【正文】 2 421 3 .8 1 02vpv?? ?? ? ? ? （ 4— 12） 式中 ? 為油液密度； ? 為局部阻力系數(shù)； v為油液的流速。 根據(jù)不同的車(chē)型，它的取值范圍為 0hF =20~100N，取 0hF =80N 當(dāng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向開(kāi)始起作用時(shí)， s? =0 及 p=0，代入式（ 4— 17）就可求得回位彈簧的預(yù)緊力 0PF 為 0039。 ； 39。左右。 39。 z=15 所以 22w d mzr ??=45(mm) (3) 39。目前，國(guó)產(chǎn)轎車(chē)上幾乎毫無(wú)例外的采用了轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。 液壓轉(zhuǎn)向加力裝置的選擇 液壓轉(zhuǎn)向加 力裝置有常壓式和常流式兩種。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案的選擇 動(dòng)力轉(zhuǎn)向形式與結(jié)構(gòu)方案 由分配閥、轉(zhuǎn)向器、動(dòng)力缸、液壓泵、貯油罐和油管等組成液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 4 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)力轉(zhuǎn)向又稱(chēng)為轉(zhuǎn)向加力。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與計(jì)算 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)的選擇如下 ： 楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 齒扇模數(shù) ； 搖臂軸直徑 40mm； 鋼球中心距 35mm； 螺桿外徑 34mm； 鋼球直徑 ； 螺距 ； 工作圈數(shù) ； 環(huán)流行數(shù) 2； 螺母長(zhǎng)度 78mm； 齒扇齒數(shù) 5； 齒扇整圓齒數(shù) 15； 齒扇壓力角 27176。轎車(chē)、客車(chē)多行駛于好路面 上 .可以選用正效率高、可逆程度大些的轉(zhuǎn)向器。該間隙隨轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的大小不同而改變，并把這種變化關(guān)系稱(chēng)為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性（圖 25）。i? —— 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比； ?? —— 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的增量； ?? —— 轉(zhuǎn)向搖臂軸轉(zhuǎn)角的增量； ?? —— 同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量。 極限可逆式轉(zhuǎn)向器介于可逆式與不可逆式轉(zhuǎn)向器兩者之間。選用滾針軸承時(shí)，除滾輪與滾針之間有摩擦損失外，滾輪側(cè)翼與墊片之間還存在滑動(dòng)摩擦損失，故這種軸向器的效率η +僅有 54%。 4）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車(chē)輪產(chǎn)生的擺動(dòng)應(yīng)最小。 圖 24 理想的內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的關(guān)系 Fig 24 Relations between ideal inside and outside steering wheel corner 汽車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎半徑 minR 與其內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪在最大轉(zhuǎn)角 maxi? 與 0max? 、軸距 L、主銷(xiāo)距K 及轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)臂 a 等尺寸有關(guān)。4pitman arm。） 22 整車(chē)整備質(zhì)量（ kg） 12021 載質(zhì)量（ kg） 20210 總質(zhì)量（ kg） 32021 前軸承載質(zhì)量（ kg） 7500 后軸承載質(zhì)量（ kg） 2 13000 輪胎選擇 標(biāo)準(zhǔn)輪輞 斷面寬（ mm） 315 外直徑（ mm） 1125 單胎最大負(fù)荷（ kg） 3730 雙胎最大負(fù)荷（ kg） 3270 楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 單胎充氣壓力（ KPa） 810 雙胎充氣壓力（ KPa） 740 2 轉(zhuǎn)向系的 概述 及主要性能參數(shù) 轉(zhuǎn)向系的概述 轉(zhuǎn)向系是通過(guò)對(duì)左、右轉(zhuǎn)向車(chē)輪不同轉(zhuǎn)角之間的合理匹配來(lái)保證汽車(chē)能沿著設(shè)想的軌跡運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 汽車(chē)總質(zhì)量 am 汽車(chē)總質(zhì)量 am 是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿(mǎn)客、貨時(shí)的整車(chē)質(zhì)量。 