【正文】 (56) =47L/s 圖54 預(yù)開隙 預(yù)開隙，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。值過小會使油液常流時局部阻力過大； 值過大則轉(zhuǎn)向盤需轉(zhuǎn)過一個大的角度才能使動力缸工作，轉(zhuǎn)向靈敏度低。一般要求轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角時滑閥就移動的距離。＝＝ (57) ＝式中 —相應(yīng)的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，176。 t —轉(zhuǎn)向螺桿的螺距，mm.滑閥總移動量e過大時，會使轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動后滑閥回到中間位置的行程長，致使轉(zhuǎn)向車輪停止偏轉(zhuǎn)的時刻也相應(yīng)“滯后”，從而使靈敏度降低；如e值過小，則使密封長度過小導(dǎo)致密封不嚴(yán)，這就容易產(chǎn)生油液泄漏致使進、回油路不能完全隔斷而使工作油液壓力降低和流量減少。通常，當(dāng)滑閥總移動量為e時，轉(zhuǎn)向盤允許轉(zhuǎn)動的角度約為20176。左右。 (58) =當(dāng)汽車直線行駛時，滑閥處于中間位置，油液流經(jīng)滑閥后再回到油箱。油液流經(jīng)滑閥時產(chǎn)生的局部壓力降(MPa)為 （59）式中 —油液密度，kg/m3 。 —局部阻力系數(shù)，通常取＝； v—油液的流速，m/s?！?。[v]由于的允許值[]=~,代入上式，則可得到油液流速的允許值[v]＝ (510) (511) =110mm式中 —溢流閥限制下的油液最大排量，L/min,—； —預(yù)開隙，mm。v —滑閥在中間位置時的油液流速，m/s. 滑閥在中間位置時的油液流速v (612) =5m/s （613） =式中 —滑閥也閥體建的徑向間隙，一般 ＝～。 —滑閥進、出口油液的壓力差； d —滑閥直徑； —密封長度； —油液的動力粘度。 動力轉(zhuǎn)向器的作用效能用效能指標(biāo)來評價動力轉(zhuǎn)向器的作用效能?，F(xiàn)有動力轉(zhuǎn)向器的效能指標(biāo)s=1~15。 路感 駕駛員的路感來自于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，所要克服的液壓阻力。液壓阻力等于反作用閥面積與工作液壓壓強的乘積。在最大工作壓力時，轎車：換算以轉(zhuǎn)向盤上的力增加約30~50N。 轉(zhuǎn)向靈敏度 轉(zhuǎn)向靈敏度可以用轉(zhuǎn)向盤行程與滑閥行程的比值來評價 (614) 比值越小，則動力轉(zhuǎn)向作用的靈敏度越高。 動力轉(zhuǎn)向器的靜特性 動力轉(zhuǎn)向器的靜特性是指輸入轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)矩之間的變化關(guān)系曲線，是用來評價動力轉(zhuǎn)向器的主要特性指標(biāo)。因輸出轉(zhuǎn)矩等于油壓壓力乘以動力缸工作面積和作用力臂，對于已確定的結(jié)構(gòu)，后兩項是常量，所以可以用輸入轉(zhuǎn)矩Mφ與輸出油壓p之間的變化關(guān)系曲線來表示動力轉(zhuǎn)向的靜特性，如圖55示。 常將靜特性曲線劃分為四個區(qū)段。在輸入轉(zhuǎn)矩不大的時候，相當(dāng)于圖中A段；汽車原地轉(zhuǎn)向或調(diào)頭時，輸入轉(zhuǎn)矩進入最大區(qū)段（圖中C段）；B區(qū)段屬常用快速轉(zhuǎn)向行駛區(qū)段；D區(qū)段曲線就表明是一個較寬的平滑過渡區(qū)間。 圖55靜特性曲線分段示意圖要求動力轉(zhuǎn)向器向右轉(zhuǎn)和向左轉(zhuǎn)的靜特性曲線應(yīng)對稱。