本科毕业设计（论文）
题目液压助力转向试验台的设计
姓名AAAA
专业交通运输
学号1111111111
指导教师wwww
郑州科技学院车辆与交通工程系
二〇一五年五月
目录
中文摘要........................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................... II 前言............................................................................................................................ I V 1 液压助力转向系的结构和工作原理 (1)
1.1 汽车转向系的概述 (1)
1.1.1汽车转向系的现状及其发展趋势 (2)
1.2 液压助力转向系统的结构 (4)
1.2.1 转向操纵机构 (4)
1.2.2 转向传动机构 (7)
1.2.3转向控制阀的结构 (8)
1.3 液压助力转向系统的工作原理 (10)
1.3.1 汽车直线行驶时 (10)
1.3.2汽车右转弯时 (11)
1.3.3 汽车左转弯时 (12)
1.4 本章小结 (12)
2 试验台的机械系统和液压系统设计 (13)
2.1液压助力转向试验台概述 (13)
2.1.1 实验台概述 (13)
2.1.2 液压助力转向实验台设计目标 (13)
2.2 机械系统设计 (14)
2.2.1 转向操纵机构设计 (14)
2.2.2 转向传动机构设计 (15)
2.3 实验台的液压系统设计 (15)
2.3.1 液压助力系统设计 (15)
2.4本章小结 (16)
3 实验台的制作与调试 (17)
3.1 试验台的制作 (17)
3.1.1试验台台架的制作 (17)
3.1.2 实验台的组装 (17)
3.1.3实验台的检查 (18)
3.2 实验台的调试 (19)
3.2.1机械系统调试 (19)
3.2.2液压系统的调试 (19)
3.2.3总体调试 (20)
3.3 本章小结 (21)
4 液压助力转向实验台的试验设计 (22)
4.1液压助力转向实验台的内容 (22)
4.1.1 转向器的圈数测定 (22)
4.1.2 转向器间隙的测定 (22)
4.1.3转向道路阻力模拟实验 (23)
4.2转向系的拆装实验 (26)
4.2.1方向盘和转向柱的拆装与检查 (26)
4.2.2 动力转向器的拆卸和安装 (27)
4.3液压助力转向实验台常见故障与排除 (29)
4.4 液压助力转向试验台的维护 (30)
4.4.1前轮转向角的检查与调整 (30)
4.4.2 前轮前束的调整 (31)
4.5 实验台的操作要点和注意事项 (32)
4.6 本章小结 (32)
5 结论与展望 (33)
致谢 (35)
参考文献 (36)
液压助力转向试验台的设计
中文摘要
汽车转向系是汽车安全行驶的一个重要总成之一，现在中高档轿车都采用电动助力转向器，一些重型卡车、货车都采用液压助力转向器。在科学技术突飞猛进和经济飞速发展的社会中，随着汽车行业迅速发展以及人们的需求水平不断提高，汽车的安全性、舒适性、操纵性、经济性、排放性等越来越受到人们的关注。作为汽车的设计者、制造者、销售者也应与时俱进，更多的满足消费者的需求。
汽车的转向系是汽车底盘的四大系统之一，是决定汽车性能的关键总成之一。它直接影响着汽车的舒适性、平顺性、操纵稳定性和安全性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。如何使汽车具有良好的转向操作性能，一直以来都是各科研部门重要的研究课题。尤其是在如今的智能化、科技化、高速化的时代，汽车具有良好的操纵性越来越受到人们的青睐。汽车行驶的路况和外部环境对汽车的转向系的可靠性和操作性能有着非常重要的影响，因此，需要制作实验台来研究转向系内部个参数的变化对其操作性能和可靠性的影响。
本文在分析了国内外汽车转向系的发展历程、钻研了行业前辈的研究成果的基础上，提出制作液压助力转向试验台的方案。主要针对液压助力转向系统的结构、工作原理进行综合分析，结合转向器的机械系统和液压系统建立一个能够模拟汽车转向过程的试验台。
关键词：液压助力转向系统；转向器；实验台；
The design of hydraulic power steering
Abstract
Automotive steering system is the safety of one of an important assembly, high-grade cars are now the use of electric power steering, some heavy trucks, trucks are adopting hydraulic power steering gear. Rapid development in science and technology by leaps and bounds and economic society, along with the rapid development of automotive industry and the demand of people level enhances unceasingly, vehicle safety, comfort, maneuverability and economy and emissions more and more get the attention of people. As a car designer, manufacturer and seller should also keep pace with The Times, more meet the needs of the consumers.
The car's steering system is one of the four systems of automobile chassis, is one of the key assembly to car performance. It directly affects the car's comfort, ride comfort and handling stability and security, it is to ensure the safety of the vehicle driving, reduce the number of traffic accidents and protect the safety of the driver, plays an important role in improving the driver's working conditions. How to make cars good steering performance，has always been the important research topic research department. Especially in today's era of intelligence, science and technology, high speed, the car is becoming more and more get the favour of people with good maneuverability.Vehicle driving road conditions and external environment of vehicle steering system performance reliability and operation has a very important influence, therefore, need to make test bench to research the change of the steering system internal parameters on its performance and reliability.
Based on the analysis of the development of automobile steering system at home and abroad, the research achievements of predecessors to delve into the industry, on the basis of making the scheme of hydraulic power steering test rig is put forward. Mainly for the hydraulic power steering system on comprehensive analysis of the
structure, working principle, combining with the mechanical system and hydraulic system of steering a test bench to simulate vehicle steering process.
