四輪汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器]
四輪汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,汽車,轉(zhuǎn)向,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),循環(huán),轉(zhuǎn)向器
北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目錄第1章 緒論(1)第2章 轉(zhuǎn)向系的的參數(shù)設(shè)計(jì)(4)第2.1節(jié) 轉(zhuǎn)向器的效率(4)第2.2節(jié) 轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比及其變化特性(6)第2.3節(jié) 轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定(7)第3章 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)(8)第31節(jié) 主要尺寸參數(shù)的選擇(8)第3.2節(jié) 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算(11)第4章 車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析(15)第41節(jié) 車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(15)第4.2車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析(18)第5章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)和作用(22)第51節(jié) 懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及作用(22)第52節(jié) 助力轉(zhuǎn)向器(25)第6章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及處理方法(28)第7章 結(jié)論(30)參考文獻(xiàn)(31)致謝(32)第1章 緒論轉(zhuǎn)向系是用來(lái)保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu),在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí),保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。轉(zhuǎn)向系一般由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三部分組成。操縱機(jī)構(gòu)就是所謂的方向盤(pán),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí),轉(zhuǎn)向軸和蝸桿隨著轉(zhuǎn)動(dòng),滾動(dòng)與蝸桿嚙合上下移動(dòng),使轉(zhuǎn)向搖臂擺動(dòng),推動(dòng)直拉桿前后移動(dòng)。于是轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)以轉(zhuǎn)向主銷為中心,帶動(dòng)一側(cè)前輪偏轉(zhuǎn),達(dá)到控制車輛轉(zhuǎn)向的目的。轉(zhuǎn)向器又分為傳統(tǒng)純機(jī)械式和助力式。目前使用較多的是機(jī)械式轉(zhuǎn)向器,不過(guò)近年來(lái)電動(dòng)、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向器已得到較快發(fā)展,不久的將來(lái)可以轉(zhuǎn)入商品裝車使用。電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向可以實(shí)現(xiàn)在各種行駛條件下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的力都輕便。 機(jī)械轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán),經(jīng)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。有些汽車還裝有防傷機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向減振器。采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車還裝有動(dòng)力系統(tǒng),并借助此系統(tǒng)來(lái)減輕駕駛員的手力。 對(duì)轉(zhuǎn)向系提出的要求有: (1)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),全部車輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn),任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項(xiàng)要求會(huì)加速輪胎磨損,并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。 (2)汽車轉(zhuǎn)向行駛后,在駕駛員松開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)的條件下,轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛位置,并穩(wěn)定行駛。 (3)汽車在任何行駛狀態(tài)下,轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振,轉(zhuǎn)向盤(pán)沒(méi)有擺動(dòng)。 (4)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時(shí),由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動(dòng)應(yīng)最小。 (5)保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性,具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。 (6)操縱輕便。 (7)轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后,傳給轉(zhuǎn)向盤(pán)的反沖力要盡可能小。 (8)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球頭處,有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 (9)在車禍中,當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤(pán)由于車架或車身變形而共同后移時(shí),轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。 (10)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核,保證轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。 正確設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu),可以使第一項(xiàng)要求得到保證。轉(zhuǎn)向系中設(shè)置有轉(zhuǎn)向減振器時(shí),能夠防止轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生自振,同時(shí)又能使傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的反沖力明顯降低。為了使汽車具有良好的機(jī)動(dòng)性能,必須使轉(zhuǎn)向輪有盡可能大的轉(zhuǎn)角,并要達(dá)到按前外輪車輪軌跡計(jì)算,其最小轉(zhuǎn)彎半徑能達(dá)到汽車軸距的225倍。通常用轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力大小和轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)多少兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)操縱輕便性。沒(méi)有裝置動(dòng)力轉(zhuǎn)向的轎車,在行駛中轉(zhuǎn)向,此力應(yīng)為50100N;有動(dòng)力轉(zhuǎn)向時(shí),此力在2050N。當(dāng)貨車從直線行駛狀態(tài),以10kmH速度在柏油或水泥的水平路段上轉(zhuǎn)入沿半徑為12m的圓周行駛,且路面干燥,若轉(zhuǎn)向系內(nèi)沒(méi)有裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向器,上述切向力不得超過(guò)250N;有動(dòng)力轉(zhuǎn)向器時(shí),不得超過(guò)120N。轎車轉(zhuǎn)向盤(pán)從中間位置轉(zhuǎn)到每一端的圈數(shù)不得超過(guò)20圈,貨車則要求不超過(guò)30圈1。 第2章 轉(zhuǎn)向系的的參數(shù)設(shè)計(jì) 第2.1節(jié) 轉(zhuǎn)向器的效率功率P1從轉(zhuǎn)向軸輸入,經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出所求得的效率稱為正效率,用符號(hào)+表示,+=(P1-P2)Pl;反之稱為逆效率,用符號(hào)-表示,- =(P3-P2)P3,式中,P2為轉(zhuǎn)向器中的摩擦功率;P3為作用在轉(zhuǎn)向搖臂軸上的功率。為了保證轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)輕便,要求正效率高。為了保證汽車轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤(pán)能自動(dòng)返回到直線行駛位置,又需要有一定的逆效率。為了減輕在不平路面上行駛時(shí)駕駛員的疲勞,車輪與路面之間的作用力傳至轉(zhuǎn)向盤(pán)上要盡可能小,防止打手又要求此逆效率盡可能低。(1)理論計(jì)算 轉(zhuǎn)向器的正效率+ 影響轉(zhuǎn)向器正效率的因素有:轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和制造質(zhì)量等。轉(zhuǎn)向器類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與效率。 在前述四種轉(zhuǎn)向器中,齒輪齒條式、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正效率比較高,而蝸桿指銷式特別是固定銷和蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的正效率要明顯的低些。 同一類型轉(zhuǎn)向器,因結(jié)構(gòu)不同效率也不一樣。如蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的滾輪與支持軸之間的軸承可以選用滾針軸承、圓錐滾子軸承和球軸承等三種結(jié)構(gòu)之一。第一種結(jié)構(gòu)除滾輪與滾針之間有摩擦損失外,滾輪側(cè)翼與墊片之間還存在滑動(dòng)摩擦損失,故這種轉(zhuǎn)向器的效率僅有54。另外兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器效率,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別為70和75。 轉(zhuǎn)向搖臂軸軸承的形式對(duì)效率也有影響,用滾針軸承比用滑動(dòng)軸承可使正或逆效率提高約10。轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與效率 如果忽略軸承和其它地方的摩擦損失,只考慮嚙合副的摩擦損失,對(duì)于蝸桿和螺桿類轉(zhuǎn)向器,其效率可用下式計(jì)算 (2.1)式(2.1)中,為蝸桿的螺線導(dǎo)程角,為摩擦角,=arctanf,f為摩擦因數(shù)。轉(zhuǎn)向器逆效率-根據(jù)逆效率大小不同,轉(zhuǎn)向器又有可逆式、極限可逆式和不可逆式之分。 路面作用在車輪上的力,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向系可大部分傳遞到轉(zhuǎn)向盤(pán),這種逆效率較高的轉(zhuǎn)向器屬于可逆式。它能保證轉(zhuǎn)向后,轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤(pán)自動(dòng)回正。這既減輕了駕駛員的疲勞,又提高了行駛安全性。但是,在不平路面上行駛時(shí),車輪受到的沖擊力,能大部分傳至轉(zhuǎn)向盤(pán),造成駕駛員“打手”,使之精神狀態(tài)緊張,如果長(zhǎng)時(shí)間在不平路面上行駛,易使駕駛員疲勞,影響安全駕駛。屬于可逆式的轉(zhuǎn)向器有齒輪齒條式和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。 不可逆式轉(zhuǎn)向器,是指車輪受到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向器。該沖擊力由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件承受,因而這些零件容易損壞。同時(shí),它既不能保證車輪自動(dòng)回正,駕駛員又缺乏路面感覺(jué);因此,現(xiàn)代汽車不采用這種轉(zhuǎn)向器。 極限可逆式轉(zhuǎn)向器介于上述兩者之間。在車輪受到?jīng)_擊力作用時(shí),此力只有較小一部分傳至轉(zhuǎn)向盤(pán)。它的逆效率較低,在不平路面上行駛時(shí),駕駛員并不十分緊張,同時(shí)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件所承受的沖擊力也比不可逆式轉(zhuǎn)向器要小。 