汽车转向系统布置与校核
汽车转向系统布置指南
整车技术部设计指南16第2章转向系统布置2.1 简述汽车转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构，在汽车转向行使时，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。
驾驶员通过操纵转向系统，使汽车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动状态相互转换。
2.2 汽车转向系统的基本形式和特征2.2.1 转向系的基本形式可根据转向轮、转向器、转向杆系布置以及动力转向能源进行分类。
表 2.12.2.2 电动转向系统电动转向系统直接利用电动机完成转向助力功能，它由转矩传感器、车速传感器、控制器、电动机、电磁离合器和减速机构等组成。
整车技术部设计指南17根据电动机布置的位置分为转向轴助力式、齿轮助力式、单独助力式及齿条助力式四种形式。
a)转向轴助力式该电动转向系统的电动机固定在转向轴一侧，由离合器与转向轴相连接，直接驱动转向轴助力转向。
如下图中所示。
b)齿轮助力式该电动转向系统的电动机和离合器与小齿轮相连，直接驱动齿轮助力转向。
整车技术部设计指南18c)单独助力式该电动转向系统的电动机和离合器固定在齿轮齿条转向器的小齿轮相对另一侧，单独驱动齿条助力实现转向动作。
d)齿条助力式该电动转向系统的电动机和与齿条为一体，电动机转动带动循环球螺母转动，使齿条螺杆产生轴向位移，直接起助力转向作用。
整车技术部设计指南192.2.3 液压式助力转向系统的结构组成液压式助力转向系统由：转向机、转向管柱、动力转向储液罐、转向泵、以及转向管路等几部分组成。
储液罐转向泵转向管柱转向机转向管路图 2.12.3、布置设计应满足的基本要求1）应满足整车最小转弯半径要求。
2）传动效率高，力矩波动小。
3）在发生碰撞的过程中能尽量保护乘员安全。
2.4、布置设计过程2.4.1 转向梯形的确定一般而言，在平台沿用的基础上，转向机构转向直拉杆内点B、C的位置，直拉杆外点A、D的位置，优先考虑的是沿用原有平台车型的相关数据。
如下图 2.2中所示。
整车技术部设计指南20图 2.22.4.2 前轴内外转向轮的最大转角确定在确定转向系统传动比之前，需要给定两个输入条件，他们分别是：a)方向盘整个转角范围。
汽车转向系设计
商用车：转动圈数小于3、最大手力200N
第一节 概述
3.转向系的主要设计要求 转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反
冲力要尽可能小。 转向器和转向传动机构的球头处有间隙调整
当双横臂互相平行时，AB 的瞬时中心P 在无穷远处，从P 点引 出的直线都变成了平行线。其中，过点A、S 的两条平行线之间 的距离与过点QAB、QBS 的两条平行线之间的距离相等。
第七节 转向梯形设计
利用上下止点法确定横拉杆断开点位置
第七节 转向梯形设计
二、整体式转向梯形机构的设计、校核 （转向力特性）
时的传递特性
(P1 P2 ) / P1 (P3 P2 ) / P3
第三节 转向系主要性能参数
1.转向器的效率
可逆式、不可逆式、极限可逆式
tan 0 tan( 0 )
tan( 0 ) tan 0
第三节 转向系主要性能参数
2.转向系传动比的变化特性 转向系角传动比 。 转向系力传动比 。 转向器角传动比的变化规律 。 齿轮齿条式变速比转向器 循环球齿条齿扇式变速比转向器
第七章 转向系设计
第一节 概述
1.转向系的作用 保持或改变汽车行驶方向的机构， 在汽车转向行驶时，保证各转向轮之
间有协调的转角关系 2.转向系的组成
第一节 概述
3.转向系的主要设计要求 转弯行驶时，车轮绕一个瞬时转向中心旋转，车轮
不应有侧滑。 自动回正，并保持稳定的直线行驶状态。 转向轮不得产生自激振动，转向盘没有摆动。 悬架导向机构和转向传动机构共同工作时，由于运动
转向系统布置与设计
