载重汽车转向系统结构设计

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重型自卸汽车设计(转向系及前桥设计)

重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。

汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。

利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。

再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对I其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。

为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系，转向器，转向梯形IITHE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE)ABSTRACTIn a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the overall parameters of the vehicle design, in this basis, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of AUTOCAD software and the steering gear steering linkage to complete the design drawings.Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nutIIIdrive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.Key word: steering system，steering gear，steering trapezoidIV目录前言 (1)第一章从动桥结构方案的确定 (3)§1.1从动桥总体方案确定 (3)第二章转向系结构方案的确定 (5)§2.1转向系整体方案的分析 (5)§2.1.1转向器方案的分析 (5)§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 (6)§2.1.2动力转向系统分类 (7)§2.2转向系整体方案的分析 (8)第三章从动桥的设计计算 (10)V§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 (10)§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (11)§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 (12)§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 (16)§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (17)§3.3.1 在制动工况下 (17)§3.3.2 在侧滑况下 (19)§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§3.4.1 在制动工况下 (20)§3.4.2 在侧滑工况下 (22)第四章转向系统的设计计算 (24)§4.1 转向系主要性能参数 (24)VI§4.1.1 转向器的效率 (24)§4.1.2 传动比的变化特性 (26)§4.1.3 给定的主要计算参数 (27)§4.1.4 转向盘回转总圈数n (28)§4.2 转向系计算载荷的确定 (29)§4.3 循环球式转向器的计算 (30)§4.3.1 循环球式转向器主要参数 (30)§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 (31)§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 (32)§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 (35)§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力σ (35)§4.4.2 齿的弯曲应力σ (37)VII§4.5 液压动力转向机构的计算 (38)§4.5.1 动力转向系统的工作原理 (38)§4.5.2 转向动力缸的工作分析 (39)§4.6 转向梯形机构确定、计算及优化 (45)§4.6.1 转向梯形结构方案分析 (45)§4.6.2 整体式转向梯形机构优化设计 (47)第六章结论 (57)参考文献 (58)致谢 (60)VIIIIX前言自卸车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货，并依靠箱货自重使其复位的专用汽车。

重型货车液压助力转向系统结构设计开题报告

重型货车液压助力转向系统结构设计开题报告大学本科毕业设计开题报告题目重型货车液压助力转向系统结构设计指导教师院(系、部) 机械学院专业班级学号姓名日期教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状1.选题的目的转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。

汽车液压动力转向装置具有操作轻便、转向灵活、随动精度高、能吸收路面冲击波等优点，并且能提供大的转向操纵助力，在液压系统发生故障时能够依靠机械转向器实现应急转向。

由于本次设计对象为重型载货汽车，所以将采用液压助力方式对其转向系统进行结构设计。

2.选题的意义作为汽车的一个重要组成部分，汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成，它对汽车的操纵稳定性、平顺性和驾驶员的安全驾驶都有着直接的影响。

如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。

特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计显得尤为重要。

3.研究现状汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3个基本发展阶段。

纯机械式转向系统结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用;液压助力转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，在重型车辆上广泛应用;EPS 以其特有的优越性而得到青睐，它代表着未来动力转向技术的发展方向，EPS将作为标准配置装备到汽车上，未来一段时间在动力转向领域占据主导地位;而更新一代的线控转向系统由于有利于提高汽车被动安全性、有利于汽车设计制造、有利于提高汽车乘坐舒适性和汽车操控稳定性等原因，将成为动力转向系统的发展方向。

助力转向系统经过几十年的发展，技术日趋完善。

今后，电动助力转向系统将进一步成熟，线控转向系统将成为我们研究的努力方向。

1二、研究方案及预期结果1. 主要研究内容本设计针对重型载货汽车，采用液压助力进行转向系统的设计，机械转向器部分采用循环球式转向器进行设计，分配阀采用滑阀式分配阀，并对动力缸及转向机构的臂、杆进行设计及转向梯形的优化。

毕业论文-重型货车液压助力转向系统结构设计35831

毕业论文-重型货车液压助力转向系统结构设计35831 辽宁工程技术大学毕业设计(论文)目录前言 ................................................. 1 1 汽车主要参数的选择 .................................. 2 1.1 汽车主要尺寸的确定................................. 2 1.1.1 轴距L .......................................... 2 1.1.2 前轮距B1和后轮距B2 ............................. 3 1.1.3 外廓尺寸 ........................................ 4 1.1.4 前悬LF和后悬LR ................................. 4 1.2 汽车质量参数的确定 (5)m01.2.1 整车整备质量 .................................. 5 1.2.2 汽车的载客量和装载质量 ........................... 6 1.2.3 质量系数 ........................................ 6 1.2.4 汽车总质量 ...................................... 7 1.2.5 轴荷分配 ........................................ 7 2 转向系的概述及主要性能参数 ........................... 9 2.1 转向系的概述 ...................................... 9 2.1.1 转向操纵机构 .................................... 9 2.1.2 转向传动机构 ................................... 10 2.1.3 转向器 ......................................... 10 2.1.4 转角及最小转弯半径 .............................. 11 2.1.5 对转向系的要求 (13)1杨露露: 重型货车液压助力转向系统结构设计2.2 转向系主要性能参数................................ 13 2.2.1 转向系的效率 .. (13),，2.2.2 转向器的正效率 (14),,2.2.3 转向器的逆效率................................ 15 2.2.4 角传动比 ....................................... 15 2.2.5 力传动比 ....................................... 16 2.2.6 转向器传动副的传动间隙?t ....................... 17 2.2.7 转向盘的总转动圈数 .............................. 17 3 转向器机械部分的设计与计算 .......................... 19 3.1 转向器的结构形式选择 .............................. 19 3.2 转向系计算载荷的确定 .............................. 20 3.3循环球式转向器设计与计算 .......................... 20 3.4 循环球式转向器零件强度计算 ........................ 22 4 动力转向系的设计计算................................ 23 4.1 对动力转向机构的要求 .............................. 23 4.2 动力转向机构布置方案的选择 ........................ 23 4.2.1 动力转向形式与结构方案 .......................... 23 4.2.2 传能介质的选择 ................................. 24 4.2.3 液压转向加力装置的选择 .......................... 25 4.2.4 液压转向加力装置转向控制阀的选择................. 26 4.3 动力缸的设计计算 ................................. 27 4.3.1 刚径尺寸Dc的计算. (27)2辽宁工程技术大学毕业设计(论文)4.3.2 活塞行程s的计算................................ 29 4.3.3 动力缸缸筒壁厚t的计算 .......................... 30 4.4 分配阀的参数选择与设计计算 ........................ 30 4.4.1 预开隙 ....................................... 30 e14.4.2 滑阀总移动量 .................................. 31 e4.4.3 局部压力降 ................................... 31 ,p4.4.4 油液流速的允许值[v] ............................. 32 4.4.5 滑阀直径d...................................... 32 4.4.6 滑阀在中间位置时的油液流速v ..................... 32 4.4.7 分配阀的泄漏量 ............................... 33 ,Q4.5 回位弹簧的预紧力和反作用阀直径的确定 (33)4.6 油泵排量与油罐容积的确定 .......................... 34 4.7 液压动力转向的工作特性 ............................ 35 5 转向传动机构设计 ................................... 37 5.1转向传送机构的臂、杆与球销......................... 38 5.2 转向操纵机构的防伤安全措施 (39)6 经济技术路线分析 (42)7 结论 .............................................. 43 致谢 ................................................ 44 参考文献 (45)3杨露露: 重型货车液压助力转向系统结构设计前言100多年前，汽车刚刚诞生后不久，其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式，用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。