如果忽略軸承和其它地方的摩擦損失,只考慮嚙合副的摩擦損失,則逆效率可用式(2.2)計(jì)算: (2.2)式(2.1)和式(2.2)表明:增加導(dǎo)程角,正、逆效率均增大。受-增大的影響,不宜取得過(guò)大。當(dāng)導(dǎo)程角小于或等于摩擦角時(shí),逆效率為負(fù)值或者為零,此時(shí)表明該轉(zhuǎn)向器是不可逆式轉(zhuǎn)向器。為此,導(dǎo)程角必須大于摩擦角。通常螺線導(dǎo)程角選在810之間。(2)本文設(shè)計(jì)計(jì)算由于本文采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,設(shè)計(jì)計(jì)算如下:摩擦系數(shù)可取值為0.042,蝸桿的螺線導(dǎo)程角取值為10所以摩擦角也就是轉(zhuǎn)向器的正效率轉(zhuǎn)向器的逆效率第2.2節(jié) 轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比及其變化特性轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比(1)此輕型卡車的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的總?cè)?shù)定為6圈(2)轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比取值為25(3)轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑為400(4)車輪轉(zhuǎn)臂=50(5)轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長(zhǎng)與搖臂長(zhǎng)之比=值大約在0.851.1之間,所以可取為1。所以轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比 所以轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比 第2.3節(jié) 轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定2.3.1 轉(zhuǎn)向阻力矩(),即 其中, 為輪胎和路面的滑動(dòng)摩擦因數(shù),取0.7;為轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷,本車為14216N;P為輪胎氣壓,取0.8;所以, =()2.3.2 作用在方向盤(pán)上的手力為 轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長(zhǎng)與搖臂長(zhǎng)之比=值大約在0.851.1之間,所以可取為1;轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑為400;轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比取值為25;轉(zhuǎn)向器的正效率=80%; 所以,= 以上就是本文所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向系的參數(shù)設(shè)計(jì)。第3章 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器有很多種,包括齒輪齒條式,循環(huán)球式,助力轉(zhuǎn)向器,本問(wèn)所設(shè)計(jì)的是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,它的傳動(dòng)效率比較高。第31節(jié) 主要尺寸參數(shù)的選擇3.1.1螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副(1) 鋼球中心距D、螺桿外徑D,、螺母內(nèi)徑D2尺寸D、Dl、D2如圖3.1.1所示。鋼球中心距是基本尺寸,螺桿外徑D1、螺母內(nèi)徑D2及鋼球直徑d對(duì)確定鋼球中心距D的大小有影響,而D又對(duì)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)尺寸和強(qiáng)度有影響。在保證足夠的強(qiáng)度條件下,盡可能將D值取小些。選取D值的規(guī)律是隨著扇齒模數(shù)的增大,鋼球中心距D也相應(yīng)增加。設(shè)計(jì)時(shí)先參考同類型汽車的參數(shù)進(jìn)行初選,經(jīng)強(qiáng)度驗(yàn)算后,再進(jìn)行修正。螺桿外徑Dl通常在2038mm范圍內(nèi)變化,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷的不同來(lái)選定。螺母內(nèi)徑D2應(yīng)大于Dl,一般要求D2-Dl= (510)D.圖3.1 螺母,鋼球傳動(dòng)副(2) 鋼球直徑d及數(shù)量n 鋼球直徑尺寸d取得大,能提高承載能力,同時(shí)螺桿和螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向器的尺寸也隨之增大。鋼球直徑應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),一般常在79mm范圍內(nèi)選用。增加鋼球數(shù)量n,能提高承載能力,但使鋼球流動(dòng)性變壞,從而使傳動(dòng)效率降低。因?yàn)殇撉虮旧碛姓`差,所以共同參加工作的鋼球數(shù)量并不是全部鋼球數(shù)。經(jīng)驗(yàn)證明,每個(gè)環(huán)路中的鋼球數(shù)以不超過(guò)60粒為好。為保證盡可能多的鋼球都承載,應(yīng)分組裝配。每個(gè)環(huán)路中的鋼球數(shù)可用下式計(jì)算 (3.1) 式(3.1)中,D為鋼球中心距;W為一個(gè)環(huán)路中的鋼球工作圈數(shù);n為不包括環(huán)流導(dǎo)管中的鋼球數(shù);0為螺線導(dǎo)程角,常取0=58,則cos01。(3) 滾道截面當(dāng)螺桿和螺母各由兩條圓弧組成,形成四段圓弧滾道截面時(shí),見(jiàn)圖720,鋼球與滾道有四點(diǎn)接觸,傳動(dòng)時(shí)軸向間隙最小,可滿足轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程小的要求。圖中滾道與鋼球之間的間隙,除用來(lái)貯存潤(rùn)滑油之外,還能貯存磨損雜質(zhì)。為了減少摩擦,螺桿和螺母溝槽的半徑R2應(yīng)大于鋼球半徑d/2,一般取R2 =(051053)d。圖3.2四段圓弧滾道截面(4) 接觸角 鋼球與螺桿滾道接觸點(diǎn)的正壓力方向與螺桿滾道法面軸線間的夾角稱為接觸角,如圖720所示。角多取為45,以使軸向力和徑向力分配均勻。(5) 螺距P和螺旋線導(dǎo)程角 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角,對(duì)應(yīng)螺母移動(dòng)的距離S為 (3.2)式(3.2)中,P為螺紋螺距。