轉(zhuǎn)向系統(tǒng)培訓(xùn)交流資料輕卡

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輕卡底盤室當(dāng)前第1頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)目錄轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)介紹轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要素動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各分系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見問題排除當(dāng)前第2頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能是保證汽車能按駕駛員的意志進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。同時(shí)對(duì)操縱穩(wěn)定性有一定的影響。

對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求：(1)要求工作可靠，操縱輕便。(2)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還應(yīng)能減小地面?zhèn)鞯睫D(zhuǎn)向盤上的沖擊，并保持適當(dāng)?shù)摹奥犯小薄?3)當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)能減輕或避免對(duì)駕駛員的傷害。二、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)介紹轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類。機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件為機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向器由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向助力裝置而行成的。當(dāng)前第3頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第4頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第5頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)1、轉(zhuǎn)向器類型及基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向器主要有齒輪齒條式、循環(huán)球－齒條齒扇式、循環(huán)球曲柄指銷式和蝸桿曲柄指銷式等。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式（圖4-1-3）和中間（或單端）輸出式（圖4-1-4）兩種。采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可以使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化(不需轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿等)，齒輪齒條無間隙嚙合無須調(diào)整，而且逆?zhèn)鲃?dòng)效率很高。

當(dāng)前第6頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（圖4-1-5）是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一，一般有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向移動(dòng)。同時(shí)，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成“球流”。在轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會(huì)脫出。蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器（圖4-1-6）的傳動(dòng)副(以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。圖4-1-5循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器圖4-1-4單端輸出式圖4-1-6蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器當(dāng)前第7頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)2、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（圖4-1-7）由方向盤（圖4-1-8）、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。安全轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)此類轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)當(dāng)發(fā)生撞車時(shí)，上下兩段相互分離或相互滑動(dòng)，并吸收一部分能量，從而有效地防止轉(zhuǎn)向盤對(duì)駕駛員的傷害。(1)鋼球滾壓變形式的轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（圖4-1-9）；(2)波紋管變形吸能式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（圖4-1-10）。

圖4-1-9鋼球滾壓變形式圖4-1-7轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)圖4-1-8方向盤圖4-1-10波紋管變形吸能式當(dāng)前第8頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)3、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。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4-1-11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：

ctga=ctgb+B/L

與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（圖4-1-12）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。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛（圖4-1-13）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式的。圖4-1-11雙軸汽車轉(zhuǎn)向理想偏轉(zhuǎn)角

圖4-1-12非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖4-1-13獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

當(dāng)前第9頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)轉(zhuǎn)向直拉桿（圖4-1-14）的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運(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。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖十所示。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。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（圖4-1-15）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。圖4-1-14轉(zhuǎn)向直拉桿圖4-1-15轉(zhuǎn)向減振器

當(dāng)前第10頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)三、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要素轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向與懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)校核轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸長(zhǎng)度校核方向機(jī)擺臂擺角與前橋轉(zhuǎn)向角關(guān)系校核當(dāng)前第11頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)1、非獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)當(dāng)前第12頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)當(dāng)前第13頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)當(dāng)前第14頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)2、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)校核當(dāng)前第15頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)3、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度校核當(dāng)前第16頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)4、方向機(jī)擺臂擺角與前橋轉(zhuǎn)向角關(guān)系校核當(dāng)前第17頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：保證汽車具有高的機(jī)動(dòng)性（指最小轉(zhuǎn)彎半徑）；轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪繞同一瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，即保證車輪純滾動(dòng)而無側(cè)滑轉(zhuǎn)向盤與車輪的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)（轉(zhuǎn)角和力特性）有良好的轉(zhuǎn)向自動(dòng)回正和直線行駛性轉(zhuǎn)向盤承受的路面反向沖擊要小轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與懸架導(dǎo)向裝置的運(yùn)動(dòng)干涉要小四、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)當(dāng)前第18頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)

轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)：轉(zhuǎn)向輕便性和轉(zhuǎn)向靈敏性，即轉(zhuǎn)向力和轉(zhuǎn)向總?cè)?shù)。有轉(zhuǎn)向系的效率、轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙特性、轉(zhuǎn)向系的剛度和轉(zhuǎn)向盤的總?cè)珨?shù)。一、轉(zhuǎn)向系的效率轉(zhuǎn)向系的效率由轉(zhuǎn)向器的效率和轉(zhuǎn)向操縱及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率決定轉(zhuǎn)向器的效率又分正效率和逆效率正效率是功率由轉(zhuǎn)向軸輸入、轉(zhuǎn)向搖臂輸出情況下求得的傳動(dòng)效率；逆效率正好相反