1. 适用范围 适用于 M1 类车型转向系统的设计和校核。 2. 规范性引用文件 GB 197 普通螺纹公差配合 QC/T 648-2000 汽车转向拉杆总成性能要求及试验方法 QC/T 304-1999 汽车转向拉杆接头总成台架试验方法 QC/T 650-2000 汽车转向拉杆球头销总成性能要求及试验方法 QC/T 522-1999 汽车转向拉杆总成技术条件 QC/T 29097 汽车转向器总成技术条件 QC/T 29096 汽车转向器总成台架试验方法 GB 17675 汽车转向系基本要求 QC/T 647 汽车转向万向节总成性能要求及试验方法 QC/T 649 汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法 GB 11557-1998 防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定 QC/T 484-1999 汽车油漆涂层 3. 术语和定义 3.1 硬点：确定车身、底盘与零部件相互关系的基准点、线、面及控制结构的统 称。 3.2 转向系：用来改变或保持汽车行驶方向的机构； 3.3 机械转向系：完全靠驾驶员的手力操纵的转向系； 3.4 机械转向器：把转向盘的转动，变为转向摇臂的摆动，并按一定传动比放大 扭矩的机构。 3.5 转向系的角传动比：转向盘转角的增量与同侧转向节转角的相应增量之比。 3.6 转向盘的自由行程：转向轮在直线行驶位置时转向盘的空转角度。 3.7 最小转弯半径： 汽车在转向轮处于最大转角条件下以低速转弯时前外轮中心 与地面接触点的轨迹构成圆周半径，它在汽车转向角达到最大时取得。 3.8 动力转向系：借助动力来操纵的转向系。 3.9 转向操纵机构：驾驶员操纵转向器工作的机构。 3.10 机械转向器：把方向盘的转动变为转向摇臂的摆动，并按一定的传动比放 大留居的机构。 3.11 齿轮齿条式转向器：具有齿轮、齿条传动副的转向器。 3.12 动力转向器：借助动力来减轻驾驶员手力的装置。 3.13 整体式梯形结构：转向横拉杆是整体的梯形机构。 3.14 分段式梯形机构：转向横拉杆是分段的梯形机构。 3.15 转向系的角传动比：方向盘转角的增量与同侧转向节转角的相应增量之比。 3.16 转向器的传动效率：转向器输出功率与输入功率之比 4. 设计开发流程及注意事项 转向系统常规开发流程如下：
某型汽车转向系统设计与分析任务书
任务书
3．对毕业设计成果的要求：
毕Hale Waihona Puke 设计应提交设计图纸一套和相关的说明书一份。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：目录、任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等；并附有关英文文献翻译一份。
4．毕业设计工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2017年
2月13日~2月23日
2月14日~3月3日
3月4日~5月30日
5月1日~5月19日
搜集、整理与毕业论文有关的资料
提交开题报告
完成毕业设计或论文的初稿，交老师
设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师
论文答辩
学生所在系审查意见：
系主任：
年月日
任务书
1．毕业设计的任务和要求：
汽车的转向系统作为整车的一个重要组成部分,它对汽车的操纵稳定性、平顺性和驾驶员的安全驾驶都有着直接的影响。了解转向系统的结构、功用和工作原理，实现对某型汽车的转向系统进行设计。
2．毕业设计的具体工作内容：
根据所选择的具体车型及有关数据，确定原始计算参数。原始数据：
轮胎型号：195/60R15 88V
汽车空载时的总质量（kg）:1165；汽车满载时的总质量（kg）:1600
空、满载时的轴荷分配（kg）
前轴负荷空载：630后轴负荷满载：535
前轴负荷空载：815后轴负荷满载：785
最高车速（带手动变速器）（km/h)：200
制动器踏板自由行程(mm): 1-6制动器最小踏板间隙（mm):60
技术要求：
1、熟悉转向系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出转向系统的结构方案。
汽车转向系设计