Keywords：Hydraulic power steering system；Steering；Test bench；
前言
近年来，随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车车型和汽车保有量以惊人的速度增长。特别是一些新机构、新技术等在汽车上的应用也越来越多。汽车是改变世界面貌、综合多门学科研究成果、技术密集型的产品。各国政府对保护环境、节约能源及交通安全日益关注，人们对汽车的性能、品质及功能多样化的要求日益提高，汽车市场的激烈竞争等都促使汽车技术更加日新月异地向前发展。我国政府确定汽车工业为国民经济的支柱产业，进入了形成自主开发、大力振兴民族汽车工业的关键时期，同时也面临合理利用能源，开发清洁燃料汽车，降低汽车排放，保护环境，提高产品性能的迫切需要。
随着世界汽车发展的趋势，汽车高新技术已成为汽车行业发展的迫切需要，怎样才能把高科技运用到汽车制造领域，这也是各国极度关注研究的问题。总之，现在汽车高新技术对汽车行业有着巨大深远的影响，是推动汽车行业的主要动力。
汽车的转向系是汽车底盘的四大系统之一，是决定汽车性能的关键总成之一。它直接影响着汽车的舒适性、平顺性、操纵稳定性和安全性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。如何使汽车具有良好的转向操作性能，一直以来都是各科研部门重要的研究课题。尤其是在如今的智能化、科技化、高速化的时代，汽车具有良好的操纵性越来越受到人们的青睐。
在汽车的发展历程中，转向系统经历了五个发展阶段：从最初的纯机械式转向系统发展为液压助力转向系统，然后又出现了电控液压助力转向系统和电动助力转向系统，以及现在正处于发展初期的线控转向系统。
纯机械式转向系统结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用；液压助力转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，在重型车辆上广泛应用；液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞，布置更方便，降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵敏。由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。但是液压助力转向系统在系统布置、
安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足。EPS以其特有的优越性而得到青睐，它代表着未来动力转向技术的发展方向，EPS将作为标准配置装备到汽车上，未来一段时间在动力转向领域占据主导地位；而SBW 由于有利于提高汽车被动安全性、有利于汽车设计制造、有利于提高汽车乘坐舒适性和汽车操控稳定性等原因，将成为动力转向系统的发展方向。
本实验台主要针对液压助力转向系统，制作能够进行助力转向的试验台台。要求能够模拟汽车转向的过程以及转向过程的实际阻力，进行与转向阻力有关的实验。本课题内容主要包括机械系统的设计、液压系统的设计，确定所需要零件的规格和型号，确保制作的试验台能够完成汽车转向的模拟过程。本课题欲模拟汽车转向系统实际使用模式和环境条件，更真实的反应转向性能，以提高实验台设计水平，满足教学展示为目的。
1 液压助力转向系的结构和工作原理
1.1 汽车转向系的概述
汽车转向即汽车行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向。就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是，驾驶员通过一套专设的机构，使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向阻力的作用自动偏转而改变行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。这套用来改变和恢复汽车行驶方向的机构，称为汽车转向系统。因此，汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意志进行转向行驶[1]。
汽车转向系根据转向能源的不同可分为机械转向系和动力转向系两大类。机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，又称为人力转向系。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。动力转向系是兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向能源的转向系，在正常情况下，汽车转向所需的能量，只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过转向助力装置提供的。
动力转向系统按照能源介质的不同又可分为三种类型：气压、液压和电动。气压式基本淘汰；液压式在目前的汽车发展当中应用非常广泛；而电动式是近几年新研发的。液压助力转向系统按照其内部的压力状态的不同，液压助力转向系统又可以分为常压式和常流式两种[2]。
常压式液压助力转向系统的优点是系统中有储能器积蓄液压能，可以使用流量较小的转向油泵，而且在转向油泵不运转的情况下有保持一定的动力转向的能力。但系统工作压力高，易泄露，发动机功率消耗较大，因此目前只有少数重型汽车采用此种动力转向系统。而长流式液压动力转向系统结构简单，油泵寿命长，工作压力低，不易泄露，消耗功率也较少，因此目前应用较为广泛。
转向器是转向系中的减速传动装置。其功用是将驾驶员加在方向盘上的力矩放大，并减低转速，传给转向传动机构。常见的转向器有齿轮齿条式和循环球式。齿轮齿条式转向器结构简单、紧凑、质量轻，制造简单，操作灵敏度高，工作可靠属于可逆式转向器。
液压助力转向系统的转向控制阀按照阀体的运动方式不同，转向阀分为滑阀式和转阀式两种。滑阀式转向控制阀的结构简单，工艺性较好，布置方便；而转阀式转向控制阀的灵敏度高，工作可靠，密封件少，结构更为先进，因此目前得到广泛的应用。
1.1.1汽车转向系的现状及其发展趋势
1.机械式转向系统（MS）
机械式的转向系统，由于采用纯粹的机械解决方案，为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘，这样一来，占用驾驶室的空间很大，整个机构显得比较笨拙，驾驶员负担较重，特别是重型汽车由于转向阻力较大，单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向，这就大大限制了其使用范围。但因结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用[7]。
2.液压助力转向系统（HPS）
1953年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统，此后该技术迅速发展，使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。80年代后期，又出现了变减速比的液压动力转向系统。在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统(Variable Displacement Power Steering Pump)和电动液压助力转向(Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS)系统。变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功耗。电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电机的转速可调，可以即时关闭，所以也能够起到降低功耗的功效。液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞，布置更方便，降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵敏。由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足[7]。
