车辆工程转向课程设计.doc

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1、目录一．对动力转向机构的要求2二．液压式动力转向机构的计算21动力缸的推力22活塞行程和壁厚4三．分配阀的参数选择与设计计算51.预开隙52.滑阀总移动量63.局部压力降64.油液流速的允许值[v]65.滑阀直径d76.滑阀在中间位置时的油液流速v77.分配阀的泄漏量7四．动力转向的评价指标8１．动力转向器的作用效能8２．路感8３．转向灵敏度8４．动力转向器的静特性8五．三维实体建模9六小结12液压式动力转向机构的计算一．对动力转向机构的要求1.运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之间保持一定的比例关系。2.随着转向轮阻力的增大（或减小），作

2、用在转向盘上的手力必须增大（或减小），称之为“路感”。3.当作用在转向盘上的切向力≥0.025～0.190kN时，动力转向器就应开始工作。4.转向后,转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线行驶状态。5.工作灵敏，即转向盘转动后，系统内压力能很快增长到最大值。6.动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。7.密封性能好，内、外泄漏少。二．液压式动力转向机构的计算1动力缸的推力图一动力缸的布置动力缸的推力:（1）-作用在直拉杆上的力-转向摇臂长度，取160mm(由前轮距1560mm，那么k（两主销中心线延长线到地面交点之间的距离）取1100，转向节臂长

3、m=0.11k—0.15k，取m=143mm，则初选L1=160mm)-转向摇臂轴到动力活塞缸之间的距离，取200mm推力F与工作油液压力P和动力缸截面积S之间由如下关系：（2）将式（2）代入式（1）可得：（3）由于两侧的工作面积不同，应按较小一侧的工作面积来计算，即：（4）D-动力缸直径-活塞杆直径，一般取,将其代入式（4）可得：（5）其中，p一般在6～10MPa之间取值，最高可取16.5～18MPa本设计取10MPa作用在直拉杆上的力：（6）=296.521N.m式中，f为轮胎和路面见的摩擦因素，一般取0.7；为转向轴负荷（N）p21页前置后驱前轴负

4、荷满载时在0.45-0.5，满载1940Kg则取G=9312N;p为轮胎气压（MPa）取0.5-转向阻力矩-直拉杆到转向节的距离，为240mm，将其代入式（6）可得：再代入式（5）（7）2活塞行程和壁厚活塞移动到某一极限位置时，端面到缸盖之间，应当留有的间隙，以利于活塞导向作用，取，活塞厚度可取为动力缸的最大长度：（8）式中-活塞的最大位移量式中-转向摇臂由中间位置转到极限位置的转角，取-齿扇的啮合半径，取为30mm将其代入式（8）可得：再将其代入式（7）可得：动力缸壳体壁厚t，根据计算轴向平面拉应力确定(9)式中p-油液压力，为10MPaD-动力缸直径

5、，为10mmn-安全系数，一般在3.5～5范围内选取，本设计取n=4-壳体材料的屈服点，为350MPa将其代入式（9）可得所以，取动力缸壳体壁厚为2mm三．分配阀的参数选择与设计计算分配阀的要参数有:滑阀直径d、预开隙密封长度、滑阀总移动量e、滑阀在中间位置时的液流速度v、局部压力降和泄漏量等。1.预开隙预开隙，为滑阀处于中间位置时分配阀内各环形油路沿滑阀轴向的开启量，也是为使分配阀内某油路关闭所需的滑阀最小移动量。值过小会使油液常流时局部阻力过大；值过大则转向盘需转过一个大的角度才能使动力缸工作，转向灵敏度低。一般要求转向盘转角时滑阀就移动的距离。＝＝

6、(10)＝0.13mm式中—相应的转向盘转角，（°）；t—转向螺杆的螺距，mm.(10mm)p2352.滑阀总移动量滑阀总移动量e过大时，会使转向盘停止转动后滑阀回到中间位置的行程长，致使转向车轮停止偏转的时刻也相应“滞后”，从而使灵敏度降低；如e值过小，则使密封长度过小导致密封不严，这就容易产生油液泄漏致使进、回油路不能完全隔断而使工作油液压力降低和流量减少。通常，当滑阀总移动量为e时，转向盘允许转动的角度约为20°左右。=0.55mme2=e-e1=0.42mm3.局部压力降当汽车宜行时，滑阀处于中间位置，油液流经滑阀后再回到油箱。油液流经滑阀时产生

7、的局部压力降(MPa)为式中—油液密度，kg/m3;—局部阻力系数，通常取＝3.0；v—油液的流速，m/s。的允许值为0.03～0.04MPa。4.油液流速的允许值[v]由于的允许值[]=0.03~0.04MPa,代入上式，则可得到油液流速的允许值[v]＝5.滑阀直径d=110mm式中—溢流阀限制下的油液最大排量，L/min,—般约为发动机怠速时油泵排量的1.5倍；—预开隙，mm;v—滑阀在中间位置时的油液流速，m/s6.滑阀在中间位置时的油液流速v(12)=5m/s7.分配阀的泄漏量（13）=2.26cm/s式中—滑阀也阀体建的径向间隙，一般＝0.00

8、05～0.00125cm;—滑阀进、出口油液的压力差；d—滑阀直径；—密封长度；