循环球式转向器简介
循环球式转向器的原理
1 绪论循环球式转向器主要由蜗杆、扇形齿轮轴、钢球、转向器壳、钢球螺母、调整螺钉、向心推力轴承等组成。
为了降低摩擦,采用了具有循环球结构的滚动螺母,蝶、母的一侧制成齿条与转向摇臂轴的齿扇啃合。
其结构和工作原理如下。
转动转向盘时,与转向轴结合成一体的螺杆便带动方形螺套做轴向移动。
螺套的一个面切成齿条,故能进而带动与转向摇臂轴制成一体的齿扇转动。
为了减小蜗杆与螺套间摩擦和磨损,二者的螺纹均制成半圆形凹槽,并不直接接触,其间装有许多钢球,因为借助钢球的滚动,蜗杆和球螺母之间的摩擦阻力小,从而构成了滚动摩擦传动副。
蜗杆的上、下端支承在两个滚锥轴承上,轴承的松紧度可用轴承端盖和壳体间的调整垫片调整。
螺杆与方形螺套二者的螺旋槽对合而成近似圆形断面的螺旋形通道。
方形螺套的外面有两根钢球导管,每根导管的两端分别塞入方形螺套侧面的孔内,导管内也塞满了钢球。
这样,两根导管和方形螺套内的螺旋形通道组合成两个各自独立的封闭钢球"流道"。
转向轴连同螺杆转动时,通过钢球将力传给方形蝶、套,螺套就产生轴向移动。
同时,由于摩擦力作用,所有钢球便在螺杆与螺套之间滚动,形成“球流”。
钢球在螺套内绕行两周之后,就流出螺套而进入导管,再由导管流回螺套内。
故在转向器工作时,两列钢球只是在各自的封闭流道内循环,不致脱出。
与齿扇制成一体的转向摇臂轴支承在壳体内的材套上,在转向摇臂轴的端部嵌入调整螺钉的圆柱形端头,调整螺钉拧在侧盖上,用螺母锁紧。
因齿扇的齿高是做成沿齿扇轴线倾斜变化的,故转动调整螺钉使转向摇臂轴做轴向移动,即可调整齿条与齿扇的啮合间隙。
循环球式转向器的英文名称是Recirculating Ball Steering Gear。
循环球式转向器由两队传动副组成,一对是螺杆﹑螺母,另一对是齿条、齿扇或曲柄销。
在螺杆和螺母之间装有可循环滚动的钢球,使滑动摩擦变为滚动摩擦,从而提高了传动效率。
循环球式:这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速,使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动,滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合,因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次变为旋转运动,使连杆臂摇动,连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动,改变车轮的方向,这是一种古典的机构,现代轿车已大多不再使用,但又被最新方式的助力装置所应用。
机械毕业设计1535循环球式转向器的设计
Abstract
Automobile is a transport machinewithhigh-performance and variable loads.Steering systemisone of the key componentsfor vehiclesandneed tobeunderstoodand grasped.As the most important part of steering system,steering gearneed to be studiedimportantly.Circulating ball-type steering gearcontainsscrew, nut,ball, steering gear housing, etc.Ithas many Advantages,such ashigh transmission efficiency, light manipulation, less wearandlong service life,soas tobewidelyused in recent years.According to current national standards andthe ball steering vehicle data of BJ2020,a cycle ball steeringis designedbytheautomotiveprinciples, andsomethree-dimensional graphics and rendering parts of the planare completed, so as tomeet the national standards of Modernutility vehicle.
循环球式液压助力方向机构造
循环球式液压助力方向机构造循环球式液压助力方向机构是一种常见的汽车方向盘助力装置,它通过利用液压力来提供驾驶员操纵车辆方向的辅助力量。
本文将介绍循环球式液压助力方向机构的工作原理、结构组成以及优点和应用。
循环球式液压助力方向机构的工作原理是基于流体力学原理的。
它由液压缸、转向球、转向机壳、动力泵、转向助力阀等组成。
当驾驶员转动方向盘时,转向球会随之转动,通过转向机壳传递给转向助力阀。
转向助力阀根据驾驶员的操纵力度和方向,控制动力泵输出的油液流向液压缸,从而产生助力力矩,帮助驾驶员操纵车辆的转向。
循环球式液压助力方向机构的结构组成主要包括液压缸、转向球、转向机壳、动力泵、转向助力阀等。
液压缸是该方向机构的核心部件,它负责产生助力力矩。
转向球是转动方向盘时产生的转动力矩的传递器,它能够把驾驶员的操纵力度和方向传递给转向助力阀。
转向机壳则起到支撑和固定液压缸和转向球的作用。
动力泵负责产生高压油液,为液压缸提供动力。
