液压助力转向试验台设计使用说明书

液压助力转向实验台使用说明书

1.液压助力转向试验台的结构和工作原理

1.1液压助力转向试验台的结构

1.实验台整图

液压助力转向试验台的结构如图1-1所示，其结构主要由方向盘、转向轴、转向器、悬架、配电室、电机、油泵、压力表、储液罐和转向传动机构等组成。

图1-1 液压助力转向试验台机构

2.方向盘、管柱及左右悬架

图1-2 方向盘及转向管柱

图1-3 左右悬架

3.液压系统组件

图1-4 液压系统组件

1-齿条2-齿轮3-工作主缸4-活塞5-弹性扭力杆6-控制阀7-进油口8-出油口9-柱塞阀芯10-通向工作缸右边11-通向工作缸左边

4.电动机控制开关

图1-5

ON-电动工作(有液压助力);OFF-电动机关闭(无液压助力);

5.液压油瓶(外壳标签:MAX-最高油量/MIN-最低油量)

图1-6 油罐

6.油泵油压

将专用测试压力表装到连接管阀体和弹性软管之间的压力管中。快速关闭截止阀（关闭时间不超过5min），并读出压力数，表压额定值为6.8～8.2MPa。

图1-7 油泵

1.2液压助力转向试验台的工作原理

1.汽车直线行驶时

图1-8 直行时转向阀工作示意图

汽车直线行驶时，转向器中阀芯与阀套的位置关系如图1-8所示。方向盘居中，低压液压油通过油泵成为高压液压油，经阀芯的凸台与阀套的凹槽之间的间

隙，流向动力缸两端。由于方向盘居中，阀芯凸台两侧的间隙与阀套凹槽两端的间隙是相等的。即动力缸两端油压相等。动力缸中的活塞不移动，所以没有助力作用。液压油经阀芯与阀套之间间隙流回储油罐。

2.汽车右转弯时

图1-9右转时转向阀工作示意图

汽车右转弯时，如图1-9所示。方向盘顺时针转动，阀芯通过转向输入轴也随之顺时针转动。由于扭杆分别与阀芯和小齿轮相连，所以小齿轮也应随着阀芯同向转动，但是由于车轮受到地面的转向阻力的作用小齿轮暂时没有转动，阀套通过轴销与小齿轮相连，故阀套也没移动。此时扭杆在方向盘的转向力矩和转向阻力力矩的作用下就会产生一个扭转角，即阀芯与阀套之间也有一个夹角。此时，转向阀的进油口与动力缸左侧的节流面积比右侧大，动力缸的左侧油压比右侧大，产生压力差，形成助力推动活塞向右移动，而活塞与齿条做成一体。齿条同时承受小齿轮的推力和活塞的推力，当二者的合力大于道路阻力时，就推着齿条向右移动。进而通过转向传动组件使轮胎右转。

当方向盘转过某一角度保持不变时，齿条的位置也保持不变。扭杆由于方向盘的转向力矩的作用仍然有扭角，故转向器依然有助力作用。只是动力缸的活塞保持一定的位置不移动，液压油通过阀芯和阀套的间隙流回储油罐。

3.汽车左转弯时

如图1-10左转时转向阀工作示意图

汽车左转时，如图1-10所示。方向盘逆时针转动，其工作原理与右转时基本相同，只是扭杆产生一个相反的扭角，阀芯与阀套的转动方向相反，压力缸内产生一个相反的压力差，形成一个方向的助力推动齿条向左移动，进而使轮胎左转。

2 液压助力转向实验台的使用

1.操作要点

（1）接上220V电动机电线插头。

（2）转动方向盘，左右转动方向盘手感阻力很大。（机械转向工况）

（3）按下控制面板上电动机控制开关。

（4）转动方向盘，左右转动方向盘手感阻力很小。（助力转向工况）

（5）油压表显示油压值。

（6）按下控制面板上电动机控制（OFF）开关，转向机构处于机械转向工况。

（7）左右转动方向盘时，可通过角度指示器显示转向角。

（8）实训结束后，按下控制面板上电动机控制（OFF）开关，方向盘转至正方向。

2.注意事项

（1）实训台操作时先检查助力泵液面，液面不足请及补充。

（2）实训台运行时请不要触摸转动部位。

（3）操作是应注意与旋转件，高温件保持一定的距离以免发生事故。

（5）操作时应严格遵循电控系统要求，严禁运行中插拔头。

（6）工作前应检查电器安全装置是否灵敏有效。

（7）方向打死时间不宜过长。

（8）设备使用220V交流电源，实训时注意安全用电。

3实验台实验内容

3.1转向器总圈数的测定

在方向盘上安装转向参数测试仪，顺时针转到底，读取方向盘转过的的角度并记录，再逆时针测一次读取角度并记录。反复多次测量取平均值计算转向器的总圈数。实验数据如下表所示；单位：度。

表1

由测量数据经计算转向器的总圈数为3.08圈。

3.2 自由间隙的测定

将转向器的输出端固定不动，将转向测量仪安装在方向盘上，在方向盘上施加一定转矩，将方向盘依次沿顺时针和逆时针转动到最大能转动的位置并记下转向仪的数据，多次测量取平均值。实验数据如下表所示；单位：度。

表2自由间隙实验数据

3.3转向模拟实验

本实验台只能进行简单的转向模拟实验，进行转向模拟实验时，首先接通电源，打开电动机开关，使电动机工作为油泵提供动力。然后转动方向盘进行转向模拟实验。也可以关闭电动机开关，油泵不工作，转动方向盘，此时会感觉方向盘转向沉重，吃力。这是因为道路阻力通过转向传动件给转向齿轮施加了一个阻力力矩，所以感觉转向吃力沉重。

3.4转向系的拆装实验

1.转向柱的拆卸

（l）向下按橡皮边缘，撬出盖板。

（2）取下喇叭盖，拆卸喇叭按钮及有关接线。

（3）拆下转向盘紧固螺母，用拉器将转向盘取下。

（4）拆下组合开关上的三个平口螺栓，取下开关。

（5）拆下阻风门控制把手手柄上的销子，然后旋下手柄、环形螺母，取下开关。

（6）拆下转向柱套管的两个螺钉，拆下套管。

（7）将转向柱上段往下压，使上段端部法兰上的两个驱动销脱离转向柱下端，取出转向柱上段。

（8）取下转向柱橡胶圈，松开夹紧箍的紧固螺栓，拆下转向柱下端。

（9）用水泵钳旋转卸下弹簧垫圈，卸下左边的内六角螺栓，旋出右边的开口螺栓，拆下转向盘锁套。

2.转向柱的检查

检查转向柱有无弯曲、安全联轴节有无磨损或损坏、弹簧弹性是否失效，如有则应修理或更换新件。