汽车电控液压动力转向系统设计摘要系统的发展方向,是未来汽车对安全性操纵稳定性和舒适性的更高要求,有着很好的发展前景。
当然,在汽车迈向全面线控转向之前,电动转向系统是“中站”,是第步,当汽车装有电动转向系统时,其中的转向电动机将接受系列传感器信号,例如转向控制动态稳定控制等,最后机械的部分个个消失,逐渐变成了全面线控转向。
.本次设计的主要内容本设计主要内容是对汽车电控液压动力转向系统的液压部分和机械部分进行设计,首先确定液压动力转向系统的组成与系统设计方案,然后进行液压动力系统的设计计算与液压元件的计算选型再进行齿轮齿条转向器的设计计算。
并对车速传感器,转向盘转角传感器电动机等部件计算选型。
同时用总布置草图表达主要部件的装配和重要工作装置的布置最后通过正确的计算,完成部件设计选型,达到工艺合理加工容易成本低可靠性高的设计要求,并附之以总装配图零件图,清楚表达设计。
第章液压动力转向系统的设计方案.动力转向系统汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类见图.。
机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向动力转向系统则是在驾驶员的控制下,借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。
所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。
动力转向系统由于使转向操纵灵活轻便,在设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性增大,能吸收路面对前轮产生的冲击等优点,因此已在各国的汽车制造中普遍采用。
图.转向系统的分类.液压动力转向系统液压动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加套动力转向装置而成的,般组成如图.所示。
.转向操纵机构.转向控制阀.机械转向器与转向动力缸总成.转向传动结构.转向油罐.转向油泵.转向动力缸右腔.转向动力缸左腔图.液压动力转向系统示意图当汽车直线行驶时,转向控制阀将转向液压泵泵出来的工作液与油罐接通,转向液压泵处于卸荷状态,动力转向器不起助力作用。
汽车向右转向时,驾驶员向右转动转向盘,转向控制阀将转向液压泵泵出来的工作液与腔接通,将腔与油罐接通,在油压的作用下,活塞向下移动,通过转向传动机构使左右轮向右偏转,从而实现右转向,向左转向时,情况与上述相反。
液压动力转向系统按系统内部的压力状态分,有常压式和常流式两种。
常压式液压动力转向系示意图见图.。
在汽车直线行使,转向盘保持中立位置时,转向控制阀经常处于关闭位置。
转向油泵输出的压力油充入储能器。
当储能器压力增长到规定值后,油泵即自动卸荷空转,从而储能器压力压力得以限制在该规定值以下。
当转动转向盘时,机械转向器即通过转向摇臂等杆件使转向控制阀转入开启位置。
此时储能器中的压力油即流入转向动力缸。
动力缸输出的液压作用力,作用在转向传动机构上,以助机械转向器输出力之不足。
转向盘停止运动,转向控制阀便随之回复到关闭位置。
于是,转向加力作用终止。
由此可见,无论转向盘处于中立位置还是转向位置,也无论转向盘保持静止还是运动状态,该系统工作管路中总是保持高压。
图.常压式液压动力转向系统示意图常流式液压动力转向系统示意图见图.。
不转向时,转向控制阀保持开启。
转向动力缸的活塞两边的工作腔,由于都与低压回油管路相通而不起作用。
转向油泵输出的油液流入转向控制阀,又由此流回转向油罐。
因转向控制阀的节流阻力很小,故油泵输出压力也很低,油泵实际上处于空转状态。
当驾驶员转动转向盘,通过机械转向器使转向控制阀处于与转弯方向相应的工作位置时,转向动力缸的相应工作腔方与回路管路隔绝,转而与油泵输出管路相通,而动力缸的另腔则仍然通回油管路。
地面转向阻力竟转向传动机构传动转向动力缸的推杆和活塞上,形成比转向控制阀节流阻力高得多的油泵输出管路阻力。
于是转向油泵输出压力急剧升高,直到足以推动转向动力缸活塞为止。
转向盘停止转动后,转向控制阀随即回复到中立位置,使动力缸停止工作。
图.常流式液压动力转向系统示意图上述两种液压动力转向系统相比较,常压式的优点在于有储能器积蓄液压能,可以使用流量较小的转向油泵,而且还可以在油泵不运转的情况下保持定的转向加力能力,使汽车有可能续驶定距离。
这点对重型汽车而言尤为重要。
常流式的优点则是结构简单,油泵寿命长,泄漏较少,消耗功率也较少。
因此,目前只有少数重型汽车采用常压式液压动力转向系统,而常流式液压动力转向系统则广泛应用于各种汽车。
.电控动力转向系统电子控制技术在汽车动力转向系统的应用,使汽车的驾驶性能达到令人满意的程度。
电子控制动力转向系统在低速行驶时可使转向轻便灵活当汽车在中高速区域转向时,又能保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感,从而提高了高速行驶的操纵稳定性。
电子控制动力转向系统简称,根据动力源不同又可分为液压式电子控制动力转向系统液压式和电动式电子控制动力转向系统电动式。
液压式电子控制动力转向系统液压式是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀车速传感器和电子控制单元等,电子控制单元根据检测到的车速信号,控制电磁阀,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足高低速时的转向助力要求。
根据控制方式的不同,液压式电子控制动力转向系统又可分为流量控制式反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。
电动式电子控制动力转向系统液压式动力转向系统由于工作压力和工作灵敏度较高,外廓尺寸较小,因而获得了广泛的应用。
在采用气压制动或空气悬架的大型车辆上,也有采用气压动力转向的。
但这类动力转向系统的共同缺点是结构复杂消耗功率大,容易产生泄
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A0转向动力缸总成.dwg
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A0转向器带横拉杆总成装配图.dwg
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A1齿轮轴零件图.dwg
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A1液压系统图.dwg
(其他)
汽车电控液压动力转向系统设计说明书.doc