【正文】 藝文件第四章：編制加工程序單……………………………………………………………結語致謝參考文獻第一章：緒論 近幾十年來，我國的汽車工業(yè)得到了迅速發(fā)展，為滿足對舒適性和安全性的更高要求，越來越多的汽車車型采用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作壓力高、結構緊湊，動力缸的尺寸小、重量輕；油液具有不可壓縮性、靈敏度高；油液的阻尼作用可以用來吸收路面沖擊；動力裝置無需潤滑。若較長時間不使用轉(zhuǎn)向泵，重新起動時，不得立即滿負荷工作，至少應有十分鐘的空載運轉(zhuǎn)時間。司機在加油時，必須備有過濾裝置，確保油液的清潔度。二、使用與維護注意事項正確選擇所用液壓油的牌號，否則會影響泵的效率及壽命。當泵工作時滑閥有一定開度，使流量達到規(guī)定要求，多余的流量又回到泵的吸煙腔內(nèi)。主要零件有定子、轉(zhuǎn)子、配油盤、葉片、泵體及后蓋等。一、工作原理 轉(zhuǎn)向泵主要有葉片、齒輪式、柱塞式等幾種。在發(fā)達國家中，大小汽車的動力轉(zhuǎn)向裝車率已接近100%，目前，國內(nèi)的許多車型已開始采用動力轉(zhuǎn)向。摘 要 此次設計是基于FUNAC Serise 0i MateMD的典型零件的編程與加工。 轉(zhuǎn)向助力泵作為汽車轉(zhuǎn)向的動力源，是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的“心臟”部位。因此在推廣和使用轉(zhuǎn)向泵的過程中，必須了解和掌握其性能、原理，才能做到正確使用和維護。從目前國內(nèi)發(fā)展來看，推廣使用最多的為葉片泵。泵體內(nèi)裝有流量控制閥和安全閥。若油路發(fā)生堵塞或意外事故，使系統(tǒng)壓力超過泵的最大工作壓力時，安全閥打開，滑閥全部開啟，所有壓力油均回到吸油腔，對系統(tǒng)起安全保護作用。所用液壓油必須清潔，經(jīng)常檢查，定期更換油泵吸油路上的濾油網(wǎng)。并經(jīng)常檢查、清洗或更換過濾裝置，保持油路暢通。使用時應經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向泵有無滲漏現(xiàn)象，運轉(zhuǎn)是否正常，有無沖擊或異常噪音，以便及時發(fā)現(xiàn)并排除故障。故液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有利于節(jié)能、降噪以及轉(zhuǎn)向盤操作力控制。．1汽車轉(zhuǎn)向助力泵的類型及工作原理轉(zhuǎn)向助力是協(xié)助駕駛員作汽車方向調(diào)整，為駕駛員減輕打方向盤的用力強度，當然，助力轉(zhuǎn)向在汽車行駛的安全性、經(jīng)濟性上也一定的作用。 機械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)　　機械式的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部件構成。所以，也在一定程度上浪費了資源。又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。 　　一般經(jīng)濟型轎車使用機械液壓助力系統(tǒng)的比較多。 　　工作原理：電子液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點。簡單地說，在低速大轉(zhuǎn)向時，電子控制單元驅(qū)動電子液壓泵以高速運轉(zhuǎn)輸出較大功率，使駕駛員打方向省力；汽車在高速行駛時，液壓控制單元驅(qū)動電子液壓泵以較低的速度運轉(zhuǎn)，在不至于影響高速打轉(zhuǎn)向的需要同時，節(jié)省一部分發(fā)動機功率。