车辆设计课件 第7章转向系.pptVIP

《汽车设计》第七章转向系设计第七章转向系设计1、概述2、机械式转向器方案分析3、转向系主要性能参数4、动力转向机构5、转向梯形第一节概述转向机构：机械转向和动力转向机械转向由转向盘、转向器和转向传动机构等组成，动力转向还包括动力系统，减轻驾驶员的手力。4、转向系的设计要求：汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。转向轮具有自动回正能力。在行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车轮产生的摆动最小。转向灵敏，最小转弯直径小。操纵轻便。转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。第二节机械式转向器方案分析1、机械式转向器方案分析1.1齿轮齿条式优点：结构简单、紧凑、体积小、质量轻；传动效率高达90%；可自动消除齿间间隙；没有转向摇臂和直拉杆，转向轮转角可以增大；制造成本低。缺点：逆效率高（60%~70%）。第二节机械式转向器方案分析直齿齿轮+直齿齿条：低大高不易斜齿齿轮+斜齿齿条：高小低方便1.2循环球式优点：传动效率高75%~85%；传动比可变；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙调整容易；适合用来做整体式动力转向器。缺点：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。用途：货车和客车。第二节机械式转向器方案分析安全带可以有效地限制乘员前移量。安全气囊可以在乘员头、胸前部与转向盘（仪表板）之间形成隔离带，缓和冲击，减缓乘员前移量和前移速度。而在驾驶员不可避免的与转向盘发生身体接触时，防伤安全机构可以减轻驾驶员受到伤害的程度。2、防伤安全机构方案分析计算第三节转向系主要性能参数1、转向器的效率正效率：从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率，用η+表示；逆效率：从转向摇臂轴输入，经转向轴输出所求得的效率，用η－表示。正效率η+计算公式：逆效率η－计算公式：η+=（P1-P2）/P1η－=（P3-P2）/P3式中，P1为作用在转向轴上的功率；P2为转向器中的磨擦功率；P3为作用在转向摇臂轴上的功率。常见转向器的正逆效率2、传动比的变化特性2.2、力传动比与转向系角传动比相互啮合齿轮的基圆齿距必须相等：pb1=pb2齿轮基圆齿距pb1=πm1cosα1，齿条基圆齿距pb2=πm2cosα2。齿轮具有标准模数m1和标准压力角α1；齿条具有变模数m2、变压力角α2的啮合条件：πm1cosα1=πm2cosα2α2变化范围12o～35o2.6、转向器角传动比的选择转向器角传动比可以设计成减小、增大或保持不变的。角传动比变化规律的因素：转向轴负荷大小和对汽车机动能力。转向轴负荷小或动力转向的汽车，应取较小的iw，减少方向盘圈数。转向轴负荷大，低速急转弯时的操纵轻便性问题突出，选用大些iw。中间位置处iw小，两端位置处选用iw应选大。iwmin的确定:iwmin过于小时带来的问题：1）对φ的变化特敏感，驾驶员难于准确控制汽车方向，特别在高速转弯行驶容易发生交通事故。2）不良路面行驶反冲效应增大建议：iwmin15～16iwmax的确定:iwmax过大带来下述问题：1）转向传动装置刚度、强度不足；2）转向器尺寸大、质量大，在汽车上难于布置；3）转向盘转动圈数增加。建议iwmax333、转向器传动副的传动间隙△t当各处△t=0时，转向器寿命短。当各处△t≠0时，车轮会偏离行驶位置。理想的传动间隙应当满足直线行驶位置处：△t=0离开直线行驶位置处：△t≠0，且逐渐增大1、转向系计算载荷的确定汽车原地转向阻力矩MR（N·mm）的半经验公式：式中，f为轮胎和路面间的滑动磨擦因数，一般取0.7；G1为转向轴负荷（N）；p为轮