转向助力阀则控制动力泵输出的油液流向液压缸,从而产生助力力矩。
循环球式液压助力方向机构具有许多优点。
首先,它可以根据驾驶员的操纵力度和方向提供相应的助力,使驾驶变得更加轻松和舒适。
其次,它具有良好的动态响应性能,可以快速响应驾驶员的操纵指令,提高车辆的操控性。
此外,循环球式液压助力方向机构结构简单、可靠性高,且易于维修和保养。
最后,它适用于各种类型的汽车,广泛应用于乘用车、商用车等各类车辆中。
循环球式液压助力方向机构在汽车领域有着广泛的应用。
在日常生活中,我们常见的私家车、出租车等都采用了循环球式液压助力方向机构。
它不仅提高了驾驶的舒适性和操控性,还增强了行车安全性。
特别是在低速行驶、转弯等操作时,循环球式液压助力方向机构的优势更加明显。
总结起来,循环球式液压助力方向机构是一种常见的汽车方向盘助力装置,它通过利用液压力来提供驾驶员操纵车辆方向的辅助力量。
它的工作原理基于流体力学原理,结构包括液压缸、转向球、转向机壳、动力泵、转向助力阀等。
循环球式转向器的结构和工作原理
循环球式转向器的结构和工作原理循环球式转向器是一种用于汽车、船舶和工程机械等车辆的转向
机构,它采用直接传动和球形转向机构,具有结构简洁、灵活性和可
靠性高的特点。
该转向器由两个主要部分组成:球壳和球头。
球壳是固定在车辆
底盘上的一半球形压轴轮,内部安装有导向波纹,用于引导球头的运
动方向。
球头是安装在前轮悬挂上的一半球形压轴轮,外部表面有球
头凸缘,可以与球壳内部的导向波纹配合,转动方式类似于球和球架
的运动方式。
工作原理是这样的:当车辆需要进行转向时,驾驶员将方向盘向
左或向右扭转,方向盘经过传动轴与助力装置相联,不断地转动转向机。
转向机将动力通过联轴器传送到轴向球,轴向球与球壳内部的导
向波纹配合后,绕球心进行循环运动,球壳也随之转动。
球头的凸缘
同时与球壳内部的导向波纹配合,将转向力传递到车轮并使车辆转向。
循环球式转向器具有诸如运动平稳、转向方向自动恢复、转向角
度可达720度等优点,使得驾驶员可以精准掌控车辆的转向,提高了
驾驶安全性和舒适性。
同时,其简单的结构和可靠的性能,也使得该
转向器的维护成本较低,深受汽车制造商和用户的青睐。
需要注意的是,循环球式转向器的使用寿命较长,但在平时使用
中需要保持清洁和润滑,避免过度磨损。
同时,驾驶员要注意在拐弯
时适当减速,避免过度应力对转向器造成损伤。
总的来说,循环球式转向器的结构和工作原理是既简单又有效的,它作为重要的汽车转向机构,已经被广泛应用于各种车辆中。
了解其
原理和使用方法有助于驾驶员更好地掌握转向技巧,提高驾驶安全性
和行车舒适性。
循环球式转向器的结构及工作特点
循环球式转向器的结构及工作特点循环球式转向器是一种常见的转向器,其结构主要由两个部分组成:球壳和球内部的转向机构。
球壳是循环球式转向器的主体部分,由两个半球壳体组成。
半球
壳体内装有减速齿轮,通过固定齿轮和摆动内部转向部件来实现方向
变化。
球壳的中心有一个中心孔,其作用是为球内部的转向机构提供
导向。
球内部的转向机构是循环球式转向器的关键部分,主要由多个齿
轮和摆臂组成。
通常情况下,球内部的齿轮是十字形排列的,并通过
传感器和控制器来进行精确调节。
摆臂的作用是使齿轮在运动中进行
平衡,以实现更加稳定的方向转换。
循环球式转向器的工作特点是高效、精准和可靠。
其特殊的结构
设计使其能够承受振动和冲击,并适应各种复杂的路面和驾驶条件。
在车辆行驶过程中,循环球式转向器可以迅速响应驾驶员指令并适时
转向,确保汽车行驶方向的准确性和安全性。
总之,循环球式转向器的结构和工作原理是现代汽车转向系统中
不可或缺的一部分。
其独特的设计和高效的性能使之成为越来越多汽
车厂商的理想选择。
越来越多汽车的采用,也体现了科技的不断进步,为我们的出行带来了更加便捷和安心的保障。
第43讲循环球和齿轮齿条转向器(修改)
2、转向摇臂
把转向器输出的力和运动传给直拉杆或横拉 杆,进而推动转向轮偏转
2、转向摇臂
转向器与直拉杆之间的传动件;
大端用花键与摇臂轴连接,小端用球头销与直拉杆连接;
3、转向直拉杆
(1)作用: 转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件,具有传力和缓冲作用。
(2)结构:
在转向轮偏转或悬架弹性变形相对于车架跳动时,转向直拉 杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动,为不发 生运动干涉,上述三者间的连接都采用球销。
循环球式转向器结构—齿条齿扇式
3、原理: 转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,螺母即沿轴 向移动。同时,在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下, 所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。在转向 器工作时,两列钢球只是在各自的封闭流道内循环,不会脱 出。
循环球式转向器结构—齿条齿扇式
动力路线: 转向螺杆——循环球——螺母——齿扇——摇臂
齿轮齿条式转向器
传动副:转向齿轮(主动件)、转向齿条(从动件) 。
齿轮 齿条
齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器
齿轮齿条转向器工作过程
动力路线: 方向盘——转向轴——转向齿轮——转向齿条——转向拉杆
图 片
视 频
齿轮齿条式转向器
