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（毕业设计图纸全套）夏利N3两厢轿车液压动力转向器设计（含说明书）

夏利两厢轿车液压动力转向器设计摘要式机械转向系统，本文为轻型车转向器设计，故采用齿轮齿条式转向器。.齿轮齿条式动力转向器结构在齿轮齿条式机械转向器的基础上增加转向助力装置，就成了齿轮齿条式动力转向器，其工作原理图如图.和图.所示。活塞齿条右转弯油管图.右转弯时液压油缸动作横拉杆左转进油管右转进油管右转进油口转向输入轴旋转式控制阀出油口进油口左转进油口动力缸活塞转向齿条防尘套。图.左转弯时液压油缸动作在齿轮齿条式动力转向器中，活塞安装在转向齿条上，并置于齿条套管内。齿条活塞两边的齿条套管都被密封起来，形成两个分开的油液腔，连接左右转向回路。转向盘右转时，旋转阀在齿条活塞两边形成压力差，使齿条朝低压方向移动，从而减轻转动转向盘所需的总操纵力。齿轮齿条式液压动力转向器与其他形式的转向器比较，齿轮齿条式转向器最主要的优点是结构简单紧凑壳体采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器的质量较小传动效率高达齿轮与齿条之间因磨损出现间隙以后，利用装在齿条背部靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧，能自动消除齿间间隙，这不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止工作时产生冲击和噪声转向器占用的体积小没有转向摇臂和直拉杆，所以转向轮转角可以增大制造成本低。.液压动力转向器工作原理及过程工作原理在机械转向器的基础上增加套转向助力装置，就成了动力转向器。根据这套助力装置提供能源不同分为液压式动力转向器和电动式动力转向器。以下主要叙述液压式动力转向器的工作原理。液压式动力转向器有常压式和常流式两种。对于常压式动力转向器，其液压系统设有储能装置，故无论转向盘保持静止还是运动状态，液压系统工作管路中总是保持高压。对于常流式动力转向器，其液压泵始终处于运转状态。当汽车处于直线行驶状态时，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。当驾驶员转动方向盘，通过机械转向器使转向控制阀转阀或者滑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与回油管路隔绝，转而与油泵输出管路相同，而动力缸的另腔仍然通回油管路。地面转向阻力经转向传动机构传到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间位置，使动力缸停止工作。比较而言，常流式结构较简单油泵寿命较长泄漏量较少功率消耗也较少，因此，目前除少数重型汽车采用常压式动力转向器外，其他大量的汽车均采用常流式动力转向器。如果动力转向机构的机械转向部分转向动力缸和转向控制阀组装成体，这种结构称为整体式动力转向器。也有将各部分分离组装的产品，但是这种产品目前已不多见。齿轮齿条液压动力转向器是把活塞安装在转向齿条上，并至于齿条套管内，齿条活塞两边的齿条套管被密封起来，形成两个分开的油液腔，连接左右转向回路，转向盘转动时，旋转伐在齿条活塞两边形成压力差，使齿条朝低压方向移动，从而减轻转动方向盘所需的总操纵力。工作过程如图.所示，汽车直线行驶时，转阀处于中间位置。来自转向油泵的工作液从转向器壳体舶进油口流到阀体的中间油环槽中，经过其槽底的通孔进入阀体和阀芯之间，此时因阀芯处于中间位置，所以进入的油液分别通过阀体和阀芯纵槽和槽肩形成的两边相等的间隙，再通过阀芯的纵槽以及阀体的径向孔流向阀体外圆上下油环槽，然后通过壳体中的两条油道分别流到动力缸的接右转向动力腔接左转向动力腔接转向液压泵接转向油罐齿条活塞进油口阀体阀心图.汽车直线行驶时转阀的工作情况上下腔中去，即左转向动力腔和右转向动力腔，流人阀体内腔的油液在通过阀芯纵槽流向阀体上油环槽的同时，通过阀芯槽肩上的径向油孔流到转向螺杆和输入轴之间的空隙中，经阀体组件和调整螺塞之间的空隙流到回油口，经油管回到油罐中去，形成了常流式油液循环。此时，上下腔油压相等且很小，齿条活塞既没有受到转向螺杆的轴向推力，也没有受到上下腔因压力差造成的轴向推力。所以齿条活塞处于中间位置，动力转向器不工作。参见图.，汽车左转弯时，转动转向盘使短轴逆时针转动，通过其下端轴销子带动阀芯同步转动，这个扭距也通过具有弹性的扭杆轴传给下端轴盖，下端轴盖边缘上的缺口通过固定在阀体上的销子带动阀体转动，阀体通过其下端缺口和销子，把转向力矩传给螺杆。由于转向阻力的存在，要有足够的转向力矩才能使转向螺杆转动。这个转矩促使扭杆轴发生弹性扭转，造成阀体的转动角度小于阀芯的转动角度，两者产生相对角位移。通下动力腔的进油缝隙减小或封闭，回油缝隙增大，油压降低通上动力腔的进油缝隙增大而回油缝隙减小或关闭，油压升高，上下动力腔产生油压差，齿条活塞便在上下动力腔油压差的作用下移动，产生助力作用。此时，来自转向油泵的压力油通过槽隙流向动力缸上腔，动力缸下腔的油则通过阀体径向孔槽隙阀芯径向孔和回油口流回流向储油罐。