3.汽车电动助力转向系统（EPS）
EPS在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo（牡鹿）车上，随后又
配备在Alto（奥拓）上。此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司，美国的Delphi公司，英国的Lucas公司，德国的ZF公司，都研制出了各自的EPS。EPS的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。日本早期开发的EPS仅低速和停车时提供助力，高速时EPS将停止工作。新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。随着电子技术的发展，EPS 技术日趋完善，并且其成本大幅度降低，因此其应用范围将越来越大[7]。
4.线控转向系统（SBW）
线控转向系统(Steering by Wire-SBW)是更新一代的汽车电子转向系统，线控转向系统与上述各类转向系统的根本区别就是取消了转向盘和转向轮之间的机械连接。该系统具有2个电机：路感电机和驱动电机。路感电机安装在转向柱上，控制器根据汽车转向工况控制路感电机产生合适的转矩，向驾驶员提供模拟路面信息。驱动电机安装在齿条上，汽车的转向阻力完全由驱动电机来克服，转向盘只是作为转向系统的一个转角信号输入装置。线控转向系统能够提高汽车被动安全性，有利于汽车设计制造，并能大大提高汽车的乘坐舒适性。但是由于转向盘和转向柱之间无机械连接，驾驶员感知汽车实际行驶状态和路面状况的“路感”比较困难；且电子器件的可靠性难以保证。所以线控转向系统目前处于研究阶段，只配备在一些概念汽车上。相信在未来的科技发展下它将取代电动助力转向系统，标配在所有汽车上[7]。
1.2 液压助力转向系统的结构
其实液压助力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。其结构示意图如图1-1所示：
图1-1 液压助力转向系统的结构示意图
1-方向盘；2-转向轴；3-转向中间轴；4-转向油管；5-转向油泵；6-转向油罐；7-转向节臂；8-转向横拉杆；9-转向摇臂；10-转向器；11-转向直拉杆；12-转向减振器
1.2.1 转向操纵机构
汽车转向操纵机构主要由从方向盘到转向传动轴这一系列零部件组成。如图1-2所示。它包括转向盘、转向柱、转向轴、上万向节、下万向节、和转向传动轴等。
图1-2 转向操纵机构示意图
1.转向盘
转向盘由轮缘1、轮辐2和轮毂3组成，如图1-3所示。轮辐一般为三根辐条或四根辐条，也有用两根辐条的转向盘轮毂孔具有细牙内花键，借此与转向轴连接。转向盘内部是由成形的金属骨架构成，骨架外面一般包有柔软的合成橡胶或树脂，也有包皮革的（如图1-3c）。
图1-3 转向盘的构造
a-三根辐条；b-四根辐条；c-转向盘外观
1-轮缘；2-轮辐；3-轮毂
2.转向轴
转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，用以传递它们之间的转矩，如图
1-1中2所示。
3.转向器
转向器是转向系中的减速传动装置。其功用是将驾驶员加在方向盘上的力矩放大，并减低转速，传给转向传动机构。常见的转向器有齿轮齿条式和循环球式，其结构简图如图1-4和1-5所示。
图1-4齿轮齿条式转向器
1-齿条；2-齿轮；3-补偿弹簧；4-调整螺钉；5-螺母；6-压板；7-防尘罩；
8-油封；9-轴承
图1-5 循环球式转向器
1-上盖锁紧圈；2-上盖；3、9-推力球轴承；4、5-油封；5-螺杆轴；6-O型圈；7-加油螺塞；8-壳体；10-放油螺塞；11-摇臂轴；12-垂臂；13-垂臂锁紧螺母；16、24-衬套；17-螺母；18-导管；19-螺钉；20-导管夹；21-钢球；22-侧盖衬垫；23-螺栓及垫圈；25-侧盖；26-密封螺母；27-调整螺钉；28-卡簧；29-垫圈；30-平垫片
1.2.2 转向传动机构
转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传动到转向桥两侧的转向节，使两侧的转向轮偏转，且使二转向轮的偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能的小。转向传动机构的组成和结构因转向器位置和转向轮悬架类型而异。
1.转向传动机构的组成与结构形式
当采用独立悬架时，每个转向轮都需要相对于车架做独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形臂也必须分成两段或三段，并且由在平行于路面的平面中摆动的转向摇臂直接带动或通过转向横拉杆带动，如图1-6所示。
图1-6 与独立悬架配用的转向传动机构
2.转向减震器
转向减震器的作用是当车轮撞到不平路面时，吸收一部分能量并阻止冲击传到转向盘，如图1-6中所示。
1.2.3转向控制阀的结构
转向控制阀是在驾驶员的操纵下控制转向动力缸输出动力的大小、方向和增力快慢的控制阀。按阀体的运动方向，转向控制阀分为滑阀式和转阀式两种。
1.滑阀式转向控制阀
阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀，称为滑阀式转向控制阀，简称滑阀式，其结构简图如图1-7所示。
图1-7 滑阀式转向阀的结构（a为常流式，b为常压式）
1-阀体；2-阀套；3-壳体；4、6-动力缸左右通道；5-通油泵输出管路通道
2.转阀式转向控制阀
阀体绕其轴线转动来控制油液流量的转向控制阀，称为转阀式转向控制阀，简称转阀，其结构简图如图1-8所示。
图1-8 转阀式转向阀的结构
1-阀体；2-扭杆；3壳体；A-通油泵输出管路的通道；B、C-动力缸左右侧的通道；D-
储油罐的回油通道
1.3 液压助力转向系统的工作原理
1.3.1 汽车直线行驶时
图1-9 直行时转向阀工作示意图
汽车直线行驶时，转向器中阀芯与阀套的位置关系如图1-9所示。方向盘居中，低压液压油通过油泵成为高压液压油，经阀芯的凸台与阀套的凹槽之间的间隙，流向动力缸两端。由于方向盘居中，阀芯凸台两侧的间隙与阀套凹槽两端的间隙是相等的。即动力缸两端油压相等。动力缸中的活塞不移动，所以没有助力作用。液压油经阀芯与阀套之间间隙流回储油罐。
图1-10 右转时转向阀工作示意图
汽车右转弯时，如图1-10所示。方向盘顺时针转动，阀芯通过转向输入轴也随之顺时针转动。由于扭杆分别与阀芯和小齿轮相连，所以小齿轮也应随着阀芯同向转动，但是由于车轮受到地面的转向阻力的作用小齿轮暂时没有转动，阀套通过轴销与小齿轮相连，故阀套也没移动。此时扭杆在方向盘的转向力矩和转向阻力力矩的作用下就会产生一个扭转角，即阀芯与阀套之间也有一个夹角。此时，转向阀的进油口与动力缸左侧的节流面积比右侧大，动力缸的左侧油压比右侧大，产生压力差，形成助力推动活塞向右移动，而活塞与齿条做成一体。齿条同时承受小齿轮的推力和活塞的推力，当二者的合力大于道路阻力时，就推着齿条向右移动。进而通过转向传动组件使轮胎右转。
当方向盘转过某一角度保持不变时，齿条的位置也保持不变。扭杆由于方向盘的转向力矩的作用仍然有扭角，故转向器依然有助力作用。只是动力缸的活塞保持一定的位置不移动，液压油通过阀芯和阀套的间隙流回储油罐。
如图1-11左转时转向阀工作示意图
汽车左转时，如图1-11所示。方向盘逆时针转动，其工作原理与右转时基本相同，只是扭杆产生一个相反的扭角，阀芯与阀套的转动方向相反，压力缸内产生一个相反的压力差，形成一个方向的助力推动齿条向左移动，进而使轮胎左转。
1.4 本章小结
本章首先对汽车转向系进行概述并介绍转向系的发展历程和现状。其次介绍了液压助力转向系统的结构。再次对各种工况下液压助力转向器工作原理进行分析。
