循环球式转向器的原理
模块三 汽车转向系

模块三 汽车转向系
Hale Waihona Puke 一、转向器操纵机构汽车转向操纵机构主要有转向盘、转向轴及转向管柱等机件 组成。如图3-3-1所示为东风EQ1090E 型汽车转向操纵机构。
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图3-3-1 东风EQ1090E 型汽车转向操纵机构
1-转向盘 2-转向柱管 3-橡胶垫 4-转向柱管支架 5-转向柱管支座 6-转向操纵机构支架 7-转向轴限位弹簧 8-上万向节 9-转向传动轴 10-花键防护套 11-下万向节 12-转向器 13-转向摇臂 14-转向直拉杆 15-转向轴 16-转向节衬套 17-电喇叭按钮盖 18-搭铁接触板组件
3. 可分离式安全转向操纵机构
上海桑塔纳轿车采用了可分离式安全转向操纵机构,如图3-
3-3a所示。3-3-3b为转向盘受撞击时,安全元件被折叠、压缩和
安全连轴节脱开使转向柱产生轴向移动的情形。一汽红旗、奥迪 轿车的转向操纵机构与此类似,如图3-3-4 所示,只是无可折叠
的安全元件。
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4. 缓冲吸能式转向操纵机构 (1)网状管柱变形式
这种转向操纵机构的转向轴分为上下两段,如图3-3-5a所示。 当转向管柱受到来自上端的冲击力后,会再次被轴向压缩变形并 消耗冲击能量,如图3-3-5b所示。
(2)钢球滚压式形式
图3-3-6a所示为一种用钢球连接的分开式转向柱。当发生第 一次碰撞时,将连接上、下转向轴的塑料销钉切断,下转向轴便
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2. 工作过程
工作过程如图3-2-5所示。
3. 特点
采用齿轮齿条式转向
器可以使转向传动机构简 化(不需转向摇臂和转向 直拉杆等),转向传动机 构简单,齿轮齿条无间隙
图3-2-5 转向系工作过程
机械毕业设计1535循环球式转向器的设计

Abstract
Automobile is a transport machinewithhigh-performance and variable loads.Steering systemisone of the key componentsfor vehiclesandneed tobeunderstoodand grasped.As the most important part of steering system,steering gearneed to be studiedimportantly.Circulating ball-type steering gearcontainsscrew, nut,ball, steering gear housing, etc.Ithas many Advantages,such ashigh transmission efficiency, light manipulation, less wearandlong service life,soas tobewidelyused in recent years.According to current national standards andthe ball steering vehicle data of BJ2020,a cycle ball steeringis designedbytheautomotiveprinciples, andsomethree-dimensional graphics and rendering parts of the planare completed, so as tomeet the national standards of Modernutility vehicle.
全液压转向器的工作原理及运用简介

任何物料在其加工过程中所进行的移动可以分为以下五中基本形态: (1) 操作:处于成形、处理、装配和拆卸等操作过程。 (2) 运输:处于移动或运输过程。 (3) 检验:处于计数、试验、校验和检验过程。 (4) 停滞:处于等待其他操作完成状态。
7
(5) 储存:处于存储状态。
这些物料在加工过程中的移动状态可以用工业工程标准的符号直观的表示,
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办公楼等。
3 系统布置设计(SLP)
3.1 产品 P 分析
随着我国经济的高速发展,液压转向器的市场需求量逐年攀升,而离合器在 很多新型行业中也得到了广泛的应用。而我们公司生产的 WL 系列离合器的应用 范围非常广,备受广大客户好评。我公司生产计划灵活,除了可以接受大批量的 产品订单外,还能根据客户的需要进行调整,以满足跟多可获得需求。
