汽车液压助力转向系统设计
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汽车电动助力转向机构的设计讲解
汽车电动助⼒转向机构的设计讲解汽车电动助⼒转向机构的设计引⾔在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助⼒转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后⼜出现了电控液压助⼒转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助⼒转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速⾏驶时驾驶员操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采⽤了液压助⼒转向系统[1]。
但是，液压助⼒转向系统⽆法兼顾车辆低速时的转向轻便性和⾼速时的转向稳定性，因此在1983年⽇本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助⼒转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升⾼提供逐渐减⼩的转向助⼒，但是结构复杂、造价较⾼，⽽且⽆法克服液压系统⾃⾝所具有的许多缺点，是⼀种介于液压助⼒转向和电动助⼒转向之间的过渡产品。
到了1988年，⽇本Suzuki公司⾸先在⼩型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助⼒式电动助⼒转向系统；1990年，⽇本Honda 公司也在运动型轿车NSX上采⽤了⾃主研发的齿条助⼒式电动助⼒转向系统，从此揭开了电动助⼒转向在汽车上应⽤的历史。
第1章概述1.1电动助⼒转向的优点与传统的转向系统相⽐，电动助⼒转向系统最⼤的特点就是极⾼的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助⼒特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的⽬的。
作为今后汽车转向系统的发展⽅向，必将取代现有的机械转向系统、液压助⼒转向系统和电控制液压助⼒转向系统[2]。
相⽐传统液压动⼒转向系统，电动助⼒转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助⼒，可以显著降低燃油消耗传统的液压助⼒转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动⼒。
汽车液压转向机构的设计优化
汽车液压转 向机构 的设计优化
姚剑锋 ，程 宁
（陕 西 通 力 专用 汽 车 有 限责 任 公 司）
摘 要：选取一款汽车液压转向机构 为例子 ，通过动力学分析软件 ＡＤＡＭＳ对其进行设计优化 。以实现汽车实际的转 向角及理论转角误 差最小作为优化 目标 ，将转 向梯形底 角及梯形臂 的长度作为设计变 量，对转 向机构实现优化设计。 关键词 ：汽车 ；转 杆 件 就 很 容 易触 及 转 动 的“死 角 ”，让 杆 件 不 能正常工作 。通 常利用式子 （３）来计算最小传动 角，而且要求最 小传 动角 的取值控制在 ３５～１８０。范 围内。
８＝ａ舢
＇
…－Ｍｃｏｓ（０＋ Ａ ）＋ ２Ｍｃ ｏｓ０－ ２Ｌｃｏｓ ０
砑
１ 转 向梯形机构设计
ＳＧＡ３５５０自卸 式 非 公路 用 汽 车 前 轮 距 ２９００ｒａｍ， 后 面 轮 距
２５５０ｍｍ，前后轴 中心距 离为 ３６５０ｍｍ，主 销中心距 ２１００ｒａｍ；主 销 内倾角 ３。，主销后倾 角 １．５ｏ，车轮 外倾角 １ｏ，前束 １０ｒａｍ；极 限转角 ：外侧 ２６．２ｏ，内侧 ３６ｏ；前桥负荷 ：１７６４０Ｎ。
图 １ 理想状态下的 内外轮转角 关系
车辆转 向时，外侧车轮就会逼迫着内侧车轮沿着 比它小的 弧线行进 ，这样一来，转 向梯形应使汽车在转 向时两前轮产生不 同的转向角 ，让两者在 自己的弧线里滚动 ，同时前后 四个车轮又 绕着 同一 圆心滚动 （如图 １所示），这样就会降低轮胎的滑动。
假若在无 视车轮侧 偏角影响的情 况下，车辆转 向时理想 的 内外 轮 转 角 应 该 是 要满 足 这 个 关 系 ：
１．１ 设 计要 点