目录摘要2 第一章绪论3 1.1汽车转向系统概述3 1.2齿轮齿条式转向器概述9 1.3液压助力转向器概述10 1.4国内外发展情况12 1.5本课题研究的目的和意义12 1.6本文主要研究内容13 第二章汽车主要参数的选择14 2.1汽车主要尺寸的确定14 2.2汽车质量参数的确定16 2.3轮胎的选择17 第三章转向系设计概述18 3.1对转向系的要求18 3.2转向操纵机构18 3.3转向传动机构19 3.4转向器20 3.5转角及最小转弯半径20 第四章.转向系的主要性能参数22 4.1转向系的效率22 4.2传动比变化特性23 4.3转向器传动副的传动间隙△T25 4.4转向盘的总转动圈数26 第五章机械式转向器方案分析及设计26 5.1齿轮齿条式转向器26 5.2其他转向器28 5.3齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择29 5.4数据的确定29 5.5设计计算过程31 5.6齿轮轴的结构设计35 5.7轴承的选择35 5.8转向器的润滑方式和密封类型的选择35 5.动力转向机构设计36 5.1对动力转向机构的要求36 5.2动力转向机构布置方案36 5.3液压式动力转向机构的计算38 5.4动力转向的评价指标43
6. 转向传动机构设计45 6.1转向传动机构原理45 6.2转向传送机构的臂、杆与球销47 6.3转向横拉杆及其端部47 6.4杆件设计结果48 7.结论49 致谢49 摘要 本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。 关键词：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器 Abstract The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion steering gear to the design as the center, one vehicle parameters on the overall framework of the impact of vehicle steering; Second, the choice of mechanical steering; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength
液压泵综合试验台设计 摘要本文介绍了利用变频调速技术,通过微机进行综合测控的液压泵试验台的 设计方法,并给出了该试验台对JB P - 40 泵的测试结果, 说明了该系统设计的合理性和 有效性。 随着现代技术的发展,液压传动的应用越来越广泛。尤其是高压、高速、大功率的场合,液 压技术的应用更为普通,与此同时,人们对液压元件的质量也提出了更高的要求。国内外厂商 研制了许多新型的液压元件,这些新型的元件都需要进行全面的性能测试,因此就要求有高性 能的试验装置。本系统正是为了满足我院研制的JBP 系列新型径向柱塞泵的综合试验而设 计的。 JBP 泵是由我院设计的新型径向柱塞泵, 该泵具有压力高、噪声低、寿命长、结构简单、对介质污染敏感小等特点,为了使该成果尽快转化,投入市场,需要对该泵进行全面的性能测试。 我们参照JB2147 - 85 液压泵型式试验标准[ 1 ] 所列的测试项目来进行试验台的设计。系统要 求测试泵在不同输入转速下的输出压力、流量、温度等多种参数,数据处理量大,为此我们应用 变频调速技术和微机测控技术完成了试验台系统的总体设计。通过实践证明系统设计是合理 的,能获得令人满意的实验结果。 该系统设计主要分为两大部分: ( 1) 具有变频调速性能的液压系统设计; ( 2 ) 微机测控系 统设计。 1液压系统设计 试验台液压系统基本结构如图 1 所示。 1. 1 动力驱动部分设计 液压泵试验台的动力源部分,我们采用了先进的变频调速技术。变频器选用SAN EN 通
用型全数字式变频器,该变频器内部配置了16 位微处理器,可以方便地和计算机进行接口,实现自动控制。变频技术和液压技术的结合是目前液压传动的一个新的发展方向[ 2 ] , 我们的实 验台通过应用这一新技术, 除了可进行常规的液压泵型试验外, 还可进行以下几个方面的研究: ) 以软件方式控制液压泵的恒流量输出。1 将不同压力下液压泵的泄露量输入计算机, 给出 控制函数,用来设定变频器的频率,改变泵的输入 转速,补尝泄露,实现恒流。 2) 使泵的输出流量与负载匹配,预先设定控 制函数,用改变泵转速的方法来控制泵的输出流 量,即使是定量泵也可以使输出流量与负载相适 应,从而在液压系统设计时去掉节流阀,提高系统 的效率。 3) 拓宽试验范围,更全面地对泵的性能进行 研究。变频调速效率高、调速范围大、转速稳定性 好,可以连续无级调速,便于对泵的最高、最低、最佳运行转速进行试验, 这是在传统实验台上不易 实现的。 1. 2 液压泵加载部分设计 1 液位计14 滤油器被试泵23 4 单向阀比例节流阀比例溢流阀56 7 压力表换向阀流量计89 10 冷却器转速仪扭矩仪1112 13 电机加热器温度计1516 液压泵加载部分系统采用了电液比例控制新 技术,通过比例节流阀 5 和比例溢流阀 6 组成加 图1液压系统原理图 载回路。静态试验时,溢流阀 6 起安全作用, 限定系统的最高工作压力, 调节节流阀 5 比例放大器的电参数即可实现对被试泵加载。动态试验时, 关闭节流阀 5 , 通过计算机控制溢流阀6比例电磁铁的输入电流,可以改变溢流阀 6 的调定压力,相当于给被试泵一个阶跃输入。这样 试验过程中的加载工作全部可以通过调节电参数来实现,既提高了试验数据的准确性,也大大 地减轻了实验人员的劳动强度。 1. 3 其它辅助部分设计 为了保证测试数据的准确性,可信性,我们还在系统中设置了加热器和冷却器组合成的液 压系统温度控制装置。因实验室建在室内,加热器较少使用。实验过程中,液压泵输出的能量 全部经节流或溢流损失后转化为热能, 系统油温上升很快, 油温的变化会引起油液的粘度变 化,影响测试结果,因此冷却装置十分重要。我们选用冷却效率高的板式换热器、潜水泵来进 行系统的降温冷却。在室外专设了冷却水塔, 实验过程中, 工作温度基本控制在35 ±℃范围之内。 2微机测控系统设计 由计算机可以自动地记录实验过程中的数据,并在实验结束后整理成图形或表格,还可以 发出指令改变泵的工作状态,全面地测试泵的各项性能。
LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台） LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台）由操作台、辅助平台组成，不但能完成液压传动课程的设计性、创造性、综合性实验，而且特别适用于液压工程测试，元件性能测试，对教学、科研、检测具有极为强大的支持，是液压学科中的学者、专家、工程技术人员的得力助手。 一、实验项目 1、常用液压元件的性能测试实验； 2、液阻特性性能测试实验 3、液压回路组态画面演示及控制实验； 4、液压传动基本回路实验； 5、可编程控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体化控制实验； 6、液压传动系统组成示范演示实验； 7、液压传动各元、部件结构及工作原理观摩、拆装实验。 二、性能及特点 1、液压泵站采用变量叶片泵、定量叶片泵，与电器控制相结合，能控制工作介质温度，回路中有多个滤油器，根据滤芯的型号，过滤精度的不同，能较精确的控制油液精度。 2、实验操作台采用立式结构，配有辅助平台,安装面积大，操作面采用T型铝合金型材制作，能进行快速拼装实验，可根据实验项目原理图，选用相应的元件快速组成液压实验回路，通
过电磁换向阀动作的控制和相关液压阀的调节进行实验。 3、实验平台操作面采用T型铝型材制作，学生能在平台上做扩展性实验。 4、液压系统采用双泵系统,在一个实验台上可同时供两组学生做实验。 5、液压系统温度采用风冷却器控制。 6、电器控制系统不但能完成基本控制功能，而且有多种控制系统。 7、电源模块带三相漏电保护、输出电压380V/220V，对地漏电电流超过30mA即切断电源；电气控制采用直流24V电源，并带有过压保护，防止误操作损坏设备。 8、控制柜设计具有人性化，测试软件具有强大的测试功能及多种帮助。 9、配置了完备的各类型传感器，包括压力传感器、流量传感器、温度传感器、转速传感器、位移传感器，以满足各项实验参数测试的需要。 10、液压元件均配有铝合金过渡底板（铝合金底板+工程塑料模块），可方便、随意地将元件安放在实验面板（面板带“Ｔ”沟槽形式的铝合金型材结构）上。 三、控制测试系统 1、实验台的计算机控制测试系统由计算机、数据采集卡、接口板、传感器和电磁阀等组成。 2、系统软件的界面是用美国NI公司的LabVIEW开发的，软件界面直观性强，操作方便，功能齐全，交互性好，除具有实测功能以外，还具有虚拟教学的功能，教师可以利用界面提供的数据窗口输入不同的数据，得出不同的分析曲线，从而做到多种配置的理论分析。 