小型汽車液壓助力轉向系統(tǒng)設計【含10張CAD圖紙】【含CAD高清圖紙和說明書】
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中國地質大學長城學院本科畢業(yè)設計文獻綜述系 別: 工程技術系 專 業(yè): 機械設計制造及其自動化姓 名: 學 號: 2015 年4月22日前言汽車在安全性、舒適性以及穩(wěn)定方面越來越受到大家的關注,汽車轉向系統(tǒng)的性能是汽車的穩(wěn)定性和安全性的重要指標之一,助力轉向,顧名思義,是協(xié)助駕駛員作汽車方向調整,為駕駛員減輕打方向盤的用力強度,降低了駕駛員的工作量,對減輕疲勞駕駛有很大的幫助。本論文首先介紹了傳統(tǒng)的汽車助力轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程,以及傳統(tǒng)的液壓助力轉向系統(tǒng)的工作原理,并在此基礎上提出了本論文的控制流量式液壓助力轉向系統(tǒng),在根據(jù)液壓系統(tǒng)圖與控制方式方面實現(xiàn)轉向助力系統(tǒng)的設計。本文在液壓控制方面與機械系統(tǒng)方面都對助力轉向控制進行了分析,對齒輪齒條式液壓動力轉向機構重點進行了分析與設計。1. 轉向系統(tǒng)分析研究轉向系是用來改變汽車的行駛方向和保持汽車的直線行駛的。它是由轉向器和轉向傳動裝置兩大部分所組成。在采用動力轉向的汽車上還有動力系統(tǒng)。根據(jù)轉向系的工作特點,對其提出如下要求:1.工作可靠。轉向系對汽車的行駛安全性影響很大,因此其零件應有足夠的強度、剛度和壽命。2.操縱輕便。這是減輕駕駛員的勞動強度和保證汽車安全行駛的重要因素之一。操縱輕便性應包含三方面內容:(l)汽車轉向時必須作用在轉向盤上的手力要小,一般最大極限值是:小客車中型載重車重型載重車采用轉向加力器、增大轉向傳動裝置的力傳動比、提高轉向器的效率(用滾動摩擦代替滑動摩擦)等都是減小轉向盤手力的有效方法。(2)汽車轉向時,轉向盤的回轉圈數(shù)要少。當汽車朝一個方向極限轉彎時,轉向盤的轉動圈數(shù)不能超過22.5圈。因此轉向系的角傳動比不宜太大。(3)汽車直線行駛時,轉向盤應穩(wěn)定,無抖動和擺動現(xiàn)象。這就要求轉向系在整車布置上與行走系統(tǒng)運動協(xié)調;汽車在轉向后,轉向盤能自動回正,要求轉向器有一定的可逆性,同時要正確地選擇前輪定位角。3.汽車轉向時要有正確的運動規(guī)律。要求合理地設計梯形機構,保證汽車在轉向時車輪是純滾動而沒有滑動。4.既要盡量減少汽車轉向輪受到的沖擊傳到方向盤上,又要保證駕駛員有正確的道路感覺。從而要求適當?shù)乜刂妻D向器的可逆程度。5.轉向系的調整應盡量少而簡單。選用那種效率特性的轉向器應有汽車用途來決定,并和轉向系方案有關。經常行駛在好路面上的轎車和市內用客車,可以采用正效率較高的、可逆程度大的轉向器。綜上最后本次設計選定循環(huán)球式轉向器。液壓式動力轉向由于油壓工作壓力高,動力缸尺寸小、質量輕,結構緊湊,油液具有不可壓縮性,靈敏度高以及油液的阻尼作用可以吸收里面的沖擊等優(yōu)點而得到廣泛應用。 機械轉向器和轉向動力缸設計成一體,并與轉向控制閥組裝在一起,這種三合一的部件稱為整體式動力轉向器(如圖3-1)。另一種方案是只將轉向控制閥同機械轉向器組合成一個部件,該部件稱為半整體式動力轉向器(如圖3-2),轉向動力缸則做成獨立部件。第三種方案是將機械轉向器作為獨立部件,而將轉向控制閥和轉向動力缸組合成一個部件,稱為轉向加力器(如圖3-3)。在分析比較上述幾種不同動力轉向機構方案時, 分置式動力轉向器由于分開布置,故其機械轉向器可以采用任何一種典型的結構;轉向器零件也不受動力缸助力載荷的影響;當汽車的轉向橋負荷過大時,可加大缸徑或增加動力缸的缸數(shù)而不影響轉向器的基本尺寸。但分置式的零件數(shù)較多,管路布置也比較復雜。在分置式的結構中,半分置式和聯(lián)閥式的應用最多,連桿式的應用最少。綜上最后本次設計的布置形式選定為半分置式。2.設計總結轉向系統(tǒng)是汽車行駛中必不可少的系統(tǒng),本次設計一開始對汽車轉向系很陌生,但本著對汽車轉向的強烈興趣和此次設計的責任感,通過大量的想關文獻參考和網絡搜索,使我逐漸認識并最終了解了汽車轉向機構。汽車轉向機構中,轎車使用的一般都是齒輪齒條式。所以本文主要以齒輪齒條式液動助力轉向轉向器為中心。按照任務書的要求對轎車助力轉向進行了分析和一些的設計,包括齒輪齒條轉向實現(xiàn)的原理以及相關零件的校核等等。還對汽車轉向系統(tǒng)的一些重要參數(shù)進行了分析,尤其像轉向系統(tǒng)的正逆效率、傳動比、最小轉彎半徑等。但是由于相關轉向設計所需的基本參數(shù)本人我法獲得,還有時間限制,以及篇幅所限,所以對一些重要參數(shù)只進行分析未能進行設計。由于轉向梯形優(yōu)化是本設計的獨立部分故被放入最后一章。為保證轎車轉向后的自動回正能力,轉向系的主銷一般都是向內傾和向后傾的,但為計算簡單,本優(yōu)化把傾角都設計為零,即設計主銷垂直。由于水平限制和相關數(shù)據(jù)的缺乏,本設計難免有諸多不足之處,肯請老師批評指正。參考文獻 1 臧杰,閻巖.汽車構造M.機械工業(yè)出版社,2005,8.2 王望予主編.汽車設計M.機械工業(yè)出版社,2004,8. 3 劉澤九.軸承應用手冊S. 北京.機械工業(yè)出版社1996.34 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊S. 北京.人民交通出版社.2001.55 劉濤主編.汽車設計M.北京大學出版社,2008,1.6 余志生 汽車理論機械工業(yè)出版社7 成大先 機械設計手冊(第三版)5
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