弹簧通过垫片、 压块将齿条压靠 在齿轮上,保证 无间隙配合。弹 簧预紧力用调整 螺钉调节,螺钉 端部起到限位作 用,防止跳齿。
各种定义:
传动效率:转向器的输出功率与输入功率之比 正向传动:作用力从转向盘到转向摇臂传递 逆向传动:转向摇臂受到路面冲击力传递到转向盘
各种定义:
可逆式转向器: 作用力在方向盘和摇臂之间都容易传递的转向器 作用力在转向盘和转向摇臂之间都很容易传递有利于转向 回正,也容易“打手”现象。
循环球式转向器的设计
转向系包括转向器和转向传动机构。
转向系的要求;转向器的工作原理:转向器的分类;重点突出循环球式转向器优点缺点;怎么改进缺点,循环球式转向器由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装钢球构成的传动副,以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成。
循环球式转向器是汽车转向系中最重要的部件,它的作用是增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。
它由两级传动副构成:第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。
在第一级传动副中,螺杆螺母的螺纹并不直接接触,其间装有多个钢球,实现滚动摩擦,可使正效率可达到90%。
因此循环球式转向器是目前国内外机械式和液压动力式汽车转向器应用最广泛的结构型式之一。
转向螺母是循环球式转向器中核心件之一,工作时与钢球接触,发生滚动摩擦,并有由于路面不平传到螺母的冲击。
由此转向螺母的钢球滚道轮廓形状是设计的关键,如果滚道与钢球的接触点不正确,将导致转向器卡死,造成翻车事故。
文中使用SolidWorks软件建立某车型汽车循环球式转向器的组件——转向螺母的精确三维模型,以便为后续的有限元分析、工作过程仿真和建立虚拟样机提供真实精确的三维仿真模型。
1 转向螺母的滚道设计原理转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽,它们的螺旋滚道槽法截面轮廓见图1。
采用双圆弧滚道型面可以保证钢球滚珠和滚道面的“三点接触”,通过第三接触点C的法向反力Nc来和摩擦力fA、fB相平衡,使滚珠在几乎无滑移的情况下即可达到力的平衡,大大减轻其自锁效应。
自锁效应是指在两个摩擦力fA、fB组成力偶的作用下,滚珠向螺母或螺杆滚道侧的滑动现象。
如果滚珠滑动过大,将导致滚珠和接触滚道发生塑性变形,使整个螺旋副传动卡死,造成转向器不能转向,引发交通事故。
采用双圆弧滚道型面的滚珠螺旋副能减小自锁效应的关键是严格控制三者的配合间隙,过大的间隙将使得滚珠必须滑移一个较大的间隙值后才能与滚道的第三点接触,甚至不出现第三点接触。
简述汽车循环球式转向器的结构和工作原理。
简述汽车循环球式转向器的结构和工作原理。
汽车循环球式转向器是汽车转向系统的一种重要组成部分。
它通过将输入的转向力转化成输出的转向力,实现车辆行驶方向的控制。
本文将对汽车循环球式转向器的部件构成、结构原理、工作流程等进行详细介绍。
汽车循环球式转向器主要由外壳、油路系统、球栓、轴套、皮碗、球道、小球、杆头、齿轮、齿轮壳、轴等多个部件组成。
球栓和轴套结构比较特殊,是汽车循环球式转向器的核心组成部分。
球栓是一个类似小球的部件,由两个半球体组成。
半球体内部有一个球道,可以与轴套的球道相匹配。
轴套则是一个中空的部件,外部呈圆柱体状,内部有一个球道。
轴套与球栓之间有一道缝隙,用以通油。
齿轮和齿轮壳是汽车循环球式转向器的另一个重要组成部分,用来减小输入输出转向力之间的误差。
汽车循环球式转向器的结构原理比较简单。
当车辆进行转弯时,方向盘旋转产生的力矩将通过油路系统传递到汽车循环球式转向器。
接着,球栓和轴套开始相互接触,形成油路通道,将油液润滑到齿轮和齿轮壳之间。
齿轮和齿轮壳将输入的转向力转化成输出的转向力,调整车轮的转向角度,使车辆正确行驶。
汽车循环球式转向器的核心组成部分是球栓和轴套。
其结构原理可以基于液压力学来解释。
当方向盘发生旋转时,会产生一个流动液体的液压力。
这种力会通过球栓和轴套的结构进行转化,使得液压力在油路系统中形成一个闭合循环,从而实现转向的目的。
汽车循环球式转向器的工作流程可以描述为如下几个步骤:1.方向盘旋转:当车辆需要转向时,司机会通过方向盘控制汽车的转向角度。
这种旋转会产生力矩,传递到汽车循环球式转向器中。
2.液压力传递:转向力矩会通过油路系统传递到球栓和轴套中,使两者之间的接触面积增加。
在这个过程中,液压力在油路系统中形成一个封闭的循环,从而使球栓和轴套之间不断地进行相互接触和分离。
这种接触和分离形成的油道可以将压缩液体传递到齿轮和齿轮壳之间。
3.输出转向力:经过齿轮和齿轮壳的作用,输入的转向力被转化成了输出的转向力。
循环球式转向器简介
循环球式转向器概述学号姓名联系方式1 转向器概述转向器总成是汽车行驶系统中的重要安全部件,其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响[1]。
转向器一般固定在汽车车架或车身上,是转向系统中的减速机构,它一般由1~2级传动副组成,其结构有多种形式[2]。
转向器的功用有:将转向力的放大;将方向盘的转矩变为转向摇臂的前后摆动[3]。
对转向器的要求:转向灵敏,故转向器的减速比不可太大,一般轿车转向器的减速比为12~21[4];有较高的传动效率;增大由方向盘传到转向节的力并改变力的传递方向,获得所要求的摆动速度和角度;有一定的可逆性,即从转向轮自动回正和传递适当路感这两个因素综合考虑[5]。
