòu)與小齒輪相連，直接驅(qū)動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。 試驗(yàn)表明， EPS 還具有高效節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。變流量泵助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車(chē)處于比較高的行駛速度或者不需要轉(zhuǎn)向的情況下 , 泵的流量會(huì)相應(yīng)地減少 , 從而有利于減少不必要的功耗。在接下來(lái)的數(shù)年內(nèi) , 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新差不多都是基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) , 比較有代表性的是變流量泵液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ( Variable Displacement Power Steering Pump) 和電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向 ( Electric Hydraulic PowerSteering, 簡(jiǎn)稱(chēng) EHPS) 系統(tǒng)。 在國(guó)外， EPS 已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，并成為汽車(chē)零部件高新技術(shù)產(chǎn)品，而我國(guó)動(dòng)力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前絕大部分采用機(jī)械轉(zhuǎn)向或液壓助力轉(zhuǎn)向， EPS 的研究開(kāi)發(fā)處于起步階段。但由于助力電機(jī)安裝在駕駛艙內(nèi)，受到空間布置和噪聲的影響，電機(jī)的體積較小，輸出扭矩不大，一般只用在小型及緊湊型車(chē)輛上。它采用的液壓泵是一個(gè)電動(dòng)泵，其工作狀態(tài)是由電子控