與此同時(shí),齒扇節(jié)圓轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)等于s,相應(yīng)搖臂軸轉(zhuǎn)過(guò)角,其間關(guān)系可表示如下 (3.3)式(3.3)中,r為齒扇節(jié)圓半徑。 聯(lián)立式(3.2)、式(3.3)得,將對(duì),求導(dǎo)得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iw為 (3.4)由式(3.4)可知,螺距P影響轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的值。在螺距不變的條件下,鋼球直徑d越大,圖719中的尺寸b越小,要求。螺距P一般在1218mm內(nèi)選取。 前已述及導(dǎo)程角對(duì)轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率有影響,此處不再贅述。(6) 工作鋼球圈數(shù)W 多數(shù)情況下,轉(zhuǎn)向器用兩個(gè)環(huán)路,而每個(gè)環(huán)路的工作鋼球圈數(shù)W又與接觸強(qiáng)度有關(guān):增加工作鋼球圈數(shù),參加工作的鋼球增多,能降低接觸應(yīng)力,提高承載能力;但鋼球受力不均勻、螺桿增長(zhǎng)而使剛度降低。工作鋼球圈數(shù)有15和25圈兩種。(7)本文設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)此設(shè)計(jì)輕卡的基本參數(shù)查設(shè)計(jì)手冊(cè)計(jì)算分析得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)如表3.1.1:表3.1.1 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)表1.齒扇模數(shù)/4.02.搖臂直徑/303.剛球中心距/254.螺桿外徑/255.剛球直徑/6.3506.螺母內(nèi)徑/27.57.螺距/9.5258.工作圈數(shù)/1.59.環(huán)流行數(shù)/210.螺母長(zhǎng)度/4611.齒扇齒數(shù)/511.齒扇整圓齒數(shù)/1312.齒扇壓力角/13.切削交/14.齒扇寬/2514每個(gè)環(huán)路中鋼球數(shù)19第3.2節(jié) 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算3.2.1 鋼球與滾道之間的接觸應(yīng)力用下式計(jì)算鋼球與滾道之間的接觸應(yīng)力也就是 (3.5) 式(3.5)中,k為系數(shù);R2為滾道截面半徑;r為鋼球半徑;Rl為螺桿外半徑;E為材料彈性模量,等于;F3為鋼球與螺桿之間的正壓力,可用下式計(jì)算 (3.6)式(3.6)中,為螺桿螺線導(dǎo)程角;為接觸角;n為參與工作的鋼球數(shù);F2為作用在螺桿上的軸向力,見(jiàn)圖3.1.3 (3.7)當(dāng)接觸表面硬度為5864HRC時(shí),許用接觸應(yīng)力 =2500Nmm2。圖3.1.3 螺桿受力簡(jiǎn)圖所以可以根據(jù)公式(3.5),(3.6),(3.7)計(jì)算出剛球與滾道之間的接觸應(yīng)力:式(3.5)中,取為剛球直徑6.350;取為螺桿外徑 25;k為系數(shù),根據(jù)由1查表取k為1.8;E為材料彈性模量,等于。式(3.7)中,為作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力111N;為方向盤(pán)半徑200;為螺旋線導(dǎo)程角取;為剛球與滾道間的接觸角為;為參與工作的剛球數(shù);為剛球接觸點(diǎn)至螺桿中心線之距離為10.90。所以,=1027(N)故=強(qiáng)度校核由于當(dāng)剛球與滾道的接觸表面的硬度為HRC5864時(shí),許用接觸應(yīng)力可取為。取=3500所以 ,故剛球與滾道之間的接觸應(yīng)力強(qiáng)度滿足要求。3.2.2循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度校核齒的彎曲應(yīng)力用下式計(jì)算齒扇齒的彎曲應(yīng)力 (3.8)式(3.8)中,F(xiàn)為作用在齒扇上的圓周力H為齒扇的齒高b為齒扇的齒寬s為基圓齒厚。許用彎曲應(yīng)力為=540Nmm2. 螺桿和螺母用20CrMnTi鋼制造,表面滲碳。前軸負(fù)荷不大的汽車,滲碳層深度在0812mm;前軸負(fù)荷大的汽車,滲碳層深度在105145mm。表面硬度為5863HRC。 此外,應(yīng)根據(jù)材料力學(xué)提供的公式,對(duì)接觸應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。所以許用彎曲應(yīng)力齒的彎曲應(yīng)力滿足要求。所以此循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度滿足要求。第4章 車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析第41節(jié) 車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 車輛前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為一個(gè)兩搖桿長(zhǎng)度相等的的雙搖桿機(jī)構(gòu),見(jiàn)圖4.1和圖4.2,其中代表車輛轉(zhuǎn)彎最小半徑,H代表車輛軸距,L代表車輛車距(兩支點(diǎn)間的距離),L1,L3代表?yè)u桿的長(zhǎng)度,L2代表連桿長(zhǎng)度、代表車輛直線行駛時(shí)兩搖桿的轉(zhuǎn)角,代表車輛車輛處于最小轉(zhuǎn)彎半徑時(shí),與兩搖桿固聯(lián)的兩前輪軸的擺角。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí),與兩搖桿固聯(lián)的兩前輪的擺角不相等,兩前輪軸線的延長(zhǎng)線相交與P點(diǎn)。如P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡能落在兩后輪軸線的延長(zhǎng)線上,則整個(gè)車身可以看作是繞P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),4個(gè)車輪都能在地面上做純滾動(dòng),這樣可以降低車胎因?yàn)楹偷孛婊瑒?dòng)而造成的損傷。下面我們將探討如何設(shè)計(jì)該雙搖桿機(jī)構(gòu),使得車輛在轉(zhuǎn)向時(shí),兩前輪軸線焦點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡能落在兩后輪軸線的延長(zhǎng)線上,或者盡量接近兩后輪軸線的延長(zhǎng)線。圖 4.1 車輛前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)圖4.2 車輛前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)極限位置4.1.1本文車輛轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)利用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法,在給定車輛技術(shù)參數(shù)(最小轉(zhuǎn)彎半徑、軸距H、輪距L)的變動(dòng)范圍內(nèi)連續(xù)取值。