ＳＧＡ３５５５０自卸 式非公路用汽车 转 向机 构 由转 向横 拉杆 、 转 向梯形臂及汽车前轴构成 ，是一个 使用整体式转向的体型机 构 （如图 １所示）。途 中，Ｍ为主销 中心距 ，Ｎ是轴距 ，０是转 向梯 形底 角 ，Ｌ是转 向臂的长度 ，１３是 内测车轮转角 ， 则是外侧 车 轮 转 角 。使 用 这 种 设 计 的 优 点 就是 结构 简 单 ，前 束 天 正 方 便 ，制 造成 本低廉 ；但是亦 存在很大缺 陷，就 是两侧 的转 向轮 很容易 影响彼此 ，若一侧 发生垂直跳动时，就会对另一侧造成影响 。
姚剑锋 ，程 宁
（陕 西 通 力 专用 汽 车 有 限责 任 公 司）
摘 要：选取一款汽车液压转向机构 为例子 ，通过动力学分析软件 ＡＤＡＭＳ对其进行设计优化 。以实现汽车实际的转 向角及理论转角误 差最小作为优化 目标 ，将转 向梯形底 角及梯形臂 的长度作为设计变 量，对转 向机构实现优化设计。 关键词 ：汽车 ；转 杆 件 就 很 容 易触 及 转 动 的“死 角 ”，让 杆 件 不 能正常工作 。通 常利用式子 （３）来计算最小传动 角，而且要求最 小传 动角 的取值控制在 ３５～１８０。范 围内。
８＝ａ舢
＇
…－Ｍｃｏｓ（０＋ Ａ ）＋ ２Ｍｃ ｏｓ０－ ２Ｌｃｏｓ ０
砑
１ 转 向梯形机构设计
ＳＧＡ３５５０自卸 式 非 公路 用 汽 车 前 轮 距 ２９００ｒａｍ， 后 面 轮 距
２５５０ｍｍ，前后轴 中心距 离为 ３６５０ｍｍ，主 销中心距 ２１００ｒａｍ；主 销 内倾角 ３。，主销后倾 角 １．５ｏ，车轮 外倾角 １ｏ，前束 １０ｒａｍ；极 限转角 ：外侧 ２６．２ｏ，内侧 ３６ｏ；前桥负荷 ：１７６４０Ｎ。
图 １ 理想状态下的 内外轮转角 关系
车辆转 向时，外侧车轮就会逼迫着内侧车轮沿着 比它小的 弧线行进 ，这样一来，转 向梯形应使汽车在转 向时两前轮产生不 同的转向角 ，让两者在 自己的弧线里滚动 ，同时前后 四个车轮又 绕着 同一 圆心滚动 （如图 １所示），这样就会降低轮胎的滑动。
假若在无 视车轮侧 偏角影响的情 况下，车辆转 向时理想 的 内外 轮 转 角 应 该 是 要满 足 这 个 关 系 ：
１．１ 设 计要 点
ＳＧＡ３５５５０自卸 式非公路用汽车 转 向机 构 由转 向横 拉杆 、 转 向梯形臂及汽车前轴构成 ，是一个 使用整体式转向的体型机 构 （如图 １所示）。途 中，Ｍ为主销 中心距 ，Ｎ是轴距 ，０是转 向梯 形底 角 ，Ｌ是转 向臂的长度 ，１３是 内测车轮转角 ， 则是外侧 车 轮 转 角 。使 用 这 种 设 计 的 优 点 就是 结构 简 单 ，前 束 天 正 方 便 ，制 造成 本低廉 ；但是亦 存在很大缺 陷，就 是两侧 的转 向轮 很容易 影响彼此 ，若一侧 发生垂直跳动时，就会对另一侧造成影响 。
大卡车液压助力转向系统
综上所述，随着我国大型载货汽车的发展，新的问题及要求不断设计实践紧密结合，将研究成果最大限度地应用于产品开发过程，不断提高大型载货汽车的性能水平是摆在汽车产品研究与开发人员面前的重要课题。
1.2汽车转向系的类型和组成
汽车在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。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(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵轴线偏转一定角度。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面例向干扰力的作用，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向相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系。因此，汽车转向系的功用是，保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。
转向系统性能和整车及其它总成、系统的性能息息相关，在系统设计的每一个环节都需要考虑整车及其它总成的性能。首先，转向系统必须能够实现整车所要求的车轮转角，这为转向机构的设计及动力转向器匹配提出了基本要求。其次，转向机构和悬架系统必须有协调的运动学关系，这就对转向机构设计提出了附加的要求。这两项要求基本可以在系统设计层面进行分析解决，而和转向系统相关的行驶稳定性及行驶路感则必须在整车层面进行计算分析。