载货汽车前桥和转向装置的结构设计与分析

4、前桥主要零件及工作应力确定
4.1 前梁尺寸的确定 EQ1090E 前桥采用工字型的前梁，其保证垂向平面内的刚度大、强度高。工字梁的断面垂向和水平弯曲截面系数 Wv、Wh 可近似取为： (4-1) 式中：a -工字型断面的中部尺寸 4.2 主销衬套尺寸的确定主销衬套的长度取主销直径的 1.25-1.50 倍，衬套内径为 38mm，外径为 41mm，长度为 55mm。 4.3 前梁的应力计算 4.3.1 通过不平路面作用于前梁钢板弹簧座间动载荷的弯矩为： (4-2) 弯曲应力： (4-3) 式中：Wv-截面Ⅰ-Ⅰ的垂向抗弯截面系数
引言
汽车转向系统从过去的机械式一直到现代汽车电子控制动力转向，其逐步地发展和完善。汽车前桥、转向系统的研究水平，对于保证汽车安全行驶、减轻驾驶员工作强度、延长车辆的使用寿命十分重要。本次设计以载货汽车为对象，通过对其前桥前梁、转向节和转向装置进行设计，合理选用各总成，保证前桥和转向各总成运动协调，操纵轻便，使各总成合理高效的工作。
ห้องสมุดไป่ตู้
汽车参数：总质量 91042N，前轴轴载质量 23128N，前钢板弹簧座中心距 851mm，轴距 3950mm，汽车质心高度 900mm，主销内倾角 6°，主销中心距 1581，前轮距 1810，车轮滚动半径 493，主销后倾角 2°30′，前轮外倾角 1°，前轮前束 1～5 mm。
2、汽车前桥和转向系选型要求
2.1 前桥的设计要求（1）有足够的强度，以保证承受车轮与车架之间的作用力。（2）保证正确的车轮定位，使转向轮平稳运动；有足够的刚度，使车轮定位参数保持不变。（3）转向节主销、转向节与前梁之间的摩擦力尽可能小，保证转向轻便，并具有足够的耐磨性。（4）转向轮的摆振尽可能小，保障汽车的正常、稳定行驶。 2.2 转向系的设计要求（1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，车轮不应有侧滑。（2）汽车转向行驶后，当驾驶员松开转向盘，转向轮自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。（3）在任何行驶状态下，转向轮不能产生自振，转向盘不能摆动。（4）操纵轻便。

转向系统设计说明书

转向系统设计说明书转向系统设计说明书一、需求分析1.1系统简介本转向系统设计是为汽车制造企业设计的一款新型转向系统，包括方向盘、转向齿轮、转向杆等组件，用于汽车转向操作。

1.2系统功能本系统主要实现以下功能：（1）实现车辆转向操作；（2）提供灵敏度和舒适性，使驾驶员可以轻松驾驶；（3）确保车辆转向时的安全性。

1.3使用环境本系统主要用于汽车行驶时的转向操作，适用于各类车辆，包括小汽车、大型客车、货车、越野车等。

1.4系统需求（1）具有可靠性和耐用性；（2）转向灵敏度高，操控舒适；（3）保证转向操作安全；（4）可适应各种驾驶员的需求。

二、系统设计2.1系统架构本转向系统采用传统的齿轮传动转向系统。

主要包括方向盘、转向齿轮、转向杆等组件，在行驶过程中通过变换转向齿轮的位置，控制车轮的转向。

2.2系统组成本转向系统包括以下组件：（1）方向盘：由驾驶员操控，控制转向的方向。

（2）转向齿轮：连接车轮的转向轴，通过旋转控制车轮角度，实现左右转向操作。

（3）转向杆：将方向盘的旋转运动转换成转向齿轮的轴向运动。

（4）轴承：用于支撑转向齿轮，使其顺畅运转。

2.3系统工作原理当驾驶员通过方向盘控制转向时，方向盘传递力量到转向齿轮上，通过转向齿轮转动和转向杆的传动作用，使车轮转向。

其中，转向齿轮是通过齿轮副传动，将方向盘的旋转运动转换成轴向运动，控制车轮的转向角度。

2.4系统性能（1）灵敏度：驾驶员控制方向盘时，系统应能快速反应，确保车辆转向灵敏。

（2）舒适性：转向时不应有任何异响或抖动感，使驾驶员的操控更加舒适。

（3）可靠性：系统应具有较高的可靠性和耐久性，确保在各种路况下的转向操作安全。

三、结论本转向系统是一种新型的汽车转向系统，采用传统的齿轮传动技术，实现车辆转向操作。

系统整体性能较强，灵敏度高、舒适性好、可靠性强。

同时，本系统还具有可扩展性，在不断的设计应用和技术进步中，可为用户提供更多更好的服务。

毕业论文-重型载货汽车转向器设计说明书

汽车设计课程设计说明书题目：重型载货汽车转向器设计姓名：席昌钱学号：200924265同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级：09车辆工程2班指导教师：王丰元、邹旭东设计任务书目录1.转向系分析 (4)2.机械式转向器方案分析 (8)3.转向系主要性能参数 (9)4.转向器设计计算 (14)5.动力转向机构设计 (16)6.转向梯形优化设计 (22)7.结论 (24)8.参考文献 (25)1转向系设计1.1基本要求1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。