左行驶右行驶图夏利两厢轿车液压动力转向器设计摘要传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而实现汽车的转向。纯机械式转向系统根据转向器形式可以分为齿轮齿条式循环球式蜗杆滚轮式蜗杆指销式。纯机械式转向系统为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘，需占用较大的空间，整个机构笨拙特别是对转向阻力较大的重型汽车，实现转向难度很大，这就大大限制了其使用范围。但因结构简单工作可靠造价低廉，目前该类转向系统除在些转向操纵力不大对操控性能要求不高的农用车上使用外已很少被采用。液压助力转向系统装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速行驶时驾驶员的转向操纵负担过于沉重，为解决这个问题，美国公司在世纪年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统。该系统是建立在机械系统的基础之上，额外增加了个液压系统。液压转向系统是由液压和机械等两部分组成，它是以液压油做动力传递介质，通过液压泵产生动力来推动机械转向器，从而实现转向。液压助力转向系统般由机械转向器液压泵油管分配阀动力缸溢流阀和限压阀油缸等部件组成。为确保系统安全，在液压泵上装有限压阀和溢流阀。其分配阀转向器和动力缸置于个整体，分配阀和主动齿轮轴装在起阀芯与齿轮轴垂直布置，阀芯上有控制槽，阀芯通过转向轴上的拨叉拨动。转向轴用销钉与阀中的弹性扭杆相接，该扭杆起到阀的中心定位作用。在齿条的端装有活塞，并位于动力缸之中，齿条左端与转向横拉杆相接。转向盘转动时，转向轴连主动齿轮轴带动阀芯相对滑套运动，使油液通道发生变化，液压油从油泵排出，经控制阀流向动力缸的侧，推动活塞带动齿条运动，通过横拉杆使车轮偏转而转向。液压助力转向系统是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机带动液压泵产生的压力来实现车轮转向。由于液压转向可以减少驾驶员手动转向力矩，从而改善了汽车的转向轻便性和操纵稳定性。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，液压泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定。汽车起动之后，无论车子是否转向，系统都要处于工作状态，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力，所以在定程度上浪费了发动机动力资源。并且转向系统还存在低温工作性能差等缺点。电控液压助力转向系统由于液压助力转向系统无法兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性，因此，在年日本公司推出了具备车速感应功能的电控液压助力转向系统。是在液压助力系统基础上发展起来的，在传统的液压助力转向系统的基础上增设了电控装置，其特点是原来由发动机带动的液压助力泵改由电机驱动，取代了由发动机驱动的方式，节省了燃油消耗具有失效保护系统，电子元件失灵后仍可依靠原转向系统安全工作低速时转向效果不变，高速时可以自动根据车速逐步减小助力，增大路感，提高车辆行使稳定性。电控液压助力转向系统是将液压助力转向与电子控制技术相结合的机电体化产品。般由电气和机械部分组成，电气部分由车速传感器转角传感器和电控单元组成机械部分包括齿轮齿条转向器控制阀管路和电动泵。其中电动泵的工作状态由电子控制单元根据车辆的行驶速度转向角度等信号计算出的最理想状态。简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要的同时，节省部分发动机功率。电控液压转向系统的工作原理在汽车直线行驶时，方向盘不转动，电动泵以很低的速度运转，大部分工作油经过转向阀流回储油罐，少部分经液控阀然后流回储油罐当驾驶员开始转动方向盘时，根据检测到的转角车速以及电动机转速的反馈信号等，判断汽车的转向状态，决定提供助力大小，向驱动单元发出控制指令，使电动机产生相应的转速以驱动油泵，进而输出相应流量和压力的高压油。高压油经转向控制阀进入齿条上的动力缸，推动活塞以产生适当的助力，协助驾驶员进行转向操作，从而获得理想的转向效果。电控液压助力转向系统在传统液压动力转向系统的基础上有了较大的改进，但液压装置的存在，使得该系统仍有难以克服如渗油不便于安装维修及检测等问题。电控液压助力转向系统是传统液压助力转向系统向电动助力转向系统的过渡。电动助力转向系统年日本公司首先在小型轿车上配备了公司研发的转向柱助力式电动助力转向系统。年日本公司也在运动型轿车上采用了自主研发的齿条助力式电动助力转向系统，从此揭开了电动助力转向在汽车上应用的历史。是在的基础上发展起来的,它取消的液压油泵油管油缸和密封圈等部件,完全依靠电动机通过减速机构直接驱动转向机构,其结构简单零件数量大大减少可靠性增强,解决了长期以来直存在的液压管路泄漏和效率低下的问题。电动助力转向系统在本田飞度思域以及丰田新皇冠奔驰新等车型上纷纷被采用。电动助力转向系统的构电动助力转向系统般是由转矩转向传感器电子控制单元电动机电磁离合器以及减速机构组成。其工作过程为扭矩传感器检测驾驶员打方向盘的扭矩，然后根据这个扭矩给