汽车转向系可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。机械式转向器由转向器、转向操纵机构和转向传动机构三大部分组成。按照转向器的不同形式可分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式等转向器。不同的转向器有着不同的特点应用于不同的汽车上。其中小轿车上常用的是齿轮齿条式的转向器。在本文的后面分析中，就是以这种转向器来做分析的。动力式按照加力装置的不同可以分为液压助力式、气压助力式和电动助力式三种。气压助力式主要应用于一部分其前轴最大轴载质量为3一7t并采用气压制动系的货车和客车上。由于气压系统的工作压力较低(一般不高于0.7MPa)，使得其部件的尺寸比较庞大；同时压缩空气工作时的噪声和滞后性使得这种助力方式的转向器只配置在极少一部分车辆上。相比之下，液压助力式的转向器成了当今汽车助力转向器的主流。
1.2汽车转向系的类型和组成
汽车在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。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(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵轴线偏转一定角度。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面例向干扰力的作用，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向相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系。因此，汽车转向系的功用是，保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。
转向系统性能和整车及其它总成、系统的性能息息相关，在系统设计的每一个环节都需要考虑整车及其它总成的性能。首先，转向系统必须能够实现整车所要求的车轮转角，这为转向机构的设计及动力转向器匹配提出了基本要求。其次，转向机构和悬架系统必须有协调的运动学关系，这就对转向机构设计提出了附加的要求。这两项要求基本可以在系统设计层面进行分析解决，而和转向系统相关的行驶稳定性及行驶路感则必须在整车层面进行计算分析。
汽车转向系可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。机械式转向器由转向器、转向操纵机构和转向传动机构三大部分组成。按照转向器的不同形式可分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式等转向器。不同的转向器有着不同的特点应用于不同的汽车上。其中小轿车上常用的是齿轮齿条式的转向器。在本文的后面分析中，就是以这种转向器来做分析的。动力式按照加力装置的不同可以分为液压助力式、气压助力式和电动助力式三种。气压助力式主要应用于一部分其前轴最大轴载质量为3一7t并采用气压制动系的货车和客车上。由于气压系统的工作压力较低(一般不高于0.7MPa)，使得其部件的尺寸比较庞大；同时压缩空气工作时的噪声和滞后性使得这种助力方式的转向器只配置在极少一部分车辆上。相比之下，液压助力式的转向器成了当今汽车助力转向器的主流。
液压助力转向系统原理
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。
双前桥重型汽车转向液压助力缸的设计_李仲奎
2 [ 1]
供的 , 所以设计转向器动力缸 , 如图 3 所示的尺寸 时, 主要考虑的是第 1 桥上; m i 时, 采用高登 # 拉金公式 计算 , 即 Fk = A L 2 1 + 16 @ ( ) i dp fA
[ 2]
图3
转向器动力缸结构图
3. 1
转向器动力缸直径的确定 转向器动力缸结构类似于单前桥汽车的整体
4
式动力转向器的结构 , 在确定动力缸的尺寸时, 需 要首先对转向螺母进行受力分析, 其受到的作用 力主要有 4 个 , 可得出下面的关系式 F oc + F f - F p - F = 0 其中 , F oc 为由转向车轮的转向阻 力矩所确定的 作用于齿扇上的圆周力; F f 为活塞与缸筒间的摩 擦力 ; F p 为由转向盘切向力所引起的作用在活塞 上的轴向力; F 为高压油液对活塞的推力。 其中 F oc = MR R w icp G c
