轉(zhuǎn)向系統(tǒng)培訓(xùn)交流資料輕卡

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輕卡底盤室當前第1頁\共有64頁\編于星期二\14點目錄轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)介紹轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體設(shè)計要素動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各分系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見問題排除當前第2頁\共有64頁\編于星期二\14點一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能是保證汽車能按駕駛員的意志進行轉(zhuǎn)向行駛。同時對操縱穩(wěn)定性有一定的影響。

對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求：(1)要求工作可靠，操縱輕便。(2)轉(zhuǎn)向機構(gòu)還應(yīng)能減小地面?zhèn)鞯睫D(zhuǎn)向盤上的沖擊，并保持適當?shù)摹奥犯小薄?3)當汽車發(fā)生碰撞時，轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)能減輕或避免對駕駛員的傷害。二、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)介紹轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按能源的不同分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大類。機械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件為機械的。機械轉(zhuǎn)向器由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成。動力轉(zhuǎn)向系是在機械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向助力裝置而行成的。當前第3頁\共有64頁\編于星期二\14點機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當前第4頁\共有64頁\編于星期二\14點動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當前第5頁\共有64頁\編于星期二\14點1、轉(zhuǎn)向器類型及基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向器主要有齒輪齒條式、循環(huán)球－齒條齒扇式、循環(huán)球曲柄指銷式和蝸桿曲柄指銷式等。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式（圖4-1-3）和中間（或單端）輸出式（圖4-1-4）兩種。采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可以使轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)簡化(不需轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿等)，齒輪齒條無間隙嚙合無須調(diào)整，而且逆?zhèn)鲃有屎芨摺?/p>

當前第6頁\共有64頁\編于星期二\14點循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（圖4-1-5）是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一，一般有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副。轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動時，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向移動。同時，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動，形成“球流”。在轉(zhuǎn)向器工作時，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會脫出。蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器（圖4-1-6）的傳動副(以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動件，其從動件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動時，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運動，并帶動搖臂軸轉(zhuǎn)動。圖4-1-5循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器圖4-1-4單端輸出式圖4-1-6蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器當前第7頁\共有64頁\編于星期二\14點2、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（圖4-1-7）由方向盤（圖4-1-8）、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。安全轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)此類轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)當發(fā)生撞車時，上下兩段相互分離或相互滑動，并吸收一部分能量，從而有效地防止轉(zhuǎn)向盤對駕駛員的傷害。(1)鋼球滾壓變形式的轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（圖4-1-9）；(2)波紋管變形吸能式轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（圖4-1-10）。

圖4-1-9鋼球滾壓變形式圖4-1-7轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)圖4-1-8方向盤圖4-1-10波紋管變形吸能式當前第8頁\共有64頁\編于星期二\14點3、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。要使各車輪都只滾動不滑動，各車輪必須圍繞一個中心點O轉(zhuǎn)動，如圖4-1-11所示。顯然這個中心要落在后軸中心線的延長線上，并且左、右前輪也必須以這個中心點O為圓心而轉(zhuǎn)動。為了滿足上述要求，左、右前輪的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如下關(guān)系：

ctga=ctgb+B/L

與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)（圖4-1-12）主要包括轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3轉(zhuǎn)向節(jié)臂4和轉(zhuǎn)向梯形。當轉(zhuǎn)向輪獨立懸掛（圖4-1-13）時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開式的。圖4-1-11雙軸汽車轉(zhuǎn)向理想偏轉(zhuǎn)角

圖4-1-12非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)圖4-1-13獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)

當前第9頁\共有64頁\編于星期二\14點轉(zhuǎn)向直拉桿（圖4-1-14）的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運動傳給轉(zhuǎn)向梯形臂(或轉(zhuǎn)向節(jié)臂)。它所受的力既有拉力、也有壓力。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖十所示。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對于車架跳動時，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運動都是空間運動，為了不發(fā)生運動干涉，上述三者間的連接都采用球銷。隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時會產(chǎn)生擺振（轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動，甚至引起整車車身的振動），這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器（圖4-1-15）是克服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身（或前橋）鉸接，另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿（或轉(zhuǎn)向器）鉸接。圖4-1-14轉(zhuǎn)向直拉桿圖4-1-15轉(zhuǎn)向減振器