正效率越大，摩擦損失就越小，轉(zhuǎn)向操縱就越容易。逆效率表示轉(zhuǎn)向器的可逆性。根據(jù)逆效率值的大小，轉(zhuǎn)向器又分為可逆式、極限可逆式和不可逆式?？赡媸睫D(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)是：1、司機(jī)有好的路感2、在汽車轉(zhuǎn)向后能保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤的自動(dòng)回正，使行駛穩(wěn)定它的缺點(diǎn)是：壞路時(shí)以出現(xiàn)打手現(xiàn)象，同時(shí)轉(zhuǎn)向輪容易產(chǎn)生擺振所以該類轉(zhuǎn)向器宜用于良好路面上使用的汽車。

當(dāng)前第19頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)二、轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比定義：轉(zhuǎn)向盤的角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量之比；它由轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比決定角傳動(dòng)比越大，轉(zhuǎn)向操縱越輕便，但轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動(dòng)全數(shù)越多；即“輕便性”和“靈敏性”是相矛盾的三、轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)間隙特性轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)間隙特性是指：轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副之間的間隙。該間隙隨轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角而改變。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤在中間位置即汽車直線行駛時(shí)，如果轉(zhuǎn)向器有傳動(dòng)間隙則將使轉(zhuǎn)向輪在該間隙范圍內(nèi)偏離直線行駛而失去穩(wěn)定性。為防止該現(xiàn)象發(fā)生，要求當(dāng)轉(zhuǎn)向盤處于中間位置時(shí)轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副為無間隙嚙合。當(dāng)前第20頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)1、采用了變傳動(dòng)速比技術(shù)（傳動(dòng)比）變速比齒形定速比齒形當(dāng)前第21頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)2、采用了腰鼓形螺桿新型結(jié)構(gòu)（自由間隙）腰鼓形螺桿普通直螺桿當(dāng)前第22頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)總體拆分圖轉(zhuǎn)閥-螺桿螺母組件當(dāng)前第23頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)殼體尾部的調(diào)整當(dāng)前第24頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類液壓助力式：NPS常流式：A、普通型B、節(jié)能型常壓式：帶蓄能器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，油泵常壓，壽命低，消耗功率大。已逐步淘汰由電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵的電動(dòng)液壓助力：H-EPS油泵可設(shè)計(jì)為普通葉片泵，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨車速變化，使輸出流量變化，滿足不同車速條件下的要求。3.電液助力式：KEEPS帶有電磁閥液壓泵的助力系統(tǒng)，電磁閥的開閉由車速來控制。4.電動(dòng)轉(zhuǎn)向式：EPS當(dāng)前第25頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)：減小司機(jī)疲勞，特別是停車轉(zhuǎn)向時(shí)；由于液壓阻尼的作用，減少了路面反沖對(duì)方向盤的影響；減小了方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的總?cè)?shù)，提高了轉(zhuǎn)向靈敏度；提高了安全性（在某個(gè)輪胎突然爆裂時(shí)，由于液壓阻尼作用，可以更好地阻止車輛的突然轉(zhuǎn)向，使得安全性提高）；轉(zhuǎn)向車輪允許的負(fù)荷較大，可以增大總布置的自由度；相對(duì)于其它形式的助力轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),成本低；傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向的缺點(diǎn)：即使在不轉(zhuǎn)向時(shí)，由于系統(tǒng)特性的原因，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一直在消耗；發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，轉(zhuǎn)向沉重；消耗能源（介質(zhì)）；存在污染①漏油；②橡膠件無回收利用價(jià)值。所以針對(duì)以上不足，相繼出現(xiàn)了電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。當(dāng)前第26頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)轉(zhuǎn)向泵工作原理轉(zhuǎn)向葉片泵主要是由葉片、定子、轉(zhuǎn)子、流量控制閥、安全閥、泵軸、各種密封件、軸承等零件組成。在工作時(shí)，泵軸在外驅(qū)動(dòng)力矩作用下帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使葉片掃過定子內(nèi)曲面，形成容積變化，使油液的高低壓狀態(tài)形成。為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)高低轉(zhuǎn)速變化，轉(zhuǎn)向泵內(nèi)設(shè)有流量控制閥以實(shí)現(xiàn)輸出流量的自動(dòng)調(diào)整，使得輸出流量符合系統(tǒng)要求。為使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力得到限定，在轉(zhuǎn)向泵內(nèi)，還設(shè)有系統(tǒng)安全閥，可按轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求給予調(diào)定，以保護(hù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全。當(dāng)前第27頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)二、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵當(dāng)前第28頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)當(dāng)前第29頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)葉片泵流量曲線對(duì)比當(dāng)前第30頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)汽車轉(zhuǎn)向泵基本參數(shù)排量q—油泵每轉(zhuǎn)一周所排出液體的體積ml/r開啟轉(zhuǎn)速（n1k、n2k）—規(guī)定壓力下，轉(zhuǎn)向泵流量控制閥開啟時(shí)的轉(zhuǎn)速r/min開啟流量（Q1K、Q2K）—規(guī)定壓力下，轉(zhuǎn)向泵在開啟轉(zhuǎn)速工況下的輸出流量L/min空載壓力（Po）—出油口壓力不超過最大工作壓力的5%或0.5MPa時(shí)的輸出壓力MPa最低轉(zhuǎn)速(nmin)—轉(zhuǎn)向泵正常穩(wěn)定工作的最低轉(zhuǎn)速r/min最高轉(zhuǎn)速(nmax)—轉(zhuǎn)向泵正常穩(wěn)定工作的最高轉(zhuǎn)速r/min最大工作壓力（Pmax)—轉(zhuǎn)向泵內(nèi)安全閥全開時(shí)的壓力，可短時(shí)間工作MPa半載容積效率(ηv)—規(guī)定轉(zhuǎn)速、油溫、介質(zhì)條件下，壓力為0.5×Pmax時(shí)的容積

