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重卡转向系统设计

重卡转向系统设计

转向系统是汽车的保安件,其安全系数要求较高,否则就会发生比较重大的交通安全事故,造成无法挽回的损失,因此在设计时要牢牢铭记安全意识。
汽车转向是通过转向轮在路面上偏转一定的角度来实现的。由驾驶员操纵的用来使转向轮偏转的一整套系统,称为转向系统。汽车的转向系统应能够保证车辆稳定地直线行驶,并能够根据车辆行驶要求灵活轻便地改变行驶方向。因此必须满足下列基本要求:
1、符合正确的运动规律,保证汽车转向时各个车轮是纯滚动;
2、工作可靠;
3、操作轻便,以减轻驾驶员的疲劳强度;
4、转向灵敏,且要有一定的可逆性,保证驾驶员有正确的手感和路感;
5、具有良好的操作稳定性。
转向系统的概念为:通过对左右转向车轮不同转角之间的合理匹配来保证汽车能沿着所设想的轨迹运动的一套机构。
其组成为:转向操纵机构、液压动力助力系统及转向机械传动机构。

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一、  转向操纵机构
组成:转向盘、转向轴带管柱总成、转向伸缩轴、万向节及装饰罩等。在转向轴与转向器之间通过万向节柔性连接,其目的是为了布置拆装方便、减小附加载荷及冲击。
重型汽车转向操纵机构的发展方向:1、是在满足转向基本性能的前提下,要求转向盘的高度与角度均可以在一定的范围内调节,以适应不同身材的驾驶员的驾驶舒适性要求,调节方式要求简单易行,紧固可靠。具体的实现形式大家可以在实习时详细的学习。2、驾驶室的装饰是越来越豪华,司机对驾乘的舒适性要求也越来越高,因而,转向管柱要求有很好的装饰,转向盘的造型比较漂亮,并且上面具有喇叭操纵按钮及转向灯自动回位装置,减小驾驶员的疲劳,总之,其内饰要求越来越轿车化。

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二、  转向传动机构
转向传动机构是把动力转向器输出的动力及运动传递给转向车轮并使转向车轮按照一定的关系进行偏转。
其组成一般为安装在转向器输出轴上的转向摇臂、转向直拉杆、转向桥上转向节臂、转向横拉杆及转向横拉杆臂。一般内外轮的转角的合理分配是通过转向梯形来保证的,转向梯形是一个空间的东西,考虑整车布置及满足国家法规最小转弯半径要求。
对于多轴转向的车型,其转向传动机构包括轮间转向传动机构和轴间转向传动机构。轮间转向传动机构保证每一个转向桥的内外轮转角满足一定的关系,轴间转向传动机构保证各个转向桥之间的车轮转角满足一定的关系。这样的车型其转向传动机构都比较复杂,必须保证多轮同步转向,也是转向系统设计中的关键技术和难点。
转向横、直拉杆的结构一般为中间是钢管,两端为球形接头,球形接头为锥形同转向摇臂、转向节臂或转向横拉杆臂上的锥形孔相连。拉杆球形接头两端螺纹分别为左右旋向,以方便装配调整。

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三、  液压动力转向助力系统
动力转向系统是利用发动机的动力来帮助司机进行转向操纵的装置,它把发动机的能量转换成液压能,再把液压能转换成机械能作用在转向轮上帮助司机进行转向,故称之为动力助力转向系统。一般当前桥负荷达到4000公斤时,则必须采用动力转向系统
动力转向系统一般由动力转向器、转向助力油泵、油罐、进油管、回油管、高压油管及各种管接头组成。
目前动力转向器为整体式动力转向器,其中德国ZF公司生产的ZF8098转向器在国内为重卡主流产品,目前中国高端商用车辆上装备的转向器均从德国ZFLS公司进口。国内厂家如湖北沙市久隆生产的JL80Z转向器以及广东江门生产的GX120转向器,在国内重卡车型上使用情况也很好,性价比较高。