當前第10頁\共有64頁\編于星期二\14點三、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體設(shè)計要素轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向與懸架系統(tǒng)的運動協(xié)調(diào)校核轉(zhuǎn)向傳動軸長度校核方向機擺臂擺角與前橋轉(zhuǎn)向角關(guān)系校核當前第11頁\共有64頁\編于星期二\14點1、非獨立懸架轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計當前第12頁\共有64頁\編于星期二\14點獨立懸架轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計當前第13頁\共有64頁\編于星期二\14點獨立懸架轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計當前第14頁\共有64頁\編于星期二\14點2、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與懸架系統(tǒng)的運動校核當前第15頁\共有64頁\編于星期二\14點3、轉(zhuǎn)向傳動軸的長度校核當前第16頁\共有64頁\編于星期二\14點4、方向機擺臂擺角與前橋轉(zhuǎn)向角關(guān)系校核當前第17頁\共有64頁\編于星期二\14點對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計要求：保證汽車具有高的機動性（指最小轉(zhuǎn)彎半徑）；轉(zhuǎn)向時內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪繞同一瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，即保證車輪純滾動而無側(cè)滑轉(zhuǎn)向盤與車輪的運動協(xié)調(diào)（轉(zhuǎn)角和力特性）有良好的轉(zhuǎn)向自動回正和直線行駛性轉(zhuǎn)向盤承受的路面反向沖擊要小轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)與懸架導(dǎo)向裝置的運動干涉要小四、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部件設(shè)計當前第18頁\共有64頁\編于星期二\14點轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)

轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)：轉(zhuǎn)向輕便性和轉(zhuǎn)向靈敏性，即轉(zhuǎn)向力和轉(zhuǎn)向總?cè)?shù)。有轉(zhuǎn)向系的效率、轉(zhuǎn)向系的傳動比、轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙特性、轉(zhuǎn)向系的剛度和轉(zhuǎn)向盤的總?cè)珨?shù)。一、轉(zhuǎn)向系的效率轉(zhuǎn)向系的效率由轉(zhuǎn)向器的效率和轉(zhuǎn)向操縱及轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的效率決定轉(zhuǎn)向器的效率又分正效率和逆效率正效率是功率由轉(zhuǎn)向軸輸入、轉(zhuǎn)向搖臂輸出情況下求得的傳動效率；逆效率正好相反

正效率越大，摩擦損失就越小，轉(zhuǎn)向操縱就越容易。逆效率表示轉(zhuǎn)向器的可逆性。根據(jù)逆效率值的大小，轉(zhuǎn)向器又分為可逆式、極限可逆式和不可逆式?？赡媸睫D(zhuǎn)向器的優(yōu)點是：1、司機有好的路感2、在汽車轉(zhuǎn)向后能保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤的自動回正，使行駛穩(wěn)定它的缺點是：壞路時以出現(xiàn)打手現(xiàn)象，同時轉(zhuǎn)向輪容易產(chǎn)生擺振所以該類轉(zhuǎn)向器宜用于良好路面上使用的汽車。

