车辆工程毕业设计150微型汽车转向系统设计 - 图文(5)

提高制造精度，改善工作表面的表面粗糙度和螺杆、螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的使用寿命；转向器的传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙调整工作容易进行，（图3-2）；适合用来做整体式动力转向器。

图3-2 循环球式转向器的间隙调整机构

Fig 3-2 The gap adjusts the organizational structure of Recirculation-ball gears

循环球式转向器的主要缺点是：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。循环球式转向器主要用于商用车上。

3.3 蜗杆滚轮式转向器

蜗杆滚轮式转向器由蜗杆和滚轮啮合而构成。主要优点是：结构简单；制造容易；因为滚轮的齿面和蜗杆上的螺纹呈面接触，所以有比较高的强度，工作可靠，磨损小，寿命长；逆效率低。

蜗杆滚轮式转向器的主要缺点是：正效率低；工作齿面磨损以后，调整啮合间隙比较困难；转向器的传动比不能变化。

这种转向器曾在汽车上广泛使用过。

3.4蜗杆指销式转向器

蜗杆指销式转向器的销子如不能自转，称为固定销式蜗杆指销式转向器；销子除随同摇臂轴转动外，还能绕自身州县转动的，称为旋转销式转向器。根据销子数量不同，又有单销和双销之分。

21

蜗杆指销式转向器的优点是：转向器的传动比可以做成不变的或者变化的；指销和蜗杆之间的工作面磨损后，调整间隙工作容易进行。

固定销蜗杆指销式转向器的结构简单、制造容易；但是因销子不能自转，销子的工作部位基本保持不变，所以磨损快、工作效率低。旋转销式转向器的效率高、磨损慢，但结构复杂。

要求摇臂轴有较大的转角时，应该采用双销式结构。双销式转向器在直线行驶区域附近，两个销子同时工作，可降低销子上的负荷，减少磨损。当一个销子脱离啮合状态是，另一个销子要承受全部作用力，而恰恰在此位置，作用力达到最大值，所以设计师要注意核算其强度。双销与单销蜗杆指销式转向器比较，结构复杂、尺寸和质量大，并且对两主销间的位置精度、蜗杆上螺纹槽的形状及尺寸精度等要求高。此外，传动比的变化特性和传动间隙特性的变化受限制。

蜗杆指销式转向器应用较少。

22

4.转向系的主要性能参数[7]

4.1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?表示。

?? 正效率?计算公式：

?? 逆效率?计算公式：

???p?pp112 （4-1）

???p?pp332 （4-2）

式中， p1为作用在转向轴上的功率；p为转向器中的磨擦功率；p为作用在转向摇

23臂轴上的功率。

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。

4.1.1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，

23

其效率可用下式计算

???tana0 （4-3）

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。

4.1.2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??) （4-4）

tana0式（4-3）和式（4-4）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。

4.2传动比变化特性

4.2.1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。

24

转向系的力传动比: ip?2FW/F （4-5）

＝81.22

转向系的角传动比: i?0??wd?/dtd? （4-6） ???kd?k/dtd?k

?组成，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比i?即

i?0?i?i?? （4-7） 转向器的角传动比: i?/dtd???wd???? （4-8） pd?p/dtd?p ＝22

转向传动机构的角传动比: i???pd?p/dtd?p???? （4-9） kd?k/dtd?k ?1

4.2.2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 （4-10） 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：

Fh?2MhD （4-11） sw=41.54 N

将式（4-10）、式（4-11）代入 ip?2FW/Fh后得到

ip?MrDswM （4-12） ha=81.22

如果忽略磨擦损失，根据能量守恒原理，2Mr/Mh可用下式表示

25

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库车辆工程毕业设计150微型汽车转向系统设计 - 图文(5)在线全文阅读。