通過(guò)設(shè)計(jì)確定相應(yīng)搖桿,的長(zhǎng)度,優(yōu)化的目的是確定這樣一組參數(shù),使得兩前輪軸線的延長(zhǎng)線交點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡與兩后輪軸線的延長(zhǎng)線偏離最小,設(shè)計(jì)過(guò)程如下:從分析便利考慮,將缺點(diǎn)搖桿,長(zhǎng)度轉(zhuǎn)為確定搖桿L1長(zhǎng)度和搖桿轉(zhuǎn)角,參看圖4.1有: (4.1) 當(dāng)車輛處于最小轉(zhuǎn)彎半徑時(shí),與兩搖桿固聯(lián)的兩前輪軸的擺角與車輛技術(shù)參數(shù)的關(guān)系: (4.2) (4.3) 當(dāng)車輛處于圖4.1,圖4.2所示位置時(shí),搖桿轉(zhuǎn)角的數(shù)學(xué)表達(dá)式: (4.4) (4.5) (4.6) (4.7) 確定B2,C2的坐標(biāo),見(jiàn)圖4.2: (4.8) (4.9)按照四桿機(jī)構(gòu)要求:,故有: 即: (4.10) 參看圖4.2,依據(jù)連桿與搖桿的斜率相等,列出方程式: 搖桿的斜率 (4.11)連桿的斜率 (4.12)由于 故有: (4.13)式(4.10),(4.13)是含有兩個(gè)未知量和的方程組,故當(dāng)給定最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin、軸距H、輪距L時(shí),將它們分別代入(4.2)(4.9),并連列求解方程組(4.10)和(4.13),即可求出相應(yīng)的搖桿長(zhǎng)度L1和L2長(zhǎng)度。本文計(jì)算在這篇文章,取最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin=3200mm,軸距H=1500mm,輪距L=1800mm,將他們分別代入(4.2)(4.9)式,并聯(lián)立求解方程組(4.10)和(4.13)可得和,但要考慮實(shí)際情況,所以在這里我們先確定的長(zhǎng)度令=300mm,所以利用以上公式可以求出搖桿轉(zhuǎn)角 =69.84L2=843.25mm, = 27.95, =40.17.第4.2車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析 給出一組車輛技術(shù)參數(shù):最小轉(zhuǎn)彎半徑、軸距、輪距、搖桿,即可得到一個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。運(yùn)行該機(jī)構(gòu)就可以得到兩前輪軸線交點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡,并可以觀察P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡和兩后輪軸線的延長(zhǎng)線接近的程度,從而比較轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)性能的優(yōu)劣。 下面我們定性的分析一組車輛技術(shù)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)向性能的影響2:(1)最小半徑Rmin=3200mm,軸距H=1500mm,輪距L=1800mm,搖桿的長(zhǎng)度依次取200mm,300mm,400mm時(shí)兩前輪軸線交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡的變化(見(jiàn)表4.1.1)表4.1 兩前輪軸線交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡的變化表分析表4.1.1,比較軸距H和Y坐標(biāo)值,可以定性的認(rèn)為搖桿取值越小,其P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡越接近后兩輪軸線的延長(zhǎng)線。對(duì)于其它的情況,我們也可以分析一下:(2)最小半徑=3200mm,軸距H=1500mm,搖桿=200mm,輪距L取850mm,1050mm,1250mm時(shí),P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的變化見(jiàn)表4.1.2: 通過(guò)分析表4.1.2,比較軸距H和Y坐標(biāo)值,可以定性的認(rèn)為輪距L越小,其P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)越接近后兩輪軸線的延長(zhǎng)線。 (3)軸距H=1500mm,輪距L=850mm,搖桿=200mm,最小轉(zhuǎn)彎半徑依次取2600mm,3200mm,2800mm時(shí)兩前輪交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡的變化見(jiàn)表4.1.3。 通過(guò)對(duì)表4.1.3的分析,比較軸距H和Y坐標(biāo)值,可以定性的認(rèn)為最小轉(zhuǎn)彎半徑取值越大,其P點(diǎn)的 運(yùn)動(dòng)軌跡就越接近后兩輪軸線的延長(zhǎng)線。表4.2 兩前輪軸線交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡的變化表表4.3 兩前輪軸線交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡的變化表(4)最小轉(zhuǎn)彎半徑=3800mm,輪距L=850mm,搖桿=200mm,軸距H依次取1200mm,1500mm,1800mm時(shí)兩前輪軸線交點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡的變化見(jiàn)表4.1.4: 通過(guò)對(duì)表4.1.4的分析,比較車輛軸距H與Y坐標(biāo)值,可以定性的認(rèn)為軸距H越小,其P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡就越接近兩后輪軸線的延長(zhǎng)線。表4.4 兩前輪軸線交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡的變化表 結(jié)論 由此可以看出,車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)處于最小轉(zhuǎn)彎半徑位置時(shí),兩前輪軸線延長(zhǎng)線交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以落在兩后輪軸線延長(zhǎng)線上,從而4個(gè)輪子都能在地面上做純滾動(dòng)。