3、控制测试系统实现实验室参数（压力、流量、转速、位移等）的自动数据检测，自动处理、存储、自动生成实验报告和打印输出等功能。 4、系统能实现回路电磁阀的自动控制，提高了实验台操作的自动化和智能化水平。 5、系统可同时进行6个二位电磁阀的控制。 四、技术参数 液压站部分： 电动机型号：M3P4H523； 额定功率：2.2KW； 额定转速：1440r/min（2台）； 变量叶片泵：VA1-12F-A3 额定排量：6.7ml/rev； 最高工作压力：7Mpa（1台）； 定量叶片泵：FA1-11-FR； 额定排量：11ml/rev； 最高工作压力：7Mpa（1台）； 风冷却器：压力1.4Mpa； 流量：20L； 功率：65W（1个）； 温控仪：XMTD数显调节仪（1个） 经过以上内容介绍，所以现在就需要大量的液压气动设备安装与维修教学人才，所以北京理工伟业科教有限公司研发的LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台）也就是跟随液压气动安装与维修发展前景研发的，该智能型液压综合实验台（液压实训台）适用于企事业和院校教学，欢迎定制! 想了解更多关于LG-YYZN01 智能型液压综合实验台（液压实训台）的内容，可以电话咨询，也可以在网站https://www.doczj.com/doc/ce16072205.html,留言，我们看到后会及时回复给您。
湖南科技大学测控技术与仪器专业专业综合实验报告 姓名 学号 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二0—三年 ^一月 ^一日目录 一、液压泵站综合控制实验 3 （一）实验目的 3 （二）实验内容 3 二、液压实验台PLC控制实验 4 （一）实验目的 4 （二）实验内容 4 —振动测试与故障诊断综合实验（ 一） 一）实验目的 5 二）实验内容 5 四．振动测试与故障诊断综合实验（二）（一）实验目的 6 （二）实验内容 6 五．基于虚拟仪器的自动控制原理综合实验（一）实验目的7 （二）实验内容7 六．基于虚拟仪器的传感器综合实验8 （一）实验目的8 （二）实验内容8 七．地震仪器综合设计9 （一）实验目的9 （二）实验内容9 八．电法仪器综合设计10 （一）实验目的10 （二）实验内容10 九、实验心得11 一、液压泵站综合控制实验 （一）实验目的 了解液压控制的装置，熟悉PLC编程，并且了解 置的原理并且用于实践生活中去。（二）实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现，液压PLC综合控制实验室是我公 司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，在我公司专利产品YY-18透明 液压传动演示系统的基础上，综合了我公司气动PLC与液压PLC控制实验设备的优点，采 用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授与老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体 的理想的综合性实验设备。实验时，它们可以相互辅成，交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。 信号采集电路原理设计： （1）前置放大电路要求有阻抗匹配设计（前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50 两档手动设计） （2）主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10 至1500 倍之内。 （增益程档位要求有30 至40 梯度之内，具体每档增益值不做具体要求但要求梯度 增益呈线性） （3）主放大器末端输出值（Up-p）设计为5v，如有溢出则在设计说明中明。 PLC控制在工业领域的发展。理解液压装
助力转向系统的保养及常识 助力转向，顾名思义，是协助驾驶员作汽车方向调整，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，当然，助力转向在汽车行驶的安全性、经济性上也一定的作用。 就目前汽车上配置的助力转向系统和我能看到的资料，大致可以分为三类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统；(3)另外一种电动助力转向系统。 一、机械式液压动力转向系统 1机械式的液压动力转向系统一般由液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。 2无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。所以，也在一定程度上浪费了资源。可以回忆一下：开这样的车，尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力气。又由于液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。 还有，机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成，为保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。 一般经济型轿车使用机械液压助力系统的比较多。 二、电子液压助力转向系统 1主要构件：储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等，其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。
2工作原理：电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要同时，节省一部分发动机功率。 三、电动助力转向系统(EPS) 1英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。2主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。
液压教学实验台的设计
第二章液压教学实验台的回路分析 2.1回路分析 2.1.1液压调压回路分析 液压调压回路的基本功能主要体现在，液压调定和液压限制系统在最高，工作压力时的功能体现，常见的主要指调压回路在工作过程中，不同阶段出现多级压力变换。通常指的是溢流阀来控制这一功能。 图2.1.1是基本的液压调压回路实现图。其中在设计改变节流阀，如图中2指的是开口调节液压缸的速度，如图中1指的是溢流阀开启溢流，可以让试验台在工作稳定溢流阀的压力，可以起到调定压力的作用，如图中3，指的是液压试验台可由阀远程调压控制。 图 2.1.1液压调压回路分析 2.1.2液压减压回路分析 液压试验台常见的减压回路最基本的功能，主要体现在于使用系统低于压力调定值，可以实现稳定工作压力的，通常是机床的工作夹紧和机床导轨润滑及液压的控制油路，需要减压回路。 常见的液压减压回路如图表2.1.2所示，当减压回路在执行过程中低压的支路可以起到上串接定值减压的功能，如图表中下方的2所示。 当液压回路中的单向阀可以对图表3起到主油路压力减压的作用。如图表4可以起到防止液压缸的压力受其干扰。
图2.1.2液压调压回路分析 2.1.3节流调速回路分析 液压节流阀可以起到串联在液压泵和液压缸之间的油路回路，通常可以控制液压缸油路流量达到调速的目的，如图2.1.3当液压泵对油液起到溢流阀回油箱的作用，常见的是回路油节起到调速回路能够正常的实现。 图2.2.3节流调速回路分析 2.1.4行程阀和速度转换回路分析
