转向纵拉杆、转向垂臂、球头销强度校核
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关于转向纵拉杆、转向垂臂、 球头销强度校核规范(设计参考)一、转向传动机构设计总体要求转向垂臂、转向节臂和梯形臂由中碳钢或中碳合金钢如35Cr 、40、40Cr 和40CrNi 用模锻加工制成。
多采用沿其长度变化尺寸的椭圆形或矩形截面以合理地利用材料和提高其强度与刚度。
转向垂臂与转向垂臂轴用渐开线花键联接,且花键轴与花键孔具有一定的锥度以得到无隙配合,装配时花键轴与孔应按标记对中以保证转向垂臂的正确安装位置。
转向垂臂的长度与转向传动机构的布置及传动比等因素有关,一般在初选时对小型汽车可取100~150mm ;中型汽车可取150~200mm ;大型汽车可取300~400mm 。
转向传动机构的杆件应选用刚性好、质量小的20、30或35号钢(低碳钢)的无缝钢管制造,其沿长度方向的外形可根据总布置的需要确定。
转向传动机构的各元件间采用球形铰接。
球形铰接的主要特点是能够消除由于铰接处的表面磨损而产生的间隙,也能满足两铰接件间复杂的相对运动。
在现代球形铰接的结构中均是用弹簧将球头与衬垫压紧。
横拉杆左右边杆外端的球形铰接应作为单独组件,组装好后以其壳体上的螺纹旋到杆的端部,以使杆长可调以便用于调节前束。
球头与衬垫需润滑,并应采用有效结构措施保持住润滑材料及防止灰尘污物进入。
球销与衬垫均采用低碳合金钢如12CrNi3A 、18MnTi 或40Cr 制造,工作表面经(高频常用)渗碳(慢时间长)淬火处理,渗碳层深1.5—3.0mm ,表面硬度HRC56—63,允许采用中碳钢40或45制造并经高频淬火处理,球销的过渡圆角处则用滚压工艺增强。
球形铰接的壳体则用钢35或40制造。
为了提高球头和衬垫工作表面的耐磨性,可采用等离子或气体等离子金属喷镀工艺。
二、转向纵拉杆、转向垂臂、球头销校核规范(一)纵拉杆校核规范纵拉杆应有较小的质量和足够的刚度。
纵拉杆的形状应符合布置要求,有时不得不做成弯的,这就减小了纵向刚度。
拉杆用20、30或40钢无缝钢管制成。
拖拉机转向系统的调整拖拉机出厂前,转向系统的各个间隙都已调整正确,通常在使用时不需要调整。
当使用一段时间或在保养时,应对以下部位进行检查和调整。
一、前轮前束的检查调整由于拖拉机在使用过程中,轮毂轴承和横拉杆球头会逐渐磨损,达到一定磨损量后,将使前轮前束发生变化,影响方向操纵的稳定性,使轮胎和转向机件产生不正常磨损,因此,应定期检查调整前轮前束。
调整方法为:将拖拉机停放在平地上,方向盘居中位置(将方向盘从最左位置转到最右位置,并记下方向盘所转的圈数,然后从最右位置退回上述圈数的一半,既是方向盘的居中位置),分别调节左右拉杆接头长度(此时一边转向拉杆的伸长量等于另一边转向拉杆的缩短量),在前轮轴线同一高度上且从轮胎宽度的中间处,测量两前轮前端和后端的距离,使其差值在3~15 mm范围内。
二、前轮轴承间隙的检查调整正常前轮轴承轴向间隙为0.05~0.15 mm,在使用过程中,因轴承磨损,间隙增大,如不及时调整,轴承容易损坏。
检查时,先使前轮离开地面,按前轮轴线方向推移,看其活动量大小,如果移动量达到4 mm时就应进行调整。
调整时,应将前轴支起,使前轮轴承不受负荷,拆下轮壳盖,拔下开口销将螺母拧紧,然后退回1/6~1/5圈,最后装好开口销,再装上轴承盖即可。
三、机械转向系统的检查调整在拖拉机方向盘使用过程中会有磨损,当方向盘自由行程超过30°时,就应进行调整。
调整前,应首先检查前轮轴承、转向主销与衬套间的间隙,若间隙过大应予消除。
检查纵向拉杆、转向垂臂和转向节臂是否变形、松动,如有应予消除,然后再进行如下调整。
1.球头销与座配合的调整。
前后移动纵拉杆,如有明显的晃动,说明其配合间隙过大,应进行调整。
调整时先取出开口销,再将密封盖拧到底,然后退回1/4~1/2圈,这时球头销应能转动自如,然后装回开口销。
2.转向器轴止推轴承的调整。
