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（毕业设计图纸全套）液压式四轮转向汽车液压系统设计（含说明书）

液压式四轮转向汽车液压系统设计摘要现两个转向液压油缸的同步。当电液比例换向阀位于右位时，液压泵供油经电液比例换向阀两个同步液压马达和两个二位四通换向阀向两个液压缸无杆腔输入等量的油液，两液压缸的活塞杆同步向外伸出，有杆腔的油液经二位四通换向阀和电液比例换向阀流回油箱当电液比例换向阀左位工作时，液压泵供油经电液比例换向阀两个同步液压马达和两个二位四通换向阀向液压缸有杆腔输入等量的油液，两液压缸的活塞杆同步向内缩回，无杆腔的油液经二位四通换向阀和电液比例换向阀流回油箱。当系统中转向执行机构出现不同步时，运行较快的液压缸多余的油经单向阀和溢流阀流回油箱当由于只液压缸运行较慢致使它所在的油路发生真空时，由它所连接的单向阀经油箱吸油对其所在的油路进行补油。先导型电磁溢流阀设定系统的供油压力基本可以保证在工作状态下，保持泵的出口压力恒定。当方向盘发出转向指令后经过电位传感器向控制器输入电压信号，控制器经过计算分析，向电液比例换向阀组施加电信号，电信号控制经过放大控制比例阀的开口，同时泵经先导型电磁溢流阀向系统提供恒压油流，通过电液比例换向阀组来控制流入转向液压缸的流量与阀的开口成正比，从而控制转向液压缸活塞杆的伸长量，间接达到控制各个转向轮的偏转角度的目的。为了提高控制精度，四个转向轮上均装有非接触式霍尔效应传感器，并通过传感器把各轮的实际转角反馈给控制器，控制器再经过计算分析，重新发出指令信号，纠正希望转角与实际转角的偏差。.四轮转向汽车转向液压系统方案的确定上述三个方案中，方案中，分流阀和对转向液压油缸组成前后轮转向执行机构，通过两个流量比例控制阀控制前后轮转向执行机构实现车轮转向，前后轮转向机构用分流阀来实现两个转向液压油缸的同步。本文使用的转向执行机构采用单活塞杆转向液压油缸，单活塞杆转向液压油缸有杆腔和无杆腔的面积不相等，因此单活塞杆双作用油缸在伸出和缩进时工作特性不致。方案中同步阀首先在两个转向液压油缸之间分配流量，确保转向液压油缸在静态时同步，当四轮转向汽车在运动过程中转向时，车轮负载会发生变化且同步阀响应速度比较慢，执行机构动态性能不理想，较容易产生同步误差。方案二与方案三作比较，由于方案三中有四只二位四通换向阀，他们可以改变四个转向液压缸油液的流动方向，使四只液压缸活塞杆既可以同时同步运行，也可以根据需要各自运行，可以使汽车实现纵向行驶横向行驶纵向度行驶横向度行驶等多种行驶方式，所以方案三的转向方式更多实用性更强控制精度更高响应速度更快，所以最终选定方案三作为本次设计的液压式四轮转向系统方案。.本章小结本章列出了四轮转向汽车液压系统的三种方案，并分别介绍了三种方案中液压系统的结构组成和工作原理，通过对四轮转向汽车转向液压系统的三种方案进行对比分析，最终选定方案三作为本次设计的液压式四轮转向系统方案。第章转向液压缸的设计与计算.设计的主要技术指标和要求.车自重吨，总重量吨.液压缸行程负载力液压泵供油压力。.转向液压缸的主要尺寸的确定转向液压缸内径及活塞杆直径的确定无杆腔进油有杆腔进油图.液压缸主要设计参数如图.所示可得无杆腔为主工作腔.有杆腔为主工作腔.式中主工作腔压力，回油腔压力，无杆腔活塞的有效面积，液压缸有杆腔活塞的有效面积，液压缸活塞直径活塞杆直径，液压缸的最大负载力，液压缸机械效率，般取通常，液压缸以无杆腔作为主工作腔，即活塞杆受压工作，活塞面积为.表.按工作压力选取杆径比工作压力.已知液压泵供油压力﹥.，所以由表.可取.则转向液压缸无杆腔直径得.假设回油口压力为零，可得.由上式可得转向液压缸内径.则活塞杆直径.液压式四轮转向汽车液压系统设计摘要角，继而使液压系统推动后轮转向，而此四轮转向车辆之后轮转角最多只可达到度。此四轮转向系统亦配有安全装置，当四轮转向车辆因液压系统或控制器发生故障时，安全装置会令后轮恢复至中立转向，使车辆回复至般前轮转向车辆之操作，以免造成行车之危险。