通常液压速度接换回路可以起到液压元件速度的切换，当液压行程阀在切换速度的不同事，回路可以起到快速-慢速的换接。 行程阀一般可以起到液压回路速度快和慢换接的方法，通常速度在行程阀实现时起到换接回路，如图 2.1.4，当液压缸活塞快速到达位置时，其活塞杆中的上挡可以压下行程阀如图中1，当行程阀关闭时，而液压缸右腔油液必须通过节流阀如图表2可以流回油箱，使得活塞运转到慢速。当液压活塞压力经单向阀如图表3中，可以开启进入液压缸右腔，使得活塞快速向左返回。这种回路速度换接点较为准确。使得行程阀安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。 图2.2.4行程阀转换回路分析 2.1.5调速阀速度换接回路分析 调速回路通常分为两种；主要是慢速和快速的换接回路方式。常见的机床是在工作行程中的进给速度，当进给速度大于速度，就可以实现 两次工进速度，一般当液压调速阀在实现两个串联的油路，通常使得换向阀可以进行切换。如图表2.1.5就是两个调速阀串联并实现得两次进给速度换接回路，这种进给速度当小于速度时，就可以让调速阀如图中B的开口小于如图中A调速阀。可以让回路速度进行换接平稳。
汽车与交通学院 课程设计说明书 课程名称:汽车电控系统实习及课程设计 课程代码: 106010319 题目: 液压助力转向电控系统 年级/专业/班: 2013级车辆工程汽电(1)班 学生姓名: XX 学号: 开始时间: 2017 年 1 月 4 日 完成时间: 2017 年 1 月 10 日 课程设计成绩： 指导教师签名：年月日
目录 摘要 (3) 1 引言 (4) 1.1问题的提出 (4) 1.2国内外研究的现状 (4) 1.3任务与分析 (4) 1.3.1硬件需求 (4) 1.3.2软件需求 (4) 2 设计方案 (5) 2.1系统设计方案论证 (5) 2.1.1信号输入方案设计 (5) 2.1.2系统显示方案设计 (5) 2.1.3 信号输出的方案设计 (5) 2.2 总体设计方案框图 (6) 2.2.1 方案一设计框图 (6) 2.2.1 方案二设计框图 (7) 2.3最终方案确定 (7) 3系统硬件设计 (8) 3.1 AT89C51介绍 (8) 3.2 ADC0804芯片介绍 (11) 3.2.1 ADC0804芯片的时钟频率 (11) 3.2.1 ADC0804采集的信号处理 (11) 3.3 LCD1602液晶显示器 (12) 3.4L298电机驱动芯片 (12) 4 系统软件设计 (13) 4.1 主程序流程图 (13) 4.2 子程序流程图 (14)
4.2.2 ADC0804子流程图 (15) 4.2.2 PID控制算法子流程图 (16) 5. 系统调试过程 (17) 5.1 原题图和印制板图绘制和检测 (17) 5.1.1 在Protel99se绘制原理图 (17) 5.1.2 在Protell99se生成PCB图 (18) 5.1 keil程序调试 (19) 5.3 Proteus 仿真调试 (19) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录原题图和印制板图 (26) C语言代码………………………………………………………………………
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920521419.X (22)申请日 2019.04.17 (73)专利权人 辽宁丰源机电设备工程有限公司 地址 110000 辽宁省沈阳市和平区南宁北 街28号 (72)发明人 刘立强 (74)专利代理机构 北京盛凡智荣知识产权代理 有限公司 11616 代理人 高志军 (51)Int.Cl. F15B 19/00(2006.01) F15B 21/041(2019.01) (54)实用新型名称一种综合型液压试验台(57)摘要本实用新型公开了一种综合型液压试验台，包括油箱、液位传感器、空气过滤器、高压齿轮泵、电机、溢流阀、单向阀、过滤器组件、比例减压阀、比例方向阀、压力传感器，所述空气过滤器、液位传感器均安装在油箱上，所述溢流阀的出油口以及高压齿轮泵均接入油箱，所述电机与高压齿轮泵相连接，所述单向阀、过滤器组件、比例减压阀、比例方向阀顺序串联，其串联回路单向阀连接在高压齿轮泵与溢流阀之间的回路上，比例方向阀连接在溢流阀接入油箱的一端。本实用新型与现有技术相比的优点在于：便于调节，调节范围广，有利于根据被试件的要求不同，为被试件提供不同压力等级的液压动力，适用于多种被试件， 降低了试验成本。权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 209892554 U 2020.01.03 C N 209892554 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209892554 U 1.一种综合型液压试验台，包括油箱(1)、高压齿轮泵(4)、电机(5)、压力表一(6)、溢流阀(7)、单向阀(8)，其特征在于：还包括液位传感器(2)、空气过滤器(3)、过滤器组件(9)、比例减压阀(10)、比例方向阀(11)、压力传感器(12)、压力表二(13)，所述空气过滤器(3)、液位传感器(2)均安装在油箱(1)上，所述溢流阀(7)的出油口以及高压齿轮泵(4)均接入油箱(1)，所述电机(5)与高压齿轮泵(4)相连接，高压齿轮泵(4)与溢流阀(7)串联，所述单向阀(8)、过滤器组件(9)、比例减压阀(10)、比例方向阀(11)顺序串联，其串联回路单向阀(8)连接在高压齿轮泵(4)与溢流阀(7)之间的回路上，比例方向阀(11)连接在溢流阀(7)接入油箱的一端，所述压力表一(6)连接在高压齿轮泵(4)与溢流阀(7)、单向阀(8)之间，所述压力表二(13)连接在比例减压阀(10)与比例方向阀(11)之间的回路上，所述压力传感器(12)与压力表二(13)相连接。 2
液压助力转向系统工作原理、故障诊断与排除 排除, 原理, 液压, 系统, 故障诊断 于树彬，刘建勋（济南鲍德汽车运输有限公司，山东济南 250101） 摘要：介绍了汽车液压助力转向系统的工作原理，并就助力系统易出现的转向沉重、前轮摆振、转向轻重不同、跑偏等故障的产生原因及排除方法进行了阐述。 1 前言 目前，已有许多汽车的转向系统带有液压助力，它使驾驶车辆转向时轻便灵活，更利于提高车辆的行驶安全性。为了使驾修人员更好地了解液压助力转向系统的性能，下面介绍其工作原理、故障诊断与排除方法。 2 液压助力转向系统的工作原理 液压助力转向系统主要由机械部分和液压助力装置两部分组成。机械部分由转向传动副、转向摇臂、纵拉杆总成、横拉杆总成、转向节臂、转向主销、转向节主销套、转向节压力轴承及转向节等组成。液压助力装置部分由液压助力器、贮油箱、转向油泵及管路等组成。液压助力转向按液流形式分为常流式和常压式两种，按分配阀的形式又可分为滑阀式和转阀两种。现以液压常流式转向为例介绍液压助力转向系统的工作原理。 如图1(a)所示，助力转向系统主要由油泵3、控制阀（滑阀7和阀体9）、螺杆螺母式转向器(11、12)及助力缸15等组成。 滑阀7同转向螺杆11连为一体，两端设有两个止推轴承。由于滑阀7的长度比阀体9的宽度稍大，所以两个止推轴承端面与阀体端面之间有轴向间隙h，使滑阀连同转向螺杆一起能在阀体内做轴向移动。回位弹簧10有一定的
预紧力，将两个反作用柱塞顶向阀体两端，滑阀两端的挡圈正好卡在两个反作用柱塞的外端，使滑阀在不转向时一直处于阀体的中间位置。滑阀上有两道油槽C、B，阀体的相应配合面上有三道油槽A、D、E。油泵3由发动机通过带或齿轮来驱动，压力油经油管流向控制阀，再经控制阀流向动力缸L、R腔。 汽车直线行驶时，如图1(a)所示，滑阀7在回位弹簧10和反作用阀8的作用下处于中间位置，动力缸15两端均与回油孔道连通，油泵输出的油液通过进油道量孔4进入阀体9的环槽A，然后分成两路：一路通过环槽B和D，另一路流过环槽C和E。由于滑阀7在中间位置，两路油液经回油孔道流回油箱，整个系统内油路相通，油压处于低压状态。
XXXX大学 毕业设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：某乘用车液压助力转向系统设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日