1000QS效率ηv=q×ns

（

Ps+PVS）×QS半載總效率(ηt)—第8項(xiàng)工況條件下的總效率ηt=2000π×nS×Ms(輸入扭矩)滿載壓力—油泵壓力為0.85Pmax時(shí)的壓力MPa)輸出流量特性—空載和滿載條件下的n—Q曲線當(dāng)前第31頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)轉(zhuǎn)向助力泵流量調(diào)節(jié)原理：根據(jù)小孔節(jié)流和縫隙節(jié)流的原理，當(dāng)介質(zhì)流經(jīng)一個(gè)截面突然變化的小孔或縫隙時(shí)，在小孔或縫隙的前后端會(huì)產(chǎn)生壓力差，利用這個(gè)壓力差，使得流量控制閥按要求移動(dòng)，隨著閥的移動(dòng)，溢流口的開度發(fā)生變化，即溢流流量發(fā)生改變，利用這個(gè)改變來控制輸出流量的大小。三、按泵速調(diào)節(jié)流量當(dāng)前第32頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)保證的基本特性一個(gè)成功的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)具備以下特性：合適的轉(zhuǎn)向力水平：各種車型要求的轉(zhuǎn)向力水平是不同的，對(duì)轎車而言，有以下要求：低速狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向力應(yīng)較小，即低速時(shí)轉(zhuǎn)向輕便靈活，一般要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在怠速至2000rpm時(shí)，轉(zhuǎn)向力為15~30N；高速狀態(tài)時(shí)（n＞2000rpm），轉(zhuǎn)向力應(yīng)增大，以獲得路感，使在高速行駛時(shí)駕駛員不至于長(zhǎng)時(shí)間處于緊張狀態(tài)。良好的回正能力：對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本身講，扭桿是影響回正能力的主要零件，合適的扭桿剛度會(huì)使系統(tǒng)回正能力提高。溫度：液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)保證溫度控制在一定范圍內(nèi)，一般不要超過120℃。對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部講，轉(zhuǎn)向泵是一個(gè)主要發(fā)熱源，除了和轉(zhuǎn)向泵本身制造水平有關(guān)外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)背壓的大小，油泵內(nèi)自循環(huán)流量的大小，正常壓力的確定和最大壓力下工作時(shí)間等因素的不當(dāng)，都會(huì)使系統(tǒng)溫度升高，造成油泵壽命降低。當(dāng)前第33頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向失效時(shí)的工作：應(yīng)保證在動(dòng)力轉(zhuǎn)向失效情況下，系統(tǒng)仍具有控制汽車行駛并可以使其安全的能力，即在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮機(jī)械備份系統(tǒng)?？山邮艿南到y(tǒng)噪聲水平：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲可分為各種工況條件下的泵旁高頻噪聲和駕駛室內(nèi)的司機(jī)耳旁噪聲，這兩種噪聲應(yīng)控制在一定水平內(nèi)。系統(tǒng)各部件的制造、安裝和系統(tǒng)清潔度應(yīng)保持一定水平，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間使用。介質(zhì)選擇要合適，應(yīng)綜合考慮在使用條件下的抗氧化，抗剪切,消泡性能，粘度波動(dòng)，抗磨性能與密封件的相容性等各種因素。維修保養(yǎng)性：系統(tǒng)的布置盡可能要做到：能方便地檢查油液容量及更換油液；可檢查皮帶張緊度并能方便的對(duì)其進(jìn)行調(diào)整；能方便地檢查泄漏點(diǎn)和排除故障；可方便地進(jìn)行檢測(cè)器具的連接以便迅速對(duì)故障進(jìn)行判定。當(dāng)前第34頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)四.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)1.基本參數(shù)確認(rèn)：①前軸滿載負(fù)荷②轉(zhuǎn)向梯形布置③輪胎氣壓④輪胎與地面滑動(dòng)磨擦系數(shù)（原地駐車時(shí)）⑤傳動(dòng)比要求（方向盤轉(zhuǎn)角/車輪轉(zhuǎn)角）當(dāng)前第35頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)2.轉(zhuǎn)向阻力矩的計(jì)算