EPS的構成，不同的車盡管結構部件不一樣，但大體是雷同。 　　主要工作原理：汽車在轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器會“感覺”到轉(zhuǎn)向盤的力矩和擬轉(zhuǎn)動的方向，這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元，電控單元會根據(jù)傳動力矩、擬轉(zhuǎn)的方向等數(shù)據(jù)信號，向電動機控制器發(fā)出動作指令，從而電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應大小的轉(zhuǎn)動力矩，從而產(chǎn)生了助力轉(zhuǎn)向。由于電動電動助力轉(zhuǎn)向的工作特性，你會感覺到開這樣的車，方向感更好，高速時更穩(wěn)，俗話說方向不發(fā)飄。一般高檔轎車使用這樣的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的比較多 汽車助力轉(zhuǎn)向泵簡介在動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向助力泵作為其心臟部件，直接影響到汽車的轉(zhuǎn)向和操作穩(wěn)定性。絕大多數(shù)轉(zhuǎn)向泵采用雙作用葉片泵，雙作用片泵也稱為平衡式葉片泵，與齒輪泵、柱塞泵相比，葉片泵由于具有尺寸小、重量輕、流量均勻、噪聲低的突出特點，在各種類型的汽車上獲得了廣泛的應用。目前開式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應用比閉式系統(tǒng)更為廣泛，其能耗問題也比較突出，因此本文選擇了開式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中常用的雙作用葉片式轉(zhuǎn)向泵作為研究對象。隨著液壓技術的不斷發(fā)展，葉片泵的高壓化導致了葉片泵頂部與定子內(nèi)表面接觸應力的急劇升高,加劇了磨損,一旦受力不平衡,會引起葉片與定子內(nèi)表面的撞擊振動，從而激發(fā)噪聲。從1960年起國外開始重視葉片泵噪聲問題，不斷進行降噪研究，到70年代末和80年代中期，一系列性能優(yōu)良的低噪聲葉片泵相繼問世，噪聲值一般可控制在65dB(A)以下，其中日本油研公司研制的PV2R系列葉片泵，噪聲值甚至低至5162dB(A)，已達到低于同等功率電動機噪聲的水平。隨著國產(chǎn)汽車工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)許多廠家進行了汽車動力轉(zhuǎn)向泵的國產(chǎn)代開發(fā)。國內(nèi)的許多廠家通常采用“反靠”靠模的加工方法加工定子內(nèi)曲線條件好些的廠家使用精密測會儀器對定子樣品尺寸進行較高精度的測繪，然后在數(shù)控機床上加工定子內(nèi)曲線。這種誤差為系統(tǒng)誤差，導致最終所得的定子內(nèi)曲線與實際的最佳過渡曲線形狀不符，同時，又由于國內(nèi)當前的生產(chǎn)加工條件差，定子內(nèi)曲線加工精度難以滿足要求，存在加工誤差。葉片泵是目前中高壓液壓系統(tǒng)中使用較廣的一種泵。噪聲不僅給環(huán)境帶來污染，而且大大影響了泵的使用性能，降低了泵的使用壽命。在葉片泵的低噪聲研究中，定子內(nèi)曲線一直被有關專家視為關鍵因素。 