动力转向器功能简介及工作原理0.ppt

动力转向器工作原理 动力转向器工作原理 左转向工作原理 如下图所示，方向盘通过转向管柱和阀芯连 在一起，阀芯和螺杆通过扭杆连接在一起，螺杆和 螺母以钢球为传动介质，以螺纹的方式进行连接， 螺母和摇臂轴以齿轮齿条啮合的方式进行连接，摇 臂轴通过转向垂臂、拉杆、转向臂等和车轮连接。 动力转向器工作原理 动力转向器工作原理 当驾驶员向左转动方向盘时，即给转向器输入了一个 向左转的信号。由于地面转向阻力大，起初车轮、摇臂轴、 转向螺母、转向螺杆均保持不动，阀芯在外力（方向盘转动 力）的作用下，将克服扭杆的弹簧作用力，带动阀套产生角 位移，使向左的油口打开，向右的油口关闭，这样，来自油 泵的液压油通过左油口流到转向器的下腔，由于地面阻力较 大，在转向螺母上产生一个较大的阻力，使下油腔的压力持 续升高，直到把转向螺母推动，带动车轮转向。 动力转向器工作原理 这个过程是动态的：车轮的转向阻力越大，那么所需的 压力越高；车轮转向阻力减小，那么在转向螺母上产生的力 也会减小，工作腔油压也会相应降低，降低到仍能维持车轮 继续转动为止。此时，另一腔的油液在转向螺母的推动下沿 着回油通道回到转向油罐。当方向盘停止转动时，在扭杆弹 簧力的作用下，阀套回到中间位置，使两腔压力平衡，使车 轮保持直线行驶。所以动力转向系统是一个典型的随动系 统，所有的过程都是在动态的情况下实现的。 右转向的原理和左转向的原理相同。 左转向液压系统模拟图 动力转向器工作原理 齿轮齿条式动力转向器原理图（左转向） 动力转向器工作原理 齿轮齿条中间位置时的工作状态 动力转向器工作原理 动力转向器的几个重要参数 1、前桥负荷 确定转向器所适用的前轴负荷： 根据半经验公式： M=1/3×U×√ G13/P 其中：M ：车轮转向阻力矩 U ：轮胎与地面的滑动磨擦系数，一般取U=0.7 G1：前轴负荷 P：前轮气压 按照经验公式，可以简化为： M=0.7G1 转向阻力矩M即为转向器要求输出的最大扭矩 动力转向器工作原理 2、传动比 i 传动比是反映汽车转向灵敏的一个重要参数。装动转的 卡车要求转向不需要太灵敏，而轻型车和轿车要求转向灵 敏，所以，对它们的传动比要求不一样。对于机械转向器来 说，传动比是转向器的输出力矩和输入力矩的比值，传动比 大，可以操舵省力，但传动效率降低，转向时的转动圈数将 增多。 传动比计算公式： 循环球： i = πmz/p m:齿轮模数 z: 齿轮整园齿数 p：螺杆螺距 动力转向器工作原理 齿轮齿条的线角传动比公式 i =πmn×z/cosβγ mn：齿轮模数 z : 齿轮齿数 cosβγ：齿轮法向倾角 齿轮齿条的线角传动比表示齿轮转一圈齿条移动的距离。 动力转向器工作原理 3、流量Q 转向助力泵必须提供给转向器合适的流量，转向器才能 最有效地工作。流量选大了，系统背压偏高，对转向助力泵 和系统的效率都非常不利，选小了，又会导致转向沉重、转 向滞后等非常严重的影响。转向油泵工作流量的选取是根据 方向盘最大瞬时转速计算的。先计算出满足方向盘最大瞬时 转速所需的理论流量Q0，再确定实际需要的流量Q1。 汽车方向盘的最大转速n对于轿车来说，按1.5 r/s计 算，对于其他车辆来说按照1.25 r/s计算。 动力转向器工作原理 循环球转向器所需流量计算公式： Q0=60×T×N×S L/min T : 转向器的螺杆螺距 一般来说，70缸径以下的产品按 9.525mm选取，70~80 缸径（含）的产品按11.5mm选取，85缸径以上的按13.5mm选取。 N : 转向盘最大瞬时转速 S : 转向器的助力缸径 Q1=(1.5~2) Q0 + Q2 经验公式 Q1 : 实际需要的流量 L/min Q2 : 转向器允许的内泄漏值。一般规定≤15% Q1 动力转向器工作原理 举例计算解放151六平柴转向器所需的流量： 与解放151六平柴相配套的转向器的助力缸径100mm， 螺杆螺距13.5mm Q0=60×1.25×13.5×1/4×3.14×1002/106