2 机械式转向器分类按转向器结构形式可分为齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等[6].按其作用力的传递情况可分为可逆式、不可逆式、极限可逆式三种[7]。
转向器的逆效率表示转向器的可逆性[8]。
可逆式转向器正、逆传动效率都高,有利于转向后转向轮的自动回正,但也容易出现“打手”现象。
不可逆式转向器转向器零件易损坏,且没有“路感”。
极限可逆式转向器有一定的路感,转向轮自动回正也能实现,“打手"现象不太明显。
驾驶员作用在商用车转向盘的切向力在一定条件下不超过250N[9].经常在良好路面上行驶的汽车多用可逆式转向器[10]。
3 循环球式转向器的特点及应用正传动效率很高,故操作轻便,工作平稳可靠,使用寿命长.但其逆效率也高,易将路面冲击力传到转向盘。
不过对于轻型的、前轴轴载质量不大而又经常在良好路面上行驶的汽车而言,这一缺点影响不大。
因此,循环球式转向器在各类各级汽车上,特别是商用车和越野车上获得了广泛的应用[13]。
4 循环球式转向器的组成1。
万向节叉 2.转向齿轮轴 3。
调整螺母 4.向心球轴承 5。
滚针轴承 6。
固定螺栓 7。
转向横拉杆 8。
转向器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.锁紧螺母 13.压紧弹簧 14。
循环球式转向器的设计答辩稿
国内外研பைடு நூலகம்现状
循环球式转向器和齿轮齿条式转向器,已经 成为世界汽车上最普遍使用的两种转向器。在全 世界范围内,汽车循环球式转向器占45%左右; 齿条齿轮式转向器在40%左右;蜗杆滚轮式转向 器占10%左右;其它型式的转向器占5%左右。所 以说循环球式转向器有很大的发展空间。
外形介绍
参数选择
由设计对象为前轴载荷为6KN的汽车为目 标查表可以得到以下数据。
D
下图为经过相关公式计算后得到的尺寸画出的 齿扇轴CAD图纸,按照要求,齿扇轴材料要求为 20CrMnTi。
下图为经过相关公式计算后得到的尺寸画出的螺母CAD图 纸,按照要求,螺母材料要求为Q235(普通碳素结构钢)。
设计完成总装配图
知识回顾 Knowledge
Review
轿车循环球式转向器设计
专业:农业机械化及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导教师:
课题介绍
• 转向器又名转向机、方向机,它是转向系 中最重要的部件。
• 转向器的作用是:增大转向盘传到转向传 动机构的力,和改变力的传递方向。
运行原理
循环球式转向器是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力 进行减速,使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动 ,滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合,因而滚珠螺杆的旋转运 动变为直线运动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次 变为旋转运动,使连杆臂摇动,连杆臂再使连动拉杆和横 拉杆做直线运动,改变车轮的方向。循环球式转向器的原 理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动 ,而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力,所有钢球 在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动,循环球式 故而得名。
钢球直径:5.556mm 螺距:8.731mm 工作圈数:1.5 螺杆外径:23mm 环流行数:2 螺母长度:45mm 齿扇齿数:3.5 齿扇压力角:2230′ 切削角:630′ 齿扇宽:265mm
简述循环球式转向器的工作原理
简述循环球式转向器的工作原理大家好,今天我们来聊聊循环球式转向器,这个听起来高大上的玩意儿其实跟大家日常开车用的方向盘有着密切的关系。
别急,别怕复杂,咱们一步步来讲解,就当是闲聊聊汽车上的一个小玩意儿,保准让你听完后点头称是:“哦,原来如此!”1. 基本概念1.1 循环球式转向器是啥?首先,循环球式转向器听起来像是从科幻片里走出来的东西,其实它就是帮助我们汽车转向的一个装置。
它的名字虽然长,但它的工作原理其实很简单,能让你在转动方向盘的时候,车轮也能跟着你想的方向走。
换句话说,就是帮你实现“指哪打哪”的功能。
1.2 它怎么工作的?要理解循环球式转向器,我们得从它的基本工作原理说起。
简单来说,它就像一个聪明的指挥官,控制车轮的转动。
它的核心原理是通过一个旋转的环状装置,把方向盘的动作传递给车轮。
哎,说到这里,可能有点抽象,没关系,我们可以想象成一个穿越丛林的小道,车轮就是小道中的指南针,循环球式转向器就是那个帮助指南针找到方向的魔法棒。
2. 具体结构2.1 转向盘的作用循环球式转向器的心脏就是转向盘。
你可以把它看作是一个超级大的操控杠,你在开车时,方向盘一转,转向器就会通过一系列的齿轮和杠杆系统把这个动作传递到车轮上。
其实这就像是你在扯拉一根绳子,而转向器则是这个绳子的另一头,确保车轮能按照你的意图去动。
2.2 环状装置如何发挥作用这个环状装置,就像是一个聪明的中介,它负责把方向盘的动作转化成车轮的旋转。
这个装置内部有一套复杂的齿轮系统,像拼图一样,能够精确地把你转动方向盘的每一毫米,都准确地传递到车轮上。
