动力转向器输出力矩的确定方法
汽车动力转向器转向力矩的分析与计算
轮转向角! " 的大小来决定是否给以助力及给予多大的助力系数 ) （/） 快速曲线行驶时 （汽车速度" 较高） ， 汽车转向力矩可由式 （*） 和式 （&） 简化为 （ ’ ! % ’ "） ［ # #$ $!%! * 2 ( 3 # ( ,， $!%! & ’ %（ (- ， $ "（ & ’ " + ( # ） #］%（ ! ! % ! "） 4 $ ! % (- ， "）（6） " ! 考虑到快速曲线行驶时车轮转向角并不 大， 式中第一行的重力回正项和第二行比较起 来无关重要 ) 同时考虑到此时内外车轮侧向 力之差 （ !! 7 !"） 及内外车轮回正力矩之差 34;） 即汽车转向力矩可 + !" + !、 (- ， ! + (- ， " + (， 进一步简化为 * 2 ( 3 # ( ,， & !& ’ % (- ） 4 $（ （.） 即在汽车快速曲线行驶时， 进行转向器有 效控制的关键是计算转向力矩 & （ !&2 - (- ） 这 一主要部分 ) 实验和理论分析表明， 在一定的 条件下， 轮胎的侧向力 ! 、 回正力矩 (- 、 相对
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三峡大学学报 （自 然 科 学 版）
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程应用提供了直接的参考 !
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与向心加速度有关的部分转向力矩 （ 的最小二乘拟合 ! !" " # # $ ）
在图 " 所示的实验曲线拟合过程中， 首先将实验曲线离散化， 即利用实验曲线读取拟合数据点， 考
虑到既要保证拟合精度， 又不使工作量过大， 可将横、 纵坐标每格各划分成 # 份， 即横坐标的读数误差为 纵坐标的读数误差 " ! $ % " ! # % $! （ )* ・ （ )* ・ （其中 " ! $ 表示是最 " ! $ % " ! # % & " $ ’ & " &"$(， +） ’ & , "$(! +） 小读数单位的一半） ! 然后将读取的实验数据点坐标组成矩阵， 输入到利用目前工程应用中最流行的 -./0.1 软件编成的 程序中进行处理 ! 在处理过程中， 首先逐个处理每一具体情况下的数据点， 对低于 "& 次的各次多项式 逐个同时画出实验曲线和拟合曲线进行比较， 保证两曲线在同一相对向心加速度 # 下的部分转向力矩 （ 之差不大于纵坐标读数误差 & " "$(! （ )* ・ ， 同时要使在大于实验相对向心加速度 # 的一 $ $% ) 2 &’ ） +） 定范围内 （ 3 "， 的拟合曲线走势和实验曲线走势一致， 并对大于实验相对向心加速 # 的拟合曲 "" " &4(） 为了适应工程应用的要求， 在满足上述 线数据点进行比较， 取数据走势更为满意的拟合多项式 ! 最后， 条件下的拟合多项式中， 选取较低次的多项式作为最终这种情况下的拟合多项式解析式 ! 经上述最小二乘拟合后， 根据实验曲线拟合出的部分转向力矩 （ 与相对向心加速度 # 的 $ $% ) 2 &’ ） 解析式关系如下： 当车胎内压 ( ’ "!4( 大气压、 结构引迹 % ) ’ $! 5+ 时 （ $ $% ) ) &’ ）* "6 " &&67 # 7 + 7& " 7&8" # 8 ) $" " (&87 # $ ) "4 " "($( # ) & " &47$ 结构引迹 % ) ’ "! 5+ 时 当车胎内压 ( ’ " " 4( 大气压、 （ $ $% ) ) &’ ）* "8 " $"8( # 7 + 87 " 6944 # 8 ) "4 " #"66 # $ ) "$ " $99# # ) & " "7$9 结构引迹 % ) ’ &! 5+ 时 当车胎内压 ( ’ " " 4( 大气压、 （ $ $% ) ) &’ ）* "$ " 777( # 7 + 8" " &8&4 # 8 ) "7!("98 # $ ) 4 " 6(#( # ) & " &989 结构引迹 % ) ’ : "! 5+ 时 当车胎内压 ( ’ " " 4( 大气压、 （ $ $% ) ) &’ ）* "7!64"4 # 7 + 84!$6($ # 8 ) "9 " 89"6 # $ ) " " &"(( # ) & " "$6( 结构引迹 % ) ’ &! 5+ 时 当车胎内压 ( ’ " " ( 大气压、 （ $ $% ) ) &’ ）* "( " "88" # 7 + 8" " (""4 # 8 ) 4 " (&4( # $ ) "$ " 7977 # ) & " &"68 当车胎内压 ( ’ $ 大气压、 结构引迹 % ) ’ &! 5+ 时 （ $ $% ) ) &’ ）* "" " #6"( # 7 + 8& " (&$9 # 8 ) "7 " 9(($ # $ ) 6 " 6696 # ) & " # （"$） 图 " 为在不同的结构引迹时， 与向心加速度有关的部分转向力矩和相对向心加速度的关系曲线， 其 中， 实线为实验曲线， 虚线为拟合多项式曲线 ! 这表明， 在实验相对向心加速度 # 的范围内实验曲线和 拟合多项式曲线符合很好， 精度较高 （由于两条曲线非常逼近， 这时在图中已分不清虚实线） ， 可以说拟 合很有效 ! （""） （"&） （9） （#） （4）
重型自卸汽车设计(转向系及前桥设计)
重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。
汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。
本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。
利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。
转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。
转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。
再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对I其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。
本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。
为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。
关键词：转向系，转向器，转向梯形IITHE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE)ABSTRACTIn a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the overall parameters of the vehicle design, in this basis, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of AUTOCAD software and the steering gear steering linkage to complete the design drawings.Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nutIIIdrive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.Key word: steering system，steering gear，steering trapezoidIV目录前言 (1)第一章从动桥结构方案的确定 (3)§1.1从动桥总体方案确定 (3)第二章转向系结构方案的确定 (5)§2.1转向系整体方案的分析 (5)§2.1.1转向器方案的分析 (5)§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 (6)§2.1.2动力转向系统分类 (7)§2.2转向系整体方案的分析 (8)第三章从动桥的设计计算 (10)V§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 (10)§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (11)§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 (12)§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 (16)§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (17)§3.3.1 在制动工况下 (17)§3.3.2 在侧滑况下 (19)§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§3.4.1 在制动工况下 (20)§3.4.2 在侧滑工况下 (22)第四章转向系统的设计计算 (24)§4.1 转向系主要性能参数 (24)VI§4.1.1 转向器的效率 (24)§4.1.2 传动比的变化特性 (26)§4.1.3 给定的主要计算参数 (27)§4.1.4 转向盘回转总圈数n (28)§4.2 转向系计算载荷的确定 (29)§4.3 循环球式转向器的计算 (30)§4.3.1 循环球式转向器主要参数 (30)§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 (31)§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 (32)§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 (35)§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力σ (35)§4.4.2 齿的弯曲应力σ (37)VII§4.5 液压动力转向机构的计算 (38)§4.5.1 动力转向系统的工作原理 (38)§4.5.2 转向动力缸的工作分析 (39)§4.6 转向梯形机构确定、计算及优化 (45)§4.6.1 转向梯形结构方案分析 (45)§4.6.2 整体式转向梯形机构优化设计 (47)第六章结论 (57)参考文献 (58)致谢 (60)VIIIIX前言自卸车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货，并依靠箱货自重使其复位的专用汽车。
QCT 29097-1992 汽车转向器总成技术条件
中华人民共和国汽车行业标准 QC／T 29097一92汽车转向器总成技术条件代替JB2957一811 主题内容与适用范围本标准规定了汽车转向器总成（不包括转向轴及转向管柱总成、转向轴万向节叉总成、横、直拉杆总成）（以下简称转向器）技术要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存。
本标准适用于蜗杆滚轮式、循环球式、蜗杆指销式、齿轮齿条式汽车转向器总成。
本标准不适用于动力转向器。
2 引用标准QC／T 29096汽车转向器总成台架试验方法JB／Z 111汽车油漆涂层JB 4044汽车转向器清洁度测定方法3 术语3．1 额定输出扭矩（力）：转向器设计时规定的安全使用的输出扭矩（力）。
3．2 线角传动比i rp：齿轮齿条式转向器的齿条位移增量与齿轮转角增量之比。
3．3 全转角：转向器的轴（输入轴或摇臂轴），从一个极限位置转到另一个极限位置时的总转角。
4 技术要求4．1 转向器应符合本标准要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。
4．2 性能4．2．1 传动效率应符合表1的规定，正效率均方差值不大于3％。
4．2．2 传动比及输入全转角应符合设计要求。
4．2．3 转向器在输入轴全转角范围内，其传动间隙特性应符合设计要求。