對稱性可以評價滑閥的加工和裝配質(zhì)量。6. 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)設(shè)計 對汽車轉(zhuǎn)向系的要求，除了機動性、輕便型和操縱穩(wěn)定性之外，還必須保證轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪有一定的比例關(guān)系，使汽車轉(zhuǎn)向過程中所有的車輪都是純滾動或有極小的滑移，這一要求一般由轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)近似的實現(xiàn)。 圖61 轉(zhuǎn)向中心的不同軌跡圓如上圖61所示： 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的任務(wù)是將轉(zhuǎn)向器輸出端的擺動轉(zhuǎn)變?yōu)樽?、右轉(zhuǎn)向車輪繞其轉(zhuǎn)向主銷的偏轉(zhuǎn)，并使它們偏轉(zhuǎn)到繞同一瞬時轉(zhuǎn)向中心的不向軌跡圓上，實現(xiàn)車輪無滑動地滾動轉(zhuǎn)向。為了使左、右轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系能滿足這一汽車轉(zhuǎn)向運動學(xué)的要求，則要由轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的精確設(shè)計來保證。 圖62 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向原理簡圖 由于一般齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器與左右橫拉桿鉸接，而左右橫拉桿一般直接與轉(zhuǎn)向節(jié)下節(jié)臂鉸接，所以在這里我假定把左右梯形臂轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)向節(jié)的一部分。 表1 初選數(shù)據(jù)得 轉(zhuǎn)向梯形臂長440mm 為保證汽車行駛的安全性，在一般情況下應(yīng)盡量將梯形布置在前軸之后，橫拉桿的高度應(yīng)在前軸下表面以上15mm處，以避免障礙物的撞擊。只有在發(fā)動機的位置很低或前軸是驅(qū)動軸時，由于梯形臂的橫拉桿難于布置時才不得不把轉(zhuǎn)向梯形放在前軸之前，此時橫拉桿位置應(yīng)盡量高些。 我的設(shè)計轉(zhuǎn)向梯形布置在前軸以后，橫拉桿在前軸下表面以上15mm處。 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)尺寸的初步確定轉(zhuǎn)向梯形的基本尺寸主要是梯行底角θ和梯形臂長m。梯形臂長m主要根據(jù)布置空間而定，它直接影響到橫拉桿軸向力的大小。橫拉桿軸向力 式中，F(xiàn)Q是縱拉桿對轉(zhuǎn)向節(jié)上臂的作用力，一般可用前軸負荷G1的一半計算，即FQ=。l是縱拉桿作用力臂；l39。是橫拉桿軸向力FS的作用力臂。從上式可以看出，梯形臂不宜過短，因為橫拉桿軸向力與梯形臂長m成反比，m減小導(dǎo)致FS增大。但梯形臂長度也不宜過大，否則會使其布置困難，尤其對于前置梯形更是如此。通常汽車上梯形臂長度m與兩主銷中心距M39。的比值約為m／M39。=~。綜合分析，我選取的主要參數(shù)m為204mm，M39。為1672mm，m／M39。梯行底角θ是一個非常重要的參數(shù)，一般情況下，對整體式轉(zhuǎn)向軸后置梯形來說，兩梯形臂延長線的交點約在前軸后軸距的2／3處左右。在實際設(shè)計中梯行底角θ是根據(jù)整車布置最后確定的，一般在70○~80○范圍內(nèi)。梯形底角主要受到車輪的限制，很難設(shè)計得十分合理，一般設(shè)時橫拉桿接頭與車輪間隙不小于8mm。 