當前第19頁\共有64頁\編于星期二\14點二、轉(zhuǎn)向系的角傳動比定義：轉(zhuǎn)向盤的角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量之比；它由轉(zhuǎn)向器的角傳動比和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的角傳動比決定角傳動比越大，轉(zhuǎn)向操縱越輕便，但轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動全數(shù)越多；即“輕便性”和“靈敏性”是相矛盾的三、轉(zhuǎn)向器的傳動間隙特性轉(zhuǎn)向器的傳動間隙特性是指：轉(zhuǎn)向器傳動副之間的間隙。該間隙隨轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角而改變。當轉(zhuǎn)向盤在中間位置即汽車直線行駛時，如果轉(zhuǎn)向器有傳動間隙則將使轉(zhuǎn)向輪在該間隙范圍內(nèi)偏離直線行駛而失去穩(wěn)定性。為防止該現(xiàn)象發(fā)生，要求當轉(zhuǎn)向盤處于中間位置時轉(zhuǎn)向器的傳動副為無間隙嚙合。當前第20頁\共有64頁\編于星期二\14點1、采用了變傳動速比技術(shù)（傳動比）變速比齒形定速比齒形當前第21頁\共有64頁\編于星期二\14點2、采用了腰鼓形螺桿新型結(jié)構(gòu)（自由間隙）腰鼓形螺桿普通直螺桿當前第22頁\共有64頁\編于星期二\14點總體拆分圖轉(zhuǎn)閥-螺桿螺母組件當前第23頁\共有64頁\編于星期二\14點殼體尾部的調(diào)整當前第24頁\共有64頁\編于星期二\14點動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類液壓助力式：NPS常流式：A、普通型B、節(jié)能型常壓式：帶蓄能器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，油泵常壓，壽命低，消耗功率大。已逐步淘汰由電機驅(qū)動油泵的電動液壓助力：H-EPS油泵可設(shè)計為普通葉片泵，電機轉(zhuǎn)速隨車速變化，使輸出流量變化，滿足不同車速條件下的要求。3.電液助力式：KEEPS帶有電磁閥液壓泵的助力系統(tǒng)，電磁閥的開閉由車速來控制。4.電動轉(zhuǎn)向式：EPS當前第25頁\共有64頁\編于星期二\14點傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點：減小司機疲勞，特別是停車轉(zhuǎn)向時；由于液壓阻尼的作用，減少了路面反沖對方向盤的影響；減小了方向盤轉(zhuǎn)動的總?cè)?shù)，提高了轉(zhuǎn)向靈敏度；提高了安全性（在某個輪胎突然爆裂時，由于液壓阻尼作用，可以更好地阻止車輛的突然轉(zhuǎn)向，使得安全性提高）；轉(zhuǎn)向車輪允許的負荷較大，可以增大總布置的自由度；相對于其它形式的助力轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),成本低；傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的缺點：即使在不轉(zhuǎn)向時，由于系統(tǒng)特性的原因，發(fā)動機功率一直在消耗；發(fā)動機停止工作時，轉(zhuǎn)向沉重；消耗能源（介質(zhì)）；存在污染①漏油；②橡膠件無回收利用價值。所以針對以上不足，相繼出現(xiàn)了電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。當前第26頁\共有64頁\編于星期二\14點轉(zhuǎn)向泵工作原理轉(zhuǎn)向葉片泵主要是由葉片、定子、轉(zhuǎn)子、流量控制閥、安全閥、泵軸、各種密封件、軸承等零件組成。在工作時，泵軸在外驅(qū)動力矩作用下帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使葉片掃過定子內(nèi)曲面，形成容積變化，使油液的高低壓狀態(tài)形成。為適應(yīng)發(fā)動機高低轉(zhuǎn)速變化，轉(zhuǎn)向泵內(nèi)設(shè)有流量控制閥以實現(xiàn)輸出流量的自動調(diào)整，使得輸出流量符合系統(tǒng)要求。為使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力得到限定，在轉(zhuǎn)向泵內(nèi)，還設(shè)有系統(tǒng)安全閥，可按轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求給予調(diào)定，以保護轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全。當前第27頁\共有64頁\編于星期二\14點二、動力轉(zhuǎn)向泵當前第28頁\共有64頁\編于星期二\14點當前第29頁\共有64頁\編于星期二\14點葉片泵流量曲線對比當前第30頁\共有64頁\編于星期二\14點汽車轉(zhuǎn)向泵基本參數(shù)排量q—油泵每轉(zhuǎn)一周所排出液體的體積ml/r開啟轉(zhuǎn)速（n1k、n2k）—規(guī)定壓力下，轉(zhuǎn)向泵流量控制閥開啟時的轉(zhuǎn)速r/min開啟流量（Q1K、Q2K）—規(guī)定壓力下，轉(zhuǎn)向泵在開啟轉(zhuǎn)速工況下的輸出流量L/min空載壓力（Po）—出油口壓力不超過最大工作壓力的5%或0.5MPa時的輸出壓力MPa最低轉(zhuǎn)速(nmin)—轉(zhuǎn)向泵正常穩(wěn)定工作的最低轉(zhuǎn)速r/min最高轉(zhuǎn)速(nmax)—轉(zhuǎn)向泵正常穩(wěn)定工作的最高轉(zhuǎn)速r/min最大工作壓力（Pmax)—轉(zhuǎn)向泵內(nèi)安全閥全開時的壓力，可短時間工作MPa半載容積效率(ηv)—規(guī)定轉(zhuǎn)速、油溫、介質(zhì)條件下，壓力為0.5×Pmax時的容積

