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液压助力转向系统的设计2
液压助力转向系统的设计2
液压助力转向系统是指将发动机的活塞液压油输送到方向机的活塞，
使方向机的活塞产生前进力，从而轻松产生转向力，从而减轻转向系统的
负荷。
这种转向系统具有转向力矩可调性、反应力灵敏度高、转向反应快、转弯半径小等特点。
当驾驶员在转向轮上施加力，活塞压力会增加，这将
产生液压力上升，助力器的活塞就会推动转向装置产生前进力，从而产生
快速而均匀的转向力矩，使转弯半径得到大大缩小。
液压助力转向系统的基本组成部件有：助力器、液压泵、液压马达、
阀门以及液压油箱。
助力器的功能是将液压油从驾驶室的转向轮上进行调节，从而送入液压泵，液压泵将液压油进行压缩，即将液压油泵向液压马达。
液压马达产生张紧的力矩，将液压油输送到液压油箱，从而推动转向
装置的活塞产生前进力，从而产生快速而均匀的转向力矩，从而使转弯半
径得到大大缩小。
阀门的作用是控制液压助力活塞的运动，从而实现转向
力矩的调节。
目录前言 (1)1 汽车主要参数的选择 (2)1.1 汽车主要尺寸的确定 (2)1.1.1 轴距L (2)1.1.2 前轮距B1和后轮距B2 (3)1.1.3 外廓尺寸 (4)1.1.4 前悬LF和后悬LR (4)1.2 汽车质量参数的确定 (5)1.2.1 整车整备质量m0 (5)1.2.2 汽车的载客量和装载质量 (6)1.2.3 质量系数 (6)1.2.4 汽车总质量 (7)1.2.5 轴荷分配 (7)2 转向系的概述及主要性能参数 (9)2.1 转向系的概述 (9)2.1.1 转向操纵机构 (9)2.1.2 转向传动机构 (10)2.1.3 转向器 (10)2.1.4 转角及最小转弯半径 (11)2.1.5 对转向系的要求 (13)2.2 转向系主要性能参数 (13)2.2.1 转向系的效率 (13)2.2.2 转向器的正效率η+ (14)2.2.3 转向器的逆效率η- (15)2.2.4 角传动比 (15)2.2.5 力传动比 (16)2.2.6 转向器传动副的传动间隙△t (17)2.2.7 转向盘的总转动圈数 (17)3 转向器机械部分的设计与计算 (19)3.1 转向器的结构形式选择 (19)3.2 转向系计算载荷的确定 (20)3.3循环球式转向器设计与计算 (20)3.4 循环球式转向器零件强度计算 (22)4 动力转向系的设计计算 (23)4.1 对动力转向机构的要求 (23)4.2 动力转向机构布置方案的选择 (23)4.2.1 动力转向形式与结构方案 (23)4.2.2 传能介质的选择 (24)4.2.3 液压转向加力装置的选择 (25)4.2.4 液压转向加力装置转向控制阀的选择 (26)4.3 动力缸的设计计算 (27)4.3.1 刚径尺寸Dc的计算 (27)4.3.2 活塞行程s的计算 (29)4.3.3 动力缸缸筒壁厚t的计算 (30)4.4 分配阀的参数选择与设计计算 (30)4.4.1 预开隙e (30)14.4.2 滑阀总移动量e (31)4.4.3 局部压力降p∆ (31)4.4.4 油液流速的允许值[v] (32)4.4.5 滑阀直径d (32)4.4.6 滑阀在中间位置时的油液流速v (32)4.4.7 分配阀的泄漏量Q∆ (33)4.5 回位弹簧的预紧力和反作用阀直径的确定 (33)4.6 油泵排量与油罐容积的确定 (34)4.7 液压动力转向的工作特性 (35)5 转向传动机构设计 (37)5.1转向传送机构的臂、杆与球销 (38)5.2 转向操纵机构的防伤安全措施 (39)6 经济技术路线分析 (42)7 结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)前言100多年前，汽车刚刚诞生后不久，其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式，用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。
液压转向系统设计液压转向系统的设计原理主要基于液压原理和转向装置原理。
液压转向系统通过液压流体来产生转向力，并将这个力传递到每一个转向轮上，从而改变车辆的行驶方向。
液压流体是由液压泵提供的，液压泵将机械能转换为液压能，并将液压能转移到液压油缸中，最终产生转向力。
液压转向系统的工作原理是由液压泵提供压力油，压力油通过阀门系统进入液压缸中，从而产生一个转向力。
液压油缸中有一个活塞，当车辆需要转向时，活塞会随着转向角度的变化而移动。
同时，液压泵也会受到转向力的反馈，从而调节液压泵的输出压力。
液压转向系统还通过流体传动来将转向力传递给每个转向轮，从而实现转向。
液压转向系统的结构主要包括液压泵、液压油箱、液压油管、液压油缸、阀门系统和转向装置等组成。
液压泵负责泵送液压油，液压油箱用于储存液压油，液压油管将液压油从液压泵传递到液压缸中，液压油缸用于产生转向力，阀门系统用于控制液压油的流动方向和流量，转向装置将转向力传递给转向轮。
液压转向系统常见的故障有液压泵失效、液压油泄漏、阀门系统故障、转向装置损坏等。
当液压泵失效时，液压转向系统无法产生足够的转向力，驾驶员感受到转向困难；当液压油泄漏时，液压转向系统无法保持压力，造成转向不稳定；当阀门系统故障时，液压转向系统无法控制液压油的流动，造成转向失控；当转向装置损坏时，液压转向系统无法将转向力传递给转向轮，造成转向无效。
对于液压转向系统的维修方法，首先需要检查液压泵的工作状态，如果发现液压泵出现故障，需要及时更换；其次需要检查液压油管和液压油缸是否有泄漏现象，如果有泄漏需要修复或更换相应的零部件；还需要检查阀门系统的工作状态，如果发现阀门故障，需要修复或更换阀门；最后需要检查转向装置的损坏情况，如果有损坏需要进行修复或更换。