2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N。

3.转向系的角传动比在23~32之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上。

4.转向灵敏。

5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。

6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。

1.2基本参数1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。

2.轴数/轴距 4/（1950+4550+1350）mm3.整备质量 12000kg4.轮胎气压 0.74MPa2.转向系分析2.1对转向系的要求[3](1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;(5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员.2.2转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。

有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节，如图2-1。

采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软，则会影响转向系的刚度。

重型载货汽车转向器设计

重型载货汽车转向器设计摘要汽车转向系统分为机械式转向系统和动力力式式转向系。

其中动力式的是在机械转向器基础上发展的。

动力转向系统是一套兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系统。

在正常情况下，汽车转向所需的能量只有一小部分由驾驶员提供，而大部分能量由发动机通过转向加力装置提供。

但在转向加力装置失效时，一般还应当能由驾驶员独立承担汽车转向任务。

本文阐述了针对重型载货汽车转向器方案的确定，转向传动机构，转向操纵机构的选择，转向器的设计，转向器壳体设计，在给定前轴满载轴载质量、最高车速、轮胎规格、最小转弯半径等条件下，着重对整体循环球转向器的齿扇轴，转向螺杆，滑阀式常流液压助力转向助力系统的结构设计计算。

关键词：重型货车；整体转向器；传动机构；操纵机构；结构设计ABSTRACTAutomotive steering system is divided into the mechanical steering system and power steering system for automobile steering force. The dynamic type is based on the development of mechanical steering gear. Power steering system is a set of compatible driver physical and engine power steering system for energy. Under normal circumstances, the automobile steering required only a small fraction of the energy provided by the driver, and most of the energy from the engine through the steering device. But in the steering device failure, the general should also can by the driver steering task independently.This paper expounds the heavy truck steering determiner scheme, steering gear, steering mechanism selection, the design of steering device casing design, steering, front axle load in agiven quality of axial load, the maximum speed, tire specifications, minimum turning radius under the same conditions, the whole recirculating ball steering sector shaft, steering screw, valve type constant flow hydraulic power steering system structure design and calculation of powerKey words:Heavy goods vehicles; The steering gear; Transmission mechanism; Operating mechanism; Structural design第1章绪论1.1 概述汽车在行驶过程中，为了适应各种道路情况和行驶条件，经常需要改变行驶方向或修正行驶方向，如转向、超车和避让等。

重型卡车双前桥转向系统开发计算说明书

编号北奔威驰8×4宽体矿用车1950轴距转向系统开发计算说明书编制审查审定标准化审查批准包头北奔重型汽车有限公司研发中心2010年7月22日1 计算目的双前桥四轴车在转向过程中，理论上要求所有车轮都处于纯滚动，或只有极小滑动，为达到这一目的，要求所有车轮绕一瞬时转动中心作圆周运动。

每个转向桥的梯形角匹配设计，是为满足车轮的理论内外转角特性曲线与实际内外转角特性曲线尽可能的接近；第一、二转向前桥转向摇臂机构设计是为了让第一、二转向前桥最大内转角与轴距之间的理论关系与实际关系尽可能的相匹配。

本次计算是为新开发的8×4宽体车XC3700KZ 匹配北奔高位宽体前桥的转向系统中转向传动机构和转向动力机构中各元件的选型及尺寸提供理论依据。

2 采用的计算方法、公式来源和公式符号说明符号定义及赋值如下：1α为第一转向前桥外转角，1β为第一转向前桥内转角 2α为第二转向前桥外转角，2β为第二转向前桥内转角1L 为第一转向前桥主销中心线与地面的交点到第三桥轴线的距离 2L 为第二转向前桥主销中心线与地面的交点到第三桥轴线的距离3 计算过程及结果 3.1 转向动力系统参数计算3.1.1 原地转向阻力矩计算① 状态一：第一、二转向桥载荷按标准载荷13T 计算已知参数如下：第一转向桥、第二转向桥的轴荷为1G =2G =13000×9.8=127400 N 轮胎气压1P =0.77Mpa滑动摩擦系数μ=0.6（干燥土路）滚动摩擦系数f =0.035（干燥压紧土路推荐0.025-0.035）轮胎自由半径0r =685mm 轮胎静力半径1r =670mm 侧偏距a =204mm内轮最大转角max α=35.74°[借用现有一桥拉杆及垂臂W3400112AE 极限内转角]（新设计垂臂936 463 00 01使转角能达到车轮极限转角38度）轮胎宽度1B =375mm轮胎接地面积8212BK ==175782mm ，K=132.6mm主销内倾角Φ=6°对于单桥的原地转向阻力矩，有如下计算方式： A.按半经验公式计算131P G 3μ＝半M =77.012740036.03 =10364271 N.mm =10364 N.mB.按采用雷索夫公式()2s 201r r 0.5a f G -+⋅⨯μ＝雷M=127400×（0.035×204+0.5 ×0.6×22670685-）=6358499 N.mm =6358 N.mC.采用经验公式max11sin sin a G a G αφμ＝经⋅⋅⋅+⋅⋅M=127400×204×0.6+127400×204×sin6°×sin35.74° =17181 N.mD.算术平均求阻力矩为了使计算更趋合理，避免上述四种公式单独使用时与实际工造成的误差，故用以上三种方式求得的阻力矩的算术平均值作为静态原地转向阻力矩0s M 。

