《齿轮齿条转向知识讲座》由会员分享，可在线阅读，更多相关《齿轮齿条转向知识讲座（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 HENGLONG ENTERPRISES GROUP/CHINA AUTOMOTIVE SYSTEMS CONFIDENTIAL AND POSSESS Edition Number:CHL0501 齿轮齿条转向知识讲座 恒隆集团研究院 2010年1月 一、液压转向系统构成 油罐 油泵 转向器 吸油管 回油管 进油管 一、转向系统的构成 二、转向装置的基本要求 1 1 外形尺寸小、重量轻、结构简单外形尺寸小、重量轻、结构简单 转向器的安装部位极为有限，维修时装卸非转向器的安装部位极为有限，维修时装卸非 常困难，同时从节省燃料的角度，也应尽可能常困难，同时从节省燃料的角度，也应尽可能 降低转向
2、器的重量。降低转向器的重量。 二、转向装置的基本要求 2. 2. 转向操作方便，并且在高速行驶状态下具备良转向操作方便，并且在高速行驶状态下具备良 好的稳定性好的稳定性 操纵转向时，感觉要平滑流畅，转向装置处操纵转向时，感觉要平滑流畅，转向装置处 于中间位置时，须具有稳固的手感和良好的操于中间位置时，须具有稳固的手感和良好的操 纵稳定性。纵稳定性。 二、转向装置的基本要求 3.3.安全、可靠安全、可靠 转向器作为安全法规要求的重要部件，一定要保转向器作为安全法规要求的重要部件，一定要保 证它的安全性，且保证在长期的使用过程中的安全可证它的安全性，且保证在长期的使用过程中的安全可 靠。靠。 4.
3、4.使用寿命长、可靠性高使用寿命长、可靠性高 转向器即使在恶劣的条件下长期使用，也应该保持转向器即使在恶劣的条件下长期使用，也应该保持 良好的可靠性。使用寿命同整车寿命，三包期为良好的可靠性。使用寿命同整车寿命，三包期为1 1年到年到 3 3年。年。 二、转向装置的基本要求 5.5.工作时具备良好的安静性工作时具备良好的安静性 操纵过程中的响声和噪声都应在最低程度。操纵过程中的响声和噪声都应在最低程度。 6.6.在不同使用条件下，应能稳定地发挥其性能。在不同使用条件下，应能稳定地发挥其性能。 在低温在低温-40-40至高温至高温120 120 （有些车型要（有些车型要 求为求为140 140
4、）的范围内，转向器的操纵性能不）的范围内，转向器的操纵性能不 应有较大变化。应有较大变化。 三、转向系统参数设计 液压转向系统的主要参数如下： 1.转向器最大输出力 2.油泵最大油压 3.转向器传动比 4.油泵流量曲线 5.转向器扭矩-压力曲线 三、转向系统参数设计 转向器最大输出力的计算 车轮转向所需的最大转动扭矩为: Mr=（G3P）1/2f3 其中:Mr最大转动扭矩 G 最大前轴载荷 P 轮胎气压 f 轮胎与地面间的滑动摩擦系数 转向器的最大输出力为： F=Mr r 其中：F最大输出力 r 最小转向节臂半径 三、转向系统参数设计 油泵最大油压 1.进行抗拉强度和稳定性计算，并参考同类产品
5、，在现有的齿条直径 （22、24、25、27.7、30、35）系列中选择齿条直径。 2.根据齿条直径确定油缸内径 3.计算油泵的最大油压： P=F（D/2）2-（d/2）2+PO P油泵最大油压 F 转向器最大输出力 D 油缸内径 d 齿条直径 PO系统底压（压力损失） 三、转向系统参数设计 转向器传动比的选择 1. 动力转向系统中，转向器的传动比选择主要取决于获得需要的 转向系统响应特性。 2. 当动力助力失效时，系统变成非动力转向系统（人力操纵）， 转向器传动比对转向力的影响需要考虑。 3.动力转向器的传动比通常选得比非动力转向器大。 4.应具有足够的转矩放大作用以使动力助力失效时的转向力