4．2．4 输入轴在中间位置的转动力矩应符合设计要求。
4．2．5 转向器在中间位置的小转角扭转刚度G n不得低于25N·m／rad；大转角扭转刚度G t不得低于32N·m／rad；对焊有转向轴的转向器，G n不得低于20N·m／rad；G不得低于27N·m／rad。
t4．3 强度4．3．1 静扭4．3．1．1 蜗杆滚轮式、循环球式、蜗杆指销式转向器在承受下列公式计算的静扭载荷试验后，不得出现损坏。
4．3．1．2 齿轮齿条式转向器在承受按下列公式计算的静扭载荷试验后，不得出现损坏。
4．3．2 冲击：球面蜗杆滚轮式、循环球式、曲柄指销式转向器按表2的规定进行落锤冲击试验后，不应出现裂纹、扭曲或转动不灵活。
某客车转向系统匹配计算报告
XXXXXXX转向系统计算书编制：审核：批准：前言XXXXXXXXXXXXXXXXXX市场的需求而开发的旅游客车。
转向系统设计既要满足整车设计要求，又要遵循以下原则：1.尽可能采用通用件，提高零部件的通用性；2.系统良好的可靠性、操纵性；3.系统及零部件调整及维修的便利性。
1、输入数据前轴负荷：N G 441008.945001=⨯≤。
转向器参数：转向泵参数：发动机参数：2、根据原地转向阻力矩R M 选择转向器根据半经验公式，原地转向阻力矩可由下式计算：PG f M R 313=--------------公式1 式中：R M 车轮转向阻力矩Nm ；f 轮胎与地面的滑动磨擦系数，一般取f =0.7； 1G 前轴负荷（N ）；P 前轮气压(MPa)（双钱轮胎气压830kPa ）； 代入数据得：Nm M R 90.237183.04410037.03==转向器最大输出扭矩K M 选取时，要满足R K M M ≥，一般取Nm M M R K 9.211712.1=≥，这样可以较好发挥转向器的效率，并保持液压系统有一个良好的工况。
2.1原地转向时作用在转向盘上的手力如果忽略摩擦损失，根据能量守恒原理，h R M M 2为：+==sg w h R i d d M M ηβϕ0 -----------------公式2 式中：h M 为作用在转向盘上的力矩；0w i 为转向系角传动比；+sg η为转向器正效率，取0.85。
0w i 又由转向器角传动比w i 和转向传动机构角传动比'w i 所组成，其中27.23=w i 、12'w L L i =。
1L 为垂臂长210mm ，2L 为转向节臂长234mm 。
作用在转向盘上的手力h F 为：swhh D M F 2= -----------------公式3 式中：sw D 为转向盘直径。
将公式2代入公式3后得到： N i L D L M F sg w sw R h 795x 14.0x 0.850.45x 0.23421x 2371.9x 0.2221===+η按上式计算出的作用力超出了人的正常体力范围，但采用动力转向即可解决这一问题。
商用车动力转向器最大输出扭矩测试及分析
10.16638/ki.1671-7988.2018.19.034商用车动力转向器最大输出扭矩测试及分析王春龙，郁金龙，乔小兵（一汽解放商用车开发院，吉林长春130011）摘要：商用车动力转向器（以下简称“转向器总成”）的最大输出扭矩（即转向器总成在额定工作压力下的输出扭矩）是整车转向系统性能匹配设计的关键参数，对其认识的偏差，将导致助力系统匹配性能不佳，降低系统可靠性等问题。
而常规的最大输出扭矩测试方法，存在效率低下，观测点少等问题。
为解决这些问题，文章提出一种基于PID闭环控制方案，实现了最大输出扭矩连续测试，通过测试结果曲线，对转向器总成最大输出扭矩性能实现准确全面的评估，而这一测试方法也是对QC/T529的有利补充。
关键词：转向器总成；最大输出扭矩；连续测试；评估；系统匹配中图分类号：U467 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)19-97-04The test and analysis of maximum output torque of commercial vehiclepower steering gearWang Chunlong, Yu Jinlong, Qiao Xiaobing( FAW JIEFANG Commercial Vehicle Development Institute, Jilin Changchun 130011 )Abstract: The maximum output torque (i.e. the output torque of the steering assembly under the rated working pressure) of the commercial vehicle power steering (hereinafter referred to as "the steering assembly") is the key parameter of the performance matching design of the vehicle steering system, the deviation in the understanding of the maximum output torque of the steering assembly, which leads to the poor matching performance of the auxiliary system and reduct the system reliability. The rule test method of the output torque has the problems of inefficiency and few observation points. In order to solve these problems, this paper proposes a closed loop control scheme based on PID, which realizes the continuous test of the maximum output torque, through the test result curve, the maximum output torque performance of the steering gear assembly is evaluated accurately and comprehensively, and this method is also a favorable supplement to the QC/T529. Keywords: Steering gear assembly; maximum output torque; continuous test; evaluation; system matchingCLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)19-97-04前言循环球式液压动力转向器总成（以下简称“转向器总成”）是商用车转向系统的核心部件，其最大输出扭矩（即转向器总成在额定工作压力下的输出扭矩）是转向系统转弯能力的体现。