止推轴承间隙大将引起转向器轴的轴向窜动,检查时用手握住方向盘,并沿轴向推拉,当轴向间隙过大时,就拆下方向盘,松开锁紧螺母,再拧紧调整螺母,一边拧螺母一边转动转向器轴,当拧到没有间隙并有稍微的阻力时为止。
ICS点击此处添加中国标准文献分类号Q/FD 北京福田戴姆勒汽车有限公司企业标准Q/FD XXXXX—XXXX汽车转向桥系统横拉杆总成结构、性能要求及台架试验方法点击此处添加标准英文译名点击此处添加与国际标准一致性程度的标识文稿版次选择2016-XX-XX发布2016-XX-XX实施目录前言 (III)汽车转向桥系统横拉杆总成结构、性能要求及台架试验方法 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 横拉杆零部件尺寸及结构要求 (3)4.1 球接头总成尺寸及螺纹 (3)4.2 横拉杆与球接头总成螺纹连接精度 (3)4.3 横拉杆总成紧固装置结构技术要求 (3)4.4 转向横拉杆卡箍螺栓螺母技术要求 (4)5 转向横拉杆总成装配技术要求 (4)5.1 装配技术要求 (4)5.2 横拉杆球头防尘罩装配密封要求 (4)5.3 横拉杆总成润滑介质要求 (4)5.4 外观及防护要求 (4)6 台架试验项目 (5)7 台架试验设备及条件 (6)8 台架试验方法 (6)8.1 球接头相关试验 (6)8.1.1 球接头总成最大摆角测定 (6)8.1.2 球接头总成摆动力矩T1测定 (6)8.1.3 球接头总成旋转力矩T2测定 (7)8.1.4 最大轴向位移量δ1测定 (8)8.1.5 最大径向位移量δ2测定 (8)8.1.6 球销锥面配合面积检测 (9)8.1.7 球接头总成球销拔出力 (9)8.1.8 球接头总成球销压出力 (9)8.1.9 球接头总成常温耐久性试验 (10)8.1.10 球接头总成高温耐久性试验 (10)8.1.11 球接头总成低温耐久性试验 (11)8.1.12 球接头总成泥水环境耐久性试验 (11)8.1.13 球接头防尘罩泥水环境耐久性试验 (12)8.1.14 球接头防尘罩臭氧环境耐久性试验 (13)8.1.15 球接头总成球销弯曲疲劳 (14)8.1.16 球接头总成盐雾试验 (14)8.2 转向直拉杆臂与转向横拉杆臂疲劳试验 (14)8.2.1 转向直拉杆臂疲劳试验 (14)8.2.2 转向横拉杆臂疲劳试验 (15)8.3 转向横拉杆总成相关试验 (16)8.3.1 转向横拉杆总成抗压强度试验 (16)8.3.2 转向横拉杆总成抗压试验 (16)8.3.3 转向横拉杆总成抗拉试验 (17)8.3.4 转向横拉杆总成拉压疲劳试验 (17)8.4 前桥转向系统试验 (17)8.4.1 前桥转向系统转向阻滞力检测试验 (17)8.4.2 前桥转向系统综合疲劳试验(等原顺法) (18)9 台架试验损坏判定标准 (19)10 转向横拉杆计算 (19)10.1 转向横拉杆强度计算 (19)10.2 转向横拉杆稳定性计算 (19)前言本标准是结合北京福田戴姆勒汽车有限公司中重卡研发经验和行业标准,对汽车转向横拉杆总成及其相关零部件的台架试验项目、试验方法、性能要求以及转向横拉杆计算方法进行明确规定而编写的企业标准。
二级维护作业内容二级维护作业除完成一级维护作业项目外,结合小修对运行强度大的行驶、安全部件进行解体、清洁、润滑、检查和调整作业,并拆检轮胎,进行轮胎换位,对有故障的总成部件进行解体维修维护。
以达到改善润滑条件,减少机械件磨损,保证车辆技术状况良好,防止事故发生。
其主要作业项目:一、发动机、离合器1.检查机油压力,按里程更换机油,更换滤清器芯。
2.检查发动机燃油(燃气)供给管路,视情更换滤清器。
3.燃气发动机调整火花塞间隙。
4.检查发动机的工作状况,视情调整发动机点火正时或喷油正时。
5.检查水泵、风扇离合器、风扇叶片以及传动皮带的工作状况。
6.检查曲轴轴向间隙,视情调整气门间隙,紧固气缸盖、进排气歧管、消声器螺栓、螺母,并检查其衬垫完好状况。
7.检查离合器的工作状况,调整分离轴承间隙、踏板自由行程。
