转向拉杆以及球头
2020年关于转向纵拉杆、转向垂臂、球头销强度校核规范(新)
关于转向纵拉杆、转向垂臂、 球头销强度校核规范（设计参考）一、转向传动机构设计总体要求转向垂臂、转向节臂和梯形臂由中碳钢或中碳合金钢如35Cr 、40、40Cr 和40CrNi 用模锻加工制成。
多采用沿其长度变化尺寸的椭圆形或矩形截面以合理地利用材料和提高其强度与刚度。
转向垂臂与转向垂臂轴用渐开线花键联接，且花键轴与花键孔具有一定的锥度以得到无隙配合，装配时花键轴与孔应按标记对中以保证转向垂臂的正确安装位置。
转向垂臂的长度与转向传动机构的布置及传动比等因素有关，一般在初选时对小型汽车可取100～150mm ；中型汽车可取150～200mm ；大型汽车可取300～400mm 。
转向传动机构的杆件应选用刚性好、质量小的20、30或35号钢（低碳钢）的无缝钢管制造，其沿长度方向的外形可根据总布置的需要确定。
转向传动机构的各元件间采用球形铰接。
球形铰接的主要特点是能够消除由于铰接处的表面磨损而产生的间隙，也能满足两铰接件间复杂的相对运动。
在现代球形铰接的结构中均是用弹簧将球头与衬垫压紧。
横拉杆左右边杆外端的球形铰接应作为单独组件，组装好后以其壳体上的螺纹旋到杆的端部，以使杆长可调以便用于调节前束。
球头与衬垫需润滑，并应采用有效结构措施保持住润滑材料及防止灰尘污物进入。
球销与衬垫均采用低碳合金钢如12CrNi3A 、18MnTi 或40Cr 制造，工作表面经（高频常用）渗碳（慢时间长）淬火处理，渗碳层深1.5—3.0mm ，表面硬度HRC56—63，允许采用中碳钢40或45制造并经高频淬火处理，球销的过渡圆角处则用滚压工艺增强。
球形铰接的壳体则用钢35或40制造。
为了提高球头和衬垫工作表面的耐磨性，可采用等离子或气体等离子金属喷镀工艺。
二、转向纵拉杆、转向垂臂、球头销校核规范（一）纵拉杆校核规范纵拉杆应有较小的质量和足够的刚度。
纵拉杆的形状应符合布置要求，有时不得不做成弯的，这就减小了纵向刚度。
拉杆用20、30或40钢无缝钢管制成。
转向纵拉杆、转向垂臂、球头销强度校核
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Mr
f 3
G13 ―――――（2） p
式中 f ——轮胎和路面间的滑动摩擦系数
G1 ——前轴负荷
p ——轮胎气压MPa
① 前轮处于中间直行位置 a、 从阻力矩算出纵拉杆球头连线的轴向力：按图纸布置，求出此连线至主销 的垂距，除阻力矩则为轴向力； b、 求出轴向力（即球头连线）至拉杆折弯处的最大垂距（力臂） ； c、 轴向力 力臂则为危险断面弯矩（内力） ； d、 求断面系数和断面积； e、 求弯曲应力（
b
M Fr Wz A
压
1199580 10597 181MPa 6202 854
a
M Fr Wz A
1199580 10597 205.8MPa 6202 854
205．8 正数拉力
右打方向盘，纵拉杆受压，最大压应力处为 a 点
b
M Fr Wz A
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式中 D ——纵拉杆横截面外径 42 mm d ——纵拉杆横截面内径 26 mm 得出：
Wz
4 3.14 423 6202 mm3 1 26 42 32
A
3.14 422 26 2 4
854 mm 2
e、危险断面应力 左打方向盘，纵拉杆受拉，最大拉应力处为 a 点
1199580 10597 181MPa 6202 854 M Fr Wz A
a
1199580 10597 205.8MPa 6202 854
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ns
s 式中 s ——屈服应力极限（查得 35 钢屈服应力极限为 305MPa） max
关于转向纵拉杆、转向垂臂、球头销强度校核规范(新)
关于转向纵拉杆、转向垂臂、 球头销强度校核标准〔设计参考〕一、转向传动机构设计总体要求转向垂臂、转向节臂和梯形臂由中碳钢或中碳合金钢如35Cr 、40、40Cr 和40CrNi 用模锻加工制成。