而車輛前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)處于其他位置時(shí),兩前輪軸線延長(zhǎng)線交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不能落在兩后輪軸線延長(zhǎng)線上,但是可以通過(guò)合適的選擇車輛技術(shù)參數(shù),使得兩前輪延長(zhǎng)線交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡落在兩后輪軸線延長(zhǎng)線上,那么4個(gè)輪子在地面上就可以做近似的純滾動(dòng)。 搖桿長(zhǎng)度不同,可以得到不同的雙搖桿機(jī)構(gòu)。通過(guò)觀察該機(jī)構(gòu)兩前輪軸線延長(zhǎng)線交點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡與兩后輪軸線延長(zhǎng)線接近程度來(lái)判斷轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能的優(yōu)劣。 車輛前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)性能,應(yīng)該盡可能的縮小搖桿長(zhǎng)度,縮小軸距及輪距,加大最小轉(zhuǎn)彎半徑。第5章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)和作用第51節(jié) 懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及作用5.1.1非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及作用3汽車轉(zhuǎn)向時(shí),要使各車輪都只滾動(dòng)不滑動(dòng),各車輪必須圍繞一個(gè)中心點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),如圖5.1.1所示。顯然這個(gè)中心要落在后軸中心線的延長(zhǎng)線上,并且左、右前輪也必須以這個(gè)中心點(diǎn)O為圓心而轉(zhuǎn)動(dòng)。為了滿足上述要求,左、右前輪的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如下關(guān)系:圖5.1 車輛轉(zhuǎn)角關(guān)系圖 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3轉(zhuǎn)向節(jié)臂4和轉(zhuǎn)向梯形(如圖5.1.2所示)。在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下,由轉(zhuǎn)向橫拉桿6和左、右梯形臂5組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后,如圖5.2a所示。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時(shí),梯形臂5與橫拉桿6在與道路平行的平面(水平面)內(nèi)的交角90。在發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動(dòng)橋的情況下,為避免運(yùn)動(dòng)干涉,往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前,此時(shí)上述交角90,如圖5.2b所示。若轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng),而是在與道路平行的平面向左右搖動(dòng),則可將轉(zhuǎn)向直拉桿3橫置,并借球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿6,從而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 5.2轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖5.1.2獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及作用 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛時(shí),每個(gè)轉(zhuǎn)向輪都需要相對(duì)于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng),因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開(kāi)式的。與此相應(yīng),轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開(kāi)式的,如圖5.1.3所示:1.轉(zhuǎn)向搖臂 2.轉(zhuǎn)向直拉桿 3.左轉(zhuǎn)向橫拉桿 4.右轉(zhuǎn)向橫拉桿 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.搖桿 8.懸架左擺臂 9.懸架右擺臂 10.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖5.3 轉(zhuǎn)向梯形示意圖轉(zhuǎn)向直拉桿的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來(lái)的力和運(yùn)動(dòng)傳給轉(zhuǎn)向梯形臂(或轉(zhuǎn)向節(jié)臂)。它所受的力既有拉力、也有壓力,因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼材制造的,以保證工作可靠。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖5.1.4所示。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對(duì)于車架跳動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)動(dòng),為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉,上述三者間的連接都采用球銷。1.螺母 2.球頭銷 3.橡膠防塵墊 4.螺塞 5.球頭座 6.壓縮彈簧 7.彈簧座 8.油嘴 9.直拉桿體 10.轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷圖5.4 直拉桿典型機(jī)構(gòu)圖隨著車速的提高,現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時(shí)會(huì)產(chǎn)生擺振(轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動(dòng),甚至引起整車車身的振動(dòng)),這不僅影響汽車的穩(wěn)定性,而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是克服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身(或前橋)鉸接,另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿(或轉(zhuǎn)向器)鉸接.1.