梯形校核以圖解法進行校核。 首先根據(jù)初步確定的梯形尺寸（梯形下底長度M=AB、梯形臂長度m=AP=BQ、梯形底角θ）作出中間位置的轉(zhuǎn)向梯形圖APQB。 分別以A和B為圓心，以梯形臂長m為半徑畫兩弧。 以A點為圓心，從AP線開始每隔5○作出A點的圓心角βββ3，......,與以A點為圓心、m為半徑所畫弧相交于PPP3，......,各點，再分別以PPP3，......各點為圓心，以PQ長為半徑所畫弧分別與以B點為圓心、m為半徑所畫出的弧相交于QQQ3......，將B點與QQQ3......各點連線，測量∠QBQ1，∠QBQ2，......各角，即為外輪轉(zhuǎn)角ααα3.....。 內(nèi)輪轉(zhuǎn)角β與外輪轉(zhuǎn)角α的相應(yīng)關(guān)系如表所示。β5○10○15○20○25○30○αα1α2α3α4α5α6 根據(jù)作出的內(nèi)、外輪轉(zhuǎn)角畫出實際的特性曲線。與理論特性曲線進行比較，可以選出幾組不同的梯形轉(zhuǎn)角θ和梯形臂長m，按上述方法求出和畫出一系列的特性曲線，最接近理論特性曲線的該條曲線的θ和m，即為選定的梯形底角和梯形臂長。考慮輪胎側(cè)向彈性的影響，應(yīng)使實際內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角的差值比理論值小。實際梯形特性曲線與理論特性曲線通常相交于15○~25○之間，使25○以內(nèi)的實際特性曲線盡量靠近理論特性曲線?？紤]整車布置，經(jīng)過校核后我取m為204mm，M39。為1672mm，m／M39。，θ為76○。、桿與球銷轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的桿件應(yīng)選用剛性好、質(zhì)量小的30或35號鋼的無縫鋼管制造，其沿長度方向的外形可根據(jù)總布置的需要確定。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的各元件間采用球形鉸接．球形鉸接的主要特點是能夠消除由于鉸接處的表而磨損而產(chǎn)生的間隙，也能滿足兩鉸接件間復(fù)雜的相對運動。在現(xiàn)代球形鉸接的結(jié)構(gòu)中均是用彈簧將球頭與襯墊壓緊。而且應(yīng)采用有效結(jié)構(gòu)措施保持住潤滑材料及防止灰塵污物進入。球銷與襯墊均采用低碳合金鋼如12CrNi3A，18MnTi，或20CrN制造，工作表面經(jīng)滲碳淬火處理，～，表面硬度HRC 56～63。允許采用中碳鋼40或45制造并經(jīng)高頻淬火處理，球銷的過渡圓角處則用滾壓工藝增強。球形鉸接的殼體則用鋼35或40制造。 轉(zhuǎn)向橫拉桿與梯形轉(zhuǎn)向桿系的相似。球頭銷通過螺紋與齒條連接。當(dāng)這些球頭銷依制造廠的規(guī)范擰緊時，在球頭銷上就作用了一個預(yù)載荷。防塵套夾在轉(zhuǎn)向器兩側(cè)的殼體和轉(zhuǎn)向橫拉桿上，這些防塵套阻止雜物進入球銷及齒條中。轉(zhuǎn)向橫拉桿端部與外端用螺紋聯(lián)接。這些端部與梯形轉(zhuǎn)向桿系的相似。側(cè)面螺母將橫拉桿外端與橫拉桿鎖緊（ 圖64）。 圖63轉(zhuǎn)向橫拉桿外接頭1 橫拉桿 2鎖緊螺母3外接頭殼體 4球頭銷 5六角開槽螺母 6球碗 7端蓋 8梯形臂 9開口銷表3 轉(zhuǎn)向橫拉桿及接頭的尺寸設(shè)計參數(shù)序號項目符號尺寸參數(shù)()1橫拉桿總長2812橫拉桿直徑153螺紋長度604外接頭總長1205球頭銷總長626球頭銷螺紋公稱直徑M1017外接頭螺紋公稱直徑M128內(nèi)接頭總長9內(nèi)接頭螺紋公稱直徑M16 轉(zhuǎn)向梯形臂/mm440轉(zhuǎn)向橫拉桿/mm281 圖64 本文所設(shè)計的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)簡圖