发布时间 : 星期日 文章汽车转向机构设计更新完毕开始阅读12e940fab5daa58da0116c175f0e7cd1852518ce
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5、保证轿车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。 6、操纵轻便。
7、转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。
8、转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。 9、在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
10、进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
正确设计转向梯形机构，可以使第一项要求得到保证。转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振，同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低。为了使轿车车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角，并要达到按前外轮车轮轨迹计算，其最小转弯半径能达到轿车车轴距的2～2.5倍。通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。没有装置动力转向的轿车，在行驶中转向，此力应为50～100N；有动力转向时，此力在20～50N。轿车转向盘从中间位置转到每一端的圈数不得超过2.0圈。
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第2章 转向系的主要性能参数
2.1 转向系的效率
功率p1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为转向器的正效率，用符号??表示，；反之称为逆效率，用符号
正效率??计算公式：
??表示。
?逆效率??计算公式：
??p?pp112 （2-1）
???p?pp332 （2-2）
式中，p1为作用在转向轴上的功率；臂轴上的功率。
p2为转向器中的磨擦功率；
p3为作用在转向摇
正效率高，转向轻便；转向器应具有一定逆效率，以保证转向轮和转向盘的自动返回能力。但为了减小传至转向盘上的路面冲击力，防止打手，又要求此逆效率尽可能低。
影响转向器正效率的因素有转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。 2.1.1 转向器的正效率
影响转向器正效率的因素有转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。 1、转向器类型、结构特点与效率
在四种转向器中，齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
同一类型转向器，因结构不同效率也不一样。如蜗杆滚轮式转向器的滚轮与支持轴之间的轴承可以选用滚针轴承、圆锥滚子轴承和球轴承。选用滚针轴承时，除滚轮与滚针之间有摩擦损失外，滚轮侧翼与垫片之间还存在滑动摩擦损失，故这种轴向器的效率
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η+仅有54%。另外两种结构的转向器效率分别为70%和75%。
转向摇臂轴的轴承采用滚针轴承比采用滑动轴承可使正或逆效率提高约10%。 2、转向器的结构参数与效率
如果忽略轴承和其经地方的摩擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，对于蜗杆类转向器，其效率可用下式计算
???tana0 （2-3）
tan(a0??)式中，a0为蜗杆（或螺杆）的螺线导程角；ρ为摩擦角，ρ=arctanf；f为磨擦因数。 2.1.2 转向器的逆效率
根据逆效率不同，转向器有可逆式、极限可逆式和不可逆式之分。
路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较高的转向器属于可逆式。它能保证转向轮和转向盘自动回正，既可以减轻驾驶员的疲劳，又可以提高行驶安全性。但是，在不平路面上行驶时，传至转向盘上的车轮冲击力，易使驾驶员疲劳，影响安全行驾驶。
属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。
不可逆式和极限可逆式转向器。不可逆式转向器，是指车轮受到的冲击力不能传到转向盘的转向器。该冲击力转向传动机构的零件承受，因而这些零件容易损坏。同时，它既不能保证车轮自动回正，驾驶员又缺乏路面感觉，因此，现代汽车不采用这种转向器。极限可逆式转向器介于可逆式与不可逆式转向器两者之间。在车轮受到冲击力作用时，此力只有较小一部分传至转向盘。
如果忽略轴承和其它地方的磨擦损失，只考虑啮合副的磨擦损失，则逆效率可用下式计算
???tan(a0??) （2-4）
tana0式（2-3）和式（2-4）表明：增加导程角a0，正、逆效率均增大。受
??增大的影
响，a0不宜取得过大。当导程角小于或等于磨擦角时，逆效率为负值或者为零，此时表明该转向器是不可逆式转向器。为此，导程角必须大于磨擦角。
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2.2 传动比变化特性
2.2.1 转向系传动比
转向系的传动比包括转向系的角传动比i?0和转向系的力传动比iP。 传动系的力传动比：
ip?2FW/F （2-5）
转向系的角传动比:
i?0??wd???/dt?d? kd?k/dtd?k转向系的角传动比
i?0由转向器角传动比i?和转向传动机构角传动组成，即：i?0?i?i?? 转向器的角传动比:
i?w????d?/dt?d? pd?p/dtd?p转向传动机构的角传动比:
i???pd?p/dt????d?p kd?k/dtd?k2.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系
转向阻力FW与转向阻力矩Mr的关系式：
Fw?Mra 作用在转向盘上的手力Fh与作用在转向盘上的力矩Mh的关系式：
F2Mhh?D sw将式（2-10）、式（2-11）代入
ip?2FW/Fh后得到：
iMrDswp?M ha如果忽略磨擦损失，根据能量守恒原理，2Mr/Mh可用下式表示
（2-6）
（2-7） （2-8） （2-9） （2-10） （2-11） （2-12）