总之，液压转向系统的设计原理、工作原理、结构组成以及常见故障和维修方法对于理解和应用液压转向系统有很重要的作用。
了解液压转向系统的设计原理和工作原理可以更好地使用和维修液压转向系统，从而提高驾驶员的操控性能和驾驶安全性。
重型货车液压助力转向系统结构设计开题报告大学本科毕业设计开题报告题目重型货车液压助力转向系统结构设计指导教师院(系、部) 机械学院专业班级学号姓名日期教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状1.选题的目的转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。
汽车液压动力转向装置具有操作轻便、转向灵活、随动精度高、能吸收路面冲击波等优点，并且能提供大的转向操纵助力，在液压系统发生故障时能够依靠机械转向器实现应急转向。
由于本次设计对象为重型载货汽车，所以将采用液压助力方式对其转向系统进行结构设计。
2.选题的意义作为汽车的一个重要组成部分，汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成，它对汽车的操纵稳定性、平顺性和驾驶员的安全驾驶都有着直接的影响。
如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。
特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计显得尤为重要。
3.研究现状汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3个基本发展阶段。
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;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;而更新一代的线控转向系统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。
助力转向系统经过几十年的发展，技术日趋完善。
今后，电动助力转向系统将进一步成熟，线控转向系统将成为我们研究的努力方向。
1二、研究方案及预期结果1. 主要研究内容本设计针对重型载货汽车，采用液压助力进行转向系统的设计，机械转向器部分采用循环球式转向器进行设计，分配阀采用滑阀式分配阀，并对动力缸及转向机构的臂、杆进行设计及转向梯形的优化。
液压助力转向系统原理
液压助力转向系统是一种常用于汽车和其他车辆的转向辅助系统。
其主要原理是利用液压力来帮助驾驶员转动方向盘，以降低驾驶的力度，提高转向的灵活性和舒适性。
系统的核心部件是液压助力装置，由液压泵、液压缸和控制阀等组成。
当驾驶员转动方向盘时，液压泵会向液压缸供给高压液压油。
在正常行驶情况下，系统中的感应阀会根据方向盘的转动程度和车速来调节液压油的流量和压力。
当方向盘转动时，液压油通过控制阀进入液压缸。
液压缸内的活塞会随之移动，将液压力转化为机械力，作用在转向机构上。
这种机械力可以减轻驾驶员转动方向盘时所需的力量，使驾驶更加轻松。
液压助力转向系统还可以根据驾驶条件的变化进行自动调节，以使转向更加稳定和灵敏。
例如，在低速行驶时，系统会提供更大的助力，使转向更加轻便；而在高速行驶时，系统会减小助力，以保持转向的稳定性。
总之，液压助力转向系统通过利用液压力来辅助驾驶员转动方向盘，提供轻松、灵活的转向操作。
无论是在城市道路还是高速公路上，这种系统都可以提供舒适且安全的转向体验。
汽车转向器液压助力系统设计--开题报告【开题报告】汽车转向器液压助力系统设计一、选题背景及意义转向器是汽车转向系统中的关键部件，用于实现转向的操作。
而液压助力系统则是为了提高车辆操控性和驾驶舒适度而设计的，在汽车领域中具有广泛应用。
汽车转向器液压助力系统的设计，旨在提高汽车转向的力度和灵活性，进而提升驾驶者的驾驶体验。
目前，市场上常见的汽车转向器液压助力系统存在一些问题，如转向力度不均匀、转向过度敏感等。
因此，设计一种更加科学合理的汽车转向器液压助力系统，具有一定的研究意义和应用价值。
二、研究目标本研究旨在设计一种高效可靠的汽车转向器液压助力系统，以解决现有系统存在的问题，并提升汽车的转向操控性和驾驶舒适度。
具体研究目标如下：1.优化液压助力系统的结构，提高转向力的均匀性和精确度；2.设计合适的控制算法，使转向器对驾驶者的操控更加灵活、精确；3.提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生率。
三、研究内容与方法1.研究内容：（1）分析和研究目前市场上常见的汽车转向器液压助力系统存在的问题；（2）优化液压助力系统的结构设计，提高转向力的均匀性和精确度；（3）设计合适的控制算法，提升转向器对驾驶者操控的灵活性和精确度；（4）提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生率。
2.研究方法：（1）理论研究：查阅相关文献和资料，对汽车转向器液压助力系统的原理和参数进行研究；（2）仿真分析：利用仿真软件建立液压助力系统的模型，并进行参数调整和优化，模拟不同工况下的转向情况；（3）实验测试：设计合适的实验方案，对优化后的液压助力系统进行实际测试，并对转向力度和灵活性进行评估。
四、预期结果与创新点1.预期结果：（1）优化后的液压助力系统能够提高转向力的均匀性和精确度；（2）设计的控制算法能够使转向器对驾驶者的操控更加灵活、精确；（3）改进后的系统能够提高可靠性和安全性，减少故障的发生率。