一般情況下進(jìn)行最大轉(zhuǎn)向阻力矩的（原地轉(zhuǎn)向阻力矩）的計(jì)算，前軸負(fù)荷，前輪定位參數(shù)，輪胎氣壓都會(huì)影響轉(zhuǎn)向阻力矩的大小，有的公式著重考慮了車輪主銷偏移，有的著重考慮了輪胎接地面積，側(cè)重點(diǎn)不同。計(jì)算結(jié)果會(huì)有差異，目前常用的公式是前蘇聯(lián)的半經(jīng)驗(yàn)公式（著重考慮前橋負(fù)荷和輪胎氣壓）公式如下：

Mr=μ[G3/P]1/2/3N·m

Mr——轉(zhuǎn)向阻力矩N·m

μ——輪胎與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.7~1

G——前橋負(fù)荷N

P——輪胎氣壓N/m2當(dāng)前第36頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)3.計(jì)算傳動(dòng)比根據(jù)轉(zhuǎn)向梯形的布置進(jìn)行該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)計(jì)算，得到轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)角比（活塞行程/小齒輪轉(zhuǎn)數(shù)）一般要系統(tǒng)的傳動(dòng)比為3.5左右,可根據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)角比

當(dāng)前第37頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)4.計(jì)算轉(zhuǎn)向器齒條輸出推力根據(jù)轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)參數(shù)和車輪各偏轉(zhuǎn)角度下的回正力進(jìn)行該機(jī)構(gòu)力傳遞計(jì)算,得到轉(zhuǎn)向器齒條應(yīng)滿足的輸出推力F,做出轉(zhuǎn)向器齒條輸出力-車輪偏轉(zhuǎn)角曲線當(dāng)前第38頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)5.計(jì)算轉(zhuǎn)向器缸徑和齒條直徑（液壓面積）

F＝系統(tǒng)壓力×（轉(zhuǎn)向器油缸直徑2－齒條直徑2）×0.785(kgf)轎車用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力可選為2.5~3.5MPa，在允許的情況下，盡量選得低一些，原因:①系統(tǒng)壽命較長(zhǎng)，②高溫時(shí)泄漏小，使轉(zhuǎn)向手力高低溫時(shí)的狀態(tài)一致，③工作壓力較小時(shí)，可將怠速時(shí)油泵轉(zhuǎn)速降低，把油泵起始工作點(diǎn)選擇在N-Q曲線的上升段，以降低油泵轉(zhuǎn)速減小功率消耗當(dāng)前第39頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)6.計(jì)算轉(zhuǎn)向器(在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí))所需輸入流量對(duì)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器流量=方向盤轉(zhuǎn)速×轉(zhuǎn)向器螺距×轉(zhuǎn)向器活塞面積＋轉(zhuǎn)向器泄漏量對(duì)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：流量=方向盤轉(zhuǎn)速×（齒條行程/齒輪轉(zhuǎn)數(shù)）×齒條活塞面積＋轉(zhuǎn)向器泄漏量一般方向盤轉(zhuǎn)速可為60~90rpm。當(dāng)前第40頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)7.計(jì)算轉(zhuǎn)向泵參數(shù)

