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（毕业设计图纸全套）液压式四轮转向系统设计（含说明书）

液压式四轮转向系统设计摘要筒外径与缸筒内径和额定压力的关系额定压力缸筒内径材料工程液压缸缸筒外径.已知额定压力，缸筒内径，所以由表.可知转向液压缸的缸筒外径可取，即则可知转向液压缸的缸筒壁厚.由表.也可知所选尺寸的液压缸的材料是钢转向液压缸导向长度活塞宽度和导向套滑动面长度的确定转向液压缸导向长度初选转向液压缸活塞宽度初取转向液压缸导向套滑动面长度初取转向液压缸所受压力的确定油液作用在单位面积上的压强.式中作用在活塞上的载荷，活塞的有效工作面积，其中.所以.最高允许压力，也是动态试验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。各国规范通常规定为耐压试验压力，是检查液压缸质量时所需承受的试验压力，即在此压力下不出现变形裂缝或破裂。各国规范多数规定为所以可知计算所得的液压缸所受的压力符合要求转向液压缸最大流量和最大速度的确定液压缸的最大流量.式中液压缸的最大速度，液压缸的有效面积，其中液压缸的最大流量可估算为第章中计算所得的液压泵的最大流量，即.或所以.液压缸缸筒底部厚度的确定缸筒底部为平面时，其厚度可按照四周嵌入的圆盘强度公式进行近似的计算.式中筒内最大工作压力，筒底材料许用应力为材料抗拉强度，为安全系数，般取计算厚度外直径，其中筒内最大工作压力约等于液压泵供油压力，即由于液压缸的材料是钢，查表知钢的材料抗拉强度为，所以，所以式中液压缸活塞直径活塞杆直径，所以.则初选.液压缸活塞往复运动时的速度之比的确定液压缸活塞往复运动时的速度之比.式中活塞杆伸出速度，活塞杆缩回速度，液压缸活塞直径，活塞杆直径，所以.液压缸活塞行程时间的确定活塞杆伸出.活塞杆缩回.式中流量，活塞行程，缸筒直径，活塞杆直径，其中.所以液压缸所做的功和功率的确定液压缸所做的功.液压缸的功率.式中液压缸的负载力，活塞行程，活塞运动时间，其中.所以.液压缸强度的校核缸筒壁厚强度校核由于﹤所以缸筒壁厚按厚壁进行校核.式中试验压力。当缸的额定压力时，取.当﹥时，取.缸筒内径缸筒材料许用应力为材料抗拉强度，为安全系数，般取由于﹥，所以取由于液压缸的材料是钢，查表知钢的材料抗拉强度为，所以，所以所以所以成立所以缸筒壁厚强度符合要求活塞杆强度校核.式中活塞杆所受负载活塞杆材料许用应力为材料抗拉强度，为安全系数，般取.由上面式子可知.所以.所以成立所以活塞杆强度符合要求.本章小结本章对转向液压缸进行了设计与计算，确定了转向液压缸的主要尺寸，包括转向液压缸内径及活塞杆直径的确定转向液压缸外径及缸筒壁厚的确定转向液压缸导向长度活塞宽度和导向套液压式四轮转向系统设计摘要后如，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要问题是控制问题。要解决控制问题，必须引人具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术传感器技术和电液控制技术以及相应的软件控制技术为体的先进的控制器。基于四轮转向的发展方向，目前国内外的公司对于四轮转向机构的控制主要采用的是数字控制，这是鉴于数字控制的很多优点程序化控制，控制器按照所设计的控制规律进行运算和数字信息的处理，主要通过程序即软件来实现，若改变控制规律只需改变软件，而不必改变系统的硬件结构控制精度高，在模拟控制系统中，控制器的精度由元件的精度而定，数字控制器精度由字长决定稳定性好软件复用，在模拟系统中，需用相同的硬件环境实现，数字控制器是程序控制，只需要设计和编写实现其模型的子程序模块，即可方便地实现多个功能的环节。目前各个厂家大多采用的是单片机应用于四轮转向控制器中，功能基本能够实现，相比较之下。信号处理能力较强的数字信号处理器各方面均性能优于以上三种处理器。是新世纪数字化革命的核心。它是种独特的微处理器，具有可编程性，且实时运行速度远远超过通用微处理器。强大的数据处理能力和高速的运行速度，是最值得称道的两大特色。芯片是种特别适合进行数字信号处理的微处理器。它强调运算处理的实时性，因此除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制功能外，主要针对实时数字信号处理，在处理器结构指令系统和数据流程上做了很大的改动。它具有灵活精确可靠性好体积小功耗低和易于大规模集成等优点。.设计的基本内容．确定四轮转向液压系统方案．各液压回路的设计．绘制液压系统图．绘制压力控制回路图．绘制流量控制回路图．绘制方向控制回路图.设计解决的主要问题.四轮转向汽车的系统分析.通过各种方案的对比确定四轮转向液压系统的最优方案.转向液压缸的设计.液压系统的液压元件的选取.绘制液压系统图及相应液压回路图第章四轮转向汽车转向系统分析.前轮转向汽车与四轮转向汽车车轮运动学分析对比前轮转向汽车车轮运动学分析图.前轮转向示意图如图.所示，点就是该车辆的转向轴线或转向中心。从转向轴线到车辆的纵向对称面的距离为，称为车辆转弯半径。如图中所示，轮式车辆转向时内外导向轮对于车辆本身是不相等的，即和，这两个角的对应关系如式式中两侧主销中心距离前后轮距由上式可以得出当内轮转为时，外轮转角.四轮转向汽车车轮运动学分析如图.所示，如果前桥主销之间距离等于后轮两主销之间的距离时，即.图.四轮转向示意图则有.式中两侧主销中心距离后轮到转向中心线的轴向距离当前后桥两主销之间的距离不相等时，时，要满足通过各个车轮几何轴线的垂直平面都应相交于同条直线上，则.由上式可得与的差