多采用沿其长度变化尺寸的椭圆形或矩形截面以合理地利用材料和提高其强度与刚度。
转向垂臂与转向垂臂轴用渐开线花键联接，且花键轴与花键孔具有一定的锥度以得到无隙配合，装配时花键轴与孔应按标记对中以保证转向垂臂的正确安装位置。
转向垂臂的长度与转向传动机构的布置及传动比等因素有关，一般在初选时对小型汽车可取100～150mm ；中型汽车可取150～200mm ；大型汽车可取300～400mm 。
转向传动机构的杆件应选用刚性好、质量小的20、30或35号钢〔低碳钢〕的无缝钢管制造，其沿长度方向的外形可根据总布置的需要确定。
转向传动机构的各元件间采用球形铰接。
球形铰接的主要特点是能够消除由于铰接处的外表磨损而产生的间隙，也能满足两铰接件间复杂的相对运动。
在现代球形铰接的结构中均是用弹簧将球头与衬垫压紧。
横拉杆左右边杆外端的球形铰接应作为单独组件，组装好后以其壳体上的螺纹旋到杆的端部，以使杆长可调以便用于调节前束。
球头与衬垫需润滑，并应采用有效结构措施保持住润滑材料及防止灰尘污物进入。
球销与衬垫均采用低碳合金钢如12CrNi3A 、18MnTi 或40Cr 制造，工作外表经〔高频常用〕渗碳〔慢时间长〕淬火处理，渗碳层深1.5—，外表硬度HRC56—63，允许采用中碳钢40或45制造并经高频淬火处理，球销的过渡圆角处那么用滚压工艺增强。
球形铰接的壳体那么用钢35或40制造。
为了提高球头和衬垫工作外表的耐磨性，可采用等离子或气体等离子金属喷镀工艺。
二、转向纵拉杆、转向垂臂、球头销校核标准〔一〕纵拉杆校核标准纵拉杆应有较小的质量和足够的刚度。
纵拉杆的形状应符合布置要求，有时不得不做成弯的，这就减小了纵向刚度。
拉杆用20、30或40钢无缝钢管制成。
转向纵拉杆 转向垂臂 球头销强度校核
Fr
Mr l1
―――――（10）
式中 l1 ——转向节臂的当量长度（ l1 =235 mm）
得出： Fr
2490293.7 235
10597
N
图 2-2 转向装置图
c、纵拉杆最大折弯处所受弯矩 M M Frlmax ―――――（11）
式中 lmax 为纵拉杆折弯处到纵拉杆两端球铰中心连线的最大落差（由图 2-1 所示，
关于转向纵拉杆、转向垂臂、 球头销强度校核规范（设计参考）
一、转向传动机构设计总体要求
转向垂臂、转向节臂和梯形臂由中碳钢或中碳合金钢如 35Cr、40、40Cr 和 40CrNi 用模 锻加工制成。多采用沿其长度变化尺寸的椭圆形或矩形截面以合理地利用材料和提高其强度 与刚度。转向垂臂与转向垂臂轴用渐开线花键联接，且花键轴与花键孔具有一定的锥度以得 到无隙配合，装配时花键轴与孔应按标记对中以保证转向垂臂的正确安装位置。转向垂臂的 长度与转向传动机构的布置及传动比等因素有关，一般在初选时对小型汽车可取 100～ 150mm；中型汽车可取 150～200mm；大型汽车可取 300～400mm。
根据左转极限位置装置图 2-3 所示，当转角为 40 度时， =46.6 度，由公式
Frl
Fr cos
―――――（14）
得出
Frl
10597 cos 46.6
15423
N
图 2-3 前轮左转快到极限位置
当前轮左转达到极限位置之后，方向盘往右打，此时纵拉杆所受力大小与 Frl 相等，
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5.15下午
三、设计案例分析 （一）转向纵拉杆校核
以厦门金龙公交 XMQ6891G 转向纵拉杆强度校核为例进行案例分析 1、原设计案例资料
转向拉杆以及球头
转向拉杆以及球头
一、什么是转向拉杆以及球头
球头：红色线条位置的就是转向器的球头，与车轮转向节臂连接，一般简称球头或转向球头。
还有就是多连杆机构悬架的球头是跟下摆臂连接的，一般叫下臂球头
拉杆分横拉杆和纵（竖）拉杆：
红色圈中的就是横拉杆，与上下摆臂（黄色圈中的）共同维持车轮的轴向位置关系
紫色线条的就是横向稳定杆，也是算横拉杆的一种
绿色线条的就是纵（竖）拉杆，与车身连接，维持车轮的径向位置关系
图中黄色线条的就是汽车的左右传动半轴，半轴的两端都有等速万向节，动力就从中间的变速器传出来至左右两车轮
冰蓝色的就是转向机总成，深蓝色的是转向操纵拉杆。
二、米车网如何检测