2.创新点：（1）通过优化结构设计、改进控制算法等方式提高液压助力系统的转向性能；（2）提出一种新的转向力度传感器和控制策略，使转向操控更加符合驾驶者的感知。
毕业论文-重型货车液压助力转向系统结构设计35831 辽宁工程技术大学毕业设计(论文)目录前言 ................................................. 1 1 汽车主要参数的选择 .................................. 2 1.1 汽车主要尺寸的确定................................. 2 1.1.1 轴距L .......................................... 2 1.1.2 前轮距B1和后轮距B2 ............................. 3 1.1.3 外廓尺寸 ........................................ 4 1.1.4 前悬LF和后悬LR ................................. 4 1.2 汽车质量参数的确定 (5)m01.2.1 整车整备质量 .................................. 5 1.2.2 汽车的载客量和装载质量 ........................... 6 1.2.3 质量系数 ........................................ 6 1.2.4 汽车总质量 ...................................... 7 1.2.5 轴荷分配 ........................................ 7 2 转向系的概述及主要性能参数 ........................... 9 2.1 转向系的概述 ...................................... 9 2.1.1 转向操纵机构 .................................... 9 2.1.2 转向传动机构 ................................... 10 2.1.3 转向器 ......................................... 10 2.1.4 转角及最小转弯半径 .............................. 11 2.1.5 对转向系的要求 (13)1杨露露: 重型货车液压助力转向系统结构设计2.2 转向系主要性能参数................................ 13 2.2.1 转向系的效率 .. (13),，2.2.2 转向器的正效率 (14),,2.2.3 转向器的逆效率................................ 15 2.2.4 角传动比 ....................................... 15 2.2.5 力传动比 ....................................... 16 2.2.6 转向器传动副的传动间隙?t ....................... 17 2.2.7 转向盘的总转动圈数 .............................. 17 3 转向器机械部分的设计与计算 .......................... 19 3.1 转向器的结构形式选择 .............................. 19 3.2 转向系计算载荷的确定 .............................. 20 3.3循环球式转向器设计与计算 .......................... 20 3.4 循环球式转向器零件强度计算 ........................ 22 4 动力转向系的设计计算................................ 23 4.1 对动力转向机构的要求 .............................. 23 4.2 动力转向机构布置方案的选择 ........................ 23 4.2.1 动力转向形式与结构方案 .......................... 23 4.2.2 传能介质的选择 ................................. 24 4.2.3 液压转向加力装置的选择 .......................... 25 4.2.4 液压转向加力装置转向控制阀的选择................. 26 4.3 动力缸的设计计算 ................................. 27 4.3.1 刚径尺寸Dc的计算. (27)2辽宁工程技术大学毕业设计(论文)4.3.2 活塞行程s的计算................................ 29 4.3.3 动力缸缸筒壁厚t的计算 .......................... 30 4.4 分配阀的参数选择与设计计算 ........................ 30 4.4.1 预开隙 ....................................... 30 e14.4.2 滑阀总移动量 .................................. 31 e4.4.3 局部压力降 ................................... 31 ,p4.4.4 油液流速的允许值[v] ............................. 