1000QS效率ηv=q×ns

（

Ps+PVS）×QS半載總效率(ηt)—第8項工況條件下的總效率ηt=2000π×nS×Ms(輸入扭矩)滿載壓力—油泵壓力為0.85Pmax時的壓力MPa)輸出流量特性—空載和滿載條件下的n—Q曲線當前第31頁\共有64頁\編于星期二\14點轉(zhuǎn)向助力泵流量調(diào)節(jié)原理：根據(jù)小孔節(jié)流和縫隙節(jié)流的原理，當介質(zhì)流經(jīng)一個截面突然變化的小孔或縫隙時，在小孔或縫隙的前后端會產(chǎn)生壓力差，利用這個壓力差，使得流量控制閥按要求移動，隨著閥的移動，溢流口的開度發(fā)生變化，即溢流流量發(fā)生改變，利用這個改變來控制輸出流量的大小。三、按泵速調(diào)節(jié)流量當前第32頁\共有64頁\編于星期二\14點液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)保證的基本特性一個成功的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)具備以下特性：合適的轉(zhuǎn)向力水平：各種車型要求的轉(zhuǎn)向力水平是不同的，對轎車而言，有以下要求：低速狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向力應(yīng)較小，即低速時轉(zhuǎn)向輕便靈活，一般要求發(fā)動機轉(zhuǎn)速在怠速至2000rpm時，轉(zhuǎn)向力為15~30N；高速狀態(tài)時（n＞2000rpm），轉(zhuǎn)向力應(yīng)增大，以獲得路感，使在高速行駛時駕駛員不至于長時間處于緊張狀態(tài)。良好的回正能力：對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本身講，扭桿是影響回正能力的主要零件，合適的扭桿剛度會使系統(tǒng)回正能力提高。溫度：液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)保證溫度控制在一定范圍內(nèi)，一般不要超過120℃。對系統(tǒng)內(nèi)部講，轉(zhuǎn)向泵是一個主要發(fā)熱源，除了和轉(zhuǎn)向泵本身制造水平有關(guān)外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)背壓的大小，油泵內(nèi)自循環(huán)流量的大小，正常壓力的確定和最大壓力下工作時間等因素的不當，都會使系統(tǒng)溫度升高，造成油泵壽命降低。當前第33頁\共有64頁\編于星期二\14點動力轉(zhuǎn)向失效時的工作：應(yīng)保證在動力轉(zhuǎn)向失效情況下，系統(tǒng)仍具有控制汽車行駛并可以使其安全的能力，即在設(shè)計時應(yīng)考慮機械備份系統(tǒng)?？山邮艿南到y(tǒng)噪聲水平：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲可分為各種工況條件下的泵旁高頻噪聲和駕駛室內(nèi)的司機耳旁噪聲，這兩種噪聲應(yīng)控制在一定水平內(nèi)。系統(tǒng)各部件的制造、安裝和系統(tǒng)清潔度應(yīng)保持一定水平，保證系統(tǒng)的長時間使用。介質(zhì)選擇要合適，應(yīng)綜合考慮在使用條件下的抗氧化，抗剪切,消泡性能，粘度波動，抗磨性能與密封件的相容性等各種因素。維修保養(yǎng)性：系統(tǒng)的布置盡可能要做到：能方便地檢查油液容量及更換油液；可檢查皮帶張緊度并能方便的對其進行調(diào)整；能方便地檢查泄漏點和排除故障；可方便地進行檢測器具的連接以便迅速對故障進行判定。當前第34頁\共有64頁\編于星期二\14點四.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)初始設(shè)計1.基本參數(shù)確認：①前軸滿載負荷②轉(zhuǎn)向梯形布置③輪胎氣壓④輪胎與地面滑動磨擦系數(shù)（原地駐車時）⑤傳動比要求（方向盤轉(zhuǎn)角/車輪轉(zhuǎn)角）當前第35頁\共有64頁\編于星期二\14點2.轉(zhuǎn)向阻力矩的計算

一般情況下進行最大轉(zhuǎn)向阻力矩的（原地轉(zhuǎn)向阻力矩）的計算，前軸負荷，前輪定位參數(shù)，輪胎氣壓都會影響轉(zhuǎn)向阻力矩的大小，有的公式著重考慮了車輪主銷偏移，有的著重考慮了輪胎接地面積，側(cè)重點不同。計算結(jié)果會有差異，目前常用的公式是前蘇聯(lián)的半經(jīng)驗公式（著重考慮前橋負荷和輪胎氣壓）公式如下：

