转向系统设计.解读PPT精品课件

每个环路中的钢球数可用下式确定:
螺杆、钢球和螺母传动副
(7-20) 螺母移动的距离为:
(7-23)
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(7-21) 截 四
(7-22)面
段 圆
弧
滚
道
２)齿条、齿扇传动副设计
用滚刀加工变厚齿扇的进给运动
变厚齿扇的截面
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变厚齿扇的齿形计算用图
２.循环球式转向器零件的强度计算
蜗杆曲柄指销式转向器的传动副是转向蜗杆及装在摇臂轴曲柄 端部的指销。根据指销能否自转，可分为固定指销式和旋转指销式。 根据指销数量不同，又可分为单指销式和双指销式。
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7.4 机械式转向器设计
7.4.1 转向系统计算载荷的确定
推荐用足够精确的半经验公式来计算汽车在沥青或者混凝土路 面上的原地转向阻力矩,即:
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7.5.2 液压式动力转向机构布置方案分析
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7.2 转向系统主要性能参数
7.2.1 转向器的效率
根据效率的定义，因功率输入来源不同，转向器的效率有正效
率和逆效率两种。当功率Ｐ1由转向盘输入，经转向摇臂输出所求得
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的效率称为正效率，用符号η+表示。反之称为逆效率，用符号η-表
示。
(7-1)
(7-2)
１.转向器的正效率
(7-3)
２.转向器的逆效率
本章要求:
1.了解转向系统主要性能参数、机械式转向器方案设计；
2.掌握机械式转向器设计、动力转向系统设计、转向传动
机构设计、转向操纵机构设计； 3.了解转向减振器与转向系统结构元件设计、四轮转向与 线控转向。 2021/3/1
7.1 概述
7.1.1 转向系统的组成和分类
转向系统按转向能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。
(7-8) 作用在转向盘上的手力Ｆh可由下式表示:
(7-9)
(7-10)
忽略摩擦损失,根据能量守恒原理,转向系统的角传动比iω0表示为: (7-11)
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(7-12)
３.转向系统的角传动比iω0
转向传动机构的角传动比ｉ′ω,可用转向摇臂轴转角增量dβP与 同侧转向节转角增量dβk之比来表示,也可以近似地用转向节臂臂长 L2与摇臂长L1之比表示,即:
(7-17) 作用在转向盘上的手力为:
(7-18)
7.4.2 齿轮齿条式转向器的设计
齿轮齿条式转向系统角传动比iω0为:
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(7-19)
7.4.3 循环球式转向器的设计
１.循环球式转向器主要尺寸参数的选择
１)螺杆、钢球和螺母传动副 (１)钢球中心距(２)螺杆外径和螺母内径 (３)钢球直径及数量(４)滚道截面(５)接 触角(６)螺距和螺旋线导程角(７)工作钢 球圈数(８)导管内径
１)钢球与滚道之间的接触应力 (7-24)
(7-25) ２)齿的弯曲应力
(7-26) ３)转向摇臂轴直径的确定
(7-27)
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螺杆受力简图
7.5 动力转向系统设计
7.5.1 对动力转向系统的要求
(１)工作可靠。 (２)有随动作用。 (３)转向灵敏。 (４)良好的“路感”。 (５)具有自动回正能力。 (６)密封性能好，内、外泄漏少。
[主要内容]本章介绍汽车转向系统的类型及设计要求,重点 介绍机械式转向器设计和动力转向系统设计,包括齿轮齿 条式转向器、循环球式转向器的设计,液压式动力转向机 构布置方案分析,液压式动力转向机构的计算和电动助力 转向系统的设计,最后介绍转向传动机构、转向操纵机构 设计、转向减振器设计以及四轮转向与线控转向。
四种形式的齿轮齿条式转向器
Ｖ形断面齿条
Ｙ形断面齿条
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横拉杆与齿条的连接
齿轮齿条式转向器的四种布置形式
7.3.2 循环球式转向器
循环球式转向器(循环球—齿条齿扇式)
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循环球式转向器的几种间隙调整机构
7.3.3 蜗杆滚轮式转向器
蜗杆滚轮式转向器的传动副是球面蜗杆及滚轮。
7.3.4 蜗杆滚轮式转向器
第7章 转向系统设计
7.1 概述 7.2 转向系统主要性能参数 7.3 机械式转向器方案设计 7.4 机械式转向器设计 7.5 动力转向系统设计 7.6 转向传动机构设计 7.7 转向操纵机构设计 7.8 转向减振器与转向系统结构元件设计 7.9 四轮转向与线控转向
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第7章 转向系统设计
7.2.4 转向系统的刚度
转向系统刚度Ｃs,对轮胎的侧偏刚度影响很大。设不考虑转向 系统刚度时的轮胎侧偏刚度为Ｃa，而考虑转向系统刚度时的轮胎 侧偏刚度为Ｃa′，则两者之间存在以下关系:
(7-16)
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考虑转向系统刚度时的轮胎的侧偏刚度
7.3 机械式转向器方案设计
7.3.1 齿轮齿条式转向器
(7-13)
(7-14)
４.转向器角传动比iω及其变化规律
转向器角传动比变化特性曲线
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齿条齿压力角变化简图
7.2.3 转向器传动副的传动间隙 １.转向器传动间隙特性 ２.如何获得转向器传动间隙特性
(7-15)
2021/3/1 转向器传动副间隙特性
齿扇齿切齿轴线偏移的传动副径向 间隙ΔR及传动间隙Δt的示意图
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转向系统分类
7.1.2 转向系统的设计要求
(１)保证汽车有较高的机动性。 (２)正确设计转向梯形机构。 (３) 转向轮碰撞到障碍物后，传给转向盘的反冲击力要尽可能小。 (４)汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有 摆动。 (５)操纵轻便。 (６)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动干涉使车 轮产生的摆动应最小。 (７)汽车转向行驶后，在驾驶人松开转向盘的条件下，转向盘应自 动回正，并能使汽车保持在稳定的直线行驶状态。 (８)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的 调整机构。 (９)当汽车发生碰撞转向盘和转向轴由于车架或车身变形而共同后 移时，转向系统应有能使驾驶人免遭或减轻伤害的防伤装置。 (１０)进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
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(7-4)
7.2.2 转向系统传动比及其变化特性 １.转向系统传动比的组成
转向系统的传动比包括转向系统的力传动比ｉp和角传动比ｉω0。 (7-5) (7-6) (7-7)
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２.转向系统力传动比与角传动比的关系
轮胎和地面之间的转向阻力Ｆw与作用在转向节上的转向阻力 矩Ｍr有如下的关系: