【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)不同的車型，它的取值范圍為 0hF =20~100N，取 0hF =80N 當(dāng)動力轉(zhuǎn)向開始起作用時， 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，國產(chǎn)轎車上幾乎毫無例外的采用了轉(zhuǎn)閥式動力轉(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。 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)布置方案的選擇 動力轉(zhuǎn)向形式與結(jié)構(gòu)方案 由分配閥、轉(zhuǎn)向器、動力缸、液壓泵、貯油罐和油管等組成液壓式動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)。 楊露露： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 26 4 動力轉(zhuǎn)向系的設(shè)計計算 動力轉(zhuǎn)向又稱為轉(zhuǎn)向加力。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計與計算 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)的選擇如下 ： 楊露露： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 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； 螺母長度 78mm； 齒扇齒數(shù) 5； 齒扇整圓齒數(shù) 15； 齒扇壓力角 27176。轎車、客車多行駛于好路面 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)向盤轉(zhuǎn)角的大小不同而改變，并把這種變化關(guān)系稱為轉(zhuǎn)向器傳動副傳動間隙特性（圖 25）。i? —— 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的角傳動比； ?? —— 轉(zhuǎn)向盤轉(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，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摩擦損失，故這種軸向器的效率η +僅有 54%。 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。 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、主銷距K 及轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)臂 a 等尺寸有關(guān)。4pitman arm。） 22 整車整備質(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： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 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)向系是通過對左、右轉(zhuǎn)向車輪不同轉(zhuǎn)角之間的合理匹配來保證汽車能沿著設(shè)想的軌跡運動的機構(gòu)。 汽車總質(zhì)量 am 汽車總質(zhì)量 am 是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。 整車整備質(zhì)量 m0 整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水、但沒有裝貨和在人時的整車質(zhì)量。還應(yīng)注意，即使同一種車型在不同的使用條件下，設(shè)計也會不同。汽車總質(zhì)量愈大，軸距一般也愈長。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。由于操縱費力且不可靠，以致時常發(fā)生車毀人亡的事故。馬爾斯為了減少蝸輪副和滾動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)載貨汽車的軸距 在整車選型初期，可根據(jù)要求的貨廂長度及駕駛室布置尺寸初步確 定軸距 L： L＝ LH+LJ+SLR (11) 式中 LH— 貨廂長度，可根據(jù)汽車的裝載質(zhì)量、載貨長度來確定，或參考同類型 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對駕駛室、發(fā)動楊露露： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 機和前軸的初步布置或參考同型、同類布置的汽車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)動機維修時的需要； LR— 后懸尺寸，可根據(jù)道路條件或參考同類型汽車初步確定。 各國對公路運輸車輛的外廓尺寸都有法規(guī)限制，以使其適應(yīng)該國的公路、橋梁、涵洞和鐵路運輸?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、部件的同時盡可能短些。原則上，貨流 大、運距長或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車以利降低運輸成本，提高效率；對貨源變化頻繁、運距短的市內(nèi)運輸車，宜采用中、小噸位的貨車比較經(jīng)濟。為了提高越野汽車在松軟路面和無路地區(qū)的通過 。 圖 22 轉(zhuǎn)向傳動機構(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 汽車的機動性，常用最小轉(zhuǎn)彎半徑來衡量，但汽車的高機動性則應(yīng)由兩個條件保證。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。 （ 1）轉(zhuǎn)向器類型、結(jié)構(gòu)特點與效率 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，而蝸桿指銷式特別是固定銷和蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的正效率要明顯的低些。 不可逆式轉(zhuǎn)向 器，是指車輪受到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤的轉(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（論文） 19 39。 39。 對轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)型式的選擇，主要是根據(jù)汽車的類型、前軸負(fù)荷、使用條件等來決定 ，并 要考慮其效率特性、角傳動比變化特性等對使用條件的適應(yīng)性以及轉(zhuǎn)向器的其他性能 、壽 命、制造工藝等 .中、小型轎車以及前軸軸荷小于 、貨車，多采用齒輪齒條式 轉(zhuǎn)向器。為轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪要克服的阻力，包括轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動的阻力、車輪穩(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)向盤轉(zhuǎn)動后，系統(tǒng)內(nèi)壓力能很快增長到最大值。液壓系統(tǒng)工作時無噪聲，工作滯后時間短，而且能吸收來自不平路面的沖擊。