第 29 卷 第 6 期 2006 年 6 月
合肥工业大学学报( 自然科学版) JO U RN AL O F H EFEI U N IV ERSIT Y OF T ECH N OL O GY
Vol. 29 No . 6 Jun. 2006
双前桥重型汽车转向液压助力缸的设计
李仲奎1 ,
摘
张代胜1 ,
沈国清1 ,
Abstract: T he w o rking char act eristics o f dual pow er cy linder in t he st eering syst em of double - f ront - axl e heavy t rucks ar e analy zed. T he m at hematical models of tw o pow er cylinders are est ablished. T he main paramet er s of t he subsidiar y pow er cylinder are st udied, including the calculat ion lo ad, t he int ernal diam et er o f t he cylinder, t he diam et er of t he pist on rod, t he pist on st roke and the shell t hickness of the cylinder. T he design of t he m ain pow er cy linder is descr ibed. T he adapt abilit y and reusabilit y of the m et hod are proved by a real heavy t ruck. Key words: heavy t ruck; double fro nt ax le; m ain pow er cylinder; subsidiary pow er cy linder 近年来, 随着物资流量的迅速猛增 , 市场对重 型汽车的需求大大提升。关于重型汽车的设计, 不仅要考虑其轴荷限制, 也要考虑结构可行, 简便 易行的方法是增加轴数。于是, 双前桥车就成了 重型车发展的新趋势。双前桥重型汽车的转向机 构与单前桥重型汽车有着较大的差异 , 采用了较 为复杂的双摇臂机构 , 对应着动力转向系统采用 2 个动力缸作用的方式 , 如图 1 所示。这样 , 对动 力缸的设计也就增加了难度。为了保证双前桥车 转向灵敏、 操纵轻便 , 本文给出了简单而又适用的
供的 , 所以设计转向器动力缸 , 如图 3 所示的尺寸 时, 主要考虑的是第 1 桥上; m i 时, 采用高登 # 拉金公式 计算 , 即 Fk = A L 2 1 + 16 @ ( ) i dp fA
[ 2]
图3
转向器动力缸结构图
3. 1
转向器动力缸直径的确定 转向器动力缸结构类似于单前桥汽车的整体
4
式动力转向器的结构 , 在确定动力缸的尺寸时, 需 要首先对转向螺母进行受力分析, 其受到的作用 力主要有 4 个 , 可得出下面的关系式 F oc + F f - F p - F = 0 其中 , F oc 为由转向车轮的转向阻 力矩所确定的 作用于齿扇上的圆周力; F f 为活塞与缸筒间的摩 擦力 ; F p 为由转向盘切向力所引起的作用在活塞 上的轴向力; F 为高压油液对活塞的推力。 其中 F oc = MR R w icp G c
第 29 卷 第 6 期 2006 年 6 月
合肥工业大学学报( 自然科学版) JO U RN AL O F H EFEI U N IV ERSIT Y OF T ECH N OL O GY
Vol. 29 No . 6 Jun. 2006
双前桥重型汽车转向液压助力缸的设计
李仲奎1 ,
摘
张代胜1 ,
沈国清1 ,