①最高壓力Pmax

一般情況下，Pmax＝（1.5～2)P正常

②排量計(jì)算:

q＝轉(zhuǎn)向器所需流量/(0.7～0.8)×n怠速

注意：應(yīng)對(duì)泵的排量和發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行協(xié)調(diào)確定，因?yàn)檫@兩個(gè)參數(shù)的增大都會(huì)使泵的消耗功率和噪聲增大。

當(dāng)前第41頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)最大壓力（轉(zhuǎn)向泵設(shè)定的安全閥開啟壓力）的選定：Pmax

一般———=1.5~2P

當(dāng)前第42頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)③流量曲線選擇

當(dāng)車輛高速時(shí)需增大轉(zhuǎn)向力時(shí)，也可通過計(jì)算來確定3000rpm時(shí)的流量，但通常的做法是通過試驗(yàn)來確定。一般選擇3000rpm以上轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出流量為怠速流量的1/2左右。當(dāng)前第43頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)

10.轉(zhuǎn)向油管參數(shù)設(shè)計(jì)當(dāng)前第44頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向油管應(yīng)具備的功能傳輸液壓油助力泵出油-高壓油管-轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器回油-低壓油管-油箱降低轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可出現(xiàn)三種噪聲：空氣傳播的噪聲——在空氣中傳播，人耳可聽到；結(jié)構(gòu)傳播的噪聲——系統(tǒng)組件的振動(dòng)，是空氣噪聲的直接原因；液體傳播的噪聲——是a、b的主要原因。降低噪聲的措施：柔性油管可有效隔振，可有效減小b類噪聲，同時(shí)通過仔細(xì)設(shè)計(jì)管路，避免共振發(fā)生，可使c類噪聲的減?。ㄈ绮捎媚猃埦幙棢崴苄湍z管，可消除噪聲，見圖）；在油管內(nèi)置調(diào)諧器實(shí)現(xiàn)壓力反射波與壓力原始波的反相位，使得二者相互抵消，使c類噪聲大幅下降。降低油溫當(dāng)前第45頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)油泵氣蝕—當(dāng)介質(zhì)內(nèi)有空穴現(xiàn)象存在時(shí)。這種空穴以氣泡形式和介質(zhì)混在一起進(jìn)入油泵高壓區(qū)，氣泡在高壓下會(huì)破滅發(fā)出噪聲，這一瞬間，氣泡周圍的高壓油質(zhì)點(diǎn)會(huì)以很高速度來占據(jù)原來的氣泡空間，使局部產(chǎn)生高壓，這時(shí)的局部壓力可達(dá)幾百甚至上千個(gè)大氣壓力。如果這個(gè)局部沖擊作用在零件表面，則會(huì)引起零件表面的損壞，出現(xiàn)麻點(diǎn)表面，稱為氣蝕。

氣蝕的危害：損壞零件造成不可接受的噪聲形成高溫引起流量波動(dòng)和壓力波動(dòng)氣泡高壓區(qū)表面氣泡瞬時(shí)破滅，造成氣蝕內(nèi)部氣泡瞬時(shí)破滅，造成噪聲當(dāng)前第46頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)產(chǎn)生氣蝕的原因：吸油不良（如圖示）油泵中心線到油箱油面的垂直高度H為吸油高度列出Ⅰ、Ⅱ截面的伯努利方程P1V12P2V22——+α1——+Z1=——+α2——+Z2+hwr2gr2g在這個(gè)具體情況下：V1≈0Z2-Z1=HP1=Po（大氣壓）則上式成為PoP2V22——=H+——+α2——+hwrr2g則油泵入口處真空度Po-P2V22————=H+α2——+hwr2g上式中：P2—截面Ⅱ處壓力α2—入口處動(dòng)能修正系數(shù)V2—入口流速g—重力加速度r—流體重度hw—吸入段端頭壓力損失#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵#濾油器油箱ⅡⅠH油泵當(dāng)前第47頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)從上式可看出：當(dāng)右面三項(xiàng)僅一項(xiàng)增大時(shí)，都會(huì)造成油泵吸入口壓力P2降低，即真空度提高。亨利定理：氣體在液體中的溶解度與液體表面壓力成正比，在常壓下，油中溶有6~12%的空氣，隨液體表面壓力降低，溶解度降低，氣體從油中析出，壓力越低，析出氣體越多。