32 4.4.5 滑阀直径d...................................... 32 4.4.6 滑阀在中间位置时的油液流速v ..................... 32 4.4.7 分配阀的泄漏量 ............................... 33 ,Q4.5 回位弹簧的预紧力和反作用阀直径的确定 (33)4.6 油泵排量与油罐容积的确定 .......................... 34 4.7 液压动力转向的工作特性 ............................ 35 5 转向传动机构设计 ................................... 37 5.1转向传送机构的臂、杆与球销......................... 38 5.2 转向操纵机构的防伤安全措施 (39)6 经济技术路线分析 (42)7 结论 .............................................. 43 致谢 ................................................ 44 参考文献 (45)3杨露露: 重型货车液压助力转向系统结构设计前言100多年前，汽车刚刚诞生后不久，其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式，用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。
液压助力转向系统建模与仿真分析 ---------机械工程10401006 李 为摘要：考虑汽车液压转向器中的机械子系统与液压子系统，建立了相应的数学模型并利用Matlab/simulink 控制系统仿真软件建立了汽车液压助力转向系统的仿真模型。
仿真分析了活塞有效面积、扭杆刚度和系统供油流量的变化对系统响应的影响情况，结果表明：增加系统供油流量，减小扭杆刚度都会转向器的助力油压增大，此时齿条的位移将增大从而使稳定时间延长，活塞有效面积的大小几乎不影响助力油压的大小，齿条助力将随活塞有效面积成正比例变化。
一、模型建立1.1液压助力转向系统机械模型整个液压助力转向系统由机械部分和液压部分组成，机械部分主要包括方向盘、转向轴、齿轮和齿条、转向传动机构和转向车轮；液压部分主要包括转向控制阀、转向油泵、液压动力缸及液压管路等，如下图示。
图I 液压助力转向系统示意图1.2方向盘到转向齿轮的数学模型忽略方向盘与传动轴传动间隙，转向轴与轴套之间的摩擦，还忽略转向轴、扭杆、主动小齿轮以及与扭杆销联的阀芯、阀套的转动惯量，不考虑阀芯与阀套之间的摩擦力以及阀中液动力对阀芯、扭杆的影响，可以得到： { r x M k c d αθθθθθcos )(11==-++Ip d A p p r rx k kx x D x m )(cos )cos (21-+-=++ααθ 式中：I 是方向盘的转动惯量,c 是转向器的等效阻尼系数，d k 为转身轴中扭杆的刚度，θ是方向盘转角，1θ是小齿轮转角，x 是齿条的位移，m 是齿条等效质量，D 是液压缸阻尼系数，k 是等效外界刚度，r 是小齿轮的基圆半径，α是齿条的螺旋齿形角，1p 、2p 是动力缸的进出腔的油液压力，p A 是活塞的有效面积。
1.3转向阀数学模型转向阀是对称的结构，其工作原理及等效模型如下图所示：由图可得到如下关系：)]([)]([22122422122314121θθθθρ--==-+==∆=-=+=L W A A L W A A p A C Q Q Q Q Q Q Q i d i L S (i=1，2，3，4)式中：S Q 为流入转阀口的流量，i Q 为第i 阀口的流量，R 为阀芯与阀套的配合半径，2W 为阀口的预开间隙的轴向长度，2L 为预开间隙的宽度。
电控液压助力转向系统的设计【摘要】现代工程车辆技术追求高效节能、高舒适性和高安全性等目标。
前一项目标与环境保护密切相关,是当代全球性热门话题,后两项目标是车辆朝着高性能化方向发展必须研究和解决的重要课题。
转向系统的高性能化是指其能够根据车辆的运行状况和驾驶员的要求实行多目标控制,以获得良好的转向轻便性、较好的路感和较快的响应性。
汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键部分。
在追求高效节能、高舒适性和高安全性的今天,电控液压助力转向系统作为一种新的汽车动力转向系统,以其节能、环保、更佳的操纵特性和转向路感,成为动力转向技术研究的焦点。
本文通过对电液动力转向系统的组成结构进行了分析,解释了其工作原理。
在分析了全液压转向系统的工作原理和液压转向器的结构后,建立了液压转向器的流体动力模型、数学模型。
接着利用所建的数学模型对电控液压助力转向系统组成各元件进行特性分析,了解了影响系统性能的一些参数。
并通过系统仿真,分析其性能是否满足实际工作中的要求。
为了实现系统的转向性能,进行了系统的软硬件设计。
最后根据电液动力转向系统结构原理图,搭建了相应的试验装置,同时通过检测系统,完成了性能的检测。
本文的研究为电液动力转向系统的设计和性能改善提供了一定的依据。