整車(chē)整備質(zhì)量 m0 整車(chē)整備質(zhì)量是指車(chē)上帶有全部裝備（包括隨車(chē)工具、備胎等），加滿(mǎn)燃料、水、但沒(méi)有裝貨和在人時(shí)的整車(chē)質(zhì)量。還應(yīng)注意，即使同一種車(chē)型在不同的使用條件下，設(shè)計(jì)也會(huì)不同。汽車(chē)總質(zhì)量愈大，軸距一般也愈長(zhǎng)。戴維斯所研制成功并首次應(yīng)用了液壓助力輔助轉(zhuǎn)向器。由于操縱費(fèi)力且不可靠，以致時(shí)常發(fā)生車(chē)毀人亡的事故。馬爾斯為了減少蝸輪副和滾動(dòng)軸之間的接觸摩擦力，在兩者之間接觸處放置滾珠支撐，這就出現(xiàn)了滾珠蝸輪轉(zhuǎn)向器。 (1)載貨汽車(chē)的軸距 在整車(chē)選型初期，可根據(jù)要求的貨廂長(zhǎng)度及駕駛室布置尺寸初步確 定軸距 L： L＝ LH+LJ+SLR (11) 式中 LH— 貨廂長(zhǎng)度，可根據(jù)汽車(chē)的裝載質(zhì)量、載貨長(zhǎng)度來(lái)確定，或參考同類(lèi)型 LJ— 前輪中心至駕駛室后壁的距離 ,在該布置方案選定后可通過(guò)對(duì)駕駛室、發(fā)動(dòng)楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 機(jī)和前軸的初步布置或參考同型、同類(lèi)布置的汽車(chē)的這一尺寸初步確定 S— 駕駛室與貨廂之間的間隙，一般取 50～ 100mm,應(yīng)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)維修時(shí)的需要； LR— 后懸尺寸，可根據(jù)道路條件或參考同類(lèi)型汽車(chē)初步確定。 各國(guó)對(duì)公路運(yùn)輸車(chē)輛的外廓尺寸都有法規(guī)限制，以使其適應(yīng)該國(guó)的公路、橋梁、涵洞和鐵路運(yùn)輸?shù)挠嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證行駛安全及交通暢通。初選的前懸尺寸，應(yīng)當(dāng)在保證能布置下上述各總成、部件的同時(shí)盡可能短些。原則上，貨流 大、運(yùn)距長(zhǎng)或礦用自卸車(chē)應(yīng)采用大噸位貨車(chē)以利降低運(yùn)輸成本，提高效率；對(duì)貨源變化頻繁、運(yùn)距短的市內(nèi)運(yùn)輸車(chē)，宜采用中、小噸位的貨車(chē)比較經(jīng)濟(jì)。為了提高越野汽車(chē)在松軟路面和無(wú)路地區(qū)的通過(guò) 。 圖 22 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) Fig 22 the transmission system of steering 1轉(zhuǎn)向搖臂； 2轉(zhuǎn)向縱拉桿； 3轉(zhuǎn)向節(jié)臂； 4轉(zhuǎn)向梯形臂； 5轉(zhuǎn)向 橫拉桿 1steering rocker。 6 Suspension 7 pendulum 轉(zhuǎn)角及最小轉(zhuǎn)彎半徑 汽車(chē)的機(jī)動(dòng)性，常用最小轉(zhuǎn)彎半徑來(lái)衡量，但汽車(chē)的高機(jī)動(dòng)性則應(yīng)由兩個(gè)條件保證。不滿(mǎn)足這項(xiàng)要求會(huì)加速輪胎磨損，并降低汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。 （ 1）轉(zhuǎn)向器類(lèi)型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與效率 在四種轉(zhuǎn)向器中，齒輪齒條式、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正效率比較高，而蝸桿指銷(xiāo)式特別是固定銷(xiāo)和蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的正效率要明顯的低些。 不可逆式轉(zhuǎn)向 器，是指車(chē)輪受到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向器。它們之間的關(guān)系為 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 39。 39。 對(duì)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)型式的選擇，主要是根據(jù)汽車(chē)的類(lèi)型、前軸負(fù)荷、使用條件等來(lái)決定 ，并 要考慮其效率特性、角傳動(dòng)比變化特性等對(duì)使用條件的適應(yīng)性以及轉(zhuǎn)向器的其他性能 、壽 命、制造工藝等 .中、小型轎車(chē)以及前軸軸荷小于 、貨車(chē)，多采用齒輪齒條式 轉(zhuǎn)向器。為轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪要克服的阻力，包括轉(zhuǎn)向輪繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力、車(chē)輪穩(wěn)定阻力、輪胎變形阻力和轉(zhuǎn)向系中的內(nèi)摩擦阻力等。以使軸向力合徑向力分配均勻。 5)工作靈敏，即轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后，系統(tǒng)內(nèi)壓力能很快增長(zhǎng)到最大值。液壓系統(tǒng)工作時(shí)無(wú)噪聲，工作滯后時(shí)間短，而且能吸收來(lái)自不平路面的沖擊。