Mr=μ[G3/P]1/2/3N·m

Mr——轉(zhuǎn)向阻力矩N·m

μ——輪胎與地面的滑動摩擦系數(shù)，取0.7~1

G——前橋負荷N

P——輪胎氣壓N/m2當前第36頁\共有64頁\編于星期二\14點3.計算傳動比根據(jù)轉(zhuǎn)向梯形的布置進行該機構(gòu)運動計算，得到轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)角比（活塞行程/小齒輪轉(zhuǎn)數(shù)）一般要系統(tǒng)的傳動比為3.5左右,可根據(jù)此計算轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)角比

當前第37頁\共有64頁\編于星期二\14點4.計算轉(zhuǎn)向器齒條輸出推力根據(jù)轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)參數(shù)和車輪各偏轉(zhuǎn)角度下的回正力進行該機構(gòu)力傳遞計算,得到轉(zhuǎn)向器齒條應(yīng)滿足的輸出推力F,做出轉(zhuǎn)向器齒條輸出力-車輪偏轉(zhuǎn)角曲線當前第38頁\共有64頁\編于星期二\14點5.計算轉(zhuǎn)向器缸徑和齒條直徑（液壓面積）

F＝系統(tǒng)壓力×（轉(zhuǎn)向器油缸直徑2－齒條直徑2）×0.785(kgf)轎車用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力可選為2.5~3.5MPa，在允許的情況下，盡量選得低一些，原因:①系統(tǒng)壽命較長，②高溫時泄漏小，使轉(zhuǎn)向手力高低溫時的狀態(tài)一致，③工作壓力較小時，可將怠速時油泵轉(zhuǎn)速降低，把油泵起始工作點選擇在N-Q曲線的上升段，以降低油泵轉(zhuǎn)速減小功率消耗當前第39頁\共有64頁\編于星期二\14點6.計算轉(zhuǎn)向器(在發(fā)動機怠速時)所需輸入流量對循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器流量=方向盤轉(zhuǎn)速×轉(zhuǎn)向器螺距×轉(zhuǎn)向器活塞面積＋轉(zhuǎn)向器泄漏量對齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：流量=方向盤轉(zhuǎn)速×（齒條行程/齒輪轉(zhuǎn)數(shù)）×齒條活塞面積＋轉(zhuǎn)向器泄漏量一般方向盤轉(zhuǎn)速可為60~90rpm。當前第40頁\共有64頁\編于星期二\14點7.計算轉(zhuǎn)向泵參數(shù)

①最高壓力Pmax

一般情況下，Pmax＝（1.5～2)P正常

②排量計算:

q＝轉(zhuǎn)向器所需流量/(0.7～0.8)×n怠速

注意：應(yīng)對泵的排量和發(fā)動機怠速時泵的轉(zhuǎn)速進行協(xié)調(diào)確定，因為這兩個參數(shù)的增大都會使泵的消耗功率和噪聲增大。

當前第41頁\共有64頁\編于星期二\14點最大壓力（轉(zhuǎn)向泵設(shè)定的安全閥開啟壓力）的選定：Pmax

一般———=1.5~2P

當前第42頁\共有64頁\編于星期二\14點③流量曲線選擇

當車輛高速時需增大轉(zhuǎn)向力時，也可通過計算來確定3000rpm時的流量，但通常的做法是通過試驗來確定。一般選擇3000rpm以上轉(zhuǎn)速時，輸出流量為怠速流量的1/2左右。當前第43頁\共有64頁\編于星期二\14點

10.轉(zhuǎn)向油管參數(shù)設(shè)計當前第44頁\共有64頁\編于星期二\14點動力轉(zhuǎn)向油管應(yīng)具備的功能傳輸液壓油助力泵出油-高壓油管-轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器回油-低壓油管-油箱降低轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可出現(xiàn)三種噪聲：空氣傳播的噪聲——在空氣中傳播，人耳可聽到；結(jié)構(gòu)傳播的噪聲——系統(tǒng)組件的振動，是空氣噪聲的直接原因；液體傳播的噪聲——是a、b的主要原因。降低噪聲的措施：柔性油管可有效隔振，可有效減小b類噪聲，同時通過仔細設(shè)計管路，避免共振發(fā)生，可使c類噪聲的減?。ㄈ绮捎媚猃埦幙棢崴苄湍z管，可消除噪聲，見圖）；在油管內(nèi)置調(diào)諧器實現(xiàn)壓力反射波與壓力原始波的反相位，使得二者相互抵消，使c類噪聲大幅下降。降低油溫當前第45頁\共有64頁\編于星期二\14點油泵氣蝕—當介質(zhì)內(nèi)有空穴現(xiàn)象存在時。這種空穴以氣泡形式和介質(zhì)混在一起進入油泵高壓區(qū)，氣泡在高壓下會破滅發(fā)出噪聲，這一瞬間，氣泡周圍的高壓油質(zhì)點會以很高速度來占據(jù)原來的氣泡空間，使局部產(chǎn)生高壓，這時的局部壓力可達幾百甚至上千個大氣壓力。如果這個局部沖擊作用在零件表面，則會引起零件表面的損壞，出現(xiàn)麻點表面，稱為氣蝕。