目录 绪论 (1) 1. 汽车转向系的类型和组成 (2) 1.1机械转向系 (3) 1.2动力转向系 (4) 1.3动力转向技术的发展 (6) 1.3.1液压动力转向 (6) 1.3.2电动动力转向 (8) 2.1转向系的功用与要求 (9) 2.2转向器方案分析 (10) 3 液压助力转向机构布置方案分析 (12) 3.1动力转向机构布置方案 (12) 3.2动力转向器结构形式的选择 (14) 3.3分配阀的结构方案 (15) 4液压系统方案分析 (16) 4.1常用转向液压系统工作原理 (16) 4.2系统设计工作原理 (17) 5 转向器输出力矩的确定 (19) 6 轴的设计计算及校核 (20) 6.1转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算 (20) 6.1.1材料的选择 (20) 6.1.2结构设计 (20) 6.1.3轴的设计计算 (20) 6.2螺杆轴设计计算及主要零件的校核 (24) 6.2.1材料选择 (24) 6.2.2结构设计 (25) 6.2.3轴的设计计算 (25) 6.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核 (27) 7 齿轮齿条式液压动力转向机构设计 (29) 7.1 齿轮齿条式转向器结构分析 (29) 7.2 参考数据的确定 (35) 7.3 转向轮侧偏角计算 (36) 7.4 转向器参数选取 (37) 7.5 选择齿轮齿条材料 (39) 7.6 强度校核 (39) 7.7 齿轮齿条的基本参数如下表所示 (41) 7.8 齿轮轴的结构设计 (42) 结论 (43) 致谢 (44) 参考文献 (45)
多功能液压实验台本科课 程设计 The latest revision on November 22, 2020
多功能液压实验台毕业设计论文 摘要 多功能液压实验台完全是根据各国对多功能液压实验台形式实验的标准设计制造的，该实验台能够实现常用液压元件的性能测试和液压传动基本实验回路实验。本设计包括两部分：一是液压系统的功能原理设计（包括功能设计、组成元件设计和液压系统计算），二是液压系统的结构设计（主要是液压装置的设计）。 本实验台结构紧凑，节省空间；够实现完成给定的实验工程，实验操作简便，实验间切换方便灵活，各部件工作正常、稳定，无有泄漏现象；所有实验元件均为独立组件，可由学生自行设计、组装实验回路；系统的额定压力：6.3MPa；能够完成2种液压元件的性能测试，12个液压回路实验，即：液压泵的特性测试、溢流阀的特性测试；调压回路、减压回路、进油节流调速回路、采用行程阀的速度换接回路、调速阀串接的速度换接回路、调速阀并联的速度换接回路、采用顺序阀的顺序动作回路、采用压力继电器的顺序动作回路、采用三位换向阀的卸载回路、采用溢流阀的卸荷回路、用顺序阀的平衡回路、用液控单向阀的锁紧回路。 多功能液压实验台采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，不仅简化了油路，而且使动作可靠，转换的位置精度也比较高。由于工进速度比较低，采用布置灵活的电磁阀来实现两种工进速度的换接，可以得到足够的换接精度。 关键词：液压回路泵阀
Abstract Hydraulic multi-functional test-bed is in accordance with national test-bed for multi-function hydraulic form of the standard design and manufacture of test, the test commonly used to achieve the performance of hydraulic components and hydraulic test loop experiments the basic experiment. The design includes two parts: First, the principle of hydraulic system design (including functional design, component design and hydraulic system components), the second is the structural design of the hydraulic system (mainly the design of the hydraulic device). Compact structure of the test-bed to save space。enough to achieve the completion of the pilot project to set the experimental method is simple, convenient and flexible switch between experiments, the components of the work of a normal, stable, non-leakage phenomenon。 all experimental components are independent components, can be students to design, assemble experimental circuit。system rated pressure: 6.3MPa。able to complete two kinds of performance testing of hydraulic components, hydraulic circuit 12 experiments,Namely: the characteristics of hydraulic pump testing, the characteristics of relief valve testing。regulator loop decompression loop speed control loop into the oil-savings, speed of adoption of trip-for-access valve circuit, the speed governor valve for next series loop speed control valve for the speed of parallel access circuit, the order of sequence valve action circuits, using the pressure of the order of the relay loop action, the use of three of the unloading valve circuit, the unloading relief valve of the circuit, with the order of circuit balance valve, pilot controlled check valve with the locking loop. Test-bed multi-function hydraulic valve using a trip valve and the order and work to achieve fast-forward into the next exchange, not only simplifies the circuit, but also action and reliable conversion of positional accuracy is high. As the work is relatively low speed, using a flexible arrangement of the solenoid valve to achieve the speed of the two-for-work into the next, can be sufficient accuracy for access. Key words：hydraulic circuit pump valve
标题 转向系统设计与优化 摘要 汽车在行驶过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向，即所谓汽车转向。用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。因此需要对转向系统进行优化，从而使汽车操作起来更加方便、安全。本次设计是EPS电动转向系统，即电动助力转向系统。该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。因此，电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。 关键词：机械系统，扭矩传感器，电动机，电磁离合器，减速机构，电子控制单元。 概述 汽车在行使过程中，需要经常改变行驶方向，即所谓的转向。这就需要有一套能够按照司机意志来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，它将司机转动方向盘的动作转变为车轮的偏转动作，这就是所谓的转向系统。转向系统是用来改变汽车的行使方向和保持汽车直线行使的机构，既要保持车辆沿直线