要避免氣體析出，應(yīng)采用以下措施：降低吸油高度H加粗吸油管，降低流速V2減小其它吸油阻力泵內(nèi)通道不良文氏管效應(yīng)—若泵內(nèi)元件通道中，有很狹窄的部位，根據(jù)伯努利方程，當(dāng)液體流經(jīng)這些地方時(shí)，流速增大，此狹窄部位的液體壓力會(huì)下降很多，當(dāng)壓力降至空氣分離壓以下時(shí)，氣泡會(huì)析出，造成氣蝕。要避免文氏管效應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)采取以下措施：避免將泵內(nèi)通道設(shè)計(jì)的過于狹窄避免急劇轉(zhuǎn)彎處當(dāng)前第48頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)1.吸油管尺寸的設(shè)計(jì)

在吸油管設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意管徑和管長(zhǎng)的選擇，當(dāng)管徑太小和管長(zhǎng)過長(zhǎng)時(shí)，容易使轉(zhuǎn)向泵吸油阻力增大，造成氣蝕，一般應(yīng)使吸油管的長(zhǎng)度≤450mm，并使得油液在管內(nèi)流速≤1m/s管徑計(jì)算公式：流量(升/分) 管內(nèi)徑（毫米）＝4.63流速(米/秒)2.回油管的尺寸設(shè)計(jì)回油管徑設(shè)計(jì)過小，會(huì)造成回油阻力過大，在車輛直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也在消耗較大的功率.一般應(yīng)使回油流速≤2.5m/s3.高壓油管尺寸的設(shè)計(jì)高壓油管設(shè)計(jì)孔徑過小，同樣會(huì)引起較高背壓，且也會(huì)因?yàn)榱魉龠^高而出現(xiàn)發(fā)熱嚴(yán)重現(xiàn)象。當(dāng)前第49頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)一般轉(zhuǎn)向系統(tǒng)高壓管內(nèi)油液流速應(yīng)在3～6m/s，油管壁厚計(jì)算可按通用手冊(cè)內(nèi)提供的方法計(jì)算。4.油管的布置①油管的彎曲應(yīng)盡量減少，否則會(huì)使液流阻力增大，影響使用。②油管的固定應(yīng)盡量布置在環(huán)境溫度相對(duì)低，震動(dòng)較小的部位，且油管外壁不允許出現(xiàn)與任何部位有相對(duì)磨擦的情況。當(dāng)前第50頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)11.轉(zhuǎn)向油箱參數(shù)設(shè)計(jì)當(dāng)前第51頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)儲(chǔ)液、冷卻和過濾油箱類型：整體油箱（直接安裝在泵上）通用性差；成本低；泄漏點(diǎn)少；進(jìn)油阻力小。遠(yuǎn)距離油箱（不直接裝在泵上）用于整體油箱無法安裝的場(chǎng)合；吸油阻力較大；冷起動(dòng)性差；泄漏點(diǎn)多；成本高。油箱的功能：當(dāng)前第52頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)油箱設(shè)計(jì)原則：足夠的油箱容積（≥500ml）空氣/油=1：2或1：2.5足夠的剛度可采用鋼板結(jié)構(gòu)或塑料結(jié)構(gòu)耐油—40℃～150℃進(jìn)油口和回油口要始終處于油面以下（至少50mm）不引起油液泡沫化油箱和大氣相通，并保證排氣裝置正常工作時(shí)油箱不漏油有效的進(jìn)油或回油過濾