連接環(huán)襯套 2.連接環(huán)橡膠套 3.油缸4.壓縮閥總成 5.活塞及活塞桿總成 6.導(dǎo)向座 7.油封 8.擋圈 9.軸套及連接環(huán)總成10.橡膠儲(chǔ)液缸圖5.5減震器圖第52節(jié) 助力轉(zhuǎn)向器 目前為了減輕轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員作用到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力和提高行駛安全性,在有些汽車上裝設(shè)了動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(雖然本人這次設(shè)計(jì)中沒(méi)有使用助力轉(zhuǎn)向器)。中級(jí)以上轎車,由于對(duì)其操縱輕便性的要求越來(lái)越高,采用或者可供選裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的逐漸增多。轉(zhuǎn)向軸軸載質(zhì)量超過(guò)的貨車可以采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向,當(dāng)超過(guò)4t時(shí)應(yīng)該采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)(或電機(jī))的動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),它是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是(如圖5.2.1所示):轉(zhuǎn)向油泵5、轉(zhuǎn)向油管4、轉(zhuǎn)向油罐6以及位于整體式轉(zhuǎn)向器10內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)1時(shí),轉(zhuǎn)向搖臂9擺動(dòng),通過(guò)轉(zhuǎn)向直拉桿11、橫拉桿8、轉(zhuǎn)向節(jié)臂7,使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn),從而改變汽車的行駛方向。1.方向盤(pán) 2.轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向中間軸 4.轉(zhuǎn)向油管 5.轉(zhuǎn)向油泵 6.轉(zhuǎn)向油罐 7.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 8.轉(zhuǎn)向橫拉桿 9.轉(zhuǎn)向搖臂 10.整體式轉(zhuǎn)向器 11.轉(zhuǎn)向直拉桿 12.轉(zhuǎn)向減振器圖5.6 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)圖與此同時(shí),轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用力,幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操縱。這樣,為了克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩,駕駛員需要加于轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力矩,比用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),葉片在離心力及高壓油的作用下緊貼在定子的內(nèi)表面上。其工作容積開(kāi)始由小變大,從吸油口吸進(jìn)油液;而后工作容積由大變小,壓縮油液,經(jīng)壓油口向外供油。由于轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周,每個(gè)工作腔都各自吸、壓油兩次,故將這種型式的葉片泵稱為雙作用式葉片泵。雙作用葉片泵有兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū),并且各自的中心角是對(duì)稱的,所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力互相平衡。因此,這種油泵也稱為卸荷式葉片泵(如圖5.2.2所示):1. 進(jìn)油口 2.葉片 3.定子 4.出油口 5.轉(zhuǎn)子圖5.7 卸荷式葉片泵汽車直線行駛時(shí),閥芯與閥套的位置關(guān)系如圖5.2.3中所示。自泵來(lái)的液壓油經(jīng)閥芯與閥套間的間隙,流向動(dòng)力缸兩端,動(dòng)力缸兩端油壓相等。駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí),閥芯與閥套的相對(duì)位置發(fā)生改變,使得大部分或全部來(lái)自泵的液壓油流入動(dòng)力缸某一端,而另一端與回油管路接通,動(dòng)力缸促進(jìn)汽車左傳或右轉(zhuǎn)。圖5.8 閥套與閥芯的位置關(guān)系圖 轉(zhuǎn)向油泵是助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力源。轉(zhuǎn)向油泵經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥向轉(zhuǎn)向助力缸提供一定壓力和流量的工作油液。目前,轉(zhuǎn)向油泵大多采用雙作用式葉片泵。這種油泵有兩種結(jié)構(gòu)型式,一種是潛沒(méi)式轉(zhuǎn)向油泵,另一種為非潛沒(méi)式轉(zhuǎn)向油泵。本圖5.2.4所示為潛沒(méi)式油泵,它與貯液罐是一體的,即油泵潛沒(méi)在貯液罐的油液中;非潛沒(méi)式轉(zhuǎn)向油泵的貯液罐與轉(zhuǎn)向油泵分開(kāi)安裝,用油管與轉(zhuǎn)向油泵相連接。l.驅(qū)動(dòng)軸 2.殼體 3.前配油盤(pán) 4. 葉片 5.儲(chǔ)油罐 6.定子 7.后配油盤(pán) 8.后蓋 9.彈簧 10.管接頭 11.柱塞 12.閥桿 13.鋼球 14.轉(zhuǎn)子 A.出油口 B.出油腔 C.進(jìn)油腔 D.油道 H.主量孔圖5.9 非潛式轉(zhuǎn)向油泵圖第6章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及處理方法 在汽車行駛時(shí),轉(zhuǎn)向系經(jīng)常發(fā)生各種故障,總結(jié)如下幾點(diǎn)常見(jiàn)故障以及處理方法4。 汽車轉(zhuǎn)向系常見(jiàn)故障主要是:方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)大、操縱不穩(wěn)定、前輪擺頭、跑偏、轉(zhuǎn)向沉重等。方向盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)大,操縱不穩(wěn)定檢查轉(zhuǎn)向泵球頭、主銷和襯套、車輪軸承等處磨損情況,如磨損嚴(yán)重或間隙超限,應(yīng)調(diào)整修理。