于是，轉(zhuǎn)向液壓泵輸出壓力急劇升高，直 到足以推動(dòng)轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸活塞為止。02ta n ( )hhp skFrF d ???? ? （ 4— 4） 22()4csF D d p??? （ 4— 5） 式中 （ 1） rT —— 轉(zhuǎn)向車(chē)輪的轉(zhuǎn)向阻力矩； 313 GfTr p? f 為輪胎和路面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)，一般取 ； G1 為轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷（ N），取 75000N； p為輪胎氣壓（ MPa） ,取 p=。取 8MPa 。 1e 值通常約在 ~ 范圍內(nèi)，所以 1e 取值合 理 楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 。 所以 2 6 39 900 10 081m m s g m m P a s? ?? ? ? ? ? 所以 3212pdQ e????? ??? = 3cms 小于溢流閥限制下最大排量 maxQ 的 5%~10%，滿(mǎn)足要求。m a x 024 t a n hhrPskFrd F c sp zd? ??????? ? ? ???? （ 4— 19） maxp —— 動(dòng)力缸內(nèi)液壓的最大值， maxp =8MPa； hr —— 轉(zhuǎn)向盤(pán)半徑， hr =250mm； 所以 rd =，取 rd =14mm 油泵排量與油罐容積的確定 轉(zhuǎn)向油泵的排量應(yīng)保證轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸能比無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)向時(shí)以更高的轉(zhuǎn)速使汽車(chē)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向，否則動(dòng)力轉(zhuǎn)向反而會(huì)形成快速轉(zhuǎn)向的輔加阻力。 油泵采用雙作用 YB型葉片泵，最大壓力 14MPa 。 n 為安全系數(shù)，通常取 n=~5 ，這里取 n=5 將兩式聯(lián)立解得： 9 .2 2 2 .2mm t mm?? ，查表取標(biāo)準(zhǔn)值 t = 10 mm 分配閥的參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 預(yù)開(kāi)隙 1e 預(yù)開(kāi)隙 1e 如圖（ 44）所示，為滑閥處于中間位置時(shí)分配閥內(nèi)各環(huán)形油路沿滑閥 軸向的開(kāi)啟量，也是為使分配閥內(nèi)某油路關(guān)閉所需的滑閥最小移動(dòng)量。 （ 8） hr —— 轉(zhuǎn)向盤(pán)的半徑； hr = 2swD=250mm （ 9） sd —— 轉(zhuǎn)向螺桿直徑；查表取 sd =34mm (10) 0? —— 轉(zhuǎn)向螺桿螺旋滾道的導(dǎo)程角； 0 8?? 176。 整體式的 動(dòng)力缸活塞與轉(zhuǎn)向器均布置在同一個(gè)由 QT40018 或 KTH35010 制造的轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi) ,活塞與齒條制成一體。不轉(zhuǎn)向時(shí) ，轉(zhuǎn)向控制閥 6 保持開(kāi)啟。而在轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷為 15t 以上的重型汽車(chē)，則是采用所謂分置式結(jié)構(gòu)。 對(duì)于具有動(dòng)力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)的汽車(chē)，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力 20 ~ 100Fh N? 時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系即應(yīng)起加力作用 (轎車(chē)取該范圍的較小值；重型汽車(chē)取較大值 )。每個(gè)環(huán)路中的鋼球數(shù)為 03 5 2 . 5 34c o s 8D W D Wn dd? ? ?? ??? ? ? ? 式中， W 為一個(gè)環(huán)路中的鋼球工作圈數(shù)； n 為不包括環(huán)流導(dǎo)管中的鋼球數(shù)； 0? 為螺線(xiàn)導(dǎo)程角，常取 0? =5176。對(duì)于前軸負(fù)荷較大且未裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了避免“轉(zhuǎn)向沉重”，則應(yīng)選擇具有兩端的角傳動(dòng)比較大、中間較小的角傳動(dòng)比變化特性的轉(zhuǎn)向器。 圖 25 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性 Fig 25 Drive gap characteristic property of steering 圖中曲線(xiàn) 1 表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的間隙變化特性；曲線(xiàn) 2 表明使用并磨損后的間隙變化特性，并且在中間位置處已出現(xiàn)較大間隙；曲線(xiàn) 3 表明調(diào)整后并消除中間位置處間隙的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙變化特性。39。 ~10176。 楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 轉(zhuǎn)向器的逆效率 ?? 逆效率表示轉(zhuǎn)向器的可逆性。 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) 轉(zhuǎn)向系的效率 功率 1p 從轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出所求得的效率稱(chēng)為轉(zhuǎn)向器的正效率，用符號(hào)?? 表示，；反之稱(chēng)為逆效率，用符號(hào) ?? 表示。 對(duì)轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向盤(pán)或轉(zhuǎn)向輪 能自動(dòng)回正的要求和對(duì)汽車(chē)直線(xiàn)行駛穩(wěn)動(dòng)性的要求則主要是通過(guò)合理的選擇主銷(xiāo)后傾角和內(nèi)傾角，消除轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙以及選用可逆式轉(zhuǎn)向器來(lái)達(dá)到。 楊露露： 重型貨車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 多數(shù)兩軸及三軸汽車(chē)僅用前輪轉(zhuǎn)向 （見(jiàn)圖 23） ；為了提高操縱穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性，某些現(xiàn)代轎車(chē)采用全四輪轉(zhuǎn)向；多軸汽車(chē)根據(jù)對(duì)機(jī)動(dòng)性的要求，有時(shí)要增加轉(zhuǎn)向輪的數(shù)目，制止采用全輪轉(zhuǎn)向 圖 23 轉(zhuǎn)向系簡(jiǎn)圖 Fig 23 Schematic Steering System （ a）與非獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向輪匹配時(shí)；（ b）與獨(dú)立 懸架轉(zhuǎn)向輪匹配時(shí)； (a) and nonindependent suspension and steering wheel match。 圖 21 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) the control mechanism of steering 1轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)； 2轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸； 3轉(zhuǎn)向管柱； 4轉(zhuǎn)向軸； 5轉(zhuǎn)向盤(pán) 1steering universal shaft。對(duì)轎車(chē)而言 ，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的前軸負(fù)荷最好在 55％以上，以保證爬坡時(shí)有足夠的附著力；前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的后軸負(fù)荷一般不大于 52％；后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)滿(mǎn)載時(shí)后軸負(fù)荷最好不超過(guò) 59％，否則，會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。在日常工作種，收集大量同類(lèi)汽車(chē)各總成、部件和整車(chē)的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合新車(chē)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、工藝水平等初步估算各總成、部件的質(zhì)量，再累計(jì)成整車(chē)整備質(zhì)量。汽車(chē)的外廓尺寸要由總布置最后確定。在確定后輪距 B2時(shí)，應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度以及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。 1 汽車(chē)主要參數(shù)的選擇 汽車(chē)主要尺寸的確定 汽車(chē)的主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、總長(zhǎng)、總寬、總高、前懸、后 懸、接近角、離去角 、 最小離地間隙等，如圖 11所示。從那時(shí)起，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)就一直被這樣沿用下來(lái)。 為了使轉(zhuǎn)向操縱輕便，工程師設(shè)計(jì)了在轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向節(jié)之 間安裝齒輪減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器。隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，目前一些轎車(chē)已經(jīng)使用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器，使汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 動(dòng)力性和機(jī)動(dòng)性都有所提高。但在選定的前輪距 B1范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)