本文研究目標及內(nèi)容本文對汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理進行了簡單分析，對汽車助力轉(zhuǎn)向泵，主要是雙作用葉片泵進行了介紹。本文主要對高次型定子曲線進行了分析。雙作用葉片泵的配油盤,在盤上有兩個吸油窗口4和兩個壓油窗口3,窗口之間為封油區(qū),通常應使封油區(qū)對應的中心角β稍大于或等于兩個葉片之間的夾角，否則會使吸油腔和壓油腔連通，造成泄漏，當兩個葉片間密封油液從吸油區(qū)過渡到封油區(qū)(長半徑圓弧處)時,其壓力基本上與吸油壓力相同,但當轉(zhuǎn)子再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一個微小角度時，使該密封腔突然與壓油腔相通，使其中油液壓力突然升高,油液的體積突然收縮,壓油腔中的油倒流進該腔,使液壓泵的瞬時流量突然減小,引起液壓泵的流量脈動、壓力脈動和噪聲,為此在配油盤的壓油窗口靠葉片從封油區(qū)進入壓油區(qū)的一邊開有一個截面形狀為三角形的三角槽(又稱眉毛槽),使兩葉片之間的封閉油液在未進入壓油區(qū)之前就通過該三角槽與壓力油相連,其壓力逐漸上升,因而緩減了流量和壓力脈動，并降低了噪聲。(2)定子曲線。過渡曲線應保證葉片貼緊在定子內(nèi)表面上,保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中徑向運動時速度和加速度的變化均勻,使葉片對定子的內(nèi)表面的沖擊盡可能小。在連接點處用小圓弧進行修正,可以改善這種情況,在較為新式的泵中采用“等加速一等減速”曲線,如圖315(a)所示。圖1定子過渡曲線由式(321)可求出葉片的徑向速度dp/dt和徑向加速度d2p/dt2,可知:當0＜θ＜α/2時,葉片的徑向加速度為等加速度,當α/2＜θ＜α時等減速。所以在國外有些葉片泵上采用了三次以上的高次曲線作為過渡曲線。葉片在工作過程中,受離心力和葉片根部壓力油的作用,使葉片和定子緊密接觸。一般取θ=(1/2)βmax,因而葉片泵葉片的傾角θ一般10176。YB型葉片泵葉片相對于轉(zhuǎn)子徑向連線前傾13176。第二章 泵體及定子曲線的設計及優(yōu)化 雙作用葉片泵的工作原理 （參考文獻[4]）如圖31所示為雙作用式葉片泵工作原理圖。定子與轉(zhuǎn)子中心重合。當葉片由小半徑向大半徑移動時，兩葉片間密封容腔容積逐漸增大，由于產(chǎn)生局部真空，使油液在大氣壓作用下，通過吸油窗口從油箱吸入泵內(nèi)，而當從大半徑向小半徑移動時，葉片后縮，容積逐漸減小，油壓上升，將油從壓油窗口壓出。由于雙作用葉片泵有兩個吸油腔，兩個壓油腔，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，葉片泵便完成兩次吸油、兩次壓油過程，故稱雙作用式葉片泵。（參考文獻[2]） 圖3 葉片泵定子曲線雙作用葉片泵的定子曲線半徑為R和 r的大，為使吸油壓油順利進行，使泵正常工作，對過渡曲線的要求是：能保證葉片貼緊在定子內(nèi)表面上，以形成可靠的密封工作，腔能使葉片在槽內(nèi)徑向運動時速度，加速度變化均勻，以減小流量的脈動了，當葉片沿著槽向外運動時，葉片對定子內(nèi)表面的沖擊應盡量小，以減小定子曲面的磨損。 常數(shù)，定子曲線的升程是長半徑之差。(2)由定子曲線產(chǎn)生的葉片運動不平穩(wěn)而造成的機械噪聲，通常表現(xiàn)為葉片與定子內(nèi)撞擊振動，這種撞擊振動說明在泵運轉(zhuǎn)過程中，葉片有瞬時脫離定子的現(xiàn)象。它們的軌跡、速度、加速度和躍動。表31 常見定子曲線的數(shù)學方程2. 各種定子過渡曲線特點分析定子過渡曲線通常有正弦加速曲線，余弦加速曲線，等加速等減速曲線，修正的阿基米德螺線幾種。