汽车转向系设计1. 引言汽车的转向系是汽车的重要组成部分之一，它直接影响着汽车的转向性能和操控性。
本文将介绍汽车转向系设计方面的一些基本知识和要点，包括转向系统的原理、设计要素、常见问题以及解决方案等。
2. 转向系统原理汽车的转向系统主要由转向传动机构、转向机构和转向器件组成，其基本原理是通过转向位置和力的传递，改变车辆车轮的转向方向。
具体来说，转向系统的工作原理包括以下几个步骤：1.驾驶员通过方向盘施加力矩；2.转向传动机构将驾驶员提供的力矩传递给转向机构；3.转向机构将力矩转换为线性运动，同时将转向位置传递给转向器件；4.转向器件根据转向位置，通过液压力或电力等方式，作用于车轮，改变车轮的转向方向。
3. 设计要素在设计汽车转向系时，需要考虑以下几个主要要素：3.1. 转向传动机构转向传动机构是将驾驶员的力矩传递给转向机构的关键部件。
其设计要素包括传动比、材料选择和结构设计等。
传动比的合理选择可以提高转向的敏感度和操控性能，材料选择要考虑强度和耐久性，结构设计要保证传动机构的刚性和稳定性。
3.2. 转向机构转向机构将驾驶员施加在方向盘上的力矩转换为线性运动，并将转向位置传递给转向器件。
合理设计转向机构可以提高转向的精准度和平稳性。
其设计要素包括机械结构、滑动副和传感器等。
3.3. 转向器件转向器件是实现车轮转向的装置，主要包括液压助力转向器和电动助力转向器。
液压助力转向器通过液压力的作用，改变车轮的转向方向；电动助力转向器通过电力驱动，实现车轮转向。
合理选择转向器件可以提高操控性能和能效。
4. 常见问题与解决方案在汽车转向系设计中，常见问题包括转向系统响应时间过长、转向力过大或过小、转向器件故障等。
下面是针对一些常见问题的解决方案：4.1. 响应时间过长响应时间过长可能会导致转向不及时，影响驾驶的安全性。
解决方案包括优化转向传动机构的刚性和传动比，提高转向机构的精准度和平稳性。
4.2. 转向力过大或过小转向力过大或过小会影响驾驶员的操控体验。
机动车转向系统设计计算匹配方式
1 汽车转向系统的功能1.1 驾驶者通过方向盘控制转向轮绕主销的转角而实现控制汽车运动方向。
对方向盘的输入有两种方式：对方向盘的角度输入和对方向盘的力输入。
装有动力转向系统的汽车低速行驶时，操作方向盘的力很轻，却要产生很大的方向盘转角输入，汽车的运动方向纯粹是由转向系统各杆件的几何关系所确定。
这时，基本上是角输入。
而在高速行驶时，可能出现方向盘转角很小，汽车上仍作用有一定的侧向惯性力，这时，主要是通过力输入来操纵汽车。
1.2 将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者。
这种反馈，通常称为路感。
驾驶者可以通过手—---感知方向盘的震动及运转情况、眼睛—---观察汽车运动、身体—---承受到的惯性、耳朵—---听到轮胎在地面滚动的声音来感觉、检测汽车的运动状态，但最重要的的信息来自方向盘反馈给驾驶者的路感，因此良好的路感是优良的操稳性中不可缺少的部分。
反馈分为力反馈和角反馈从转向系统的功能可以得知：人、车通过转向系统组成了人车闭环系统，是驾驶者对汽车操纵控制的一个关键系统。
2 转向系统设计的基本要求转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。
转向系的基本要求如下：2．1 汽车转弯时，全部车轮应绕瞬时回转中心（瞬心）旋转，任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加剧轮胎磨损，并降低汽车的操作稳定性。
实际上，没有哪一款汽车能完全满足这项要求，只能对转向梯形杆系进行优化，一般在常用转向角内（内轮15°～25°范围）使转向内外轮运动关系逼近上述要求。
2．2 良好的回正性能汽车转向动作完成后，在驾驶者松开方向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。
转向轮的回正力矩的大小主要由悬架系统所决定的前轮定位参数确定，一般来说，影响汽车回正的因素有：轮胎侧偏特性、主销内倾角、主销后倾角、前轮外倾、转向节上下球节的摩擦损失、转向节臂长、转向系统的逆效率等。
转向系统布置规范.
