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汽车转向系统设计规范.doc

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汽车 转向 系统 设计规范
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1 3 转向 系的设计指标 要求 3.1 转向盘最大自由 转动量,(°): 10 ~15(GB 7258 -2004 规定不得大于20° ) 3.2 转向盘下缘至座 椅表面高度,mm :≥180 3.3 转向盘后缘至靠 背距离,mm :≥450 3.4 转向盘与仪表板 的间隙,mm :≥80 3.5 转向盘外缘至侧 面障碍物距离,mm :≥80 3.6 转向盘中心对座 椅中心面的偏移量,mm : ≤40 3.7 转向盘平面与汽 车对称平面间夹角,(°) : 90±5 3.8 转向器与转向管 柱夹角,(°): ≤60( 纵向 ) 3.9 驾驶室翻转后转 向花键啮合量,mm :≥20 3.10 转向器角传动比 :≥17 3.11 转向器自由行程 ,mm :0.3(中间位置) 3.12 转向油泵工作温 度,(°) :-40~120 3.13 转向油罐容积,cm 3:≥油泵排量的10% 3.14 转向油罐与油泵 的高度差,mm :≥20 3.15 驾驶室翻转转向 系运动校核 : 无干涉,转向花键轴与套重合≥40 mm 4 动力 转向系主要参数及其选 择 4.1 系统油压 4.1.1 原地转向阻力 距 Mr (N2mm) : Mr = f 3 G1 3p 式中 f-轮胎和路面间的滑动摩擦系数,一般取 0.7; G-实载前轴负荷,单位为 N,该值由实载质量确定; p-轮胎气压,单位为 MPa 4.1.2 转向器适用前 轴负荷 G1 ( Kg): 由整车匹配决定。 可在现有转向器资源 上选用。 该参数可初步 决定转向器品种, 因 而 可知道转向器动力缸缸径 D。 2 4.1.3 验算最小转向 摇臂长 l1 应满足: 0.85≤ β2l2 α2l1≥1.1 式中 β-转向轮的转角 ,单位为:度 α-转向器的摇臂轴摆角, 单位为 :度 l2-转向节臂长, 单位为:mm 4.1.4 转向直拉杆受 力 F (N): F = Mr l2 4.1.5 转向摇臂轴受 到的力矩 M (N 2mm): M = F3l1 4.1.6 转向器油缸实 际工作面积 S (mm 2 ) : S = πD 24 式中 D-转向器缸径, 单位为mm 4.1.7 系统所需油压p (MPa): p = M S2r 式中 r-转向器的 齿扇分度圆半径 ,单位为 :mm 4.2 系统工作流量 4.2.1 根据汽车工程 手册所述方法计算油泵理论工 作流量Q0 (L/min) : Q0 = 60ntS 式中 t-转向螺杆螺距 ,单位为:mm n-向盘转速, 单位为:r/s ,取 1.25 4.2.2 实际需要流量Q1 (L/min) : Q1 =(1.5 ~2)Q0 +Q0 Δ 式中 Δ-内泄漏系数 ,单位为:mm,取 1.5 4.2.3 实际控制流量 为 Q’(L/min) : Q’= Q0 ηv 式中 ηv -转向油泵容积效率,范围为 0.75~0.85,可取0.8 4.3 转向操纵力的校核: 动力转向操纵力与转向器扭杆和分配阀都有关, 目前尚无计算公式, 一般由生产厂控 制,对于操纵轻便的要求,转向操纵力不应超过(100~150)N。 3 4.4 管路设计 管路包括硬管和软管。 因为整车运动的 缘故, 转向各部件之间 存在相对运动, 全硬 管 容易变形、损坏, 因此,转向管路禁止用全硬管,一段管路中至少有一节软管。 4.4.1 硬管。硬管应 选 10 号冷拔无缝钢管 ,因为冷拔无缝钢管耐高压、变形小、耐油、 抗腐蚀,选用10 号,因其外形尺寸准确,可焊性好。 4.4.1.1 管路内径d (mm),推荐用下式确定其内径:d = 2Q310 -3602π2 v0 式中 Q -转向油泵控制流量 ,单位为:(L/min) v0 -允许的液流速度,与系统压力有关,对转向系来说,高压管取 4;吸油管 取2.6 和回油管取 1,单位为:(m/s) 4.4.1.2 管路壁厚δ 。 高压管取1mm,回油管和吸油管取 1.5mm 4.4.1.3 管路外径D 外=d+2δ,结果按GB/T 3639 圆整为标准值 4.4.2 软管。高压软 管应选耐油橡胶软管(2 层钢丝),低压软管可软管和尼龙管,内径 按钢管内径计算公式确定 4.4.3 管路布置时应 注意, 路线应尽可能短, 直角转弯要少; 对于 平行或交叉管道, 相互 之间须有10mm 以上的空隙;一般来说,应每隔 1m 左右用管夹可靠固定。 4.5 转向油罐的选择 4.5.1 转向器容积V1 (L):V1 = D 2 2π4 3(t3N) 式中 N-转向器总圈数 4.5.2 转向液压管路 容积 V2 (L) : V2 = d1 2 2π4 3L1 + d2 2 2π4 3L2 + d3 2 2π4 3L2 式中 d1 –高压油管内径, 单位为:(mm) L1 –高压油管长度, 单位为:(mm) d2 –回油管内径, 单位为:(mm) L2 –回油管长度, 单位为:(mm) d3 –吸油管内径, 单位为:(mm) L3 –吸油管长度, 单位为:(mm) 4 4.5.2 转向油罐容积V3 (L) : 油罐必须有足够的空间容积, 即: V3 =(1.1~1.3)(V1 +V2 ) 4.5.3 总加油量约为V(L) :V = V1 +V2 +V3 5 机械 转向系主要参数及其选 择 5.1 原地转向阻力距Mr (N2mm): Mr = f 3 G1 3p 式中 f-轮胎和路面间的滑动摩擦系数,一般取 0.7; G-实载前轴负荷,单位为 N,该值由实载质量确定; p-轮胎气压,单位为 MPa 5.2 转向器适用前轴 负荷 G1 ( Kg): 由整车匹配决定。可在现有转向器资源上选用。该参数可初步决定转向器品种 。 5.3 验算最小转向摇 臂长 l1 应满足: 0.85≤ β2l2 α2l1≥1.1 式中 β-转向轮的转角 ,单位为:度 α-转向器的摇臂轴摆角, 单位为 :度 l2-转向节臂长, 单位为:mm 5.4 转向盘上的作用 力 Fh (N):Fh= Mr 2l1 l2 2R2iu 2η式中 l2-转向 节臂长度,单位为:mm R -转向 盘半径,单位为:mm iu -转向 器传动比 η-转向器传动效率, N1 类载货汽车转向盘上的 最大作用力Fh 应小于 300N 5 N2 类载货汽车转向盘上的最 大作用力Fh 应小于 400N N3 类载货汽车转向盘上的最大作用力 Fh 应小于 450N。
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