转向系统结构原理

XX重工集团轮式装载机转向系统介绍装载机的行驶方向是依靠转向系统来进行操纵的，转向系统能根据作业要求保持装载机稳定地沿直线方向行驶或灵活地改变其行驶方向。

装载机的前后机架可绕其铰接销相对偏转，在车架上装双作用液压缸，缸头与前车架铰接，活塞杆与后车架铰接，在液压力驱动下，活塞运动，推动前后车架作相对偏转而进行转向。

全液压转向系统1、全液压转向系统概述：转向泵来油经过单稳阀以稳定流量供给全液压转向器,方向盘带动转向器的阀芯控制了配油方向，从而驱动转向油缸活塞运动，推动前后车架绕铰接销作相对偏转而进行转向。

全液压转向系统，驾驶时，操作轻便，安全可靠。

2、全液压转向系统主要构成：油箱、粗、精滤油器，，转向液压缸等组成。

ZL30H机型主要由油箱、粗、精滤油器，CBY2050齿轮液压泵，BZZ1-500型摆线式全液压转向器，FLD-F38W单路稳定分流阀，FKA10/16阀块，转向液压缸等组成。

3、全液压转向系统工作原理：（系统原理见图）1、吸油滤油器2、转向泵3、回油滤油器4、单路稳定分流阀5、全液压转向器6、阀块7、转向油缸转向系统的工作状况可分为：直线行驶和转向（ZL30H最大转向摆动角为38°）当发动机工作，带动齿轮液压泵旋转。

这时油箱内的液压油通过粗滤器粗滤，到转向泵,经过单稳阀以稳定流量供给转向器,方向盘带动转向器的阀芯控制了配油方向。

当方向盘不动，转向泵来油经转向器直接返回油箱，系统处于空循环状态，装载机直线行驶。

当方向盘左转时，方向盘带动控制阀反时针旋转,转向泵来油经转向器进入左边油缸的小腔和右边油缸的大腔，从而推动左边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和右边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向左转向，同时转向油缸另一腔的油液沿转向器回油口回油箱。

当方向盘右转时，转向泵来油经转向器进入右边油缸的小腔和左边油缸的大腔，从而推动右边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和左边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向右转向。

车辆工程本科毕业设计论文：重型汽车双前桥转向系统优化设计

哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）东风DFL1310载重车双前桥转向系统优化设计摘要汽车的双前转向桥转向轮产生异常磨损是较普遍的现象,本文以某型号的双前轴转向载货汽车技术参数作为研究对象，进行转向系统结构参数的优化，从而减少轮胎磨损。

首先根据该车型底盘改装手册中参数用CATIA建立三维运动模型，从而加深自己对该车型转向系统的理解并以此作为后续数学分析与建模的依据；接着通过运用数学知识从整体考虑双前桥系统转向机构，建立了参数化的汽车双前桥转向系统数学模型；然后运用MATLAB软件将数学模型进行编程并建立总体的优化目标函数以进行运算，最终得到了双前桥转向系统部分结构的优化参数，接着通过编写程序对优化后一轴及二轴内外轮转向半径与理论值进行对比分析，得出优化取得较好结果的结论；最后依据CATIA建立的三维模型用CAD绘制出二维工程图纸。

关键词：双前桥转向系统，CATIA三维建模，克曼原理，MATLAB优化仿真- I -哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）The double front axle of Dongfeng trucksteering System optimization designAbstractAuto double front axle steering knuckle steering wheel to generate abnormal wear is a more common phenomenon,this paper to a certain type of double front axle steering truck technology parameters as the research object,to the optimization of the structure parameters of the system,to reduce tyre wear.According to the vehicle chassis modification manual parameters to establish three-dimensional model with CATIA,so as to deepen their understanding of the vehicle steering system as the analysis and modeling of subsequent mathematical basis；then through the double front axle system using mathematical knowledge from the overall consideration of the steering mechanism,establish the double front axle steering system parametric mathematical model；then use the mathematical model with MATLAB software programming and the optimization objective function to establish the overall operation,finally got the optimized parameters of dual front axle steering system parts of the structure,and then through the preparation process of the optimized one axis and two axis wheel steering radius were compared with the theoretical value analysis,obtains success；finally,based on the 3D CATIA model established by CAD to draw the 2D engineering drawings.Key Words：Double front axle steering system,CATIA modeling,Ackerman principle,MATLAB simulation and optimization- II -哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）目录摘要 (I)Abstract (II)第 1 章绪论 (1)1.1 本课题研究目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状概述 (2)1.3 本课题研究内容及技术方案 (3)1.4 本设计的特色 (4)第 2 章双前桥转向系统理论 (5)2.1 双前桥转向系统理论 (5)2.1.1 转向系统设计的基本要求 (5)2.1.2 双前桥转向系统结构 (6)2.1.3 两轴汽车转向时理想的内、外前轮转角关系 (7)2.1.4 双前轴转向汽车转向时的理想的同侧车轮转角关系 (8)2.2 本章小结 (10)第 3 章双前桥转向系统CATIA 运动模型 (11)3.1 CATIA软件介绍 (11)3.2 建立双前桥转向系统零部件三维模型 (12)3.2.1 建立一桥横梁三维数模 (12)3.2.2 建立一桥左、右转向节三维数模 (12)3.2.3 建立一桥转向节臂三维数模 (14)3.2.4 建立一桥左右转向梯形臂三维数模 (14)3.2.5 建立拉杆球头总成三维数模 (15)3.2.6 建立拉杆卡箍三维数模 (15)3.2.7 建立拉杆体三维数模 (16)3.2.8 建立转向器三维数模 (16)3.2.9 建立部分车架三维数模 (17)3.3 建立双前桥转向系统三维装配模型 (17)3.4 本章小结 (19)第 4 章双前桥转向系统的优化 (20)4.1 MATLAB软件介绍 (20)4.2 基于MATLAB的双前桥转向汽车转向机构运动模型 (20)- III -哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）4.2.1 双前桥转向理论 (20)4.2.2 双前桥转向系统数学模型的建立 (22)4.2.3 第一轴转向垂臂机构数学模型 (22)4.2.4 第二轴转向垂臂机构数学模型 (24)4.2.5 摇臂机构总模型 (24)4.2.6 梯形机构模型 (25)4.2.7 建立优化目标函数 (26)4.3 用Matlab进行仿真 (26)4.3.1 编写Matlab仿真程序 (26)4.3.2 编写Matlab调用程序 (28)4.3.3 用Matlab进行优化 (28)4.3.4 对优化结果进行仿真检验 (29)4.4 本章小结 (32)第 5 章平面二维图纸的绘制 (33)5.1 CAD软件简介 (33)5.2 绘制CAD工程图纸 (33)5.3 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)- IV -哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）第1章绪论1.1本课题研究目的和意义当今社会，国家的经济飞速发展，人们生活水平越来越高出行也越来越离不开汽车。

