【正文】 葉片式轉(zhuǎn)向油泵之所以使用越來越廣泛。D — 動力缸直徑 D=50mm mmH 19450201 30 ??? (69) 取 H= 20mm mmdB 103303 ??? ，取 B =10mm 導(dǎo)向套外圓與端蓋孔的配合多為 98fH ，內(nèi)孔與活塞桿的配合多為79hH ，外圓與內(nèi)孔的同軸度公差不大于 圓度和圓柱度公差不大于直徑公差的一半。 (5)活塞桿的設(shè)計 活塞桿的直徑為 φ 30mm , 設(shè)轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角為 20186。 ? ? nttDDp sCCr ?? ????????? ???? 12 22 (64) ? ? nttDDp sC Cz ?? ??????? ?? 224 (65) p— 缸內(nèi)壓力 取 Pmax=13Mpa。 (2)活塞的設(shè)計計算 活塞的寬度一般為活塞外徑的 —— 倍 ，但本次設(shè)計采用一道密封環(huán)形在所選厚度滿足強度的條件下，可以放窄一點。 在動力缸的計算中需確定其缸徑 Dc、活塞行程 S、活塞桿直徑 d以及缸筒壁厚 t。當電動機電流 過大或者溫度過高時，系統(tǒng)將會閑置或者切斷電動機的電流，避免故障的發(fā)生；當系統(tǒng)發(fā)生故障（如蓄電池電壓過低、轉(zhuǎn)角傳感器失效等）時，系統(tǒng)仍然可以依靠機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)向操縱，同時顯示并存儲其故障代碼。汽車直線行駛時，方向盤不轉(zhuǎn)動，泵以很低的速度運轉(zhuǎn)，大部分工作油經(jīng)過轉(zhuǎn)向閥流回油罐，少部分 經(jīng)液控閥直接流回油罐；當駕駛員開始轉(zhuǎn)動方向盤時，電子控制單元根據(jù)檢測到的轉(zhuǎn)角、車速以及電動機的反饋信號等，判斷汽車的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，向驅(qū)動單元發(fā)出控制指令，使電動機產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)速以驅(qū)動泵，進而輸出相應(yīng)流量和壓力的高壓油（瞬時流量從 ECU中儲存的流量通用特性場中讀取，如圖 64 所示）。 電磁 閥安裝在轉(zhuǎn)向油泵和轉(zhuǎn)向機體（含有轉(zhuǎn)向動力缸）之間的油路中，根據(jù)車速傳感器和控制開關(guān)等信號，電控單元向電磁閥發(fā)出控制信號，改變電磁閥的開度，調(diào)整通向轉(zhuǎn)向動力缸的流量。 性能好，內(nèi)、外泄漏少。 Fh ≥ ～ 時，動力轉(zhuǎn)向器就應(yīng)開始工作。則 1 1112 2 8 3 . 7 2 3F F a s a F pnKT Y Y Y Y M P ab d m ????? ? ? (513) 齒輪彎曲疲勞強度合格 齒輪齒條的基本參數(shù)如下表所示 : 表 52 名稱 符號 公式 齒輪 齒條 齒數(shù) z z 6 31 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 34 頁 分度圓直徑 d cosnmzd ?? — 變位系數(shù) nx — 1 — 齒頂高 ah ()a an n nh h x m??? 5 齒根高 fh *()f an n n nh h x c m?? ? ? 齒頂圓直徑 ad aa hdd 2?? — 齒根圓直徑 fd ff hdd 2?? — 齒輪中圓直徑 md 2m n nd d x m?? — 螺旋角 ? — 10176。 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力矩： 3 313 30 . 7 ( 8 7 7 9 . 8 ) 3 4 2 9 . 1 9 73 3 0 . 2R GfM N m mP ?? ? ? ? (53) 方向盤轉(zhuǎn)動 圈數(shù)：1180c os c os LmnZ?? ? ?? ? ? (54) 角傳動比： 3 6 0 3 . 8 8 1 3 6 0 2 6 . 4 3 7 2( ) ( 2 3 . 4 8 7 6 2 9 . 3 6 0 7 )Ww K ni ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? (55) 方向盤上的手力 ： (56) 作用在轉(zhuǎn)向盤上的操縱載荷 :對轎車該力不應(yīng)超過 150～ 200N，對貨車不應(yīng)超過500N。 揚州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 29 頁 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器布置和結(jié)構(gòu)形式的選擇 圖 53 采用如圖所示的布置形式。 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的主要缺點是：正效率低；工作齒面磨損以后，調(diào)整嚙合間隙比較困難；轉(zhuǎn)向器的傳動比不能變化。車載質(zhì)量不大，前輪采用獨立懸架的貨車和客車有些也用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。要求這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽之間的配合要適當。在齒條與托座之間通常裝有用減磨材料（如聚四氟乙烯）做的墊片，以減少滑動摩擦。因為斜齒工作時有軸向力作用，所以轉(zhuǎn)向器應(yīng)該采用推力軸承，使軸承壽命降低，還有斜齒輪的滑磨比較大是它的缺點。 側(cè)面輸入，一端 輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，常用在平頭貨車上。 圖 51 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向起有四種形式 采用側(cè)面輸入，中間輸出方案時，與齒條連的左，右拉桿延伸到接近汽車縱向?qū)ΨQ平面附近。還可以防止工作時產(chǎn)生沖 擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用的體積??；沒有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，所以轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大；制造成本低。轎車轉(zhuǎn)向 盤的總轉(zhuǎn)動圈數(shù)較少，一般約在 ；貨車一般不宜超過 6圈。 為此，傳動副傳動間隙特性應(yīng)當設(shè)計成圖 42所示的逐漸加大的形狀。 傳動副的傳動間隙在轉(zhuǎn)向盤處于中間及其附近位置時要極小，最好無間隙。 轉(zhuǎn)向器角傳動比變化曲線應(yīng)選用大致呈中間小兩端大些的下凹形曲線，如圖 31所示。若轉(zhuǎn)向軸負荷大，汽車低速急轉(zhuǎn)彎時的操縱輕便性問題突出，應(yīng)選用大些的轉(zhuǎn)向器角傳動比。 轉(zhuǎn)向系的力傳動比 : FFi Wp /2? （ 45） 轉(zhuǎn)向系的角傳動比 : kkkw dddtd dtdi ??????? ??? //0 （ 46） 轉(zhuǎn)向系的角傳動比 0?i 由轉(zhuǎn)向器角傳動比 ?i 和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 角傳動比 ?i? 