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边绕着摇臂轴做圆弧运动,从而带动曲柄和转向垂臂摆动,再通过转向传动机构 式转向轮偏转。这种转向器常用于转向力比较大上网载货汽车上。 (3) 循环球式转向器 循环球式:这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速,使转向 盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动,滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合,因而滚 珠螺杆的旋转运动变为直线运动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次变为旋 转运动,是连杆臂摇动,连杆臂再使拉杆和横拉杆做直线运动,改变齿轮的方向。 循环球式转向器的原理相当于利用了螺母于螺栓在旋转过程中的相对移动,而在 螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力,所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋 曲线内循环滚动,循环球式故而得名。 (4)齿轮齿条液压助力转向器 齿轮齿条液压助力转向器,是相对于齿轮齿条机械转向器而言的,主要是增加了 转向油泵、转向油壶、转向油管、转向阀、转向油缸等部件,以期达到改善驾驶 员手感,增加转向助力的目的的转向装置。
起重装卸机械操作基础知识试题8

起重装卸机械操作基础知识试题姓名_______________考号________________班级________________学院________________一、简答题(共35小题,每小题2分,共70分)1、风扇离合器为什么用途?正确答案:风扇离合器作用为处在发动机温度较高闭合,使风扇旋转,加快散热。
而处在温度较低使风扇脱开动力,节省能源。
2、用修理尺寸法修理零件优缺点有那些?正确答案:这种方法优点为,能使复杂而贵重零件使用寿命延长,修复工作简单、省工、质量高、工作可以靠、修理成本降低。
缺点为:修配后零件互换性差,增加了备品种类,当零件修理尺寸变化较大,降低了强度。
3、如何更换机油?正确答案:把车辆或者机械停放处在平坦地面上,起动发动机,使其怠速运转约5分钟(使其处于热状态),后熄火;拧下油底壳放油螺塞,趁热放出机油;清洗或者更换机油滤芯;拧紧油底壳放油螺塞;按规定油量加注新机油。
4、装载机二级保养装配调试主要要求有哪些?正确答案:●机件表面毛刺,油污加工后残留金属屑及铸件粘砂等,都必须清除干净,装配不得带入泥沙,棉纱,油污等。
●处在装配前,应该对准备装配机件进行全面检查观察所有零件为否清洗干净,需要更换备件通常都涂有防锈剂,装配前应该把防锈漆擦净。
●所有偶合件及不能互换零件,应该按拆卸,修理加工所作标记,成对或者成套地装配。
●装载机转向泵,工作泵,变速泵处在安装,必须加入少许工作油,以免起磨损内部零件。
●装配,对互相配合表面必须清洗干净,并涂以清洁润滑油。
●轴承、衬套、油封等零件装配要用专用工具。
●机件各部管路均应该清洗干净,装配后必须清洁畅通,连接头必须紧密,不允许有漏油,漏水或者漏气等现象。
●所有附设之锁紧,止动装置,如开口销,弹簧垫圈,保险垫片止动珠丝等,必须按机械原定要求配齐,不得遗漏,垫圈安放数量不得重复使用,带槽螺母开口销穿入后,必须把底部分开,其分开角度应该大于90度。
本田雅阁动力转向系统检修

本田雅阁动力转向系统检修两种最常见的汽车转向系统的工作原理:齿条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。
当汽车转向时,两个前轮并不指向同一个方向,对此您可能会感到奇怪。
要让汽车顺利转向,每个车轮都必须按不同的圆圈运动。
由于内车轮所经过的圆圈半径较小,因此它的转向角度比外车轮要大。
如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线,那么线的交点便是转向的中心点。
转向拉杆具有独特的几何结构,可使内车轮的转向角度大于外车轮。
齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。
其工作机制非常简单。
齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中,齿条的各个齿端都突出在金属管外,并用横拉杆连在一起。
小齿轮连在转向轴上。
转动方向盘时,齿轮就会旋转,从而带动齿条运动。
齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上(请参见上图)。
齿条齿轮式齿轮组有两个作用:将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。
提供齿轮减速功能,从而使车轮转向更加方便。
在大多数汽车中,一般要将方向盘旋转三到四周,才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位(从最左侧转到最右侧)。
度)会导致车轮转向。
比率有些汽车使用可变传动比转向系统,在此系统中,齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距(每厘米的齿数)。
这不仅能提高汽车转向时的响应速度(齿条靠近中心位置),还能减少车轮在接近转向极限时的作用力。
动力齿条齿轮当在动力转向系统中应用齿条齿轮时,齿条的设计会略有不同。
部分齿条包含一个中心有活塞的圆筒。
活塞连接在齿条上。
圆筒上有两个油孔,分别位于活塞的两侧。
当向活塞的一侧注入高压液体时,将迫使活塞向另一侧运动,进而带动齿条运动,这样便提供了辅助动力。
将在随后介绍提供高压液体的组件,它同时也能决定向齿条的哪一侧供应这些高压液体。