货车转向系统的组成

货车转向系统的组成
货车转向系统是车辆的重要组成部分，它负责控制货车的行驶方向，确保车辆能够安全、稳定地行驶。

货车转向系统的组成包括以下几个部分：
转向盘：也称为方向盘，是驾驶员操纵车辆方向的设备。

转向盘通过连杆机构与转向器连接，驾驶员转动转向盘时，连杆机构会将转动传递给转向器。

转向器：是一种常见的机械装置，用于将转向盘的转动转化为转向轴的转动。

转向器通常包括齿条、齿轮和齿扇等部件，它们通过相互的转动和移动，将转向盘的转动转化为齿条的移动，进而控制转向轴的转动。

转向轴：是一条贯穿车辆的轴，它的一端与转向器连接，另一端与转向节臂连接。

转向轴的转动会导致转向节臂的摆动，进而改变轮胎的指向，实现车辆的转向。

转向节臂：是位于转向节上的一个杆状结构，它的一端与转向轴连接，另一端与车轮连接。

当转向轴转动时，转向节臂也会随之摆动，带动车轮转向。

转向拉杆：是连接车架和转向节臂的重要部件。

当转向节臂摆动时，转向拉杆会被拉伸或压缩，使车轮能够按照驾驶员的意图进行转向。

轮胎和轮毂：轮胎是直接与地面接触的部分，它负责提供车辆行驶所需的摩擦力。

轮毂是轮胎安装的部分，它通过轴承与转向节臂连接，使轮胎能够随着转向节臂的摆动而转动。

综上所述，货车转向系统是通过驾驶员操作转向盘，经过连杆机构、转向器和齿条等部件的传递，最终使轮胎和车轮按照驾驶员的意图进行转向。

这个系统确保了货车能够安全、稳定地行驶在各种路况下。

汽车转向系统的结构分析与创新方案

与独立悬架配用的转向传动机构
1．与循环球式转向器配用的转向传动机构 • 两段式 • 图2-2为循环球式转向器配用的转向传动机构，转向摇臂1
为主动件，绕固定铰点作往复摆动。其中两根转向横拉杆 3、4布置在车轴的后方，形成两段式结构
• 三段式
• 图中两根转向横拉杆3、4布置在车轴的前方，和转向直拉杆2一起构成三段式的前置梯形结构
• 三大部分。
转向操纵机构结构图
转向操纵机构
• 如图1所示，它包括：转向盘1、转向柱管2、转向轴15、上万向节8、下万向节11和转向传动轴9等。转向柱管2中部用橡胶垫3和半圆形冲压支架4固定在驾驶室前围板上，下端插入铸铁支座5的孔中。支座5则固定在转向操纵机构支架6上。
• 穿过转向柱管的转向轴15上端借衬套16支承，下端则支承在转向柱管支座5中的圆锥滚子轴承上，其轴向位置由限位弹簧7限定。转向轴通过双万向节万向传动装置与转向器中的转向蜗杆相连。下万向节11与转向传动轴9用滑动花键连接。
• 为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，两者之间的螺纹被沿螺旋槽滚动的许多钢球取代，以实现滑动摩擦变为滚动摩擦。
蜗杆曲柄指销式转向器
• 蜗杆曲柄指销式转向器的传动副（如下图）以转向蜗杆3 为主动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，其从动件是装在摇臂轴1曲柄端部的指销2。转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂转动。再通过转向传动机构使转向轮
液压转向机构
传统的液压动力转向系统(HPS) • 液压转向系统在机械系统的基础上增加了液压系统，包括
液压泵、V形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀。它借助于汽车发动机的动力驱动液压泵、空气压缩机和发电机等，以液力、气力或电力增大驾驶员操纵前轮转向的力量，使驾驶员可以轻便灵活地操纵汽车转向，减轻了劳动强度，提高了行驶安全性。 • 液压助力转向系统从发明到现在已经有了大约半个世纪的历史，可以说是一种较为完善的系统，由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。它由液压泵作为动力源，经油管道控制阀向动力液压缸供油，通过活塞杆带动转向机构动作，可通过改变缸径及油压的大小来改变助力的大小，由此达到转向助力的作用。传统液压式动力转向系统一般按液流的形式可以分为常流式和常压式2种类型，也可根据控制阀形式分为转阀式和滑阀式。

重型载货汽车转向系统设计的研究

重型载货汽车转向系统设计的研究摘要：重型载货汽车凭借着其极高的运输效率和低廉的运输成本优势，已成为了道路运输的第一选择，汽车转向系统关系着汽车基本的行驶安全，其对提高汽车操纵性和驾驶舒适性等都有重要的影响。

所以合理匹配并应用好重型载货汽车的转向系统，对于保证车辆的行驶安全而言至关重要。

本文分析了转向系统基本设计要求，介绍了汽车转向系统的类型，最后介绍了转向系和转向梯形的选择方案。

关键词：重型载货汽车；转向系统；转向器随着国内外经济的迅速增长，基础建设、物流等行业的发展势头也越来越猛，重型载货汽车凭借其极高的运输效率和相对便宜的运输成本优势，已经成为了公路运输的第一选择，这使得我国重载汽车的生产开发也变得越来越重要。