6、在可以 接受的限度以内。 5.转向器的传动比： i=nm/cos n齿轮齿数 m齿轮模数 齿条螺旋角 三、转向系统参数设计 油泵流量曲线 对于不同的发动机转速下，油泵流量的计算如下： Q=niA+QO+Q1+Q2 Q油泵所需流量 n转向器的最大转向角速度 i转向器传动比 A转向器助力缸截面积 QO转向器建压所用的流量 Q1转向器内泄漏 Q2油泵的内泄漏 不同的转速和流量形成了油泵的流量曲线。 根据油泵流量和油泵的转速，最终确定油泵的排量。 三、转向系统参数设计 转向器扭矩-压力曲线 转向器的扭矩压力曲线决定了在不同行驶条件下，驾驶员 的手感，根据不同的驾驶要求，不同的车型有具体曲线要求。但 一
7、般认为较合适的曲线如下： 1.压力在0-0.5MPa,曲线缓慢上升,扭矩变化大,保证高速行车的稳 定性 2.压力在0.5-2MPa,曲线上升斜率增加,扭矩变化不大,保证行驶转 弯时的手感 3.压力超过2MPa,曲线迅速上升,扭矩变化小,保证原地转向时仍有 较轻的转向手力 四、管路的设计 1、液压系统中，推荐管支架间距 管外径1014182228 支架最大间间距400450500600700 2、在管子的直角拐弯处处，两端必须须加一个固定支架，以免引起管子 振动动 3、软管的安装 应避免急弯，R（9-10）D，软管接头至开始弯曲处 的最短距离L=6D。软管受压时，长度和直径均有变化，一般长度 变
8、化约4,因此长度需有余量。 4、油箱的回油管需回到其油面以下，以免引起气泡和飞溅飞溅 。 5、软软管过长过长 或急剧剧振动动的情况下，宜用夹夹子夹夹牢，但在高压压下使用 的软软管应应尽量少用夹夹子，因为软为软 管受压变压变 形，在夹夹子处发处发 生磨 损损。 五、油罐的设计 转转向油罐的功能 1为动力转向系统提供加液压油的容器。 2为动力转向系统提供检查液压油的地方。 3为动力转向系统液压油热膨胀提供空间。 4当系统使油管膨胀时(如限压时)，提供补偿液压油。 5使动力转向系统能够排除空气。 五、油罐的设计 转转向油罐设计设计 要点 1尽量靠近油泵。 2材料：目前有金属罐和塑料油罐，金属罐重量大
9、、散热性好； 而塑料罐重量轻、成本低。 3油罐应有足够的容积，空气/油约为1:1。 4进油口总是设计在油面以下，能为油泵提供顺畅的进油，且油 中不含空气。 5回油管接头能够顺利地使油从转向器流回油罐，并不引起涡流 (它会把掺入空气的油吸入油泵)。回油口也总是设计在油面以下 。 6油罐油面的正常高度应高于泵的进油口。 7油罐中一般设计有阻隔板以控制流动、减少油中的空气含量； 并使回油引起的涡流不集中在进油口处。 8油罐必须和大气相通。 9油罐的布置应有利于转向系统的散热。 六、转向系统匹配 恒隆的系统测试手段之一：液压参数检测 利用性能试验台、油泵试验台（恒隆万安）等测试设备对系统各 部件的参数
10、进行检测 六、转向系统匹配 恒隆的系统测试手段之二：液压噪音检测 利用噪音试验室对转向系统的噪音进行检测和分析。 Noise testing roomNoise testing room 六、转向系统匹配 恒隆的系统测试手段之三：转向参数车载检测仪 通过车载检测仪器，对整车转向时的转向扭矩、输出力、压 力、流量、角度等参数进行检测、数据处理和分析。 六、转向系统匹配 恒隆的系统测试手段之四：MTS五通道道路模拟试验台 在MTS试验台上，利用电液伺服缸对转向系统进行模拟路况的 加载，同时测试转向系统的参数变化，部分替代整车进行系统匹 配测试。 MTS M/CMTS M/C 六、转向系统匹配 系统
11、匹配主要内容及方法： 1、传动比匹配：通过比较不同传动比转向系统的转向效果来选择最佳 的传动比。 2、扭矩压力曲线匹配：通过对不同压力输出下的所需扭矩的大小 进行调整，使转向力特性曲线满足各驾驶条件下的需求。 3、转向路感：调整转向扭杆刚度，使驾驶员获得合适的路感。 4、噪音匹配：通过调整转向油管总成中降噪管的长度，高压胶管的长 度，高压胶管和高压硬管的布置等可降低转向系统的噪音。 七、齿轮齿条转向器 1.齿轮齿条转向器分类 按有无助力分按有无助力分 1.1.机械式机械式 2.2.动力式动力式 按输出端形式分按输出端形式分 1.1.两端输出式（两端输出式（ETOETO）：拉杆与齿条两端相连）：
