汽车转阀式动力转向器的设计与应用

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1、QICHEZHUANFASHIDONGLIZHUANXIANGQIDESHEJIYUYINGYONG汽车转阀式动力转向器的设计与应用毕大宁编著人民交通出版社内容提要本书着重介绍循环球结构的整体转阀式动力转向器的设计方法、性能预测、试验方法、装配调整和在整车上的匹配设计可供汽车设计、制造人员参考使用。汽车转阀式动力转向器的设计与应用毕大宁编著插图设计：高静芳版式设计:崔凤莲责任校对：尹静人民交通岀版社岀版发行100013北京和平里东街10号各地新华书店经销人民交通出版社卬刷厂印刷x开本：78710921/32卬张：字数：千199年月第1版199

2、年月第版第次印刷印数：册定价：元ISBN7-114-—•前言近年来随着我国汽车工业的迅猛发展作为汽车的重要安全件——汽车转向器的生产水平也有了很大提高。在汽车转向器生产行业里70年代推广了循环球转向器80年代开发和推广了循环球变传动比转向器对提高我国汽车转向轻便性水平起了很大的推动作用。到了90年代驾驶员对汽车转向性能的要求有了进一步的提高要求转向更轻便、操纵更灵敏。过去采用循环球转向器和循环球变比转向器只能相对的解决转向轻便性和操纵灵敏性问题要想从根本上解决这两个问题只有安装动力转向器。因此除重型汽车和高档轿车早已安装动力转向器外近年來在屮

3、型货车、豪华客车及屮档轿车上都已开始安装动力转向器。随着动力转向器技术水平的提高、牛产规模的扩大和市场的需要其它一些车型也必将陆续安装动力转向器。目前国内这些车型和国外同类汽车的发展趋势一样都采用了整体式动力转向器。除轿车全部采用了齿轮齿条整体式动力转向器外其它车型大都采用循环球整体式动力转向器。在这些动力转向器屮其控制阀也由过去广泛采用的滑阀式结构几乎全部改为转阀式结构。本书着重介绍循环球结构的整体转阀式动力转向器的设计方法、性能预测、装试验方法、配调整和在整车上的匹配设计。作者目录第一章转阀式动力转向器概论1第一节结构特点1第二节设计要求

4、3第三节作用原理8第二章选型与设计12第一节参数的确定12第二节结构的确定16第三章性能计算与预测41第四章强度计算51第五章试验方法54第六章装配与调整60第七章在整车上的匹配设计65第一章转阀式动力转向器概论第一节结构特点转阀式动力转向器属整体式动力转向器的一种是整体式动力转向器的最新结构代表着整体式动力转向器的发展方向。这种动力转向器的结构主要由机械部分和液压部分组成。其机械部分与循环球机械转向器基本一样由売体、循环球螺杆螺母部分、齿条齿扇部分、侧盖及调整螺栓等组成。其液压部分由控制阀、油缸及活塞等主要件组成。在这种动力转向器中壳体是承

5、受高压的最大工作压力已达15MPa壳体上部又作为油缸的缸筒。在控制阀部分阀体又作为转向器上盖用转向轴同时又作为转阀的阀芯二者之间是阀套。转向轴与螺杆由扭杆连接。螺母和齿条是一体的同时又起活塞的作用。齿扇与齿扇轴仍为一体同时又作为动力转向器输出力矩传力件所以比一般机械转向器齿扇轴直径加大。这类动力转向器中主要件的结构类似但不同动力转向器在结构上又各有特点。图1显示一个典型的转阀式动力转向器的结构。它的特点是铝合金壳体加缸套结构转阀为标准型钢阀整体式结构阀的轴向定位靠壳体下部调整螺栓支撑。侧盖采用了钢丝挡圈限位结构。1第二节设计要求转阀式动力转向

6、器的设计必须能达到以下8个方面的要求：1・为用户提供不同要求的转向手力特性动力转向器的性能一般用转向手力特性表示即转向手力与输岀载荷用工作压力代表的关系曲线。典型的转向手力特性曲线如图2所示。该曲线表示了动力转向器随着转向手力增加输出载荷增大的不同情况。在低输入手力和高输入手力时两者输出载荷增加的速度显然是不同的。设计时要求在直线行驶位置附近由于转向阻力较小希望外助力作用增加的小些机械转向的程度相对大些使驾驶员在此范围小角度转向时对地面阻力变化的感觉更直接一些。在大角度转向时此时转向阻力较大希望外助力大些使驾驶员转向轻便些即此时输出载荷明显增

7、加。如图2所示应把典型转向手力特性曲线划分为四个区间。A区即直线行驶位置附近小角度转向区该区间输出载荷增加的较小B区属常用转向区该区间动力转向器助力作用增长明显对整车转向性能有较大影响。需要通过调整各图2典型转向手力特性曲线结构参数满足不同驾3驶员对不同车型转向性能的不同要求。车型不同该区间的位〜之置也不同一般在转向轮内轮转角20°30。间相当于转向手力在最大手力的20〜30之间C区为最大转角区接近于原地转向情况此时转向阻力最大需要输出载荷迅速增大实现较大的助力作用介于A区和B区之间的区间为临界转换区——D区它是汽车从直线行驶位置附近小角度转

8、向向快速转向的过渡区它的大小由阀的预开间隙、扭杆回位力等参数决定该区对开始助力转向的效果影响较大不容忽略。转向手力特性直接决定该动力转向器的。“路“路感”所谓感"就