首先,来了解另一种转向系统转向器分为几种类型。
最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。
目前,众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。
循环球式转向器教案

教学过程备注第一节课(50分钟)1、课堂组织(3分钟)1)师生问候。
2)清点人数,填写教学日志2、作业讲评、复习旧课、引入新课(5分钟)1)对上次作业中存在的有共性的问题进一步的讲解,纠正错误。
2)表扬作业做的较好的同学。
3)复习旧课内容,对预习内容提问:(1)转向器的作用是什么?(2)转向器的主要类型是什么?(3)齿轮齿条式转向器的不足是什么?4)引入新课刚才同学回答了齿轮齿条式转向器的不足,即齿轮齿条式转向器虽然传动效率较高,结构简单,但是对于中型以上车型使用时,转向比较费力,不适用。
那么那一种机械式转向器即能满足转向轻便的需求,又能满足效率较高的需求呢?这就是本节课我们要学习的循环球式转向器。
3、新课内容(约37分钟)﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌课题一转向器第二部分循环球式转向器一、循环球式转向器概述1、特点:传动效率高、机件磨损少、操纵省力、使用寿命长等优点。
2、应用:广泛应用在轻、中型汽车上。
例如CA1092、EQ1108G、BJ2023以及切诺基、丰田海狮等车型。
二、循环球式转向器的拆卸(教师演示,同时重点讲解)1、从车上拆下转向器(详细步骤参看教材210页)1)松开转向摇臂轴紧固螺母,在转向摇臂和摇臂轴间做好装配记号,然后用拉拔器从转向摇臂轴上拉下摇臂。
(图3-1-8)★提出问题:1、为什么要作装配记号?2、为什么要用拉拔器拉出摇臂,而不是直接敲出来?在整个教学过程中注意调动和控制学生情绪。
同时提出本节课的教学重点和要求。
重点强调循环球式转向器的传动效率可达95%以上。
开始演示重点要求:1、拆卸顺序2、拆卸时的装配记号3、工具的正确使用2)拆下转向器固定螺栓,从车上取下转向器总成,清洗其外部。
2、分解循环球时转向器1)拆下放油螺塞,放出转向器内的润滑油。
★提出问题:转向器内使用什么类型的润滑油?2)转动转向螺杆,使转向螺母处于转向螺杆的中间位置,然后拧下转向转向器侧盖上的紧固螺栓,用橡胶锤(或铜棒)轻轻敲击转向摇臂轴外端,拆下侧盖和转向摇臂轴总成。
循环球式转向器计算说明书

汽车循环球式转向器设计摘要循环球式转向器是由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装钢球构成的传动副,以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副总成。
循环球式转向器的优点是:在螺杆与螺母之间因为有可以循环流动的钢球,将滑动摩擦转变为滚动摩擦,因而传动效率可达到75%~85%;在结构和工艺上采取措施后,包括提高制造精度,改善工作表面的表面粗糙度,螺杆和螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工,使之有足够的硬度和耐磨损性能,可保证有足够的使用寿命;转向器的传动比可以变化;工作平稳可靠;齿条和齿扇之间的间隙调整工作容易进行;适合来做整体式动力转向器。
本文的主要内容即是设计一款机械式循环球式转向器。
通过查阅相关文献资料,进行循环球式转向器的尺寸的设计计算与强度校核,然后进行循环球式转向器的三维CATIA建模,最后绘制转向器的二维装配图及其重要零件的零件图。
关键词:循环球式转向器;三维建模;螺杆螺母传动副Circulating Ball Type Steering of the Vehicle DesignAbstractCirculating ball type steering gear is formed by the screw and nut of the spiral groove ball inside the transmission, vice, and the nut on the rack and constitute of the rocker arm shaft gear fan drive assembly.The advantage of circulating ball type steering gear :Between the screw and nut because of circulating ball,change the slidingfriction to rolling friction,so transmission efficiency can reach 75% ~ 85%;On the structure and process measures,including improve the manufacturing accuracy, and improve the surface roughness of the work surface,the spiral groove on the screw and nut for quenching and grinding.Make it has enough hardness and wear resistance, to ensure