如無(wú)過(guò)大磨損或間隙時(shí),則應(yīng)檢查:第一,轉(zhuǎn)向器蝸輪蝸桿磨損情況,或間隙是否符合規(guī)定,如間隙過(guò)大應(yīng)調(diào)整;第二,轉(zhuǎn)向裝置連接部分的磨損情況,或是否調(diào)整得過(guò)松;第三,轉(zhuǎn)向器安裝部位是否松動(dòng);第四,轉(zhuǎn)向垂臂有松動(dòng)。要先檢查車輪的動(dòng)平衡。輪胎裝配是否正確,檢查輪胎磨損是否均勻;檢查平衡塊裝配是否正確。應(yīng)檢查車輪輪輞有否變形;車輪有否橫向偏擺或徑向擺動(dòng);減震器有否松動(dòng)或磨損;轉(zhuǎn)向橫、直拉桿球節(jié),或轉(zhuǎn)向器裝配有否松動(dòng);彈簧鋼板的U形螺栓、中心夾緊螺栓是否有松動(dòng)或損壞;后傾角是否正確;輪胎氣壓是否正確。除按高速擺頭檢查項(xiàng)目中的內(nèi)容外,特別要著重檢查下列各頂:輪胎氣壓是否正確;轉(zhuǎn)向節(jié)軸承有否松動(dòng);轉(zhuǎn)向橫、直拉桿球節(jié)有否松動(dòng);轉(zhuǎn)向器裝配是否有松動(dòng);彈簧鋼板的U形螺栓、中心夾緊螺栓是否有松動(dòng)或損壞;彈簧鋼板是否發(fā)生殘余變形。3、汽車跑偏汽車行駛時(shí)跑偏,可檢查下列各項(xiàng):輪胎氣壓是否相等或輪胎直徑是否相等;車輪軸承是否一邊過(guò)緊;彈簧鋼板是否兩邊彈力不均或變形;前束是否正確,外傾角是否相等;轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向節(jié)有否變曲或變形;后橋軸管有否彎曲;兩邊軸距是否相等。對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)而言,它又有以下幾個(gè)常見(jiàn)的故障:(1) 轉(zhuǎn)向沉重動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)中有空氣,排除的方法有擰松放氣螺釘,使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)下工作,反復(fù)將方向盤(pán)左、右打到底,觀察油泵儲(chǔ)油室,直到?jīng)]有氣泡排除為止,擰緊放氣螺釘。動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓缺油,排除的方法是檢查油罐中油面高度,正常油面高度應(yīng)該位于油標(biāo)尺上、下標(biāo)記之間,加油后如果發(fā)現(xiàn)有泄露應(yīng)該即使更換相關(guān)零件或送去修理。油泵溢流閥或限壓閥卡死,排除的方法是檢查、拆洗溢流閥使其正常工作。油罐中濾芯堵塞,使油泵供油不足,排除的方法是檢查更換濾芯。液壓管路堵塞,排除的方法是檢查,清洗,疏通堵塞的管路。(2)左右轉(zhuǎn)向輕重不同:液壓油臟污使轉(zhuǎn)向控制閥運(yùn)動(dòng)受到阻滯,排除的方法是更換液壓油,排盡轉(zhuǎn)向器中的油,然后在怠轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)使油面恢復(fù)正常。扭桿永久變形、失效或扭桿和軸套配合位置有誤差,排除的方法是更換新的螺桿總成。轉(zhuǎn)向控制閥不平衡或磨損,排除的方法是檢查并更換。(3)其他一些故障以及排除的方法和前面所講過(guò)的類似。第7章 結(jié)論 本文主要講述了汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分析,同時(shí)還有各部分組成部分的選擇,以及它們的作用,并且也講述了一些汽車轉(zhuǎn)向系常見(jiàn)的故障及排除的方法。由以上內(nèi)容我們可以知道,汽車轉(zhuǎn)向時(shí),要使各車輪都只滾動(dòng)不滑動(dòng),因?yàn)榛瑒?dòng)會(huì)加快輪胎的磨損,并且會(huì)降低汽車行駛的穩(wěn)定性,而要讓汽車在轉(zhuǎn)向過(guò)程中做到純滾動(dòng)而不滑動(dòng)就要滿足一定的條件,也就是各車輪必須圍繞一個(gè)中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)這個(gè)中心要落在后軸中心線的延長(zhǎng)線上,并且左、右前輪也必須以這個(gè)中心點(diǎn)為圓心而轉(zhuǎn)動(dòng)。而有上面第4章所顯示的結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)基本上滿足以上條件,也就是能實(shí)現(xiàn)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)純滾動(dòng)。因此我們也可以說(shuō)判斷一個(gè)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能的優(yōu)劣就是看它的兩前輪軸線的交點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡和后兩輪軸線的延長(zhǎng)線的接近情況,同樣我們用實(shí)驗(yàn)表面只要改變車輛的技術(shù)參數(shù)就能改善車輛的轉(zhuǎn)向性能,也就是說(shuō)應(yīng)該盡可能的縮小搖桿長(zhǎng)度,縮小軸距及輪距,加大最小轉(zhuǎn)彎半徑。 對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向而言,雖然在這片文章并沒(méi)有設(shè)計(jì),但它是現(xiàn)在好多高級(jí)汽車以及大型汽車所運(yùn)用的,它的發(fā)展前景也是很大的,因?yàn)樗梢怨?jié)省駕駛員的體力,使汽車的轉(zhuǎn)向更為輕松。參考文獻(xiàn)1. 劉惟信 汽車設(shè)計(jì)M 北京:清華大學(xué)出版社,2001.72. 周全申,喬永欽,朱琳 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Agricultural Robotic Platform with Four Wheel Steering for Weed DetectionJ ScienceDirect,2004,125-136致謝 經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了,在此本人要感謝所有輔導(dǎo)我的老師,是他們教會(huì)了做研究的方法,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程是他們給我提供了很大的幫助,幫助我順利完成所研究的課題,同時(shí)本人還要感謝學(xué)校這四年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng),以及給本人鍛煉的機(jī)會(huì),讓本人在以后的生活或者工作中,能夠積累一定的實(shí)踐和研究基礎(chǔ)。同時(shí)本人還要感謝我的同學(xué)和朋友,在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,他們也給予我很大的幫助,最后本人還要感謝我的父母,是他們給了本人上大學(xué)的機(jī)會(huì),讓我得到鍛煉,在以后的工作中,我將用我的努力和積極來(lái)回報(bào)所有幫助本人的人。33
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