于是，轉(zhuǎn)向液壓泵輸出壓力急劇升高，直 到足以推動轉(zhuǎn)向動力缸活塞為止。02ta n ( )hhp skFrF d ???? ? （ 4— 4） 22()4csF D d p??? （ 4— 5） 式中 （ 1） rT —— 轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)向阻力矩； 313 GfTr p? f 為輪胎和路面間的滑動摩擦因數(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： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 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%，滿足要求。m a x 024 t a n hhrPskFrd F c sp zd? ??????? ? ? ???? （ 4— 19） maxp —— 動力缸內(nèi)液壓的最大值， maxp =8MPa； hr —— 轉(zhuǎn)向盤半徑， 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)向動力缸能比無動力轉(zhuǎn)向時以更高的轉(zhuǎn)速使汽車轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向，否則動力轉(zhuǎn)向反而會形成快速轉(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)計計算 預(yù)開隙 1e 預(yù)開隙 1e 如圖（ 44）所示，為滑閥處于中間位置時分配閥內(nèi)各環(huán)形油路沿滑閥 軸向的開啟量，也是為使分配閥內(nèi)某油路關(guān)閉所需的滑閥最小移動量。 （ 8） hr —— 轉(zhuǎn)向盤的半徑； 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 動力缸活塞與轉(zhuǎn)向器均布置在同一個由 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 ，轉(zhuǎn)向控制閥 6 保持開啟。而在轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷為 15t 以上的重型汽車，則是采用所謂分置式結(jié)構(gòu)。 對于具有動力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)的汽車，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤上的切向力 20 ~ 100Fh N? 時，動力轉(zhuǎn)向系即應(yīng)起加力作用 (轎車取該范圍的較小值；重型汽車取較大值 )。每個環(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? 為螺線導(dǎo)程角，常取 0? =5176。對于前軸負(fù)荷較大且未裝動力轉(zhuǎn)向的汽車來說，為了避免“轉(zhuǎn)向沉重”，則應(yīng)選擇具有兩端的角傳動比較大、中間較小的角傳動比變化特性的轉(zhuǎn)向器。 圖 25 轉(zhuǎn)向器傳動副傳動間隙特性 Fig 25 Drive gap characteristic property of steering 圖中曲線 1 表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的間隙變化特性；曲線 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 3 表明調(diào)整后并消除中間位置處間隙的轉(zhuǎn)向器傳動間隙變化特性。39。 ~10176。 楊露露： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 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為轉(zhuǎn)向器的正效率，用符號?? 表示，；反之稱為逆效率，用符號 ?? 表示。 對轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向盤或轉(zhuǎn)向輪 能自動回正的要求和對汽車直線行駛穩(wěn)動性的要求則主要是通過合理的選擇主銷后傾角和內(nèi)傾角，消除轉(zhuǎn)向器傳動間隙以及選用可逆式轉(zhuǎn)向器來達(dá)到。 楊露露： 重型貨車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 多數(shù)兩軸及三軸汽車僅用前輪轉(zhuǎn)向 （見圖 23） ；為了提高操縱穩(wěn)定性和機動性，某些現(xiàn)代轎車采用全四輪轉(zhuǎn)向；多軸汽車根據(jù)對機動性的要求，有時要增加轉(zhuǎn)向輪的數(shù)目，制止采用全輪轉(zhuǎn)向 圖 23 轉(zhuǎn)向系簡圖 Fig 23 Schematic Steering System （ a）與非獨立懸架轉(zhuǎn)向輪匹配時；（ b）與獨立 懸架轉(zhuǎn)向輪匹配時； (a) and nonindependent suspension and steering wheel match。 圖 21 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) the control mechanism of steering 1轉(zhuǎn)向萬向節(jié)； 2轉(zhuǎn)向傳動軸； 3轉(zhuǎn)向管柱； 4轉(zhuǎn)向軸； 5轉(zhuǎn)向盤 1steering universal shaft。對轎車而言 ，前置發(fā)動機前輪驅(qū)動的轎車滿載時的前軸負(fù)荷最好在 55％以上，以保證爬坡時有足夠的附著力；前置發(fā)動機后輪驅(qū)動的轎車滿載時的后軸負(fù)荷一般不大于 52％；后置發(fā)動機后輪驅(qū)動的轎車滿載時后軸負(fù)荷最好不超過 59％，否則，會導(dǎo)致汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。在日常工作種，收集大量同類汽車各總成、部件和整車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合新車設(shè)計的特點、工藝水平等初步估算各總成、部件的質(zhì)量，再累計成整車整備質(zhì)量。汽車的外廓尺寸要由總布置最后確定。在確定后輪距 B2時，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 汽車主要參數(shù)的選擇 汽車主要尺寸的確定 汽車的主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、總長、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。從那時起，轉(zhuǎn)向機構(gòu)就一直被這樣沿用下來。 為了使轉(zhuǎn)向操縱輕便，工程師設(shè)計了在轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向節(jié)之 間安裝齒輪減速機構(gòu)的轉(zhuǎn)向器。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，目前一些轎車已經(jīng)使用電動助力轉(zhuǎn)向器，使汽車的經(jīng)濟性、遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 動力性和機動性都有所提高。但在選定的前輪距 B1范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時