汽车动力转向器转向力矩的分析与计算
丁礼灯 杨家军 刘 照 廖道训
-%""+-） （华中科技大学 机械科学与工程学院，武汉
具有节省能源、 结构简单紧凑等 摘要：随着 !# 世纪日益突出的能源问题和汽车产品的电子化发展， 显著优点的电子控制式电动动力转向器将是未来汽车动力转向器设计的发展方向 & 针对这一应用要 求， 根据汽车转向机构的受力分析得到的转向力矩， 对影响汽车转向力矩的主要因素进行了分析， 并 具体对与向心加速度有关的部分转向力矩的实验曲线用最小二乘法进行了解析式拟合 & 关键词：汽车； 动力转向器； 转向力矩； 最小二乘拟合 中图分类号：./!-%&* 文献标识码：0 文章编号：#""+$+"1# （!""#） "%$"!-%$"-
［ （ ’ ! % ’ "） （ # #$ $!%! ( ,， $!%! & ,& ’ " , 1） $!%! &) # $!%! $ "（ & ’ " + ( # ） #）% （ #" （ $］ 4 )! - " , " "， ! *#） （5） 可见此时汽车转向力矩与车轮转向角成正比， 即在这种情况下， 可根据具体载荷和路面情况， 由车
收稿日期： !""#$"%$"#& 基金项目： 国家 “九五” 攀登计划资助项目 （’()*!#)"%） & 作者简介： 丁礼灯 （#)+% , ） ， 男， 硕士研究生 &
第 &/ 卷
第/期
丁礼灯等
汽车转向器的设计毕业论文
汽车转向器的设计毕业论文目录摘要 ...................................... 错误!未定义书签。
Abstract .................................... 错误!未定义书签。
1绪论 (1)2汽车转向系的组成及分类 (3)2.1汽车转向系的类型和组成 (3)2.1.1 机械式转向系 (6)2.1.2 动力转向器 (7)2.2 转向系主要性能参数 (8)2.2.1转向器的效率 (8)2.2.2传动比的变化特性 (10)2.2.3转向盘自由行程 (13)2.3 转向操纵机构及转向传动机构 (13)2.3.1转向操纵机构 (13)2.3.2转向传动机构 (14)3转向器总成方案分析 (15)3.1转向器设计要求 (15)3.2转向器总成方案设计 (16)4循环球式转向器主要尺寸参数的选择 (19)5 转向器输出力矩的确定 (23)6 轴的设计计算及校核 (24)6.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算 (24)6.1.1材料的选择 (24)6.1.2结构设计 (24)6.1.3轴的设计计算 (24)6.2 螺杆轴设计计算及主要零件的校核 (28)6.2.1材料选择 (28)6.2.2结构设计 (28)6.2.3轴的设计计算 (29)6.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核 (31)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (36)1绪论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对传动副组成，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转向装置所应用。
动力转向器功能简介及工作原理 ppt课件
动力转向器功能简介及工作原理
第三部分 动力转向器的结构
动力转向器功能简介及工作原理
动力转向器功能简介及工作原理
如图所示，转向器主要由壳体、转向螺母、摇臂轴、 转向控制阀和一些密封件、标准件组成，壳体相当于一个动 力油缸，转向螺母即是螺母，又是活塞，又是齿条，承当着 液压助力，把液压能转化为机械力；摇臂轴则把机械力转化 为力矩输出，带动横直拉杆实现车轮转动。转向控制阀负责 油液的分配，按照驾驶员的意志负责提供车轮左转向或右转 向的液压能源，相当于人的大脑指挥系统，是转向器的核心 部件，也是转向器性能集中体现之所在。
动力转向器功能简介及工作原理
常流式动力转向器按照控制阀形式可以分 为滑阀式和转阀式动力转向器；
按照动力缸、转阀和转向器的相互位置可 以分为整体式和分置式；
根据传动方式可以分为循环球式和齿轮齿 条式。
动力转向器功能简介及工作原理
我们主要介绍整体式循环球动力转向器和齿 轮齿条转向器。它集机械转向器、动力缸、转向 控制阀于一体，和转向助力泵、转向油罐、横直 拉杆、球头、油管等共同组成汽车的转向系统， 是汽车上的两大保安件之一。转向助力泵负责提 供动力源，而转向器则是转向系统的终端执行机 构。
从机械结构看，它是典型的二级减速传动机构：第一级 传动：由方向盘的旋转运动转化为转向螺母的直线运动；第 二级传动：由转向螺母的直线运动，即齿条的移动转化为扇 齿的旋转运动，从而输出力矩。根据人们驾驶车辆的习惯， 减速范围一般取16~24：1。
动力转向器功能简介及工作原理
从液压结构看，它是典型的三位四通H型方向阀。汽车 的行驶方向有三种：左转向、直线行驶、右转向，因此涉及 到的油路也必须和汽车行驶要求相一致。它的油路有四个通 道，一个是进油通道P，一个是回油通道T，一个是左转向通 道A，一个是右转向通道B。如图所示：
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。