从世纪初年，日本政府颁发第个关于四轮转向的专利证书开始，对于汽车四轮转向的研究直伴随着汽车工业的发展而进行着。二战期间，美国的些军用车辆和工程车辆上采用种前后轮逆相位偏转的简单机械式四轮转向系统，以适应恶劣的路况，改善汽车低速转向时的机动性能。年，在日本汽车工程协会的技术会议上，提出了后轮主动转向的四轮转向技术，开始了现代四轮转向系统的研究。在年代末，本田和马自达积极投入到四轮转向的开发。年，日本的尼桑在客车上应用了世界上第例实用的四轮转向系统，应用在种车型的高性能主动控制悬架上。随着对四轮转向这领域研究的不断进展，出现了多种不同结构形式不同控制策略的实用四轮转向系统。般来说，四轮转向汽车在转向过程中，根据不同的行驶条件，前后轮转向角之间应遵循定的规律。目前，典型四轮转向汽车的后轮偏转规律是逆相位转向在低速行驶或者方向盘转角较大时，前后轮实现逆相位转向，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相反，且偏转角度随方向盘转角增大而在定范围内增大后轮最大转向角般为左右。这种转向方式可改善汽车低速时的操纵轻便性，减小汽车的转弯半径，提高汽车的机动灵活性。便于汽车掉头转弯避障行驶进出车库和停车场。同相位转向在中高速行驶或方向盘转角较小时，前后轮实现同相位转向，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相同后轮最大转角般为左右。使汽车车身的横摆角速度大大减小，可减小汽车车身发生动态侧偏的倾向，保证汽车在高速超车进出高速公路高架引桥及立交桥时，处于不足转向状态。现在，有许多四轮转向汽车把改善汽车操纵性能的重点放在提高汽车高速行驶的操纵稳定性上，而不过分要求汽车在低速行驶时的转向机动灵活性。其工作特点是低速时汽车只采用前轮转向，只在汽车行驶速度达到定数值后如，后轮才参与转向，进行同相位四轮转向。与普通的前轮转向汽车相比，四轮转向汽车具有如下特点优越性转向操作的响应加快，准确性提高转向操作的机动灵活性和行驶稳定性提高抗侧向干扰的稳定性好超车时，变换车道更容易，减小了汽车产生摆尾和侧滑的可能性。不足性低速转向时，汽车尾部容易碰到障碍物实现理想控制的技术难度大转向系统结构复杂成本高转向过程中，阿克曼定理难保证。进入上世纪九十年代，随着电子工业的发展，使得电子技术广泛应用于提高车辆总体性能上，尤其是改善车辆操纵稳定性方面，加上现代控制理论的应用，以及计算机模拟仿真技术的融入，使得发展更加成熟应用更为广泛在工程机械领域，由于工程车辆行走条件以及自身总体布置等要求，需要的车辆行驶速度可以很低，但转向的功能要求很高，所以普通两轮转向车辆难以实现。由于四轮转向车辆的转弯半径明显小于前轮转向车辆最高时可以缩小半，使工程车辆在狭窄场地具有良好的通过性。四轮转向已在从国外引进的工程车辆上得到实际应用，如美国的四履带水泥摊铺机和美国公司的挖沟机等。其转向系统主要采用公司提供的电液转向系。基本的转向系由先导阀和电液转向组合阀块组成，组合阀块控制输出到转向缸的油流与先导阀的输人油流成正例。此系统还可用控制手柄实现电子信号输入，以及加入微控制器实现电子信号输入。电液转向系的优点很高的转向压力只需要较小的转向液压缸辅助阀的低压可以降低系统的噪声当泵失效时可以实现手动紧急制动降低车辆的侧偏加速度微控制器可以实现无转向漂流，可变转向比，自动转向，以及总线接口等。纵观工程机械的发展，在技术上大致经历了三次革命柴油机的出现液压技术的广泛应用以及电子技术，尤其是计算机技术的广泛应用。要使工程机械高效节能，就要对发动机和传动系统进行控制，合理分配功率，使其处于最佳工况为了减轻驾驶员劳动强度和改善操纵性能，需要采用自动控制，实现工程机械自动化要完成高技能的作业，就需要智能化为了提高安全性，需要安全控制，进行运行状态监视，故障自动报警随着建设领域的扩展，为了避免人员到达无法及不易接近的场所及作业环境十分恶劣的地方去作业，需要采用远距离遥控和无人驾驶技术。这切都说明了工程机械当前的主