发布时间 : 星期六 文章转向设计 - 图文更新完毕开始阅读2ae2fc5d650e52ea551898e0
整体式动力转向器结构紧凑，管路短但其尺寸和质量都较大而且拆装较困难，故本方案选择分置式动力转向器。 （2）动力缸尺寸计算
主要的尺寸计算有动力缸内径、活塞行程、活塞杆直径和动力缸壳体壁厚。
10
F1L1１）由图可知 F?；式中F1为直拉杆上的力（对于齿轮齿条转向器来说为转
L向器的力）；L1为转向摇臂长度，故可知F1L1即为转向阻力矩MR；L为转向摇臂轴到动力缸活塞之间的距离；对于齿轮齿条式转向器来说两者即为转向节臂臂长（齿轮齿条式转向器无转向摇臂），取100mm；则F?MR?3030N。 L推力F与工作油液压力p和动力缸截面面积S之间的关系：F?pS,所以S?F1L1又动力pL4F1L1(D?d)则动力缸直径D?d?缸的截面积为S?，式中D为动力缸内
?pL4?22p2p径；dp为活塞杆直径；初选时可选dp=0.35D；压力一般为6.0～10.0Mpa；本次设计中取压力为8Mpa；则可得Ｄ＝23.4mm；dp=0.35D=8.21mm。
２）动力缸的最大长度：
如图所示活塞移到两端极限位置，还要留有一定间隙。活塞移到左侧极限位置时，动力缸其端面到动力缸之间，应当留有10mm间隙。活塞移到右侧极限位置时，其端面到缸盖之间应留有e=（0.5～0.6）D的隙，以利于活塞导向作用。活塞厚度 B=0.3D。动力缸的最大长度ｓ
s?10?（0.5～0.6）D?0.3D?s1,
式中s1为活塞最大位移量。故s=10+0.8D+100sin28.18°=75.94mm；
３）确定动力缸壁厚；利用强度公式验算。公式如下：
?D2??s?Z?p??2??4Dt?t?n
??
11
壳体材料选用球墨铸铁QT500-05，抗拉强度为500MPa;屈服点为350MPa，安全系数取为n=4.0；则计算的壁厚t=3mm。
（四）、转向梯形机构的设计
转
向梯形的基本尺寸主要是梯形底角?和梯形臂长m。
在忽略侧偏角影响的条件下，两转向前轮轴线的延长线交在后轴延长线上。设?i、
?o分别为内、外转向车轮转角，L 为汽车轴距，K 为两主销中心线延长线到地面交点之
间的距离。若要保证全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶，则梯形机构应保证内、外转向车轮的转角有如下关系为：
Kcot?0?cot?i?
L若自变角为?o，则因变角?i的期望值为 ：
K) L利用弦定理，后置梯形机构可推得转向梯形所给出内侧轮实际转角
?i?f(?0)?arccot(cot?0?K[2cos??cos(???0)?cos2?]sin(???0)'m ?i???arcsin ?arccosKKKK[]2?1?2cos(???0)[]2?1?2cos(???0)mmmm（m—梯形臂长；γ —梯形底角）
'?所设计的转向梯形给出的实际因变角i，应尽可能接近理论上的期望值?i。其偏差
在最常使用的中间位置附近小角范围内应尽量小，而在不经常使用且车速较低的最大转角时，可适当放宽要求。因此，再引入加权因子ω0（θo），构成评价设计优劣的目标函数 f（x）为：
12
??i'(?0i)??i(?0i)? f(x)???(?0i)???100%
?(?)?0i?1i0i???0max
整理得：
??arcsinf(x)??omaxsin(???oi)2K?2cos??cos(???oi)??cos2?marccosK?K??1?2cos(???oi)?m?m??K??arccos?cot?oi??L??2?(???oi?1oi)K?K??1?2cos(???oi)?m?m???K??arccot?cot?oi??L??式
?1?100%中x为设计变量
?x1???? x??????
?x2??m??omax
——外转向车轮最大转角；?omax?arcsin Dmin?a2LDmin—汽车最小转弯直径其值为5.5m；a—主销偏移距100mm。
考虑到多数使用工况下转角θo小于20°，且10°以内的小转角使用得更加频繁，取
?1.5???(?o)??1.0?0.5??0???o?10?10???o?20?20???o??omax
建立约束条件：
a) 各设计变量的取值范围构成的约束条件为
m-mmin?0
mmax-m?0
-?min?0
?设计时梯形臂长度m常取在mmin
?0.11K、mmax?0.15K；梯形底角?min =70°。
13
此外， 由机械原理得知， 四连杆机构的传动角δ 不宜过小， 通常取