采用等加速等減速過渡曲線，在連接點處，在過渡曲線與圓弧的連接點及過渡曲線的中點加速度發(fā)生突變而造成“軟沖”現(xiàn)象。國內(nèi)外的研究表明，采用高次曲線葉片泵的噪聲通常是較小的，為現(xiàn)代高性能低噪聲葉片泵廣泛采用。3. 高次型曲線高次曲線方程的通式可寫成: 為使該方程的三階導數(shù)存在而且連續(xù)光滑變化，次數(shù)至少不得低于5次，即要求n≥5。由此可以得到5次、6次、7次、8次四條定子曲線，這些高次曲線已在國內(nèi)新開發(fā)的葉片泵中獲得成功的應用，實踐證明該方法對降低葉片的振動與噪聲有較明顯的作用。為保證葉片泵輸出流量脈動盡可能小，要求相鄰間隔為葉片間隔角的任意點的速度組合等于或近于常數(shù)。最大加速度受葉片不脫離定子條件的限制。如果定子曲線的J值在較小范圍內(nèi)變化且保持連續(xù)，能在一定程度上抑制葉片的振動，稱之為低噪聲曲線。 定子曲線的設計及優(yōu)化（參考文獻[13]）概述雙作用葉片泵的定子曲線，一般都是由四段與轉(zhuǎn)子同心且軸對稱圓弧(兩段大半徑、兩段小半徑)的工作曲線和四段中心對稱的過渡曲線所組成。下文所稱的定子曲線既指過渡曲線。(2)控制最大加速度值n ，以保證在油泵剛開始工作時葉片不會脫離定子。(4)盡量減小葉片的壓力角T以及曲線的最高速度 ，來保證葉片有良好的受力狀態(tài)。1定子曲線的設計方案為了避免葉片厚度造成的偏差，將過渡曲線的設計分兩步走，以此來保證所得到的葉片運動規(guī)律符合實際情況：(1)以葉片頂端圓角圓心為基點，不考慮葉片的厚度，根據(jù)要求先設計出理論曲線，其所展示的運動規(guī)律為葉片頂端圓角圓心的運動規(guī)律。2理論曲線的設計為了做到定子曲線完全沒有硬沖及軟沖現(xiàn)象，必須依靠高階曲線，高階曲線的一般表達式為：為度速度，體現(xiàn)葉片的徑向速度；為度加速度，影響葉片的徑向慣性力；為度跳動，主要反映曲線的助振作用以及影響噪聲大?。粸槿~片壓力角，即定子對葉片反作用力與葉片徑向運動方向之間的夾角，影響葉片的受力狀態(tài)。希望能夠使曲線的度跳動指標趨于極小，同時兼顧度加速度等指標，給出了以下優(yōu)化方程式：其中，和為加權因子，因為曲線的長短軸半徑已知，從盡可能的減小最大度跳動值的角度出發(fā)，選取了較大的值和較小的值。用分枝定界法(B—and—B)得到以上優(yōu)化方程式的全局最優(yōu)解。得到理論曲線的表達式。圖中FF為葉片與定子曲線在接觸點上的公切線、NN為接觸點公法線、o為葉片頂端圓角圓心、r為葉片頂端圓角半徑、tao為葉片壓力角、虛線為依照傳統(tǒng)方案不考慮葉片厚度時的定子曲線、實線為實際定子曲線、為葉片徑向偏差、為葉片中心線與公切線FF的交點、A為葉片中心線與實際定子曲線交點。根據(jù)所建的數(shù)學模型可以得到其曲線徑向偏差為：在得到數(shù)學模型后，便通過MATLAB軟件的符號運算功能，得到最終的包絡線的方程。通過對理論曲線進行評估來檢驗設計方案的可行性。材料 GCr15 CR12MOV 或 38CrMOAl熱處理：淬火HRC60 . 38CrMOAl . 氯化HRC65～70 .加工要求：內(nèi)孔光潔度 ▽9 第三章：零件的加工圖五 零件實物圖此次加工零件的結構較簡單，精度要求高，各加工表面之間有嚴格的公差要求。零件的類型由平面曲線輪廓類和孔組成，全部加工部位都集中在一個面上，即XY平面。所銑削的零件外輪廓比較簡單（僅直線和圓弧相切），通過自動編程可達到技術要求，圖紙相關尺寸坐標已給出可考慮用手工編程方法進行，、平面度、及3mm側(cè)邊，所以裝夾時要注意保證零件強度，不發(fā)生傾斜等現(xiàn)象。加工零件時必須達到尺寸精度和表面粗糙