進(jìn)油過濾——應(yīng)保證吸油真空度不至于過大，以免引起氣蝕（一般進(jìn)油過濾精度150~220μm）

回油過濾——應(yīng)保證回油壓力不過高，（當(dāng)通過規(guī)定流量時(shí)，油箱回油壓力應(yīng)＜0.1MPa，系統(tǒng)回油壓力應(yīng)＜0.35MPa）回油引起的渦流不允許集中在進(jìn)油口油箱內(nèi)應(yīng)設(shè)進(jìn)、回油阻隔板和攪動(dòng)氣泡消除網(wǎng)，經(jīng)減少吸油口處氣泡。當(dāng)前第53頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)工作中油箱壓力小于100KPa當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)垂直加速度超過25g時(shí)，油箱不能裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上（此時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)油液飛濺）油箱蓋與油箱旋合至極限位置時(shí)，應(yīng)有防松功能遠(yuǎn)距離油箱的進(jìn)油管長(zhǎng)度應(yīng)小于450mm，進(jìn)油流速應(yīng)小于1m/s遠(yuǎn)距離油箱中油面至少比泵高75mm整體油箱中油面至少比泵高30mm易讀的油面指示器密封件材料建議使用HNBR油箱材料應(yīng)保證和8#液壓油，殼牌動(dòng)力施TA轉(zhuǎn)向液或汽車廠規(guī)定的轉(zhuǎn)向液有良好的相容性油箱應(yīng)保證濕周清潔度≤NAS5級(jí)（或雜質(zhì)總重≤5mg）在0.5MPa壓力下，保壓5min，不允許漏氣當(dāng)前第54頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障檢查及排除故障形式檢查步驟及方法故障判定標(biāo)準(zhǔn)排除方法方向沉重1.發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài),停車原地打方向,用專用的測(cè)量器(或拉力計(jì))對(duì)方向盤最外緣的切向力進(jìn)行測(cè)量＞35N時(shí),可判定為轉(zhuǎn)向沉重進(jìn)行下一項(xiàng)檢查2.檢查輪胎氣壓是否符合要求低于汽車廠要求充氣或卸載3.檢查傳動(dòng)帶張力是否符合要求。檢查方法：在兩傳動(dòng)輪之間中部,給傳動(dòng)帶施加10kgf的力傳動(dòng)帶的撓度不符合下列要求:新帶：7~9mm舊帶：8~12mm按要求調(diào)整傳動(dòng)帶張力4.檢查轉(zhuǎn)向泵是否吸油。檢查方法：用手逐漸握緊吸油管,使吸油軟管逐漸由圓變扁,直至完全握扁在此過程中若泵的聲音未改變,則油泵未吸油進(jìn)行第5、6項(xiàng)檢查當(dāng)前第55頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)故障形式檢查步驟及方法故障判定標(biāo)準(zhǔn)排除方法方向沉重5.檢查轉(zhuǎn)向泵旋向是否正確(已經(jīng)正常工作過的轉(zhuǎn)向泵可不進(jìn)行此項(xiàng)檢查)可從轉(zhuǎn)向泵標(biāo)牌上查得旋向,面對(duì)泵軸端看:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為右旋逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為左旋更換旋向正確的轉(zhuǎn)向泵6.檢查進(jìn)油管及油箱是否堵塞檢查方法：1)折下油管，從其一端加入潔凈的轉(zhuǎn)向液。2)目測(cè)察看油箱濾網(wǎng)1.目測(cè)轉(zhuǎn)向液從油管另一端的流出不順暢2.目測(cè)察看油箱濾網(wǎng)堵塞面積大于1/4濾網(wǎng)面積更換油管更換濾網(wǎng)或清洗濾網(wǎng)7.轉(zhuǎn)向泵壓力檢測(cè)若1~6項(xiàng)都正常,應(yīng)進(jìn)行以下檢測(cè):1)將轉(zhuǎn)向泵出油管與泵連接端卸開,在泵的出油口接頭與轉(zhuǎn)向器之間安裝測(cè)壓裝置；當(dāng)前第56頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)故障形式檢查步驟及方法故障判定標(biāo)準(zhǔn)排除方法方向沉重2）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，查看壓力表顯示值（此壓力為系統(tǒng)空載壓力）3)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，將測(cè)壓接頭中的壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)死2~3秒,察看壓力顯示壓力8.以上檢查均正常時(shí),應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向器的檢查,壓力顯示值＞0.5MPa當(dāng)此壓力小于5MPa時(shí),屬轉(zhuǎn)向泵滑閥內(nèi)有雜質(zhì)或轉(zhuǎn)向泵零件已劃傷按轉(zhuǎn)向器故障判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)管路檢查,清除堵塞更換轉(zhuǎn)向泵。同時(shí)應(yīng)更換系統(tǒng)全部油液,油液更換方法見《汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵使用方法》更換轉(zhuǎn)向器左右轉(zhuǎn)向力差別大1.發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài),停車原地打方向,用專用的測(cè)量器(或拉力計(jì))對(duì)方向盤最外緣的切向力進(jìn)行測(cè)量左右方向的轉(zhuǎn)向力差值大于5N按轉(zhuǎn)向器故障檢查方法進(jìn)行檢查漏油1)擦凈漏油處,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),怠速運(yùn)轉(zhuǎn),反復(fù)打死方向數(shù)次(每次時(shí)間1~2秒),觀察原漏油處是否漏油2）檢查轉(zhuǎn)向泵連接部位螺栓扭矩是否符合要求目測(cè)觀察在打死方向瞬間明顯有油液滲出,可判定為油泵漏油不符合汽車廠的要求更換轉(zhuǎn)向泵。同時(shí)應(yīng)更換系統(tǒng)全部油液,油液更換方法見《汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵使用方法》擰緊至符合要求