你可以想象成,转向盘就像是你挥舞的魔法杖,而这个环状装置则是魔法杖中的神奇力量,让车轮听你的指挥。
3. 优势与应用3.1 操控性提升循环球式转向器最棒的地方,就是它能极大地提升车辆的操控性。
比如说,在转弯时,你只需要轻轻一转方向盘,车轮就会迅速响应,简直就像是车轮有了耳朵,听你的命令。
不用担心转弯的时候方向不精准,它能让车子跟着你的意愿走,绝对是“随心所欲”的好帮手。
循环球式转向器
转向器内部结构图
变厚齿扇
• 变厚齿扇的齿顶和齿跟的轮廓面是圆锥的 一部分,其分度圆上的齿厚是变化的,齿 扇的齿厚沿齿宽方向的变化称为变厚齿扇
• 转向螺杆由推力球轴承支承,表面加工出 近似半圆的螺旋槽。 转向螺母内部加工成断面为近似半圆形 的螺旋槽,能松套在螺杆上,形成螺旋通 道。其外面有两根导管,导管内装满钢球, 组成两个各自独立的封闭的钢球流道,螺 母为方形,一个平面加工出齿条。
1-2动力传输
• 当驾驶员左右转动方向盘时,通过带有万向传动 装置的转向柱转动,使转向螺杆转动,循环球在 螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。钢球在管 状通道内绕行两周后,流出转向螺母而进入导管 的一端,再沿导管经导管的另一端流回螺旋管状 通道。故在转向器工作时,两列钢球在各自的封 闭管道内循环,而不致脱出。钢球流动的同时, 推动螺母沿螺杆前后移动。然后,齿条带动齿扇 摆动,使摇臂轴发生转动。最后,通过转向传动 机构推动转向轮偏转,实现汽车转向。
几种转向器比较
类 型 优 点 缺 点 应 用
齿轮齿条式
逆效率高 结构简单,紧凑,质量比较小,体积 小,传动效率高(90%),传动比可 (60 ~ 70%) 变化,可自动消除齿间间隙,刚度大, “打手”严重 噪声小,无转向摇臂和直拉杆,转向 角较大,制造成本低。
逆效率高,机 传动效率高(90~95%),耐磨性好, 构复杂,制造 寿命长,传动比可变化,工作平稳可 困难,制造精 度要求高 靠,易实现齿条齿扇的间隙调整。 结构复杂,尺 寸和质量大, 精度要求高, 传动比变化特 性受到限制
2设计主要参数
• 2-1钢球中心距D、螺杆外径D1、螺母内径D2
2-2 滚道截面接触角θ 螺距P和螺线导程角α0
微型、普通级中 级和中高级轿车; 部分装载质量不 大,前轮采用独 立悬架的货车和 客车
循环球式转向器工作原理
循环球式转向器工作原理循环球式转向器是一种常用于汽车的转向系统,其工作原理基于液压力学和机械原理。
在汽车转向时,驾驶员通过方向盘施加转向力,该力量通过转向柱传递到转向器上。
转向器中包含一个球体,其内部有液压油路连接液压缸。
当驾驶员施加转向力时,球体会随之转动,从而改变液压油路的流动方向,使液压缸内的油液产生压力,从而推动转向杆实现车辆转向。
循环球式转向器采用液压力传递转向力,相比于机械传动系统具有更加平稳和灵活的转向效果。
其工作原理主要包括两个关键部分:球体的转动和液压油路的变化。
当驾驶员施加转向力时,球体会随之转动,通过与液压缸相连的液压油路改变流向,从而产生液压力。
这种液压力会推动转向杆,使车辆转向。
整个转向过程通过液压力传递,使得驾驶员可以轻松地控制车辆的转向,提高驾驶的舒适性和安全性。
在实际应用中,循环球式转向器还需要配合液压泵和液压油箱等部件共同工作。
液压泵负责产生液压力,将液压油送入转向器中;液压油箱则负责储存液压油,并保持系统的液压平衡。
这些部件共同协作,确保转向系统的正常运行。
循环球式转向器的优点在于转向灵活、操作简便、响应迅速,适用于各种道路和驾驶环境。
同时,其结构相对简单,维护成本低,使用寿命长。
然而,也需要注意定期更换液压油、检查液压管路和密封件等维护工作,确保系统的正常运行。
总的来说,循环球式转向器是一种高效、可靠的转向系统,通过液压力传递转向力,使得车辆转向更加平稳和灵活。
其工作原理基于液压力学和机械原理,通过球体的转动和液压油路的变化实现转向功能。
在实际应用中,配合液压泵和液压油箱等部件共同工作,确保转向系统的正常运行。
循环球式转向器不仅提高了驾驶的舒适性和安全性,而且具有较长的使用寿命和低维护成本,是汽车转向系统中常用的一种形式。
循环球式转向器液压助力原理
循环球式转向器液压助力原理CBB的核心原理是利用液压力的方向和大小来实现转向的辅助功效。
下面是CBB的工作原理简介:1.液位调整:CBB内有一个液位控制系统,它通过测量液压油箱内的液位高度来自动调整转向装置的助力效果。
当液位过高时,液体将注入助力缸,增加转向的辅助力量;当液位过低时,液体将自助力缸倒回油箱,减小转向的辅助力量。
这种自动调整功能可以根据驾驶的需求提供适当的助力效果。
2.液压系统:CBB液压助力转向器具有一个液压系统,由控制阀、助力缸、蓄能器和执行机构等组成。
当驾驶员转动方向盘时,液压泵将液压油从油箱送入液压系统,然后通过控制阀进入助力缸进行工作。
助力缸的活塞将油液分成两个腔室,一个腔室与蓄能器相连,另一个腔室与液压泵相连。
当驾驶员转动方向盘时,活塞的运动将增加或减少油液的压力,从而对转向做出反应。
这个过程中,蓄能器可以帮助储存和释放液压能量,从而提供更平稳、平稳的转向操作。
3.操作原理:当驾驶员转动方向盘时,液压泵产生液压力,将液压油送入助力缸。
助力缸的压力将引起活塞的运动,从而转动转向节轴。
这个过程中,转向节轴的转动角度与驾驶员的方向盘转动角度成正比,因此驾驶员可以通过转动方向盘来控制转向器的工作。
当驾驶员停止转动方向盘时,液压油将返回油箱,从而停止助力转向。
CBB液压助力转向器具有许多优点,例如:-提供辅助力量,降低驾驶员的转向力量,减少驾驶员的疲劳。
-提高转向的精确性和稳定性,减少转向的失控风险。