氣蝕的危害：損壞零件造成不可接受的噪聲形成高溫引起流量波動和壓力波動氣泡高壓區(qū)表面氣泡瞬時破滅，造成氣蝕內(nèi)部氣泡瞬時破滅，造成噪聲當前第46頁\共有64頁\編于星期二\14點產(chǎn)生氣蝕的原因：吸油不良（如圖示）油泵中心線到油箱油面的垂直高度H為吸油高度列出Ⅰ、Ⅱ截面的伯努利方程P1V12P2V22——+α1——+Z1=——+α2——+Z2+hwr2gr2g在這個具體情況下：V1≈0Z2-Z1=HP1=Po（大氣壓）則上式成為PoP2V22——=H+——+α2——+hwrr2g則油泵入口處真空度Po-P2V22————=H+α2——+hwr2g上式中：P2—截面Ⅱ處壓力α2—入口處動能修正系數(shù)V2—入口流速g—重力加速度r—流體重度hw—吸入段端頭壓力損失#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵當前第47頁\共有64頁\編于星期二\14點從上式可看出：當右面三項僅一項增大時，都會造成油泵吸入口壓力P2降低，即真空度提高。亨利定理：氣體在液體中的溶解度與液體表面壓力成正比，在常壓下，油中溶有6~12%的空氣，隨液體表面壓力降低，溶解度降低，氣體從油中析出，壓力越低，析出氣體越多。

要避免氣體析出，應(yīng)采用以下措施：降低吸油高度H加粗吸油管，降低流速V2減小其它吸油阻力泵內(nèi)通道不良文氏管效應(yīng)—若泵內(nèi)元件通道中，有很狹窄的部位，根據(jù)伯努利方程，當液體流經(jīng)這些地方時，流速增大，此狹窄部位的液體壓力會下降很多，當壓力降至空氣分離壓以下時，氣泡會析出，造成氣蝕。要避免文氏管效應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)采取以下措施：避免將泵內(nèi)通道設(shè)計的過于狹窄避免急劇轉(zhuǎn)彎處當前第48頁\共有64頁\編于星期二\14點1.吸油管尺寸的設(shè)計

在吸油管設(shè)計時，應(yīng)注意管徑和管長的選擇，當管徑太小和管長過長時，容易使轉(zhuǎn)向泵吸油阻力增大，造成氣蝕，一般應(yīng)使吸油管的長度≤450mm，并使得油液在管內(nèi)流速≤1m/s管徑計算公式：流量(升/分) 管內(nèi)徑（毫米）＝4.63流速(米/秒)2.回油管的尺寸設(shè)計回油管徑設(shè)計過小，會造成回油阻力過大，在車輛直線行駛時，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也在消耗較大的功率.一般應(yīng)使回油流速≤2.5m/s3.高壓油管尺寸的設(shè)計高壓油管設(shè)計孔徑過小，同樣會引起較高背壓，且也會因為流速過高而出現(xiàn)發(fā)熱嚴重現(xiàn)象。當前第49頁\共有64頁\編于星期二\14點一般轉(zhuǎn)向系統(tǒng)高壓管內(nèi)油液流速應(yīng)在3～6m/s，油管壁厚計算可按通用手冊內(nèi)提供的方法計算。4.油管的布置①油管的彎曲應(yīng)盡量減少，否則會使液流阻力增大，影響使用。②油管的固定應(yīng)盡量布置在環(huán)境溫度相對低，震動較小的部位，且油管外壁不允許出現(xiàn)與任何部位有相對磨擦的情況。當前第50頁\共有64頁\編于星期二\14點11.轉(zhuǎn)向油箱參數(shù)設(shè)計當前第51頁\共有64頁\編于星期二\14點儲液、冷卻和過濾油箱類型：整體油箱（直接安裝在泵上）通用性差；成本低；泄漏點少；進油阻力小。遠距離油箱（不直接裝在泵上）用于整體油箱無法安裝的場合；吸油阻力較大；冷起動性差；泄漏點多；成本高。油箱的功能：當前第52頁\共有64頁\編于星期二\14點油箱設(shè)計原則：足夠的油箱容積（≥500ml）空氣/油=1：2或1：2.5足夠的剛度可采用鋼板結(jié)構(gòu)或塑料結(jié)構(gòu)耐油—40℃～150℃進油口和回油口要始終處于油面以下（至少50mm）不引起油液泡沫化油箱和大氣相通，并保證排氣裝置正常工作時油箱不漏油有效的進油或回油過濾

進油過濾——應(yīng)保證吸油真空度不至于過大，以免引起氣蝕（一般進油過濾精度150~220μm）

回油過濾——應(yīng)保證回油壓力不過高，（當通過規(guī)定流量時，油箱回油壓力應(yīng)＜0.1MPa，系統(tǒng)回油壓力應(yīng)＜0.35MPa）回油引起的渦流不允許集中在進油口油箱內(nèi)應(yīng)設(shè)進、回油阻隔板和攪動氣泡消除網(wǎng)，經(jīng)減少吸油口處氣泡。當前第53頁\共有64頁\編于星期二\14點工作中油箱壓力小于100KPa當發(fā)動機垂直加速度超過25g時，油箱不能裝在發(fā)動機上（此時可能會出現(xiàn)油液飛濺）油箱蓋與油箱旋合至極限位置時，應(yīng)有防松功能遠距離油箱的進油管長度應(yīng)小于450mm，進油流速應(yīng)小于1m/s遠距離油箱中油面至少比泵高75mm整體油箱中油面至少比泵高30mm易讀的油面指示器密封件材料建議使用HNBR油箱材料應(yīng)保證和8#液壓油，殼牌動力施TA轉(zhuǎn)向液或汽車廠規(guī)定的轉(zhuǎn)向液有良好的相容性油箱應(yīng)保證濕周清潔度≤NAS5級（或雜質(zhì)總重≤5mg）在0.5MPa壓力下，保壓5min，不允許漏氣當前第54頁\共有64頁\編于星期二\14點液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障檢查及排除故障形式檢查步驟及方法故障判定標準排除方法方向沉重1.發(fā)動機怠速狀態(tài),停車原地打方向,用專用的測量器(或拉力計)對方向盤最外緣的切向力進行測量＞35N時,可判定為轉(zhuǎn)向沉重進行下一項檢查2.檢查輪胎氣壓是否符合要求低于汽車廠要求充氣或卸載3.檢查傳動帶張力是否符合要求。檢查方法：在兩傳動輪之間中部,給傳動帶施加10kgf的力傳動帶的撓度不符合下列要求:新帶：7~9mm舊帶：8~12mm按要求調(diào)整傳動帶張力4.檢查轉(zhuǎn)向泵是否吸油。檢查方法：用手逐漸握緊吸油管,使吸油軟管逐漸由圓變扁,直至完全握扁在此過程中若泵的聲音未改變,則油泵未吸油進行第5、6項檢查當前第55頁\共有64頁\編于星期二\14點故障形式檢查步驟及方法故障判定標準排除方法方向沉重5.檢查轉(zhuǎn)向泵旋向是否正確(已經(jīng)正常工作過的轉(zhuǎn)向泵可不進行此項檢查)可從轉(zhuǎn)向泵標牌上查得旋向,面對泵軸端看:順時針旋轉(zhuǎn)為右旋逆時針旋轉(zhuǎn)為左旋更換旋向正確的轉(zhuǎn)向泵6.檢查進油管及油箱是否堵塞檢查方法：1)折下油管，從其一端加入潔凈的轉(zhuǎn)向液。2)目測察看油箱濾網(wǎng)1.目測轉(zhuǎn)向液從油管另一端的流出不順暢2.目測察看油箱濾網(wǎng)堵塞面積大于1/4濾網(wǎng)面積更換油管更換濾網(wǎng)或清洗濾網(wǎng)7.轉(zhuǎn)向泵壓力檢測若1~6項都正常,應(yīng)進行以下檢測:1)將轉(zhuǎn)向泵出油管與泵連接端卸開,在泵的出油口接頭與轉(zhuǎn)向器之間安裝測壓裝置；當前第56頁\共有64頁\編于星期二\14點故障形式檢查步驟及方法故障判定標準排除方法方向沉重2）啟動發(fā)動機，怠速運轉(zhuǎn)，查看壓力表顯示值（此壓力為系統(tǒng)空載壓力）3)啟動發(fā)動機，怠速運轉(zhuǎn)，將測壓接頭中的壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)死2~3秒,察看壓力顯示壓力8.以上檢查均正常時,應(yīng)進行轉(zhuǎn)向器的檢查,壓力顯示值＞0.5MPa當此壓力小于5MPa時,屬轉(zhuǎn)向泵滑閥內(nèi)有雜質(zhì)或轉(zhuǎn)向泵零件已劃傷按轉(zhuǎn)向器故障判定標準進行系統(tǒng)管路檢查,清除堵塞更換轉(zhuǎn)向泵。同時應(yīng)更換系統(tǒng)全部油液,油液更換方法見《汽車動力轉(zhuǎn)向泵使用方法》更換轉(zhuǎn)向器左右轉(zhuǎn)向力差別大1.發(fā)動機怠速狀態(tài),停車原地打方向,用專用的測量器(或拉力計)對方向盤最外緣的切向力進行測量左右方向的轉(zhuǎn)向力差值大于5N按轉(zhuǎn)向器故障檢查方法進行檢查漏油1)擦凈漏油處,啟動發(fā)動機,怠速運轉(zhuǎn),反復(fù)打死方向數(shù)次(每次時間1~2秒),觀察原漏油處是否漏油2）檢查轉(zhuǎn)向泵連接部位螺栓扭矩是否符合要求目測觀察在打死方向瞬間明顯有油液滲出,可判定為油泵漏油不符合汽車廠的要求更換轉(zhuǎn)向泵。同時應(yīng)更換系統(tǒng)全部油液,油液更換方法見《汽車動力轉(zhuǎn)向泵使用方法》擰緊至符合要求