Abstract: T he w o rking char act eristics o f dual pow er cy linder in t he st eering syst em of double - f ront - axl e heavy t rucks ar e analy zed. T he m at hematical models of tw o pow er cylinders are est ablished. T he main paramet er s of t he subsidiar y pow er cylinder are st udied, including the calculat ion lo ad, t he int ernal diam et er o f t he cylinder, t he diam et er of t he pist on rod, t he pist on st roke and the shell t hickness of the cylinder. T he design of t he m ain pow er cy linder is descr ibed. T he adapt abilit y and reusabilit y of the m et hod are proved by a real heavy t ruck. Key words: heavy t ruck; double fro nt ax le; m ain pow er cylinder; subsidiary pow er cy linder 近年来, 随着物资流量的迅速猛增 , 市场对重 型汽车的需求大大提升。关于重型汽车的设计, 不仅要考虑其轴荷限制, 也要考虑结构可行, 简便 易行的方法是增加轴数。于是, 双前桥车就成了 重型车发展的新趋势。双前桥重型汽车的转向机 构与单前桥重型汽车有着较大的差异 , 采用了较 为复杂的双摇臂机构 , 对应着动力转向系统采用 2 个动力缸作用的方式 , 如图 1 所示。这样 , 对动 力缸的设计也就增加了难度。为了保证双前桥车 转向灵敏、 操纵轻便 , 本文给出了简单而又适用的
汽车转向器液压助力系统设计--开题报告
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。
液压助力转向系统设计计算的一般方法
液压助力转向系统设计计算的一般方法作者：王赛来源：《中国科技博览》2017年第35期[摘要]转向系统是汽车底盘的重要组成部分，其性能直接影响汽车安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性；本文以齿轮齿条式液压助力转向系统为例，来说明液压助力转向系统的一般设计、计算流程。
[关键词]液压助力转向；系统设计；计算中图分类号：U463.44 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0303-011 转向系统概述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。
2 转向系统种类转向系统按动力来源可分为机械转向系统和动力转向系统；其中动力转向系统又分为电动助力转向系统和液压助力转向系统。
机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构（方向盘）、转向器、转向传动机构三大部分组成。
电动助力转向系统通过电机驱动转向器或转向管柱，实现转向助力。
液压助力转向系统动力来源于发动机，以液压泵对液压油实现驱动，进而实现转向助力。
3 方案选择3.1 系统组成转向系由转向盘、转向管柱、转向传动轴、转向器总成等组成。
3.2 转向盘转向盘一般采用3～4根轮辐、骨架为镁铝合金，根据总布置、造型要求选取转向盘直径。
由于转向管柱与转向器的输入轴不在同一轴线上，故在转向管柱下端及转向传动轴两端的联接方式均采用万向节。
3.4 转向器本车选用齿轮齿条转向器带横拉杆总成，转向器侧面输入，两端输出，且位于前轴前方，前置梯形（见图1）。
4 转向系统的匹配选型设计所需参数如表1。
4.1 转向器的设计选型⑴动力油缸作用力动力油缸作用力F的大小由所需的转向力矩决定，根据动力油缸到转向轮的传递梯形尺寸，及静态原地转向时的阻力矩Mr，可计算得F。
静态原地转向阻力矩Mr一般采用半经验公式、雷索夫公式、塔布莱克公式、经验公式，4个数值取算数平均值。
半经验公式：雷索夫公式：塔布莱克公式：其中轮胎接地面积经验公式：⑵动力油缸内径D动力油缸内径根据下式进行计算：⑶动力转向器选型根据计算所得动力油缸作用力F和动力油缸内径D，参照供应商数据，选用合适转向器。
汽车电动液压助力转向系统的仿真分析
等行车信息判断行车状态 ， 对各执行机构输出相应 的 指令 ， 控 制 电动 油泵输 出相 应 流 量 的油 液 以驱 动液 压