組成 , 即 ??? iii ??0 （ 47） 轉(zhuǎn)向器的角傳動比 : pppw dddtd dtdi ??????? ??? // （ 48） 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的角傳動比 : kpkpkp dddtd dtdi ??????? ???? // （ 49） 力傳動比與轉(zhuǎn)向系角傳動比的關(guān)系 轉(zhuǎn)向阻力 FW 與轉(zhuǎn)向阻力矩 Mr 的關(guān)系式： aMFw r? （ 410） 作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力 Fh 與作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩 Mh 的關(guān)系式： swhh DMF 2? （ 411） 將式（ 410）、式（ 411）代入 hWp FFi /2? 后得到 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 24 頁 aMDMi h swrp ? （ 412） 如果忽略磨擦損失，根據(jù)能量守恒原理， 2Mr/Mh可用下式表示 02 ??? iddMM khr ?? （ 413） 將式（ 410）代入式（ 411）后得到 aDii swp 20?? （ 414） 當 a和 Dsw不變時，力傳動比 pi 越大，雖然轉(zhuǎn)向越輕，但 0?i 也越大，表明轉(zhuǎn)向不靈敏。受 ??增大的影響， a0 不宜取得過大。 同時，它既不能保證車輪自動回正，駕駛員又缺乏路面感覺，因此，現(xiàn)代汽車不采用這種轉(zhuǎn)向器。但是，在不平路面上行駛時，傳至轉(zhuǎn)向盤上的車輪沖擊力，易使駕駛員疲勞，影響安全行駕駛。 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 22 頁 （ 2）轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與效率 如果忽略軸承和其經(jīng)地方的摩擦損失，只考慮嚙合副的摩擦損失，對于蝸桿類轉(zhuǎn)向器，其效率可用下式計算 )tan(tan0 0 ?? ??? a a （ 43） 式中， a0為蝸桿（或螺桿）的螺線導(dǎo)程角；ρ為摩擦角，ρ =arctanf； f為磨擦因數(shù)。如蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的滾輪與支持軸之間的軸承可以選用滾針軸承、圓錐滾子軸承和球軸承。 影響轉(zhuǎn)向器正效率的因素有轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)參數(shù)和制造質(zhì)量等。 揚州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 21 頁 轉(zhuǎn)向系的效率 功率 p1 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。但要使傳遞到轉(zhuǎn)向盤上的反向沖擊小，則轉(zhuǎn)向器的逆效率有不宜太高。～ 40186。 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 20 頁 圖 33 理想的內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的關(guān)系 汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑 Rmin 與其內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪在最大轉(zhuǎn)角 ?maxi 與 ?maxo 、軸距 L、主銷距 K及轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)臂 a等尺寸有關(guān)。 多數(shù)兩軸及三軸汽車僅用前輪轉(zhuǎn)向；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 。高級轎車和重型載貨汽車為了使轉(zhuǎn)向輕便，多采用這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 5steering wheel 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)向臂、轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形臂以及轉(zhuǎn)向橫拉桿等。 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 18 頁 圖 31轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 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。 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)包括轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向管柱。 7) 轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。 3）汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。轎車都采用直徑較小、面形狀扁平的寬輪輞低壓輪胎，以便降低質(zhì)心高度，改善行駛平順性、橫向穩(wěn)定性、輪胎的附著性能并保證有足夠的承載能力。采用高強度尼龍簾布輪胎可使輪胎的額定負荷大大提高，從而使輪胎直徑尺寸也大為縮小。當然還應(yīng)考慮與動力 — 傳動系參數(shù)的匹配以及對整車尺寸參數(shù) (例如汽車的最小離地間隙、總高等 )的影響 輪胎所承受的最大靜負荷與輪胎額定負荷之比，稱為輪胎負荷系數(shù)。 汽車的軸荷分配是汽車的重要質(zhì)量參數(shù)，它對汽車的牽引性、通過性、制動性、操縱件和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響。該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平， ?0m值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進。越野汽車的載質(zhì)量是指越野汽車行駛時或在土路上行駛的額定載質(zhì)量。在日常工作中，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。 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量 m0 、載客 量裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量ma、軸荷分配等。 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 14 頁 外廓尺寸 汽車的外廓尺寸包括其總長、總寬、總高。 受汽車總寬不得超過 ，輪距不宜過大。轎車的軸距 約為總長的 54％ — 60％。因此，在選擇軸距時應(yīng)綜合考慮對有關(guān)方面的影響。 揚 州大學(xué) 汽車動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計 馮荔星 第 12 頁 2 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 21所示。 液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于工作壓力和工作靈敏度較高，外廓尺寸