當(dāng)前第57頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)故障形式檢查步驟及方法故障判定標(biāo)準(zhǔn)排除方法異常連續(xù)噪聲A.若車外轉(zhuǎn)向噪聲過大時(shí),應(yīng)進(jìn)行以下檢查:1.按故障形式為“轉(zhuǎn)向沉重”的檢查步驟及方法中的傳動(dòng)帶張緊力檢查方法進(jìn)行傳動(dòng)帶張緊力檢查2.觀察油箱內(nèi)是否有氣泡產(chǎn)生,若有氣泡產(chǎn)生,則:1)檢查轉(zhuǎn)向液液面高度(用油標(biāo)尺檢測(cè))2)檢查進(jìn)油管是否破裂;3)檢查進(jìn)油管兩端連接處是否松動(dòng)。檢查方法:晃動(dòng)進(jìn)油管,目測(cè)檢查油管兩端。4)檢查進(jìn)油管轉(zhuǎn)彎處是否有折疊或急轉(zhuǎn)彎;傳動(dòng)帶的撓度不符合下列要求:新帶：7~9mm舊帶：8~12mm目測(cè):不符合要求目測(cè)察看有裂口或管壁有微量油液滲出有松動(dòng)測(cè)量折疊量大于管外徑1/5時(shí)，或目測(cè)察看轉(zhuǎn)彎太急調(diào)整張緊力,更換傳動(dòng)帶或加皮帶防滑油加注轉(zhuǎn)向液更換進(jìn)油管更換管夾或進(jìn)油管更換進(jìn)油管當(dāng)前第58頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)故障形式檢查步驟及方法故障判定標(biāo)準(zhǔn)排除方法異常連續(xù)噪聲5)檢查油箱濾網(wǎng)是否堵塞;6)檢查油箱內(nèi)油液是否翻滾劇烈;7)檢查油箱是否透氣。檢查方法：拆下油箱蓋清洗后，在油箱蓋密封圈兩側(cè)的任一側(cè)通入0.1kgf/cm2的壓縮空氣,在另一側(cè)涂肥皂水。8）檢查系統(tǒng)壓力，按故障形式為“轉(zhuǎn)向沉重”的檢查步驟及方法中的轉(zhuǎn)向泵壓力檢測(cè)方法進(jìn)行檢查目測(cè)察看濾網(wǎng)堵塞面積大于1/4濾網(wǎng)面積目測(cè)翻滾較大觀察另一側(cè)無大量氣泡出現(xiàn)空載壓力大于0.5MPa正常轉(zhuǎn)向壓力大于4.5MPa更換濾網(wǎng)或清洗濾網(wǎng)更換油箱更換油箱蓋清洗高低壓油管、油箱檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分是否阻力太大或按轉(zhuǎn)向器故障檢查方法進(jìn)行轉(zhuǎn)向器檢查當(dāng)前第59頁\共有64頁\編于星期二\14點(diǎn)故障形式檢查步驟及方法故障判定標(biāo)準(zhǔn)排