adequate service life;Steering gear ratio can change;Stable and reliable;Rack and gear clearance between fan adjustment workeasily;Suitable for integrated power steering.The main content of this title is to design a mechanicalcirculating ball type steering gear.Through consulting relevant literature,to design and calculation of the size of the circulating ball type steering gear and strength check.Then the circulating ball type steering gear three-dimensional modeling using CATIA.Finally draw the redirector assembly drawing and part drawing of important parts.Key words: Circulating ball type steering gear;3 d modeling;The screw and nut combination目录摘要 1Abstract 1第1章绪论 11.1 课题背景 11.2 国内外研究现状 21.3 研究的目的及意义 31.4 研究内容和设计方法 4第2章转向器的设计 52.1 转向器的组成与分类 52.2 循环球式转向器方案分析 62.3 转向器主要性能参数 72.3.1 转向器的效率 82.3.2 传动比的变化特性 92.3.3 转向器传动副的传动间隙122.4 循环球式转向器设计与计算 132.4.1 转向器计算载荷的确定 132.4.2 循环球式转向器主要尺寸参数的确定 13 2.4.3 零件的强度校核 20第3章基于CATIA的三维造型 233.1 CATIA简介 233.2 循环球式转向器的三维建模 233.2.1 转向螺杆的建模 233.2.2 转向器的装配设计 24总结 27致谢 28参考文献 29附件一 31附件二 34第1章绪论1.1 课题背景21世纪的开局十年,既是我国改革开放经济高速增长的十年,也是我国的汽车工业快速发展的十年。
循环球式转向器简介

循环球式转向器概述学号姓名联系方式1 转向器概述转向器总成是汽车行驶系统中的重要安全部件,其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响[1]。
转向器一般固定在汽车车架或车身上,是转向系统中的减速机构,它一般由1~2级传动副组成,其结构有多种形式[2]。
转向器的功用有:将转向力的放大;将方向盘的转矩变为转向摇臂的前后摆动[3]。
对转向器的要求:转向灵敏,故转向器的减速比不可太大,一般轿车转向器的减速比为12~21[4];有较高的传动效率;增大由方向盘传到转向节的力并改变力的传递方向,获得所要求的摆动速度和角度;有一定的可逆性,即从转向轮自动回正和传递适当路感这两个因素综合考虑[5]。
2 机械式转向器分类按转向器结构形式可分为齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等[6].按其作用力的传递情况可分为可逆式、不可逆式、极限可逆式三种[7]。
转向器的逆效率表示转向器的可逆性[8]。
可逆式转向器正、逆传动效率都高,有利于转向后转向轮的自动回正,但也容易出现“打手”现象。
不可逆式转向器转向器零件易损坏,且没有“路感”。
极限可逆式转向器有一定的路感,转向轮自动回正也能实现,“打手"现象不太明显。
驾驶员作用在商用车转向盘的切向力在一定条件下不超过250N[9].经常在良好路面上行驶的汽车多用可逆式转向器[10]。
3 循环球式转向器的特点及应用正传动效率很高,故操作轻便,工作平稳可靠,使用寿命长.但其逆效率也高,易将路面冲击力传到转向盘。
不过对于轻型的、前轴轴载质量不大而又经常在良好路面上行驶的汽车而言,这一缺点影响不大。
因此,循环球式转向器在各类各级汽车上,特别是商用车和越野车上获得了广泛的应用[13]。
4 循环球式转向器的组成1。
万向节叉 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。
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1 绪论循环球式转向器主要由蜗杆、扇形齿轮轴、钢球、转向器壳、钢球螺母、调整螺钉、向心推力轴承等组成。
为了降低摩擦,采用了具有循环球结构的滚动螺母,蝶、母的一侧制成齿条与转向摇臂轴的齿扇啃合。
其结构和工作原理如下。
转动转向盘时,与转向轴结合成一体的螺杆便带动方形螺套做轴向移动。
螺套的一个面切成齿条,故能进而带动与转向摇臂轴制成一体的齿扇转动。
为了减小蜗杆与螺套间摩擦和磨损,二者的螺纹均制成半圆形凹槽,并不直接接触,其间装有许多钢球,因为借助钢球的滚动,蜗杆和球螺母之间的摩擦阻力小,从而构成了滚动摩擦传动副。
蜗杆的上、下端支承在两个滚锥轴承上,轴承的松紧度可用轴承端盖和壳体间的调整垫片调整。
