转向系统设计培训素材.ppt

开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page1,转向系统设计讲师：郭长胜2016.10.22,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page2,学习目的,拓宽专业知识面，对转向系统有一个大概的了解,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page3,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page4,一、转向系统概述,1.转向系统概述请先看看下图中一个典型的转向系统布置图，对转向系统的各个部件有个大致的印象。,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page5,1.1系统概述汽车转向系由转向操纵机构、转向器、动力装置、转向车轮组成。转向系统对整车有重要的作用。首先,通过转向盘及相关的转向传动及执行机构来控制转向轮的绕主销的转动来实现汽车的转向，这就是汽车最基本的转向功能。其次是凭借转向盘的力的反馈，将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶员，这就是我们通常所说的路感。这种反馈也是驾驶员感觉、检测车辆运动状态的重要途径之一，是评价车辆操控性能的评价指标之一。这里所说的方向盘反馈给驾驶员的力与驾驶员施加给方向盘的力是一对作用力与反作用力，他们是大小相等，方向相反的。过于追求转向力的轻便必定会以牺牲部分路感为代价的。,一、转向系统概述,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page6,1.2系统术语转向中心：为使汽车在转弯时减少阻力和轮胎磨损，汽车转向时各个车轮都应作纯滚动，此时，各轮的轴线必须相交于一点，点O称为转向中心；转弯半径：转向中心到外转向轮与地面接触点之间的距离。,转弯半径越小，汽车的机动性能越好,一、转向系统概述,转向力：转向时，施加在方向盘上的力,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page7,1.3转向系统的分类,一、转向系统概述,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page8,液压助力转向（HPS）：,一、转向系统概述,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page9,电动液压助力转向（EHPS）：,一、转向系统概述,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page10,电动助力转向（EPS）：,一、转向系统概述,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page11,2液压助力转向,二、液压助力转向,主要零部件：转向管柱总成、转向器总成、转向油杯、转向油泵、转向管路等,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page12,2.1转向管柱总成,基本作用：A）将方向盘力矩传至中间轴再从传至转向器；B）提供能量吸收装置保证安全C)其他作用方向盘的倾斜调整转向防盗锁止系统组合开关、点火锁等电器元件的装配搭载,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page13,2.1转向管柱总成,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page14,主要技术要求：,A）调节手柄调节力80N；B）管柱角度调节力80N；C）转向管柱总成（H3404010-0600）装上模拟锁具并锁止，在转向芯轴方向盘盘毂处施300Nm的扭矩时，转向轴锁止不得有松脱、裂纹现象；D）管柱总成压馈力峰值：3.0-4.0KN，馈缩量不小于60mm转向轴下体总成压溃力峰值：1.0-3.0KN,溃缩量70mm转向管柱（方向盘）在车辆碰撞时对驾驶员的伤害指数是衡量转向柱安全性能的一个重要指标，现在国家执行的GB11557防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定，此标准要求的有两个重要指标：1）方向盘中心向后及向上的移动量不大于127mm；2）方向盘对驾驶员的冲击力不大于11123N。此规定基本等同于欧洲(ECE12)及美国(FMVSS203)的要求。F）装配至整车，模态要求35Hz；其他见相关标准,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page15,管柱的布置,二、液压助力转向,由于转向操纵机构包含了不等速万向节，不可避免地存在转向力矩波动的问题。,为轴1与轴2形成的平面一和轴2与轴3形成的平面二的夹角为轴2的相位角为等效夹角故整个管柱的力矩波动范围（cos1/cos）,力矩波动范围：0.951.051与2差值不大于6,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page16,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,基本作用：A）驱动车轮绕主销转动B）吸收地面对整车的激励C)放大转向管柱传递的力矩D)调节整车的前束,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page17,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page18,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,二、液压助力转向,规范和主要尺寸,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page20,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page21,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page22,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,二、液压助力转向,扭杆刚度大，转向力大；扭杆刚度小，转向力小,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page23,2.2动力转向器总成-齿轮齿条转向器,主要技术要求：A）转向器最高工作压力9MPa，最大工作流量8L/min。此值为初定值，后期以底盘调校确定值B）总成正效率70%，逆效率65%C）内球销摆角30D）转向力特性曲线左右对称度应90%QCT530汽车动力转向器总成技术条件,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page24,2.3转向油杯,主要作用：A）储存转向液B）过滤转向液,二、液压助力转向,主要技术要求：A）振动耐久B）跌落要求C)清洁度D）与转向液的相容性,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page25,2.3转向油泵,主要作用：增大油压，提供足够助力,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page26,2.3转向油泵,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page27,2.3转向管路,二、液压助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page28,2.3转向管路,二、液压助力转向,主要技术要求：最大工作压力爆破压力材质热老化、耐臭氧等耐高低温胶管层粘结强度,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page29,3电动助力转向,三、电动助力转向,增加了电机、ECU、传感器、减速器等部件，省去了转向管路、转向油泵、转向油杯等部件,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page30,3电动助力转向,三、电动助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page31,3电动助力转向,三、电动助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page32,3电动助力转向,三、电动助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page33,3电动助力转向,三、电动助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page34,3电动助力转向,三、电动助力转向,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page35,4转向匹配计算,四、转向匹配计算,开发部DevelopmentDept.底盘设计所,Page36,END,谢谢！