12、拉杆与齿条两端相连 2.2.中央输出式（中央输出式（CTOCTO）：拉杆与齿条中央相连）：拉杆与齿条中央相连 3.3.单端输出式：仅出齿条一端输出单端输出式：仅出齿条一端输出 七、齿轮齿条转向器 按油缸和齿条的联结方式分按油缸和齿条的联结方式分 1.1.串联式串联式 2.2.并联式并联式 按壳体及油缸的构造按壳体及油缸的构造 1.1.壳体油缸壳体油缸1 1件式件式 2.2.壳体油缸壳体油缸2 2件式件式 3.3.壳体油缸壳体油缸3 3件式件式 七、齿轮齿条转向器 七、齿轮齿条转向器 壳体油缸并联式 七、齿轮齿条转向器 壳体油缸串联式 七、齿轮齿条转向器 壳体油缸1件式 壳体油缸2件式 壳体油缸
13、3件式 七、齿轮齿条转向器 开发的整体式壳体样件 恒隆生产的整体式壳体 七、齿轮齿条转向器 恒隆公司目前按前轴载荷和有无助力分类恒隆公司目前按前轴载荷和有无助力分类 1.H1.H系列：前轴负荷在系列：前轴负荷在1500Kg1500Kg左右，适用车型：轻型左右，适用车型：轻型 客车（海狮），客车（海狮），MPVMPV（瑞风），（瑞风），SUVSUV（路霸）。（路霸）。 2.T2.T系列：前轴负荷在系列：前轴负荷在1000Kg1000Kg左右，使用车型：中型左右，使用车型：中型 轿车（东方之子），小型轿车（东方之子），小型MPVMPV（普利马）。（普利马）。 3.Q3.Q系列：前轴负荷在系列：前轴
14、负荷在800Kg800Kg以下，使用车型：小型轿以下，使用车型：小型轿 车。车。 4.J4.J系列：机械转向系列：机械转向 不同的系列：结构类似，规格不同。不同的系列：结构类似，规格不同。 七、齿轮齿条转向器 Model Front-axes Load Pmax (MPa) Ratio (mm/r) Diameter of Rack (mm) Diameter of Tube (mm) J011350kg-36.4230- BRILLIANCE (JINBEI) 七、齿轮齿条转向器 Model Front-axes Load Pmax (MPa) Ratio (mm/r) Diameter o
15、f Rack (mm) Diameter of Tube (mm) H011350kg8.544.673046 BRILLIANCE (JINBEI) 七、齿轮齿条转向器 Model Front-axes Load Pmax (MPa) Ratio (mm/r) Diameter of Rack (mm) Diameter of Tube (mm) T021200kg8.8348.942542 HAINAN -MAZDA (N323) 七、齿轮齿条转向器 Model Front-axes Load Pmax (MPa) Ratio (mm/r) Diameter of Rack (mm) Di
16、ameter of Tube (mm) Q01800kg8.543.22238 CHERY (A11) 八、齿轮齿条转向器结构 （一）转向器总成 转向器总成由壳体油缸总成，阀芯总成， 齿条总成，限位套总成，间隙调整机构，左、 右油管总成，左、右拉杆总成，支架衬套总成 及直属零件等组成。 八、齿轮齿条转向器结构 （二）壳体油缸总成 壳体油缸总成由壳体总成和油缸总成两个 分总成构成，主要起支撑转向器内部阀芯总成 及齿条等零件并与整车安装的作用。由于内部 存储有高压油，同时承受转向力，因此要求此 总成有足够的强度和耐压值。 八、齿轮齿条转向器结构 （三）阀芯总成 阀芯总成由齿轮轴扭杆总成，输入轴和阀 套组成。输入轴与阀套上的油槽形成转向阀口 ，通过输入轴的转动形成转向的压力，给转向 器提供助力。 中间位置 左转向 八、齿轮齿条转向器结构 （四）齿条总成 齿条总成由齿条、活塞、