二、底盘部分1.检视变速器外部是否漏油,察听齿轮异响,并检查其操纵机构工作状况,视情更换润滑油,紧固螺栓、螺母。
2.检查传动轴轴承松旷情况,视需拆检万向节,润滑传动轴轴承、花键等。
3.拆检转向横直拉杆,对转向节、转向杆、垂臂、横直拉杆球头销进行检查(探伤)。
检查主销与转向节的配合情况,并进行润滑。
4.检查方向机和助力泵工作情况,调整方向盘的转动量、添加或更换转向液压油。
5.检查转向节轴径、螺纹的变形、磨损情况。
测量、调整前束。
6.拆检、清洁、调整和润滑前后轮毂轴承、制动凸轮轴。
检查制动蹄、磨擦片、回位弹簧,制动分泵的技术状况。
调整制动间隙、制动踏板的自由行程。
7.检查减速齿轮和轴承的技术状况,按规定更换齿轮油,坚固螺栓、螺母。
8.检查半轴和半轴套管的变形、松旷及花键、螺纹的磨损情况。
9.检查悬挂、平衡臂、气囊、减震器等机构的工作状况。
10.检查制动总泵。
检查空气压缩机、控制阀、继动阀、缓速器等制动装置及制动管路的密封及工作情况。
11.检查驻车制动器的工作情况。
12.检查车架、车身、座椅、车门损伤、变形情况,检查车内应急门、逃生窗等附属设施设备工作情况。
目录1. 概述 (2)2.转向运动校核 (2)3. 转向运动分析结果及总结 (9)参考文献 (10)1.概述转向系是汽车上的重要总成,汽车在行驶过程中需要不断的变化运动方向,如果转向失控的话,将会造成严重的交通事故。
因此转向系统既是安全件又是关键件,在整车设计过程中,必须验证转向系统布置空间的合理性。
转向拉杆通过球铰与转向节臂连接,在前悬架的不断运动过程中,引起转向节臂、转向拉杆的不断运动,为了保证可靠转向,需要对转向运动进行分析。
下面对XX车型转向运动进行分析,对其空间布置进行校核。
2.转向运动校核根据转向器的相关参数,转向器的行程为xx mm,将此参数输入到包括转向器、转向拉杆及车轮的机构中,可得内外轮转向角(满载状态)分别为XX º、XX º。
2.1 转向盘与相邻部件间隙校核1)转向管柱下极限时转向盘与驾驶员座椅的最小间隙为158.5mm,如图1:图12)转向盘与组合开关护罩的最小间隙为5.0mm,如图2:图22.2 转向系统与仪表板系统间隙校核1)转向管柱下极限位置时转向电机与仪表板管梁的最小间隙为14.0mm,如图3:图32)转向管柱上极限位置时转向控制器与管梁上制动踏板安装支架最小间隙为10.9mm,如图4:图43)转向管柱上极限位置时转向控制器与管梁上管柱安装支架的最小间隙为5.6mm,如图5:图52.3转向系统与制动踏板总成、油门踏板总成的间隙校核:1)转向管柱上极限位置时转向传动轴固定螺栓与制动踏板臂运动过程中的最小间隙为16.0mm,如图6:图62)转向管柱上极限位置时转向管柱下安装支架与制动踏板支架最小间隙为18.3mm,如图7:图73)转向管柱下固定螺栓与制动踏板臂(初始位置)的最小间隙为10.5mm,如图8;图84)转向管柱下极限位置时转向管柱下安装支架固定螺栓与制动踏板臂(初始位置)最小间隙为16.9mm,如图9;图95)转向传动轴与油门踏板的最小间隙为33.1mm,如图10:图106)转向传动轴防尘罩与油门踏板安装支架最小间隙为6.1mm,如图11:图112.4 转向拉杆与周边间隙校核1)转向拉杆球头座与轮辋的最小间隙为29.2mm(上极限左转极限位置),如图12:图122)根据CAE的运动分析结果,转向拉杆与传动轴的最小间隙为64.9mm(上极限左转极限位置),如图13:图133)根据CAE的运动分析结果,转向拉杆与横向稳定杆的最小间隙为14.0mm(下极限左转极限位置),如图14:图142.5 转向系统与其他相关部件间隙校核1)转向器与动力总成的最小间隙为19.2mm,如图15所示:图152)转向管柱上极限位置时转向电机与空调诱风管的最小间隙为17.2mm,如图16:图162.6 转向管柱、转向传动轴及转向机输入轴夹角校核转向管柱调节角度为2.8°,设转向管柱与转向传动轴夹角为α,转向传动轴与方向机输入花键轴夹角为β。