-自动调整液位,根据驾驶员的需求提供适当的助力效果。
-使用液压力来实现转向功能,具有更高的可靠性和耐久性。
总结起来,CBB液压助力转向器通过利用液压力的方向和大小来辅助转向,提高转向的轻松度、精确性和稳定性。
它是一种重要的转向装置,可以广泛应用于各种车辆和大型设备上。
循环球整体式动力转向器介绍
循环球式整体式动力转向器1.结构(1)组成:图19-11所示为一种液压整体式动力转向器。
它主要由同于循环球式的机械转向器、动力缸及转阀式转向控制阀等部分组成。
液压动力转向器(2) 转向器:用于机械循环球式转向器的转向螺母被制成圆柱形,称为齿条-活塞19,它既是转向器中的转向螺母和齿条,又是动力缸中的活塞。
齿条-活塞内制有截面为半圆形的螺旋槽,与其配合的转向螺杆17外表面也制有截面为半圆形的螺旋槽,二者配合能形成截面为圆形的螺旋管状通道,在转向螺杆与齿条-活塞间装有钢球,利用循环球导管23让其构成回路。
扇齿与转向摇臂轴18制成一体,利用调整螺钉27调整扇齿与齿条-活塞间的啮合间隙。
(3) 动力缸:齿条-活塞的下圆柱表面上,即图中的左圆柱表面上,有一环形槽。
在槽上装有聚四氟乙烯环和o型密封圈20,以保证活塞装入动力缸以后密封和耐磨。
这样将动力缸分成上、下两个密封腔,即图中的右腔和左腔。
上、下两密封腔又分别通过设在转向器壳体上的油道与转向控制阀相通。
上腔为左转向动力腔,下腔为右转向动力腔。
转向控制阀位于动力转向器的上部,它主要由阀体13、转阀12及扭杆轴组件等组成。
(4) 控制阀阀体:阀体滑装在壳体22上部孔中,制成圆桶形。
在其外圆柱形表面上,制有三道较宽深的槽和三道较窄浅的槽。
宽深的槽是环形的油槽(也称油环槽),其底部开有与内壁相通的油孔。
中间油环槽的4个油孔直径较大,是进油通道,与转向油泵相通。
两侧油环槽各有四个直径较小的油孔,与动力缸相通。
窄浅的环槽用于安装密封圈组件。
阀体的下边缘开有矩形缺口,此缺口与转向器螺杆用锁定销16相卡,形成阀体驱动螺杆的传力连接。
在阀体的中部固定有锁定销29。
此锁的外端埋在外圆表面以下,内端伸出少许,与扭杆轴组件下端轴盖14外圆上的缺口相卡,互相不能发生相对转动。
阀体的内表面制有八条不贯通的纵槽,形成八道槽肩,与转阀的纵槽和槽肩形成工作液流动的间隙。
(5)转阀:转阀制成圆桶形,其外圆与阀体滑动配合(间隙很小、配合精度很高,与阀体组成偶件,不可单独更换),表面上也制有八条不贯通的纵槽,形成八道槽肩,与阀体的纵槽和槽肩配合形成液体流动间隙。
循环球转向器工作原理
循环球转向器工作原理循环球转向器是一种在高速公路、赛车场等环境下常用的车辆装置。
它可以帮助司机在行驶时更加方便地操作车辆。
下面我将从循环球转向器的原理、工作方式和使用注意事项三个方面对其进行介绍。
一、循环球转向器的原理循环球转向器的主要原理是通过一个球体来实现车辆的转向。
球体被安装在车辆的转向轴上,当车辆左转时,球体会向右旋转,从而导致整个车辆向左转向。
当车辆右转时,球体则会向左旋转,从而使整个车辆向右转向。
通过这种方式,车辆的转向可以实现更加精确和流畅。
二、循环球转向器的工作方式循环球转向器是通过驾驶员的手动转动方向盘来控制的。
当驾驶员向左或向右转动方向盘时,球体和转向轴就会旋转,从而使车辆进行左转或右转。
同时,循环球转向器还可以根据车速和转向力度自动调整转向角度,以实现更加平稳和自然的转向效果。
在高速行驶中,循环球转向器的效果尤其明显。
三、循环球转向器的使用注意事项使用循环球转向器需要注意以下几点:1. 在转向时,要根据路况进行适当的减速,以保证安全性。
2. 当球体的摩擦力下降时,应及时更换球体。
3. 在进行高速行驶时,应避免过度转动方向盘,以免过度使用循环球转向器,给汽车带来负担。
4. 在经过大角度转弯或急转弯之后,要注意检查循环球转向器的性能和状态,以确保其正常工作。
总的来说,循环球转向器是一种在特定环境下非常有用的车辆装置,它可以提高车辆的转向精度和稳定性。
通过了解其原理、工作方式和使用注意事项,我们可以更好地使用并维护它,以确保车辆的安全和性能。
循环球转向器的加工工艺
循环球转向器的加工工艺
循环球转向器是一种用于改变流体流向的设备,广泛应用于石油、化工、水处理、电力等行业。
其加工工艺如下:
1.设计制图:根据用户需求及工艺要求,制定不同的设计方案,并进
行绘图。
2.材料选用:选择符合要求的材料,如碳钢、不锈钢等,并根据不同
的工作环境选择合适的防腐方式。
3.制造球体:采用球体成形机制造球体壳体,球体尺寸和壁厚需根据
设计要求与标准进行测量、质量检验。
4.制造法兰:选择材料,进行加工、打孔、切割,进行严格的尺寸检验。
5.组装:将球体与法兰进行组装,进行严格的拧紧、防漏检测等。
6.涂漆:对成品进行涂漆处理,保护表面不受腐蚀。
7.检验:对成品进行压力试验、耐加热试验、气密性试验等多项检验,保证产品质量。
8.包装:对成品进行包装,使用适当的运输工具,送达客户指定的地点。
以上就是循环球转向器的加工工艺。
轻型商用车用循环球式电动转向器的开发
轻型商用车用循环球式电动转向器的开发作者:成卫之来源:《文化产业》2015年第05期摘要:本文主要介绍了轻型商用车用循环球式电动转向器的性能特点、设计要点、主要性能指标及有益效果。
关键词:循环球;电动转向器;商用车;结构;设计;中图分类号:F407.44 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-05-00-01一、循环球式电动转向器的基本特点及工作原理电动助力转向已成为汽车行业、特别是汽车转向器行业新的发展方向。