重型载货汽车使用者对车辆的要求也逐渐向驾驶舒适性、操纵稳定性和行驶时的安全性方向靠拢。

转向系统是重型载货汽车最主要的部分之一，是确定其自身安全特性的关键部件，转向特性的研究设计，以保证其良好的驾驶性能。

1 转向系统基本设计要求（1）为了保证车辆全部的车轮都不会侧滑，全部转向轮在汽车转向时都要绕瞬时转动中心旋转。

如果没有满足此标准,将会使轮胎磨损速度增加,从而大大降低了车辆的驾驶稳定性。

（2）当车辆转弯后，司机放开方向盘后，转向轮应自动回正到直行状态，并稳定行驶。

（3）车辆在行进时，方向盘不能出现晃动情况，且转向轮也不能突然自振。

（4）无论发生何种情况，转向轮都应该能做到尽可能的减小或消除其摆动。

（5）在确保车辆的高机动性的前提下，若车辆想要转弯，转向系统都应该能够快速响应、精确控制，从而在最大程度上减少它的转弯角度。

（6）当车辆应该转向时，司机应该能够手感良好的轻松完成转向。

（7）在车轮与障碍相撞后，应尽量减少其传给方向盘的反冲。

（8）汽车上应该有配有调节机构，用来消除因为磨损而形成的间隙。

（9）车辆遭受撞击时，当转向系统由于车架以及车体结构的扭曲，而使转向轴、转向轮同时向后移位时，转向系统应有防伤装置来阻止或减少其对驾驶员的损伤。

载重汽车双前桥转向机构优化设计

作者简介：张
蕾（９５一）女，１７，辽宁铁岭人，天津职业技术师范大学副教授，士，博主要研究方向为汽车现代设计方法、障诊断。故
２１０２年１中国制造业信息化０月
第４卷１
第１９期
用固定副约束。转向节与车身之间通过弹簧连接，当悬架推杆上下移动时，簧伸缩，拟悬架的运弹模
（８个）转向梯形机构（、２个）后桥、、车身（简化为球体）等组成，图１所示。如
向，减小轮胎的磨损，了要保证每轴车轮内外侧除
转角的关系，同时还要满足不同车轴之间同侧车轮
转角的关系。目前，于多轴转向车辆主要有２种对设计方法Ｊ一种是转向系统采用微电控制原理；：另一种是根据车辆具体的车身和车轴尺寸，用解析
向性能的评价结论。
关键词：双前桥转向机构；真模型；化设计仿优中图分类号：４３４Ｕ６．２文献标识码：Ａ文章编号：６２—１１２１）９－０３一３１７６６（０２１０６ｏ度为６０ｍ，９ｍ后悬挂的长度为６０ｍ。４ｍ
双前桥转向汽车有２个前桥同时参与转向，其
结构及动力学特征比传统的单前桥转向复杂。对
于双前桥转向机构 ¨ Ｊ为了实现汽车的最佳转，
建立该汽车双前桥转向机构整车仿真模型。简化后的仿真模型包括车辆的行驶系、架系统和悬转向机构，主要由转向节（）车轮（４个、８个）悬架、

轻型载重货车设计(转向系及前桥设计)