动力 缸 提供符 合行 车工 况 的转 向助力 。 当转 向盘 停止 转动 ， 动 力缸 暂 时还能 继续 工作 ， 导致 转 向齿 轮继 续转 动， 使扭 杆变 形减 小 ， 直 到 恢 复 自由状 态 ， 此 时 转 阀 回
（ Ｎ Ｊ Ｚ Ｙ１ ２ １ ０ ９ ）
阀， 经回油管路流回储油罐 ， 系统不工作 。
转 动 转 向盘 时 ， 在 转 向操纵 力矩 和路 面 阻力矩 的
作者简介 ： 谭心 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 女， 山东文登 人 ， 副教授 ， 硕士， 主 要从事液压技术方 面的科研和教学工作 。
Ｅ Ｈ Ｐ Ｓ由机 械 装 置 、 液 压 装 置 和 电 气 装 置 三 部 分
组成 ， 如图１ 所示 。机械装置主要有转 向盘 、 转向轴 、
扭杆 、 齿 轮齿 条转 向器 和转 向拉 杆 。液 压 装 置 主 要有 油泵 、 储 油罐 、 液压管路、 单 向阀 、 限压 阀 、 转 阀和 液压 动力 缸 。 电气装 置 主要有 车速 传感 器 、 转矩传 感 器 、 电 子控 制 单 元 （ Ｅ Ｃ Ｕ） 和 直 流 伺 服 电 动 机 。其 中转 阀 阀 芯 的上 端 和 下 端 分 别 通 过 销 与转 向轴 和 转 向齿 轮 连 接， 转 阀 阀套 与转 向齿 轮 固结 为一体 。
到 中位 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ７ － ０ ９
汽车直线行驶时， 方向盘处于 中间位置 ， 扭矩传感
器检 测不 到转 向盘 的操 纵 力矩 ， 这时 Ｅ Ｃ Ｕ控 制 电动机 低速转动， 输 出的油液极少 ， 几 乎 是 无 压 力 地 通 过 转
汽车液压动力转向器试验台测控系统设计与开发
汽车液压动力转向器试验台测控系统设计与开发摘要:随着科学技术的发展,我国人民生活水平的日益提高,越来越多的人开始重视汽车的开发研究。
众所周知,车辆液压助力转向器实验台也是目前实现了车辆的相应技术研究开发与性能试验等工作能力的一个主要试验装置,该试验设备装置的成功问世也为开发车辆技术提供了对相关的汽车部件参数的科学合理的选择方法和对新能源车辆参数的配置优化等技术方面有力的支撑保证,不仅是如此,试验台装置还在很大一定的程度意义上也提高到了相关车辆技术的研究开发效益。
关键词:汽车液压动力转向器测控系统研究试验台开发引言发展节能新车市场业已被上升至为一项国家战略,对于进一步减轻汽车行业环保污染与企业能耗压力,促进我国汽车行业的转型与升级,有着其重大意义。
但目前中国的汽车行业发展还仅仅处在一个刚开始起步的阶段,科技水平并不十分领先,在关键整车零部件以及一些重要汽车零配件产品的研究开发设计与批量试生产的过程发展中技术瓶颈突出。
车辆试验台系统的最终控制系统建立,可以被直接地用于完成对试验车辆整机零件总成及其他关键零部件总成等部件进行的安装调试、标定检验和车辆其他零部件各项及整机特性参数的试验检测,进而可以大幅地缩短汽车整机零部件测试装配与调试标定等的工作时间点和人员工作量,减少了风险投入与成本。
一、试验台基本结构汽车试验台系统主要由汽车机械部分系统与汽车测控仪表系统二部分构成。
车辆试验台系统是一个相当复杂庞大的试验系统,它设计不复杂但却需要能够模拟各种车辆的不同工况的正常行驶的工况条件和车辆工作的模式,同时还能够用来对各种车辆的重要的零件性能进行检测。
试验台项目建设初期的主要目标将是建立一个完全可以独立实现的新能源汽车试验研究的综合平台,涵盖了混合电动力、纯混合电动、燃料电池汽车以及纯电动混合汽车中的电控混合电驱动转向系统、复合制动系统技术以及汽车核心底盘动态控制等技术方面的试验研究开发与试验。
试验台由控制器、发动机、开关磁阻电动机、电源、电磁离合器、自动变速器、车轮、ABS制动器、齿轮减速器、直流电力测功机、惯性飞轮和传感器等组成。
汽车全液压式转向机构优化设计
维普资讯
汽 车 全 液 压 式 转 向 机 构 优 化 设 计
１ 京科技 大 学土木 与环 境 工程 学院 北
摘
２天 津 工程 师 范 学院汽 车工程 系 张
蕾 张 文 明 、
要 ：利用 动力学分析软件 Ａ Ａ ，从汽车转 向运 动学出发 ，对 Ｓ Ａ ５０自卸式 汽车 全液压转 向机 构进 Ｄ ＭＳ Ｇ ３５
响汽车的转向性能 。车辆转 向时，内侧车轮被迫沿
着 比外侧 车轮 小 的弧 线 行 进 。如 果 ２转 向臂 平 行 ，
那么转向时 ２ 前轮也将保持平行 ，这必然引起轮胎 滑 移 。因此 ，转 向梯形 应使 汽 车在转 向时 ２前 轮产