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下面介绍一下ZF8098转向器的结构特点:
1)、为转阀式结构,该结构的性能特点是转向器在从中间至两端位置的转向过程中转向力几乎不变,且转向力普遍较小,转向系统正常工作时,驾驶员转动转向盘的力约为8Nm,驾驶时手感轻便、舒适,高速行驶不发飘,没有使用不适感觉,尤其在汽车掉头时感觉便利。
2)、采用变速比传动。采用变速比既能保证转向灵敏性、稳定性,又能输出较大扭矩,还能保证转向圈数增加不大。
3)、采用非变厚齿扇。用于补偿因齿条、齿扇传动副磨损产生间隙后的调整机构。
4)、采用自动调整液压转向限位阀。当前轮转向达到最大转角时,其限位凸台与转向节上的限位螺钉相碰,前轮被刚性固定,这时液压系统将达到最大压力,液压泵持续在高负荷下工作并大量发热,液压系统工作状况急剧恶化,转向传动杆系及元件受极大负荷,降低了转向系的工作寿命,因此采用限位阀是非常必要的。ZF8098型转向器限位阀结构简单,装车时自动调整,在转动转向盘至车轮极限转角时限位装置自动调整好,无调整误差,无污染,如遇转角改变需重新调整时也简单方便。
转向器装车时应注意的一点是,转向器在与直拉杆未连接好之前不得转动到左、右极限转角位置,在预装转向摇臂时,要设法将摇臂顶住在中间位置附近,以免转动。装配线上有夹具可以保证。在维修服务中,如无条件将摇臂固定,可将壳体底部的限位螺钉先拧下,装配好后重新拧回。

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注意:(1)、在转向器限位阀已调整好后,转向直拉杆的长度不能再调整,否则影响限位阀的正常工作。因此,应按有关规定正确调整和安装转向直拉杆。(2)、限位阀调整好后,在车轮转至前轴限位螺栓与限位凸台2-4 mm间隙时,压力表检测可知转向系统压力下降至3-5Mpa。(3)、当转向器被拆下或转向直拉杆被脱开后重新安装时,需要检查限位阀是否工作正常。如遇不慎将限位阀调整到极限位置或其它原因需要重新调整限位阀时,可更换一新的调整螺钉即可。
5)、带内置压力安全阀,能有效保护转向油泵和转向系统,提高转向系统零部件的使用寿命。

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动力转向助力油泵是整个动力转向系统的动力源,安装在发动机上,其作用是把发动机的机械能变为液压能,液压油经动力转向助力油泵供给动力转向器后,由动力转向器再将液压能转换为机械能通过转向拉杆机构作用于转向车轮上,从而帮助司机进行汽车的转向操纵。
国产转向叶片泵都带有流量控制阀和压力限制阀。流量控制阀的作用是当油泵转速超过一定值后,保证动力转向泵输出的油的流量基本为一恒定值。其目的是使汽车高速行驶时方向盘不发飘。而压力限制阀的作用是当动力转向系统油压超过其限定值时,压力限制阀即产生卸压,将动力转向系统的最高压力限制在设计要求的正常范围内。

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转向油罐是为转向液压系统提供液压油的装置,一般布置在转向器附近空气流通比较畅通的地方,以利于散热。其出油口位置应当比转向泵的进油口高。需具有出气孔,排出液压油中的空气,否则会造成转向沉重。油位标尺可使我们查看油位,以便随时添加。
管路布置应尽量圆滑,避免同周围件的干涉、碰磨等,其长度、拐弯尽可能少,以减少压力损失。当管路较长时,应当有较好的固定,以免造成管路抖动、振颤,使管接头松动,造成渗漏油现象。
进油管、回油管为低压软管,材料一般为带纤维夹层的橡胶软管。
从泵到转向器的油管为高压油管,一般有一根软管和一段钢管组成,这是由于转向器及泵随着车架和发动机分别跳动,可避免管接头松动。软管根据压力的不同,其内部钢丝编织层数也不同。

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谢谢,对我非常有帮助啊

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还可以,不怎么仔细

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