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汽车转向系统匹配设计.doc

汽车转向系统的匹配设计 一.动力转向系统配套设计 1 调查汽车在超载运营时的前桥载荷(双前桥转向时需要调查双桥载荷之和); 2 调查汽车厂助力方向机的规格,根据经验,前桥载荷p≤5500kg时可选择d=100mm缸径助力方向机,其它载荷可以根据 P/5500 = d2/1002进行计算,助力方向机的缸径系列为70mm、80mm 、90mm、100mm、110mm等,助力方向机缸径选择过小会使助力转向液压系统容易产生故障。 3 核算助力方向机流量需求。保证有足够的助力性能,在典型路面(非水泥路面、土路、乡村公路)上,汽车按实际最高载重量,原地打方向时方向机进油压力为7~13MPa。低于7MPa可以考虑减小方向机油缸直径,高于13MPa时应考虑加大转向器油缸直径。。 方向机最高压力限制(安全压力):按典型公路重载原地转向时测试压力除以0.85,建议不要超过15MPa,一般建议使用12~13MPa安全压力,安全压力越高可靠性越差。 前桥载荷 ? ? 方向机型号及主要性能参数 ? ? 转向泵流量要求 ? ? 入口端所需提供的转向泵压力要求 P ? ? ? ? ? Qmax ? ? P1 4 确定转向泵在发动机上的安装位置及进出油口位置,给出一个尺寸范围,这样转向泵厂家方便设计性能更好的转向泵。 5 将转向泵安装连接尺寸、进出油口位置尺寸、方向机流量需求及安全压力提交转向泵生产厂家,转向泵生产厂家根据提供的参数要求设计匹配的转向泵。 二.动力转向泵的配套设计 1 动力转向泵的最大压力: 考虑从转向泵的出口到方向机的进口之间的管路损失,在选择转向泵的最大压力时,应使转向泵的最大压力:PP= P1+P P1 为方向机的最大压力; P为管路损失,一般取(0.3-0.5)MPa,如果压力已经很高,转向却依然沉重,只能是加大缸径。如果压力PP<P1 ,必然会转向沉重或是打不动方向盘。 动力转向泵应有可靠的压力装置,任何情况下,输出压力不能高于其许可的最大工作压力。若该输出接口用来驱动其他附件,应得到相关部门审查认可。 2 动力转向泵的控制流量 Qp: 一般取Qp≥(1.05-1.1)Qmax. Qmax 为方向机所需的最大流量. 3 动力转向泵的公称排量: 根据怠速时(转向泵转速一般为650-750 r/min),方向机所需的流量,选择转向泵的排量,低速时(转向泵转速一般在1200r/s以下)转向泵输出的流量与排量之间的关系为: Q=qt* n ? 其中 qt 为泵的理论排量;n 为怠速时转向泵的转速。 转向泵的排量过小,容易出现怠速时转向沉重,排量过大,系统容易发热。 4对应发动机特征转速下的转向泵实际流量要求(怠速,最大扭矩转速,标定转速)。 三. 储油罐的选择: 1 储油罐容积选择:考虑系统的供油、散热、油中杂质的沉淀等,一般取油箱的容量: V=(0.15—0.2)Q1。 Q1为转向泵的最大输出流量。 2 储油罐的散热能力:一般希望转向系统的油温控制在80以下。如果油温超过88,液压油将很快变质:形成碳化物,液压油失去润滑功能,转向泵将急剧磨损,造成转向沉重;析出胶状物质,堵塞阻尼孔或卡滞控制阀,使整个动力转向系统失效。油温过高,还将使整个系统中的密封件加快老化,密封不良而造成漏油。在大流量及高压力的转向系统中,储油罐的散热已经不能保证油温在80以下了,这时须附加专门的散热系统。 3 转向系统一般采用回油过滤方式,根据系统管路工作压力、过滤精度、流通能力选择滤油器。汽车转向系统中,过滤精度一般取10-20μm,压力损失小于0.1MPa。如采用进油过滤,其铜丝网目数一般在100~180目之间。 4 液压转向泵为叶片泵时,其自吸能力较差,应注意液压油罐的正确安装位置,要求油罐出油口位置高于液压转向泵进口20mm以上,同时管路尽可能避免转弯,如不可避免时,转弯角度和转弯半径应尽可能大,避免管路的压力损失。 5 在储油罐中,建议设有压差信号发生器及安全阀。压差信号发生器是在过滤器堵塞时,把信号传递到驾驶室,提醒司机该换滤芯及更换液压油了;安全阀是在滤芯堵塞时,使油从旁路流过,从而保证行驶安全。 四.转向管路 进、出油管的选择: 1 管路材料的选择:油管可以是软管、钢管或混合式。软管又分为高压钢丝编织耐油软管、高压耐油塑料软管及低压帘线编织耐油软管;钢管为高压无缝钢管,材料一般为20钢或08F钢。 对于油管和选用,无论是钢管、耐油胶管或塑料管,都必须根据系统的工作压力进行选用。建议不采用高压钢丝编制耐油软管,避免因温升膨胀而缩小管路内径,最好采用高压钢管。 2 管路内径的选择: 管路内径的选择:根据管道内的流速,确定管道内径尺寸,允许流速的推荐值为: 1) 液压泵吸油管道:0.5~1.5 m/s.一般取1 m/s以下。 2) 液压系

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