汽车齿轮齿条式转向器设计(CAD图纸全套完整)
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四轮转向及其实现技术.转向方式的提出及其特点鉴于两轮转向方式存在的诸多不足,日本于世纪年代首先提出通过四轮转向方式来提高汽车的操纵稳定性,到世纪年代末,四轮转向系统得到实际应用。
年,本田马自达尼桑三家汽车公司首先在部分轿车上推出了四轮转向系统。
年,美国克莱斯勒和日本的三菱也推出了四轮转向车型。
所谓四轮转向,是指车辆行驶过程中四个车轮能同时发生偏转的转向方式。
其中后轮偏转角般不超过。
根据转向时前后轮偏转方向的异同分为同向偏转及逆向偏转两类。
对于行驶中的四轮汽车,当采用同向偏转时,车身的动态偏转减小,从而可显著提高汽车高速行驶稳定性当采用逆向偏转时,则可显著减小汽车转弯半径,如图.所示,由此增加了低速行驶的灵活性,有利于汽车的转向调头。
因此采用四轮转向方式时,在定程度上提高了横摆角速度和侧向加速度的瞬态响应性能指标,如图.所示。
所以四轮转向方式具有转向能力强转向响应快直线行驶稳定性高低速机动性好等优点。
图.与转弯半径的比较图.与车辆转向特性比较.轮转向驱动方式转向的关键是如何将转向盘的转动量传递给前后转向轮,并为转向轮提供动力使其发生协调联动偏转。
本文根据转向盘转动量传递途径以及转向轮动力来源的不同,对四轮转向系统作如下的分类集中驱动四轮转向系统当用机械传动链将转向盘的转动量分别传递给前后轮转向机构,从而在前后转向轮偏转量与转向盘的转动量之间形成确定的机械联系时,即属集中驱动四轮转向系统。
其结构框图如图.所示,其中前后转向轮偏转的驱动动力来自于转向盘以及由液压系统等提供的辅助动力。
图.集中驱动四轮转向系统结构框图此类集中驱动转向系统可进步分为机械式和机电控制式两种,其差异主要在后轮偏转方向的操纵方式上。
机械式集中驱动四轮转向系统没有图.中的电子控制单元虚框,前后轮的偏转方向和偏转角大小均由转向盘操纵,并通过机械传动链获得确定的协调关系。
这种四轮转向系统结构简单,转向特性固定,与车速无关。
对于机电控制式集中驱动四轮转向系统,后轮偏转角大小由转向盘操纵,而后轮偏转方向则根据传感器获取的前轮偏转方向与角度以及车速信息由控制单元确定。
集中驱动四轮转向系统的制造成本较低,但当传动链零件磨损后不能精确保证前后轮转角大小关系。
分散驱动四轮转向系统图.分散驱动四轮转向系统结构框图在图.所示分散驱动四轮转向系统中,前轮转向动力由转向盘直接提供,前转向轮偏转方向及偏转量与转向盘转动量之间通过机械传动链形成确定关系后转向轮偏转的操纵由专门的液压系统或电动机提供动力,至于后轮偏转方向及偏转量则根据传感器获取的转向盘转动方向与转角信息以及车速等其他信息由控制单元综合确定。
分散驱动四轮转向系统的基本特征在于前后转向轮偏转的驱动动力是分开的,前后转向轮偏转方向和偏转角度之间不是靠机械传动链形成固定的联系,而是靠电子控制系统进行协调控制实现预设关系,因此后轮转向控制灵活方便,能够获得更加精确和复杂的转向特性。
.轮转向的研究方向对转向技术的研究主要表现在硬件技术和软件技术两个方面。
硬件技术的发展体现在如何采用新材料新工艺新结构等来更好地发挥出四轮转向的优势,更好地实现四轮转向系统所预定的目标研究和开发高灵敏度高精度低成本的传感器和控制系统,为系统的具体应用提供可靠成熟的技术条件。
目前,四轮转向技术研究的潮流主要表现在对控制理论等软件技术的研究上。
将最先进的控制理论与控制方法不断应用于控制器的开发中,同时将人的因素考虑到操纵控制中去,研究由驾驶员车辆和行驶环境所构成的闭环系统。
尽管目前科研人员从结构到控制原理上对四轮转向进行了大量的研究,但尚未取得突破性进展,四轮转向技术还没有真正地步入全面推广阶段。