轻型载重货车设计(转向系及前桥设计)摘要在本次毕业设计中，是关于轻型载货汽车的前桥及转向系统的设计。

本着力争性能可靠，价优，易造的设计构想，同时也主要参照拖厂的同类车型，努力去改造，去创新。

转向从动桥是通过悬架和车相连，两侧安装着从动车轮，用以传递车架与车轮之间的各种力和力矩。

汽车的转向系是利用转向节使车轮可以偏转一定角度以实现汽车的转向。

汽车的转向系是用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，在行驶中起到重要作用。

主要可分为机械转向系，动力转向系和电动转向系。

其中电动转向系是未来汽车转向系的发展方向。

综合各种因素，本次设计采用采用转向梯形机构布置在前轴之后的整体式车桥和采用了正效率很高，操纵方便且使用寿命长的机械式循环球式转向器。

本次设计包括对转向从动桥结构形式的选择，主要是计算前轴、转向节、主销、主销上下轴承、转向节推力轴承或止推垫片等在制动和侧滑两种工况下的应力校核。

还包括转向器的结构选择及其设计计算并对转向梯形进行优化设计。

设计中水平有限，但希望能设计出一辆经济实用的轻型载货汽车。

关键词：运输车，前桥，主销，转向轴THE DESIGNS OF THE STEERING SYSTEM ANDFRONT AXLE IN OWN UNLOAD AGRICULTURETRUCK TO TRANSPORT OF KD1080ABSTRACTIn this graduated designs, my assignment is the light truck’s front axle and steering system. I shall try my best to design my assignment,I want the light truck’s cap acity is secure and the price is low. It is also easy to make,at the same time,I refer to the light truck which made in YT factory.I want to improve and innovate it.Steering front axle connects the frame by suspension.Driven wheel are installed at the sides of the fore axle,which transmits kinds of forces and torques into the wheels. The steering knuckle link to the front axle causes the front wheels to turn to the right or left .The steering system enables the driver to guide the automobile or wheeled tractor down the road and turn ringht or left.It is very important for the truck.there are mannnual steering,power steering and electric power steering.The electric power steering system will be the direction in the future.In view of all the factors,I adopt the ladder-shaped organization assigns after the front axle and very efficient that can be handled easily and had long performance life steering box of the circulation ball type. The design includes selection of the structure of the fore axle but most calculate the streys inspection under the break and the second slide of front axle ,steering knuckle inserts, king pin and ball bearing, thrust bearing and stop last spacer. Still include choosing and designing aslo calculating and carrying on optimization design ladder-shapedly of steering. The level is limited in the design, but I hope to design a economical and practical agricultural light truck.KEY WORDS: transporter, the front axle, king pin, steering shaft主要符号表量的名称量的符号单位汽车前轴静载荷G1N 汽车质心高度h g mm 转向阻力矩M r N.mm 接触应力σMPa 前轮承受的制动力pτN 前轮承受的垂直力Z1N 垂向弯矩MνN.mm 水平弯矩M h N.mm 车轮所受的重力g w N 前轮轮距B mm 两钢板弹簧座中心距S mm 转矩T N.mm 轮胎的滚动半径r r mm 地面垂向反力Z N 地面侧向反力Y N 力偶矩Q N.mm 轴承的轴向载荷F a N 轴承静承载容量C r0KN轴承当量静载荷P0KN 转向轴输入功率p1Kw 转向器中的摩擦功率p2Kw 效率η导程角α0rad 附着系数φ目录前言 (7)第一章概述 (7)第二章从动桥的方案确定 (10)§2.1 从动桥总体方案确定 (10)第三章转向系的方案确定 (12)§3.1 转向系整体方案确定 (12)§3.2 转向器结构形式及选择 (12)§3.3 循环球式转向器结构及工作原理 (13)第四章从动桥的设计计算 (15)§4.1从动桥主要零件尺寸的确定 (15)§4.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (15)§4.3 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算. 17§4.4 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (19)§4.5 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§4.6转向节推力轴承的计算 (23)第五章转向系统的设计计算 (24)§5.1 转向系主要性能参数 (24)§5.1.1转向器的效率 (24)§5.1.2传动比的变化特性 (24)§5.2 主要参数的确定 (25)§5.2.1 给定的主要计算参数 (25)§5.2.2 选择主要转向参数 (25)§5.2.3 车轮的左右最大转角确定 (26)§5.3 转向梯形的选择设计 (27)§5.4 转向梯形的优化 (28)§5.5 循环球式转向器的设计 (31)§5.5.1 转向器（循环球式）的效率 (31)§5.5.2 主要参数的选择 (31)§5.5.3 螺杆、钢球和螺母传动副 (32)§5.5.4 齿条、齿扇传动副设计 (33)§5.6 转向系主要性能参数确定 (34) (34)§5.6.1 转向系的角传动比ω§5.5.2 转向盘旋转圈数n (34)§5.6 循环球式转向器零件强度的校核 (34)§5.6.1钢球与滚道间的接触应力σ (35)§5.6.2齿的弯曲应力σ (35)§5.7 转向系其他元件的选择及材料的确定 (36)第六章转向系主要零件的强度计算 (37)§6.1 计算载荷的确定 (37)§6.2 主要零件的强度计算 (37)总结 (35)致谢 (40)参考文献 (41)前言在目前金融危机的大环境下，伴随着汽车行业的发展，轻型货运汽车在国民生产中扮演着更重要的角色。

重型货车液压助力转向系统结构设计说明书.doc

目录前言 (1)1 汽车主要参数的选择 (2)1.1 汽车主要尺寸的确定 (2)1.1.1 轴距L (2)1.1.2 前轮距B1和后轮距B2 (3)1.1.3 外廓尺寸 (4)1.1.4 前悬LF和后悬LR (4)1.2 汽车质量参数的确定 (5)1.2.1 整车整备质量m0 (5)1.2.2 汽车的载客量和装载质量 (6)1.2.3 质量系数 (6)1.2.4 汽车总质量 (7)1.2.5 轴荷分配 (7)2 转向系的概述及主要性能参数 (9)2.1 转向系的概述 (9)2.1.1 转向操纵机构 (9)2.1.2 转向传动机构 (10)2.1.3 转向器 (10)2.1.4 转角及最小转弯半径 (11)2.1.5 对转向系的要求 (13)2.2 转向系主要性能参数 (13)2.2.1 转向系的效率 (13)2.2.2 转向器的正效率η+ (14)2.2.3 转向器的逆效率η- (15)2.2.4 角传动比 (15)2.2.5 力传动比 (16)2.2.6 转向器传动副的传动间隙△t (17)2.2.7 转向盘的总转动圈数 (17)3 转向器机械部分的设计与计算 (19)3.1 转向器的结构形式选择 (19)3.2 转向系计算载荷的确定 (20)3.3循环球式转向器设计与计算 (20)3.4 循环球式转向器零件强度计算 (22)4 动力转向系的设计计算 (23)4.1 对动力转向机构的要求 (23)4.2 动力转向机构布置方案的选择 (23)4.2.1 动力转向形式与结构方案 (23)4.2.2 传能介质的选择 (24)4.2.3 液压转向加力装置的选择 (25)4.2.4 液压转向加力装置转向控制阀的选择 (26)4.3 动力缸的设计计算 (27)4.3.1 刚径尺寸Dc的计算 (27)4.3.2 活塞行程s的计算 (29)4.3.3 动力缸缸筒壁厚t的计算 (30)4.4 分配阀的参数选择与设计计算 (30)4.4.1 预开隙e (30)14.4.2 滑阀总移动量e (31)4.4.3 局部压力降p∆ (31)4.4.4 油液流速的允许值[v] (32)4.4.5 滑阀直径d (32)4.4.6 滑阀在中间位置时的油液流速v (32)4.4.7 分配阀的泄漏量Q∆ (33)4.5 回位弹簧的预紧力和反作用阀直径的确定 (33)4.6 油泵排量与油罐容积的确定 (34)4.7 液压动力转向的工作特性 (35)5 转向传动机构设计 (37)5.1转向传送机构的臂、杆与球销 (38)5.2 转向操纵机构的防伤安全措施 (39)6 经济技术路线分析 (42)7 结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)前言100多年前，汽车刚刚诞生后不久，其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式，用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。

重卡转向系统

• 1、完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。
• 2、借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统，以及气压动力转向
系统。
1.1、转向系统的结构
• 机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。 • 动力转向系统在机械转向系统的结构上加装动力助力系统。
通。此油压与转向阻力成正比，
作用在柱塞的内端。转向时，要使滑阀移动，驾驶员作用在转向盘上的力，不仅要克服转向器内的摩擦阻力和复位弹簧的张力，还要克服作用在柱塞上的油液压力。所以，转向阻力增大，油液压力也增大，驾驶员使于转向盘上的力也必须增大，使驾驶员感觉到转向阻力的变化情况。这种作用就是“路感”。
循环球式转向器结构图
蜗杆曲柄指销式
它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。
机械转向系统结构图
动力转向系统结构图
1.1.1、转向操纵机构
转向操纵机构是
由从转向盘到转向传动
轴这一系列零部件组成，主要有转向盘、转向轴、
转向轴轴承和转向柱管
等
安全式转向柱
安全式转向柱是在转向柱上设置能量吸收装置，当汽车紧急制动或发生撞车事故时，吸收冲击能量，减轻或防止冲击对驾驶员的伤害。当汽车发生碰撞时，转向器总成对转向柱施加轴向冲击力（第一次冲击），将连接上、下转向轴的塑料销钉切断，下转向轴便套在上转向轴上向上滑动，如图。在这一过程中，上转向轴和上柱管的空间位置没有因冲击而上移，故可使驾驶员免受伤害。如果驾驶员的身体因惯性撞向转向盘（第二次冲击），则连接橡胶垫与柱管托架的塑料销钉被切断，托架脱离橡胶垫，即上转向轴和上转向柱管连同转向盘、托架一起，相对于下转向轴和下转向柱管向下滑动，从而减缓了对驾驶员胸部的冲击。在上述两次冲击过程中，上、下转向柱管之间均产生相对滑动。因为钢球的直径稍大于上、下柱管之间的间隙，所以滑动中带有对钢球的挤压，冲击能量就在这种边滑动边挤压的过程中被吸收。

大卡车液压助力转向系统设计

1.3.1
液压动力转向首先是在大型车辆上得到发展的，随着当时汽车装载质量和整备质量的增加，在转向过程中所需克服的前轮转向阻力矩也随之增加，从而要求加大作用在转向盘上的转向力，使驾驶员感到“转向沉重”。当前轴负荷增加到某一数值后，靠人力转动转向轮就很吃力。为使驾驶员操纵轻便和提高车辆的机动性，最有效的方法就是在汽车转向系中加装转向助力装置，借助于汽车发动机的动力驱动油泵、空气压缩机和发电机等，以液力、气力或电力增大驾驶员操纵前轮转向的力矩。使驾驶员可以轻便灵活地操纵汽车转向，减轻了劳动强度，提高了行驶安全性。液压动力转向系统除了传统的机械转向器以外，尚需增加控制阀、动力缸、油泵、油罐和管路等。轿车对动力转向的要求与重型车辆不完全相同。比如大型车辆对动力转向系统噪声的要求较低，轿车则对噪声要求很高，轿车还要求装用的转向器系统结构要更简单、尺寸更小、成本更低等。但是重型车辆动力转向技术的发展无疑为轿车动力转向技术奠定了基础。
转向盘在驾驶室安放的位置与各国交通法规规定车辆靠道路左侧还是右侧通行有关。包括我国在内的大多数国家规定车辆右侧通行，相应地应将转向盘安置在驾驶室左侧。这样，驾驶员的左方视野较广阔，有利于两车安全交会。相反，在一些规定车辆靠左侧通行的国家和地区使用的汽车上，转向盘则应安置在驾驶室右侧。
1.2.2
动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。在正常情况下，汽车转向所需的能量，只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过动力转向装置提供的。但在动力转向装置失效时，一般还应当能由驾驶员独立承担汽车转向任务。因此，动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套动力转向装置而形成的。
综上所述，随着我国大型载货汽车的发展，新的问题及要求不断涌现，在车辆设计与开发领域尚存在很多的问题需要研究和解决，如何使基础研究与产品设计实践紧密结合，将研究成果最大限度地应用于产品开发过程，不断提高大型载货汽车的性能水平是摆在汽车产品研究与开发人员面前的重要课题。

作品名称重型车辆六连杆多级耦合全轮转向系统

作品名称：重型车辆六连杆多级耦合全轮转向系统大类：科技发明制作A类小类：机械与控制简介：本作品是对多轴重型车辆转向控制领域一种全新的探索，应用Watt-II型六连杆多级耦合机构组成多轴转向系统，使重型车辆在满足阿克曼转向原理情况下实现全轮同时转向，增强了多轴重型车辆的机动性、小场地转向灵活性与操作稳定性。

并将多级六连杆全轮转向系统与全轮驱动、独立悬挂技术良好结合，实现了多轴车辆集全轮驱动、全轮转向、独立避震于一身的发展趋势。

详细介绍：本作品是对多轴重型车辆转向控制领域一种全新的探索，应用Watt-II型六连杆多级耦合机构组成全轮转向系统，使重型车辆在满足阿克曼转向原理情况下实现多轴同时转向，增强重型车辆的机动性，小场地转向灵活性与操作稳定性。

结合重型车辆实际底盘结构确定Watt-II型六连杆转向机构在重型车辆转向系统中的应用。

通过理论计算与三维建模得出六连杆机构尺寸。

并利用台架实验和虚拟样机进行数据验证与尺寸优化。

整车结构设计是样车制作的重点与关键步骤，在设计中，考虑到六连杆机构及传动系统对样车的特殊要求，自行设计、制作了与之匹配的独立悬挂机构、摩擦式差速器用于车轮大角度转向并驱动的空间差动式轮边传动机构。

通过自主加工、装配和调试，成功完成单驱多轴转向样车以及全驱全轮转向样车各一辆。

通过两辆样车的阿克曼原理转向试验、越障试验、载重试验以及转向灵活性试验，充分体现了六连杆转向系统的突出优势，验证了其应用于重型多轴车辆上的可行性，也证明了本作品设计制作的正确性。

鉴于车辆转向灵活性和稳定性的优点，该种多轴转向系统可广泛应用于军用大型物资、武器装备的快速转运，码头、大型仓库等小场地环境下物资的灵活转运。

因此，本作品对于研发多轴重型车辆新型转向控制技术具有深远意义，特别是对其国产化自主设计、生产将起到促进作用。

作品图片•。