由于电动助力转向系统(EPS)只需电力不用液压,与液压动力转向系统相比较省略了许多元件,没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等,零件数目少,布置方便,重量轻。
值得注意的是汽车行驶过程中转向助力是变化的。
因为在高速行驶时,轮胎的横向阻力小,转向盘变得轻飘,很难捕捉路面的感觉,也容易造成转向过于灵敏而使汽车不易控制。
所以在高速时要适当减低动力,但这种变化必须平顺过度,这种情况只有采用电动转向才能解决。
由于近年来传感器技术的发展,已具有角度信号,使电动转向器主动回正功能得以实现,进一步解决了汽车摆头问题——汽车操纵稳定性重要问题。
而且电动助力转向器且无“寄生损失”和液体泄漏损失。
因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能5 ~ 8%左右,减少了油耗,提高了汽车的运行性能,也减少了漏油污染、改善了环境。
目前,车辆用电动助力转向器分管柱式、齿轮齿条式和循环球式三种。
循环球电动转向器是电动转向器其中的一种分支。
它同样有电动转向系统的各种特点。
它是专门为各种货车、客车等带有车架的车辆的转向系统设计的。
循环球电动转向器也是一种通过电机为驾驶员操纵转向系统提供助力的装置。
这种助力的大小同样是由控制器(ECU)通过PWM方式输出电流对电机进行控制的。
通过控制器的控制可以在驾驶员操纵汽车转向过程中向电机提供最理想的电流,从而控制电机提供最佳助力进行工作。
ECU采集的信号来自扭矩传感器、车速传感器和发动机的信号。
汽车循环球式转向器设计
目录1绪论 (2)2基本参数与结构设计 (5)3螺杆螺母取材及齿轮齿条参数确定 (8)4循环球式转向器强度计算 (10)5转向摇臂轴直径的确定 (13)6总结 (14)7参考文献 (15)1 绪论课题背景转向器又名转向机、方向机,它是转向系中最重要的部件。
转向器的作用是:增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。
转向器按结构形式可分为多种类型。
目前较常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。
循环球式转向器这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速,使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动,滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合,因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次变为旋转运动,使连杆臂摇动,连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动,改变车轮的方向。
循环球式转向器的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动,而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力,所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动,循环球式故而得名。
进入90年代以来,汽车已经融入我们的生活,我国的经济实力不断增强,人民生活水平大幅度提高,同时也反映出民族汽车工业的巨大进步。
现在我国已经成为世界五大汽车强国。
作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展,基本已形成了专业化、系列化生产的局面。
有资料显示,国外有很多国家的转向器厂,都已发展成大规模生产的专业厂,年产超过百万台,垄断了转向器的生产,并且销售点遍布了全世界。
汽车转向器的结构很多,从目前使用的普遍程度来看,主要的转向器类型有4种:有蜗杆销式(WP型)、蜗杆滚轮式(WR型)、循环球式(BS型)、齿轮齿条式(RP型)。
这四种转向器型式,已经被广泛使用在汽车上[]1。
综合上述对有关转向器品种的使用分析,得出以下结论:循环球式转向器和齿轮齿条式转向器,已成为当今世界汽车上主要的两种转向器;而蜗轮-蜗杆式转向器和蜗杆销式转向器,正在逐步被淘汰或保留较小的地位。
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循环球式转向器概述
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1 转向器概述
转向器总成是汽车行驶系统中的重要安全部件,其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响[1]。
转向器一般固定在汽车车架或车身上,是转向系统中的减速机构,它一般由1~2级传动副组成,其结构有多种形式[2]。
转向器的功用有:将转向力的放大;将方向盘的转矩变为转向摇臂的前后摆动[3]。
对转向器的要求:转向灵敏,故转向器的减速比不可太大,一般轿车转向器的减速比为12~21[4];有较高的传动效率;增大由方向盘传到转向节的力并改变力的传递方向,获得所要求的摆动速度和角度;有一定的可逆性,即从转向轮自动回正和传递适当路感这两个因素综合考虑[5]。
2 机械式转向器分类
按转向器结构形式可分为齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等[6].