當前第57頁\共有64頁\編于星期二\14點故障形式檢查步驟及方法故障判定標準排除方法異常連續(xù)噪聲A.若車外轉(zhuǎn)向噪聲過大時,應(yīng)進行以下檢查:1.按故障形式為“轉(zhuǎn)向沉重”的檢查步驟及方法中的傳動帶張緊力檢查方法進行傳動帶張緊力檢查2.觀察油箱內(nèi)是否有氣泡產(chǎn)生,若有氣泡產(chǎn)生,則:1)檢查轉(zhuǎn)向液液面高度(用油標尺檢測)2)檢查進油管是否破裂;3)檢查進油管兩端連接處是否松動。檢查方法:晃動進油管,目測檢查油管兩端。4)檢查進油管轉(zhuǎn)彎處是否有折疊或急轉(zhuǎn)彎;傳動帶的撓度不符合下列要求:新帶：7~9mm舊帶：8~12mm目測:不符合要求目測察看有裂口或管壁有微量油液滲出有松動測量折疊量大于管外徑1/5時，或目測察看轉(zhuǎn)彎太急調(diào)整張緊力,更換傳動帶或加皮帶防滑油加注轉(zhuǎn)向液更換進油管更換管夾或進油管更換進油管當前第58頁\共有64頁\編于星期二\14點故障形式檢查步驟及方法故障判定標準排除方法異常連續(xù)噪聲5)檢查油箱濾網(wǎng)是否堵塞;6)檢查油箱內(nèi)油液是否翻滾劇烈;7)檢查油箱是否透氣。檢查方法：拆下油箱蓋清洗后，在油箱蓋密封圈兩側(cè)的任一側(cè)通入0.1kgf/cm2的壓縮空氣,在另一側(cè)涂肥皂水。8）檢查系統(tǒng)壓力，按故障形式為“轉(zhuǎn)向沉重”的檢查步驟及方法中的轉(zhuǎn)向泵壓力檢測方法進行檢查目測察看濾網(wǎng)堵塞面積大于1/4濾網(wǎng)面積目測翻滾較大觀察另一側(cè)無大量氣泡出現(xiàn)空載壓力大于0.5MPa正常轉(zhuǎn)向壓力大于4.5MPa更換濾網(wǎng)或清洗濾網(wǎng)更換油箱更換油箱蓋清洗高低壓油管、油箱檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機械部分是否阻力太大或按轉(zhuǎn)向器故障檢查方法進行轉(zhuǎn)向器檢查當前第59頁\共有64頁\編于星期二\14點故障形式檢查步驟及方法故障判定標準排