整车技术部设计指南16第2章 转向系统布置2.1 简述汽车转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构，在汽车转向行使时，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。
驾驶员通过操纵转向系统，使汽车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动状态相互转换。
2.2 汽车转向系统的基本形式和特征2.2.1转向系的基本形式可根据转向轮、转向器、转向杆系布置以及动力转向能源进行分类。
表2.12.2.2 电动转向系统电动转向系统直接利用电动机完成转向助力功能，它由转矩传感器、车速传感器、控制器、电动机、电磁离合器和减速机构等组成。
整车技术部设计指南17根据电动机布置的位置分为转向轴助力式、齿轮助力式、单独助力式及齿条助力式四种形式。
a)转向轴助力式该电动转向系统的电动机固定在转向轴一侧，由离合器与转向轴相连接，直接驱动转向轴助力转向。
如下图中所示。
b)齿轮助力式该电动转向系统的电动机和离合器与小齿轮相连，直接驱动齿轮助力转向。
整车技术部设计指南18c)单独助力式该电动转向系统的电动机和离合器固定在齿轮齿条转向器的小齿轮相对另一侧，单独驱动齿条助力实现转向动作。
d)齿条助力式该电动转向系统的电动机和与齿条为一体，电动机转动带动循环球螺母转动，使齿条螺杆产生轴向位移，直接起助力转向作用。
整车技术部设计指南 192.2.3 液压式助力转向系统的结构组成液压式助力转向系统由：转向机、转向管柱、动力转向储液罐、转向泵、以及转向管路等几部分组成。
图2.12.3、布置设计应满足的基本要求1）应满足整车最小转弯半径要求。
2）传动效率高，力矩波动小。
3）在发生碰撞的过程中能尽量保护乘员安全。
2.4、布置设计过程 2.4.1转向梯形的确定一般而言，在平台沿用的基础上，转向机构转向直拉杆内点B 、C 的位置，直拉杆外点A 、D 的位置，优先考虑的是沿用原有平台车型的相关数据。
如下图2.2中所示。
整车技术部设计指南20图2.22.4.2前轴内外转向轮的最大转角确定在确定转向系统传动比之前，需要给定两个输入条件，他们分别是：a)方向盘整个转角范围。
转向系统设计规范
转向系统设计规范1规范本规范介绍了转向系统的设计计算、匹配、以及动力转向管路的布置。
本规范适用于天龙系列车型转向系统的设计2.引用标准：本规范主要是在满足下列标准的规定（或强制）范围之内对转向系统设计和整车布置GB17675-1999 汽车转向系基本要求GB11557-1998防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定GB7258-1997 机动车运行安全技术条件GB9744-1997 载重汽车轮胎GB/T 6327-1996 载重汽车轮胎强度试验方法《汽车标准汇编》第五卷转向车轮3.概述：在设计转向系统时，应首先考虑满足零部件的系列化、通用化和零件设计的标准化。
先从《产品开发项目设计定义书》上猎取新车型在设计转向系统所必须的信息。
然后布置转向传动装置，动力转向器、垂臂、拉杆系统。
再进行拉杆系统的上/下跳动校核、与轮胎的位置干涉校核，以及与悬架系统的位置干涉、运动干涉校核。
最小转弯半径的估算，方向盘圈数的计算。
最后进行动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐的计算与匹配，以满足整车与法规的要求；确定了动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐匹配之后，再完成转向管路的连接走向。
4车辆类型：以EQ33868X4为例，6X4或4X2类似5杆系的布置：根据《产品开发项目设计定义书》上所要求的、车辆类型、车驾宽、高、轴距、空/满载整车重心高坐标、轮距、前/后桥满载轴荷、最小转弯直径、最高车速、发动机怠速、最高转速，空压机接口尺寸，轮胎规格等，确定前桥的吨位级别、轮胎气压、花纹等。
考虑梯形机构与第一轴、第二轴、第三轴、第四轴之间的轴距匹配及各轴轮胎磨损必需均匀的原则，确定第一前桥、第二前桥内外轮转角、第一垂臂初始角、摆角与长度、中间垂臂的长度、初始角、摆角，确定上节臂的坐标、长度等确定的参数如下第一、二轴选择7吨级规格轮胎型号：12.00-20、轮胎气压0.74Mpa花纹第一轴外轮转角35°;内轮转角44°第二轴外轮转角29°;内轮转角34°第一轴上节臂参数上节臂球销坐标上节臂有效长度垂臂参数垂臂长度315mm中间球销长度187m（接中间拉杆），初台角向后2°第二轴上节臂参数上节臂球销坐标上节臂有效长度中间垂臂参数中间垂臂长度330 mm（接第二直拉杆），中间球销长度230m（接中间拉杆），中间球销长度269.5mm （接助力油缸活塞），初台角向后6°上述主要参数确定后，便可布置转向机支架、第一直拉杆、第二直拉杆、中间拉杆。