汽車動力轉(zhuǎn)向器優(yōu)化匹配設(shè)計

1、汽車動力轉(zhuǎn)向器優(yōu)化匹配設(shè)計邵奎柱,李勇(南京依維柯汽車有限公司,南京210038摘要:關(guān)鍵詞:中圖分類號:文獻標(biāo)識碼:文章編號:分析常規(guī)汽車動力轉(zhuǎn)向器應(yīng)用存在的問題,闡述帶卸荷閥動力轉(zhuǎn)向器應(yīng)用的特性及優(yōu)點。動力轉(zhuǎn)向器;結(jié)構(gòu);匹配;優(yōu)化設(shè)計;卸荷閥U463.43A 1006-3331(201005-0020-03客車技術(shù)與研究BUS TECHNOLOGY AND RESEARCH第5期No .5201020作者簡介:邵奎拄(1978-,男,產(chǎn)品開發(fā)部副部長。Abstract:Key words:The article briefly analyzes the problems of conven

2、tional auto power steering gear,and elaboratesits features and advantages with the unloading valve steering gear.power steering gear;structure;match;optimal design;unloading valveOptimization Match Design of Auto Power Steering GearSHAO Kui-zhu,LI Yong(NAVECO Ltd,Nanjing 210038,China本文以汽車動力轉(zhuǎn)向器內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3、和支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計為出發(fā)點,闡述動力轉(zhuǎn)向器在車橋限位時轉(zhuǎn)向器輸出力階躍變化的必要性:高操作可識別性,駕駛員可以明顯感覺到轉(zhuǎn)向是否已轉(zhuǎn)到極限位置;中斷力的傳遞,提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可靠性,延長系統(tǒng)使用壽命,尤其轉(zhuǎn)向搖臂、直拉桿球頭、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、梯形臂R M =,Nm R 式中輪胎和路面間的滑動摩擦系數(shù),常取0.7;前軸負(fù)荷,N;輪胎氣壓,Pa。f G P 1f 3G 13p M =0.7/3(4500×9.8/810000=2401Nm R 31.3轉(zhuǎn)向器輸出最大力矩轉(zhuǎn)向器在車橋轉(zhuǎn)到極限位置時,輸出最大轉(zhuǎn)向力矩。此時,常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輸出最大轉(zhuǎn)向力矩為系統(tǒng)助力液壓達到15MPa、瞬間機械手力可達24

4、5700N。1液壓助力輸出最大力矩:M =p DR/4=3.14×15×10×0.09×0.045×0.9/4=3863Nm(計算時螺桿面積忽略。式中工作油缸壓力,Pa;動力缸內(nèi)徑,m;齒扇圓分度圓半徑,m;效率,0.9。2手力輸出最大力矩:=700×0.25×18.72×0.9=2948.4Nm。在此情況下,應(yīng)取駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤輪緣上的最大瞬時力。根據(jù)試驗資料,此力取700N作為對轉(zhuǎn)向裝置中動力缸以前零件的計算載荷。3轉(zhuǎn)向器輸出最大力矩:=+=3863+2948.4=6811.4Nm。d h h s w d h

5、 262P D R M F R i M M M 表1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)項目參數(shù)轉(zhuǎn)向器角傳動比,i W /助力缸徑,mm 18.72/90轉(zhuǎn)向搖臂長,mm /搖臂擺角,°195/±47轉(zhuǎn)向油泵最大工作壓力,MPa/轉(zhuǎn)向節(jié)臂長,mm 15/231轉(zhuǎn)向盤直徑Rs,mm/前橋設(shè)計載荷,kg 500/4500輪胎型號/輪胎設(shè)計氣壓,kPa 8.25-20/810 在齒條活塞上加工溢流通路,在通路兩端內(nèi)鑲閥座,滑閥與閥座之間為過盈配合,轉(zhuǎn)向器裝車后需要第一時間進行調(diào)整。正常轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)向器齒條活塞向上或下移動,活塞兩側(cè)形成高、低壓腔,高壓腔側(cè)液壓油頂開卸荷閥閥芯,高壓油經(jīng)溢流通路至低壓側(cè)卸荷閥

6、,低壓腔側(cè)卸荷閥不通;當(dāng)轉(zhuǎn)向器達到左或右轉(zhuǎn)向的極限時,閥芯由于轉(zhuǎn)向器腔臂限位縮進閥座內(nèi),導(dǎo)通低壓側(cè)卸荷閥,高低壓腔油壓壓差迅速降低。帶角度卸荷裝置的轉(zhuǎn)向器首次調(diào)整:在發(fā)動機熄火狀態(tài)下,順時針(逆時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤,使齒條活塞向上(下移動,閥芯、滑閥會依次碰到殼體端面(或殼體限位螺釘,此時手感阻力會加大,繼續(xù)用力(大約1216Nm轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤,使滑閥克服過盈力向閥座內(nèi)移動,直到車輪限位螺釘接觸到橋限位凸臺為止,即向右(左方向卸荷位置調(diào)整完畢?？梢妿逗裳b置轉(zhuǎn)向器可以滿足不同車型對轉(zhuǎn)向搖臂擺角有效行程的需求,也可根據(jù)每輛車由于轉(zhuǎn)向系、懸架的加工及裝配誤差而精確設(shè)定不同卸荷角。帶卸荷閥動力轉(zhuǎn)向器因其卸荷特殊結(jié)構(gòu),卸荷角一經(jīng)設(shè)定就沒有可逆性。因此,轉(zhuǎn)向器出廠后至裝車前禁止隨意旋動輸入軸超過±1.0圈,以免破壞超出不同車型卸荷角的所需設(shè)定值,使其卸荷功能失效。目前,動力轉(zhuǎn)向器越來越多地被國內(nèi)外車輛使8陳立波,等.機械優(yōu)化設(shè)計M.上海:上海科技出版社,1982.修改稿日期:2010-08-01用,駕駛員對車輛的轉(zhuǎn)向性能要求進一步提高,這就要求在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配設(shè)計、動力轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)改進等方面做出積極努力,期望更多的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)能在動力轉(zhuǎn)向器上有所應(yīng)用,充分利用專業(yè)廠的技術(shù)和專業(yè)人士的智慧,通過不斷改進,提供更加