米车网对于转向拉杆以及球头的检测标准：无松旷和异响，防尘罩无裂痕。
检测设备和工具：撬棒、举升机等。
检测流程：（使用举升机举升车辆），使用撬棒检查球头及拉杆有无松旷和异响，防尘罩有无裂痕。
文章转自：米车网。
汽车转向系统各部分结构作用图解
汽车转向系统各部分结构作用图解一.机械转向系统l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
（d-zx-6）1.万向节*2.转向齿轮轴3.调整螺母4.向心球轴承5.滚针轴承6.固定螺栓7.转向横拉杆8.转向器壳体9.防尘套10.转向齿条11.调整螺塞12.锁紧螺母13.压紧弹簧14.压块循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
直拉杆及所配球头明细表
汽车转向系统各部分结构作用图解
汽车转向系统各部分结构作用图解<div style="PADDING-RIGHT: 0px; MARGIN-TOP: 10px; FONT-SIZE: 9pt; OVERFLOW-X: hidden; WIDTH: 97%; WORD-BREAK: break-all; TEXT-INDENT: 24px; LINE-HEIGHT: normal; HEIGHT: 200px; WORD-WRAP: break-word" onload="this.style.overflowX='auto';">.机械转向系统l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.转向节臂 6.转向横拉杆 7.转向减振器 8.机械转向器上图是一种机械式转向系统。
驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。
从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。
作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。
经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。
这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。
二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
</div>bbsxp2007-11-3 15:15:53 三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。
1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母 9.压块 10.万向节 11.转向齿轮轴 12.向心球轴承 13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。
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转向拉杆以及球头
一、什么是转向拉杆以及球头
球头：红色线条位置的就是转向器的球头，与车轮转向节臂连接，一般简称球头或转向球头。
还有就是多连杆机构悬架的球头是跟下摆臂连接的，一般叫下臂球头
拉杆分横拉杆和纵（竖）拉杆：
红色圈中的就是横拉杆，与上下摆臂（黄色圈中的）共同维持车轮的轴向位置关系
紫色线条的就是横向稳定杆，也是算横拉杆的一种
绿色线条的就是纵（竖）拉杆，与车身连接，维持车轮的径向位置关系
图中黄色线条的就是汽车的左右传动半轴，半轴的两端都有等速万向节，动力就从中间的变速器传出来至左右两车轮
冰蓝色的就是转向机总成，深蓝色的是转向操纵拉杆。
二、米车网如何检测
米车网对于转向拉杆以及球头的检测标准：无松旷和异响，防尘罩无裂痕。
检测设备和工具：撬棒、举升机等。
检测流程：（使用举升机举升车辆），使用撬棒检查球头及拉杆有无松旷和异响，防尘罩有无裂痕。
文章转自：米车网
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