关键词：电控液压助力转向转向器扭距传感器车速传感器电子控制单元Abstract: Modern engineering vehicle technology pursue high efficiency and energy saving, high comfort and high safety goals. Former a target and environmental protection, is closely related to the contemporary global hot topic, after two objectives are vehicles performance-based direction toward a high development must study and solve important issue. Steering system of high performance is to show its can according to the operation status of vehicles and drivers for the control of multi-objective to obtain good steering portability, better lk feeling and quicker response sex. Automotive steering system is to influence the vehicle steering stability, driving safety and driving comfort key part. In the pursuit of high efficiency and energy saving, high comfort and high security today, electronically controlled hydraulic steering system as a new car power steering system, with its energy-saving, environmental protection, better handling characteristics and steering lk feeling, become the focus of power steering technology research. This article through to electrohydraulic power steering system composition structureare analyzed, explains its working principle. On the analysis of the hydraulic steering system of hydraulic steering the working principle and the structure of the established hydraulic steering gear, the hydrodynamic model, the mathematical model. Then use the model of electronically controlled hydraulic steering system composition for each element analysis, understand the characteristics of some parameters affect system performance. And through the system simulation, analyzes its performance meets the requirements of the actual work. In order to realize the system to performance, the system hardware and software design. Finally, according to the electrohydraulic power steering system structure diagram, built the corresponding test device, and at the same time through testing system, completed the performance testing. This research for electrohydraulic power steering system design and performance improvement provides certain basis.Key words: Electric hydraulic steering redirectorAnd long distance sensor Speed sensor ECU目录电控液压助力转向系统的设计 (1)1助力转向系统 (4)1.1助力转向系统简介 (4)1.2液压回路设计工作原理 (4)2 动力转向器的机构 (6)2.1动力转向器的机构简介 (6)2.2转向器的材料 (6)2.3转向器的组成及工作原理 (6)3 传感器 (8)3．1扭距传感器 (8)3.1.1 电位计式扭距传感器 (8)3.1.2金属电阻应变片的扭矩传感器 (8)3.1.3非接触式扭矩传感器 (8)3.2车速传感器 (9)3.2.1 接触式 (10)3.2.2 非接触式 (10)4 电子控制单元 (11)4.1电子控制单元简介 (11)4.2基本结构 (11)4.3主要功能 (11)4.4ECU的工作环境 (12)4.5ECU在实际工作环境中的检测 (12)4.6设计原则 (12)5电控液压助力转向系统的工作原理 (13)结束语 (15)谢辞 (15)文献 (16)1助力转向系统1.1助力转向系统简介助力转向系统，也就是动力转向，目前已成为绝大多数轿车的一项标准配置，顾名思义，助力转向就是协助驾驶员做汽车方向调整，为驾驶员减轻打方向盘强度的装置。
