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载重汽车转向机构的设计
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  • 载重汽车转向机构的设计
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    摘 要

    在汽车行驶中,转向运动是最基本的运动。我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向,从而实现自己的行驶意图。在现代汽车上,转向系统是必不可少的最基本的系统之一,它也是决定汽车主动安全性的关键总成,如何设计汽车的转向特性,使汽车具有良好的操纵性能,始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天,针对更多不同的驾驶人群,汽车的操纵性设计显得尤为重要。
    本文主要介绍汽车转向系的组成和作用,并且采用相关数据进行机械式转向机构的设计,对各种机械转向器的利弊进行分析,设计相应的转向机构。


    关键词:驾驶;转向系统;转向器;设计;计算

    ABSTRACT

    In the automobile travel, changes the movement is the most basic movement. We operate and control the automobile through the steering wheel the travel direction, thus realizes own travel intention. On the modern automobile, the steering system is one of essential most basic systems, it also is decided the automobile initiative secure essential unit, how does design the automobile to change the characteristic, enable the automobile to have the good handling quality, is throughout various automobiles factory and the scientific research institution important topic. Specially in the vehicles high speed, drives the personnel amateur, stream of vehicles crowded today, in view of the more different driving crowd, the automobile maneuverable design appears especially importantly.
    This article main introduction automobile steering system composition and function, and uses the correlation data to carry on the mechanical type rotation gear the design, carries on the analysis to each kind of mechanical diverter advantages, designs the corresponding rotation gear.

    Key words:Drive; Steering System; Diverter; Design; Calculati
    根据所采用的转向传动副的不同,转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。 对转向其结构形式的选择,主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定,并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。中、小型轿车以及前轴负荷小于 1.2t 的客车、货车,多采用齿轮齿条式转向器。球面蜗杆滚轮式转向器曾广泛用在轻型和中型汽车上,例如:当前轴轴荷不大于 2.5t且无动力转向和不大于 4t 带动力转向的汽车均可选用这种结构型式。循环球式转向器则是当前广泛使用的一种结构,高级轿车和轻型及以上的客车、货车均多采用。轿车、客车多行驶于好路面上,可以选用正效率高、可逆程度大些的转向器。矿山、工地用汽车和越野汽车,经常在坏路或在无路地带行驶,推荐选用极限可逆式转向器,但当系统中装有液力式动力转向或在转向横拉杆上装有减振器时,则可采用正、逆效率均高的转向器,因为路面的冲击可由液体或减振器吸收,转向盘不会产生“ 打手现象”。
    关于转向器角传动比对使用条件的适应性问题,也是选择转向器时应考虑的一个方面。对于前轴负荷不大的或装有动力转向的汽车来说,转向的轻便性不成问题,而主要应考虑汽车高速直线行驶的稳定性和减小转向盘的总圈数以提高汽车的转向灵敏性。因为高速行驶时,很小的前轮转角也会导致产生较大的横向加速度使轮胎发生侧滑。这时应选用转向盘处于中间位置时角传动比较大而左、右两端角传动比较小的转向器。对于前轴负荷较大且未装动力转向的汽车来说,为了避免“转向沉重”,则应选择具有两端的角传动比较大、中间较小的角传动比变化特性的转向器。
    2.1 齿轮齿条式转向器
    齿轮齿条式转向器由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。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,转向器的质量比较小;传动效率高达90%;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。
    齿轮齿条式转向器的主要缺点是:因逆效率高,汽车在不平路面上行驶时,发生在转向轮与路面之间冲击力的大部分能传至转向盘,称之为反冲。反冲现象会使驾驶员精神紧张,并难以准确控制汽车行驶方向,转向盘突然转动又会造成打手,同时对驾驶员造成伤害。 ...
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