生 不 同的转 向角 ，２ 轮 沿 着各 自的弧线 滚 动 ，同 前
ｓｅ ｒ ｇ ｍｅ ｈ ｎｓ ｉ ｃ ｍｐ ｔ ｉ ｃａｉ ｎ ｍ ｏ ￣ ｓ
ｐｅｅ ｔ ． ｒｓ ｎｅ ｄ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｔ ｃ ； ｓ ｒ ｃ ａ ｉ ； ｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔｍ； ｏ ｔ ｌｄ ｉ ｙ ｒ ｓ ｒ ｋ ｔ ｉ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｕ ｅ ｎ ｇ ｍ ｙ ｒｕ ｉ ｓ ｓ ｃ ｅ ｐｉ ｅ ｇ ｍａ ｓ ｎ
（）转 向臂长 ２ 在转 向梯形设计 中要考虑最小传动角的约束 。 最小传动角是指转向梯形臂与横拉杆所夹的最小锐 角。此角过小会使杆件的作用力臂短而受力过大 ， 还会使杆件接近转动 “ 死点” ，影响正常使用。因 此本文 以最小传动角约束转 向臂 的长度。最小传动 角要求大于 ３￣ ０。最小传动角为 ＝ａ ｃ￥ （（一Ｍｅｓ （ ＋Ａ） ＋２ ｏＯ一 ｌｏ ￣ ｏ Ｍｃｓ ２ ｃｓ０ Ｌ ｏ２ ）／ （ 一２ ｃｓ ） Ｍ Ｌ ｏＯ ） （） ２
实 际车辆 转 向机构 由等腰 梯形 机 构近似 地实 现 式 （）的理想 内外 转角 之 间的关 系 。 １ １２ 转 向机构 的设计变 量 ． 转 向梯 形机 构 的梯形 底 角 、转 向臂长直 接影 响 汽车 的转 向性 能 ，因此 设计 变量选 择 为梯形 底 角和 转 向臂 长度 。 （）梯形 底 角 １ 根 据经 验公 式 ，转 向梯 形底 角应 满足 ０＝ｔ 一 ａ １ ｎ
汽 车 全 液 压 式 转 向 机 构 优 化 设 计
１ 京科技 大 学土木 与环 境 工程 学院 北
摘
２天 津 工程 师 范 学院汽 车工程 系 张
蕾 张 文 明 、
要 ：利用 动力学分析软件 Ａ Ａ ，从汽车转 向运 动学出发 ，对 Ｓ Ａ ５０自卸式 汽车 全液压转 向机 构进 Ｄ ＭＳ Ｇ ３５
响汽车的转向性能 。车辆转 向时，内侧车轮被迫沿
着 比外侧 车轮 小 的弧 线 行 进 。如 果 ２转 向臂 平 行 ，
那么转向时 ２ 前轮也将保持平行 ，这必然引起轮胎 滑 移 。因此 ，转 向梯形 应使 汽 车在转 向时 ２前 轮产
生 不 同的转 向角 ，２ 轮 沿 着各 自的弧线 滚 动 ，同 前
ｓｅ ｒ ｇ ｍｅ ｈ ｎｓ ｉ ｃ ｍｐ ｔ ｉ ｃａｉ ｎ ｍ ｏ ￣ ｓ
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（）转 向臂长 ２ 在转 向梯形设计 中要考虑最小传动角的约束 。 最小传动角是指转向梯形臂与横拉杆所夹的最小锐 角。此角过小会使杆件的作用力臂短而受力过大 ， 还会使杆件接近转动 “ 死点” ，影响正常使用。因 此本文 以最小传动角约束转 向臂 的长度。最小传动 角要求大于 ３￣ ０。最小传动角为 ＝ａ ｃ￥ （（一Ｍｅｓ （ ＋Ａ） ＋２ ｏＯ一 ｌｏ ￣ ｏ Ｍｃｓ ２ ｃｓ０ Ｌ ｏ２ ）／ （ 一２ ｃｓ ） Ｍ Ｌ ｏＯ ） （） ２
实 际车辆 转 向机构 由等腰 梯形 机 构近似 地实 现 式 （）的理想 内外 转角 之 间的关 系 。 １ １２ 转 向机构 的设计变 量 ． 转 向梯 形机 构 的梯形 底 角 、转 向臂长直 接影 响 汽车 的转 向性 能 ，因此 设计 变量选 择 为梯形 底 角和 转 向臂 长度 。 （）梯形 底 角 １ 根 据经 验公 式 ，转 向梯 形底 角应 满足 ０＝ｔ 一 ａ １ ｎ
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液压助力转向系统是汽车转向系的一种重要类型，由多个关键部分组成，包括转向器、动力转向机构、分配阀以及液压系统等。这些部分协同工作，通过液压原理实现转向助力功能。转向器作为系统的核心，其方案选择和结构形式对系统性能至关重要。动力转向机构布活性和稳定性。分配阀则负责合理调控液压油的流向和压力，保障转向过程中的平稳性和响应速度。液压系统作为动力源，其工作原理基于液体的不可压缩性和流动性，通过油泵产生压力，驱动液压油在管路中循环，从而为转向器提供助力。整个液压助力转向系统的设计旨在提高驾驶的舒适性和安全性，降低驾驶员的操纵力度，使转向更为轻便、灵活。