按其作用力的传递情况可分为可逆式、不可逆式、极限可逆式三种[7]。
转向器的逆效率表示转向器的可逆性[8]。
可逆式转向器正、逆传动效率都高,有利于转向后转向轮的自动回正,但也容易出现“打手”现象。
不可逆式转向器转向器零件易损坏,且没有“路感”。
极限可逆式转向器有一定的路感,转向轮自动回正也能实现,“打手"现象不太明显。
驾驶员作用在商用车转向盘的切向力在一定条件下不超过250N[9].经常在良好路面上行驶的汽车多用可逆式转向器[10]。
3 循环球式转向器的特点及应用
正传动效率很高,故操作轻便,工作平稳可靠,使用寿命长.但其逆效率也高,易将路面冲击力传到转向盘。
不过对于轻型的、前轴轴载质量不大而又经常在良好路面上行驶的汽车而言,
这一缺点影响不大。
因此,循环球式转向器在各类各级汽车上,特别是商用车和越野车上获得了广泛的应用[13]。
4 循环球式转向器的组成
1。
万向节叉 2.转向齿轮轴 3。
调整螺母 4.向心球轴承 5。
滚针轴承 6。
固定螺栓 7。
转向横拉杆 8。
转向器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.锁紧螺母 13.压紧弹簧 14。
压块[14]。
循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一,有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。
为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦,二者的螺纹并不直接接触,其间装有多个钢球,以实现滚动摩擦。
转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。
二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道.
螺母侧面有两对通孔,可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。
转向螺母外有两根钢球导管,每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。
导管内也装满了钢球。
这样,两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球”流道"。
转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,螺母即沿轴向移动。
同时,在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成”球流”。
在转向器工作时,
两列钢球只是在各自的封闭流道内循环,不会脱出。
5循环球式转向器的工作原理
循环球式转向器是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速,使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动,滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合,因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动,螺母再与扇形齿轮啮合,直线运动再次变为旋转运动,使连杆臂摇动,连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动,改变车轮的方向。
循环球式转向器的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动,而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力,所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动。
在汽车中直观的表示如下
循环球式转向器有一个蜗杆。
您可以将此转向器想像为两部分。
第一部分是带有螺纹孔的金属块。
此金属块外围有切入的轮齿,这些轮齿与驱动转向摇臂的齿轮相结合(参见上图)。
方向盘连接在类似螺栓的螺杆上,螺杆则插在金属块的孔内。
转动方向盘时,它便会转动螺栓。
由于螺栓与金属块之间相对固定,因此旋转时,它不会像普通螺栓那样钻入金属块中,而是带动金属块旋转,进而驱动转动车轮的齿轮。
6 转向器的发展趋势
自汽车发明100多年来,转向器发展经历了从最初的机械式转向器逐步发展到液压助力式转向器、电控液压助力式转向器、电动助力式转向器的过程。
有业内专家介绍,将来有可能向线控转向系统和主动前轮转向系统发展[15]。
循环球式转向器和齿轮齿条式转向器,已成为当今世界汽车上主要的两种转向器,而蜗轮、蜗杆式转向器和蜗杆肖式转向器,正在逐步被淘汰或保留较小的地位。
“变速比和高刚性”是目前世界上生产的转向器结构的方向。
转向系统的速比特性是决定
汽车转向轻便性、操纵稳定性和机动性的重要因素之一。
选择速比时除了要考虑具体车型特点外,还必须考虑两种基本工况,即高速直线行驶和低速大转角行驶。
不同的工况和不同的使用性能对速比特性互相矛盾的要求是等速比转向器所不能满足的。
因此,近年来变速比转向器应运而生,得到迅速发展[16]。
专业化生产已成为一种趋势,只有走这条道路,才能使产品质量高、产量大、成本低,在市场上有竞争力。
循环球式转向器在国外实现了专业化生产,同时以专业厂为主、大力进行试验和研究,大大提高了产品的产量和质量.
动力转向是发展方向。
动力转向系统的应用日益广泛,不仅在重型汽车上必须装备,在高级轿车上应用的也较多,在中型汽车上的应用也逐渐推广。
主要是从减轻驾驶员疲劳,提高操纵轻便性和稳定性出发;次要是从减小因在高速行驶中前轮突然爆胎而造成的事故出发。
动力转向有3种形式:整体式、半分置式及联阀式动力转向结构.从发展趋势上看,国外整体式转向器发展较快,而整体式转向器中转阀结构是目前发展的方向[17]。
参考文献:
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[3] 刘增禄。
陆战机动平台概论[M]。
北京:国防工业出版社,2006.36~42
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2版。
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北京:机械工业出版社,2009。
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汽车构造[M]。
北京:中国水利水电出版社,2009.226~229
[6] 刘涛,赵立军,赵桂范。
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北京:北京大学出版社,2008。
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[7]王树凤,张俊友。
汽车概论[M]。
北京:电子工业出版社,2010。
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[8] 过学迅,邓亚东.汽车设计[M]。
北京:人民交通出版社,2005。
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[9]欧阳爱国,徐衡,卜永丽.汽车技术实训基础篇[M].北京:北京理工大学出版社,2007.199~207。