螺杆与方形螺套二者的螺旋槽对合而成近似圆形断面的螺旋形通道。
方形螺套的外面有两根钢球导管,每根导管的两端分别塞入方形螺套侧面的孔内,导管内也塞满了钢球。
这样,两根导管和方形螺套内的螺旋形通道组合成两个各自独立的封闭钢球"流道"。
转向轴连同螺杆转动时,通过钢球将力传给方形蝶、套,螺套就产生轴向移动。
同时,由于摩擦力作用,所有钢球便在螺杆与螺套之间滚动,形成“球流”。
钢球在螺套内绕行两周之后,就流出螺套而进入导管,再由导管流回螺套内。
故在转向器工作时,两列钢球只是在各自的封闭流道内循环,不致脱出。
与齿扇制成一体的转向摇臂轴支承在壳体内的材套上,在转向摇臂轴的端部嵌入调整螺钉的圆柱形端头,调整螺钉拧在侧盖上,用螺母锁紧。
因齿扇的齿高是做成沿齿扇轴线倾斜变化的,故转动调整螺钉使转向摇臂轴做轴向移动,即可调整齿条与齿扇的啮合间隙。
循环球式转向器的英文名称是Recirculating Ball Steering Gear。
循环球式转向器由两队传动副组成,一对是螺杆﹑螺母,另一对是齿条、齿扇或曲柄销。
在螺杆和螺母之间装有可循环滚动的钢球,使滑动摩擦变为滚动摩擦,从而提高了传动效率。
循环球式:这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速,使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动,滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合,因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次变为旋转运动,使连杆臂摇动,连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动,改变车轮的方向,这是一种古典的机构,现代轿车已大多不再使用,但又被最新方式的助力装置所应用。
它的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动,而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力,所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动,循环球式故而得名。
这种转向器的优点是,操纵轻便,磨损小,寿命长。
缺点是结构复杂,成本高,转向灵敏度不如齿轮齿条式。
因此逐渐被齿轮齿条式取代。
但随着动力转向的应用,循环球式转向器近年来又得到广泛使用。
本文选择GX1608A型循环球齿条—齿扇式转向器作为研究,其主要内容有:汽车转向器相关知识,循环球式转向器的主要参数选择及其设计。
设计部分还包括转向摇臂轴,渐开线花键,扇形齿轮轴以及螺杆轴的设计与校核。
转向器按结构形式可分为多种类型。
历史上曾出现过许多种形式的转向器,目前较常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球—齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。
2.3.2 转向传动机构为牢固支撑转向盘而设有转向柱。
传递转向盘操作的转向轴从中穿过,内部有轴承和衬套支承。
转向机构应备有吸收汽车碰撞时产生的冲击能的装置,许多国家都规定轿车必须安装吸能式转向柱。
吸能装置的方式很多,大都通过转向柱的支架变形来达到缓冲吸能的作用。
转向轴与转向器齿轮箱之间采用联轴节相连(即两个万向节),之所以用连轴节,除了可以改变转向轴的方向,还有就是使得转向轴可以作纵向的伸缩运动,以配合装相助的缓冲运动。
即:(1)可倾斜式转向机构;(2)可伸缩式转向机构;3.1 转向器设计要求(1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕顺时针方向旋转,任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损,并降低汽车的行驶稳定性。
(2)汽车转向行驶后,在驾驶员松开转向盘的情况下,转向轮能自动返回到直线行驶位置,并稳定行驶。
(3)汽车在任何行驶状态下,转向轮不得产生振动,转向盘没有摆动。
(4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时,由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5)保证汽车有较高的机动性,具有快速和小转弯能力。
(6)操纵轻便。
(7)转向轮碰到障碍物以后,传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(8)转向器和转向传动机构的球头处,有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
(9)在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架或车身的变形而后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
(10)进行运动校核,保证转向盘与转向轮转动方向一致。
正确设计转向梯形机构,可以使第一项得到保证。
转向系中设有转向减震器时,能够防止转向轮产生振动,同时又能使传动转向盘上的反冲力明显下降。
