畢業(yè)設(shè)計(jì)——汽車(chē)轉(zhuǎn)向系綜述(編輯修改稿)
2025-04-04 12:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比是搖臂軸轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角相應(yīng)增量之比。 對(duì)于一般汽車(chē)而言， iω 2 大約為 1。由此可見(jiàn)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比主要取決于轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比越大，轉(zhuǎn)向時(shí)加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力矩就越小，轉(zhuǎn)向輕便。但轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比大會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向操縱不靈敏。所以，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比的大小要協(xié)調(diào)好 “轉(zhuǎn)向輕便”與“轉(zhuǎn)向靈敏”之間的矛盾。 汽車(chē)的轉(zhuǎn)向，完全由駕駛員所付的操縱力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，操縱較費(fèi)力，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，但其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、路感性好、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，多應(yīng)用于中小型貨車(chē)或轎車(chē)上。 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)： 雖然傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作最可靠，但是也存在很多固有的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于方向盤(pán)和轉(zhuǎn)向車(chē)輪之間的機(jī)械連接而產(chǎn)生一些自身無(wú)法避免的缺陷：①汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛技術(shù)的影響嚴(yán)重；②轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定，使汽車(chē)轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車(chē)速、側(cè)向加速度等變化而變化，駕駛員必須提前針對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向特性幅值和相 位的變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償，從而控制汽車(chē)按其意愿行駛。這就變相地增加了駕駛員的操縱負(fù)擔(dān)，使汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛存在很大的不安全隱患；③液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性差，一般轎車(chē)每行駛一百公里要多消耗 ~ 升的燃料；另外，存在液壓油泄漏問(wèn)題，對(duì)環(huán)境造成污染，在環(huán)保性能被日益強(qiáng)調(diào)的今天，無(wú)疑是一個(gè)明顯的劣勢(shì)。 液 壓 助 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ： 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及工作原理： 圖 23 液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝一套轉(zhuǎn)向加力裝置而成的。以齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器為基礎(chǔ)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例，來(lái)說(shuō)明其工作原理。如圖 23 所示，該系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向盤(pán) 轉(zhuǎn)向軸 齒輪齒條式整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向器3 又由轉(zhuǎn)向控制閥 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 6。轉(zhuǎn)向油罐 7 儲(chǔ)存液壓油，有進(jìn)、出油管接頭，通過(guò)油管分別與轉(zhuǎn)向液壓泵 8 和轉(zhuǎn)向控制閥 圖 24 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖4 連接。轉(zhuǎn)向液壓泵 8 安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，由曲軸通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)，將油從轉(zhuǎn)向油罐處吸入并向轉(zhuǎn)向控制閥 4 供給液壓油。轉(zhuǎn)向控制閥 4 通過(guò)改變液壓油路來(lái)改變動(dòng)力傳遞路線。轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 6 內(nèi)由活塞分隔成左右兩個(gè)工作腔，工作腔通過(guò)油道分別與轉(zhuǎn)向控制閥 4 連接。 圖 所示為一種液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和液壓轉(zhuǎn)向加力裝置的管路布置示意圖。其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)向液壓泵 轉(zhuǎn)向油管 轉(zhuǎn)向油罐 6 以及位于整體式轉(zhuǎn)向器 4 內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 5 等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán) 1 時(shí)，通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向橫拉桿 9 移動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車(chē)的行駛方向。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的 轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用 力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操作。由于有轉(zhuǎn)向加力裝置的作用，駕駛員只需比采用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)小得多的轉(zhuǎn)向力矩，就能使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。 整體式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu) 的組成及工作原理 ： 如圖 25 所示為整體式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向控制閥 齒輪齒條式 圖 25 整體式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向器 2 和 轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸設(shè)計(jì)成一體，組成整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。該轉(zhuǎn)向器的控制閥為轉(zhuǎn)閥式結(jié)構(gòu)。扭桿的一端通過(guò)花鍵與轉(zhuǎn)向齒輪連接，扭桿的另一端與轉(zhuǎn)閥的閥心用銷(xiāo)子連接，閥心又與轉(zhuǎn)向軸的末端固定在一起。轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過(guò)扭桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)閥的閥心外圈與閥體相配合，閥心和閥體構(gòu)成控制閥，置于轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)。轉(zhuǎn)向器殼體上有油孔分別通向轉(zhuǎn)向液壓泵、轉(zhuǎn)向油罐以及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的左右兩個(gè)工作腔。轉(zhuǎn)向齒條與轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸內(nèi)的活塞制成一體，活塞將轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸分隔為左右兩個(gè)工作腔。轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸上有油管通向轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)的控制閥。 轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥 組件如圖 26 所示，主要由閥體 1閥芯 7 及扭桿 9 組成?？刂崎y體 11呈圓筒形，其表面上制有三道較寬且深的油環(huán)槽和四道較窄淺的密封環(huán)槽。各油環(huán)槽的底部開(kāi)有與內(nèi)壁相通的油孔，中間油環(huán)槽的油 圖 26 轉(zhuǎn)向控制閥 孔是進(jìn)油通道，與轉(zhuǎn)向液壓泵相通；兩側(cè)油環(huán)槽的油孔，分別與轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的左 腔、右腔相通。密封環(huán)槽用于安裝密封圈組件。在閥體的內(nèi)表面，與左腔、右腔相通的油孔處制有六條不貫通的縱槽，形成六道槽肩。閥芯 7 也制成圓筒形，其外圓表 面與閥體 11 滑動(dòng)配合，二者可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。閥芯與閥體配合間隙很小，配合精度很高，二者組成偶件，不可更換。閥芯表面上也制有六條不貫通的縱槽，形成六道槽肩，分別與閥體的槽肩和縱槽配合形成液體流動(dòng)間隙，在閥芯 7 的不同縱槽上開(kāi)有三個(gè)等間隔的徑向通孔，用以流通液壓油，此油道通向轉(zhuǎn)向油 罐。 液壓 動(dòng) 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的缺點(diǎn) 在車(chē)輛設(shè)計(jì)制造完
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