№.1 陕西科技大学学报 Feb.2007 Vol.25 J OU RNAL OF SHAANXI UN IV ERSIT Y OF SCIENCE&TECHNOLO GY ?103?3 文章编号:1000-5811(2007)01-0103-04 50MPa液压综合试验台的设计与研究 雷 杰 (西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048) 摘 要:研制开发了一种新型的液压综合试验台,介绍了其组成原理、功能特点以及测量控制 系统.该试验台采用了先进的比例技术,可以满足对液压附件进行不同压力的测试需要.通过 实际使用,证明该试验台具有工作可靠、精度及自动化程度高、操作简单等优点. 关键词:液压原理;试验台;测控系统 中图分类号:T H122 文献标识码:A 0 引言 液压综合试验台是对液压系统的部件、附件进行耐压试验、性能测试、泄漏检验的关键设备,对提高产品性能质量起着重要作用.现有试验台存在标准化和通用化水平低、精度差、操作使用不便等问题,而且测试压力较低,一般小于35M Pa,而中高压测试系统对泵、阀及管路等的要求则较高.作者针对某企业提出的技术要求及需要完成的测试功能,研制并开发了一种耐高压综合试验台,具有双通道、多功能,测试精度高、自动化程度高等特点,其主要技术参数为:(1)系统工作压力:2～50M Pa±1%FS,电控比例调压;(2)额定流量:10L?min-1;(3)工作介质:15#航空液压油;(4)过滤精度:3μm. 1 耐高压试验台的系统组成及设计要求 所研制的液压试验台由试验台本体、液压系统以及测试和控制系统组成,按结构设计可分为相互独立的供压部分、试验管路部分和试验台测控系统3大部分.各个部分是相对独立而又有机联系的,相互之间通过电缆或导管相连,共同协调工作以完成试验台的各项功能.各元件和管路不允许有任何渗漏,设备应结构紧凑,工艺精良.高压油源由哈威径向柱塞泵提供,高压系统的主要元件也都选用德国HAWE的产品.试验安装台架用于安装被试产品,并配置有安全罩(材料为有机玻璃),其台面为“T”型槽安装板(1200 mm×700mm×30mm),用型材作骨架,考虑到人员操作方便,台架高度设计为800mm.电气控制部分要求试验台具备启动/停止、压力的调节/显示、试验系统转换以及紧急停车等控制功能. 2 液压试验台供压部分的设计 系统供压部分的作用是向被测液压部件、附件提供满足流量、压力和清洁度要求的液压动力.因为本系统用于测试耐高压部件,为确保性能及工作可靠性,液压泵选用高压径向柱塞泵,配有手动变量调节机构,使工作流量可调.压力调节阀选用比例溢流阀,使其输出压力由零逐渐升高到被测体试验所需要的压力.整个系统的管路、接头及油箱均采用不锈钢制造. 2.1 系统液压站设计 液压站由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒等组成.电机和油泵是系统的动力源,将机械能转化为液压油的动力能.由阀及通道体组合成的集成块对液压油实行方向、压力、流量的调节.液压站的结构形 3收稿日期:2006-10-13 作者简介:雷 杰(1974-),男,陕西省澄城县人,工程师,研究方向:纺织设备机电一体化
LG-YQS02液压与气压综合实验台 A面气动综合实验效果图
B面液压综合实验效果图 LG-YQS02液压与气压综合实验台（双面）是根据《液压气动传动》、《气动控制技术》等通用教材设计而成，集可编程控制器和各种气动元件模块，液压元件模块为一体，除可进行常规的气动、液压基本控制回路实验外，还可进行液压，气动组合应用实验及液压、气动技术课程设计。LG-YQS02液压与气压综合实验台（双面）采用PLC控制方式和继电器控制两种方式，使学生在掌握传统的继电器控制之外，学习PLC编程控制，并具备PLC控制与计算机通讯以及在线调试等实验功能，其完美结合了气液技术和电气PLC控制技术，适用电工、机电一体化等专业实训考核。 性能与特点 ◆1、无线智能实验室管理考核系统（投标时现场演示） （1）系统采用先进的分布式智能管理型无线AP,通过WIFI技术实现终端覆盖。采用彩色中文触控屏的手持无线系统管理器，中文菜单式触控操作界面，人机对话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。可作登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端。 （2）集成无线实验电源管理系统，通过手持移动终端系统监控查询实验台的电源开关状态；单独开启关闭实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时全闭功能；控制范围>50m；控制能力>50台。 （3）集成无线考核系统能实现密码登录系统，设置数据库路，系统测试(查询设备)，题库与题库等级设置，学生键盘设置，考核故障发布考核试卷提取与存储考核时间设置与启动，考核成绩查询，考核成绩打印，登录密码修改与恢复。
（4）实验台终端采用大屏幕液晶显示具有联机考核和脱机考核功能，学号查询，故障解除，时间查询，分数查，设备号查询。 2、实验台采用立式双面台设计，电气控制为旁置式安排。A面为气动综合实验，B面为液压综合实验，采用工业型液压元件。 实验操作台：采用T型铝合金型材敞开式结构制作，主体框架采用钢材，分上下层结构，液压管路连接采用快速接头，每个液压元件都装有油路过渡板，元部件安装采用卡式模块，经久耐用、美观大方。 3、A面气动综合实验操作面： （1）实验台的电气控制配置包含以下模块： 电源模块：带三相漏电保护、输出电压380V/220V、直流电源24V。 PLC模块：输入输出点均连接到安全插口上。配备PLC编程软件、PLC学习软件、编程电缆和相关操作手册。 继电器单元：各种继电器接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 按钮开关单元：各种按钮开关接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 电磁阀电控接口单元：各种电磁阀接头均接到面板上，实训时方便插拔连接口。 气动元件模块：元件安装在快捷底板上，方便实训模块在实训屏上进行固定、拆卸。 （2）实验台具有计算机通讯接口，可与PLC编程器相连控制； （3）气源采用静音空气压缩机提供，具有噪声低（<65db）的特点，气体无油无味，清洁干燥。 （4）控制系统介绍： 控制系统分PLC控制、继电器控制、阀控制所组成。 1)、PLC控制 a、编程控制 b、延时顺序控制。 2)、继电器控制 a、接近开关（顺序、位置）控制，双电控三个接口配置。 b、手动（顺序、位置）控制，双电控三个接口配置；六个单电控接口配置。 3)、阀控制 a、减压阀的压力控制 b、单向节流阀的流量控制 3、B面液压综合实验操作面： （1）实验台的电气控制配置包含以下模块： 电源模块：带三相漏电保护、输出电压380V/220V、直流电源24V。 PLC模块：输入输出点均连接到安全插口上。配备PLC编程软件、PLC学习软件、编程电缆和相关操作手册。 继电器单元：各种继电器接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 按钮开关单元：各种按钮开关接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。 电磁阀电控接口单元：各种电磁阀接头均接到面板上，实训时方便插拔连接口。 液压元件模块：元件安装在快捷底板上，方便实训模块在实训屏上进行固定、拆卸。 （2）实验台具有计算机通讯接口，可与PLC编程器相连控制； （3）实验用液压元件采用德国力士乐技术的北京华德公司制造。 （4）演示部件采用耐压胶管，压力可达到15Mpa。 二、实验内容 A面气动实验台 1、常用气动元件功能演示实验 2、气动仿真控制软件实验：提供10种典型气动回路的演示与控制，能在计算机里控制实验