为了使汽车具有良好的机动性能,必须使转向轮有尽可能大的转角,并要达到按前外轮轨迹计算,其最小转弯半径能达到汽车轴距的2~2.5倍。
通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。
没有动力转向的轿车,在行驶中转向,此力应为50~100N;有动力转向时,此力在20~50N。
当货车从直线行驶状态,以10km/h的速度在柏油路或水泥的水平路段上转入沿半径12m的圆周行驶,且路面干燥,若转向系内没有装动力转向器,上述切向力不得超过250N;有动力转向器时,不得超过120N。
轿车转向盘从中间位置转到每一端的圈数不得超过2.0圈,货车则要求不超过3.0圈[]3。
3.1 转向器设计要求(1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕顺时针方向旋转,任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损,并降低汽车的行驶稳定性。
(2)汽车转向行驶后,在驾驶员松开转向盘的情况下,转向轮能自动返回到直线行驶位置,并稳定行驶。
(3)汽车在任何行驶状态下,转向轮不得产生振动,转向盘没有摆动。
(4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时,由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5)保证汽车有较高的机动性,具有快速和小转弯能力。
(6)操纵轻便。
(7)转向轮碰到障碍物以后,传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(8)转向器和转向传动机构的球头处,有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
(9)在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架或车身的变形而后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
(10)进行运动校核,保证转向盘与转向轮转动方向一致。
正确设计转向梯形机构,可以使第一项得到保证。
转向系中设有转向减震器时,能够防止转向轮产生振动,同时又能使传动转向盘上的反冲力明显下降。
为了使汽车具有良好的机动性能,必须使转向轮有尽可能大的转角,并要达到按前外轮轨迹计算,其最小转弯半径能达到汽车轴距的2~2.5倍。
通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。
没有动力转向的轿车,在行驶中转向,此力应为50~100N;有动力转向时,此力在20~50N。
当货车从直线行驶状态,以10km/h的速度在柏油路或水泥的水平路段上转入沿半径12m的圆周行驶,且路面干燥,若转向系内没有装动力转向器,上述切向力不得超过250N;有动力转向器时,不得超过120N。
轿车转向盘从中间位置转到每一端的圈数不得超过2.0圈,货车则要求不超过3.0圈[]3。
7.1 基于Pro/E循环球式转向器建模文中采用美国MDI公司(Mechanical Dynamics inc.)开发的ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件对循环球式转向器进行仿真分析。
由于ADAMS软件本身的造型能力比较弱,因此首先在Pro/E中建立好三维模型保存成Parasolid(*.*_t)格式,然后导入ADAMS中,对其进行属性编辑,施加约束及驱动,进行仿真。
7.2 数据转换本文运用3D软件Pro/E中建立的循环球式转向器模型不能直接被ADAMS识别,故需对其进行相应的转换,本文采用扩展名为.x_t的Parasolid格式文件通过ADAMS/Exchange模块导入ADAMS,实现Pro/E与ADAMS的无缝连接。
7.3 模型导入在ADAMS打开的对话框中选择“import a file”选项,在导入文件类型中选择“Parasolid”格式,在“file to read”一栏选择路径,在“model name”一栏中选择“model name”或者“part name”右键点击,选择“create”,点击“ok”。
模型被导入ADAMS,并显示在主窗口中。
如果导入后看不见模型,更改透明度即可。
7.4 修改转向器模型特性将三维模型导入ADAMS后,需对模型赋予材料属性、力学属性、质心和转动惯量等,为了以后修改方便,可考虑修改各部件的名称,定义成自己熟悉的名字。
7.5 施加约束为了在ADAMS中添加约束方便,以及不影响转向器的整体分析,本文将转向器的壳体固定,蜗杆—齿形齿扇之间为啮合高副加入约束后的仿真模型如图示:7.6 仿真分析模型加入约束后,再创建合适的驱动,就可以对模型进行运动仿真,通过测试整个模型或模型的一部分以验证其运动的正确性,在对模型进行仿真的过程中,ADAMS/View自动计算模型的运动特性和力学特性,如距离、速度、加速度、力、力矩等信息。
在仿真结束后,进行ADAMS的后处理(Postprocessor)模块中观看仿真动画,计算处理各个运动副上的角位移、角速度、角加速的、作用力和作用力矩等数据曲线。
根据各杆件质量、长度、负载大小、传动机构的特征进行动态仿真结果可用于选择适当尺寸的传动机构。