编号：K01H-PD-DP-007转向系统计算报告
项目名称：K01H
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批准：
1 日期：一
1
东风小康汽车有限公司2012 年6月
目录
1 概述 (1)
2 与转向系统相关的整车参数（测量数据） (1)
3 最小转弯半径 (2)
3.1 转向梯形分析： (2)
3.2 最小转弯半径确定 (3)
4 转向系载荷的确定 (3)
4.1 原地转向阻力矩 (3)
4.2 车轮回正阻力矩 (4)
4.3 转向系角传动比 (4)
4.4 不带助力时作用在转向盘上的力 (4)
5 转向管柱布置校核 (5)
5.1 标杆车转向管柱布置角度 (5)
5.2 转向管柱角速度及力矩波动计算 (5)
6 结论 (8)
参考文献 (8)
1概述
K01H转向管柱为角度不可调式管柱，转向机采用结构简单、布置容易的齿轮齿条式转向机。转向盘采用软发泡四辐式，轮辐中间有一块大盖板，打开时可拆装调整转向盘。在进行转向系统设计时需要考虑整车各方面的因素。结构参照下图。
2与转向系统相关的整车参数（测量数据）
表1转向系统参数
基本参数单位数值
轴距L mm 2760
空载时主销距K1 mm 1224.3
满载时主销距K2 mm 1244
空载前轴何G1 kg 510
满载前轴荷G2 kg 645
方向盘外径mm 365
方向盘总圈数1 4.3
空载内轮最大转角B 1 deg 38.3
空载外轮最大转角a 1 deg 35.3
满载内轮最大转角B2 deg 38.4
满载外轮最大转角a 2 deg 35
空载时主销偏置距C1 mm 23.1
满载时主销偏置距C2 mm 22.7
四轮定位参数
主销内倾角deg 空载8.5 满载9.4
主销后倾角deg 空载3.1 满载3.3
车轮外倾角deg 空载2.44 满载1.61
前轮前束deg 空载0.08 满载-0.19
图1转向系统
前轮胎规格有两种，
参数分别为：
①165/70R14-81T,轮辋偏置距为35mm,负荷下静 半径为268mm ，滚动半径285mm,满载下前胎充气压力260KPa 。②155R13LT,轮辋偏置 距为35mm ，负荷下静半径为274mm ，滚动半径292mm,满载下前胎充气压力300KPa 。
3最小转弯半径
3.1转向梯形分析：
无论那种转向梯形机构，都是尽可能满足汽车转弯时，全部轮子绕一瞬时中心在不同 的圆周上做纯滚动运动。即要求内外轮的转角关系满足
ACKERMA S 论。实际受离心力、
轮胎侧偏的等影响，很难满足 ACKERMA 理论。实际现代汽车转向梯形机构只能近似地去 保证。
根据阿克曼（ACKERMANL 何关系：
ctg ： = ctg ： K
L
式中，K ——两侧主销轴线与地面交点之间的距离；
L --- 车轴距。
经过使用CATIA 软件模拟分析的数据，作出的 Ackerman Ratio 比较曲线和最大内、外 轮转角曲
线如下：
因为只有当内外轮满足 ACKERMA 理论时，内、外轮的万向和行进万向一致，各轮才 不发生侧滑，因此在曲线图上，外轮的实际转角和理论转角曲线尽可能的接近。我们可以 看出：
在中间常用的转角范围内，外轮的实际转角和理论值的比较接近。
50
嗖U
—
rl 1 1 ■
-40
-30
-20 10 20 30 40 50
——持合A ckn a 诀霍的外轮转栢
外轮转角与内轮转角相尊 血1只外轮转甬（空载） 腕1H 外轮转角他〉
內外轮转莆关系
3.2最小转弯半径确定
1 )按外轮最大转角a
Rn in =(R i +R ；)/2=5144.1mm~ 5.1m Rn in =(R i +R)/2=5177.2mm~ 5.2m 4转向系载荷的确定
4.1原地转向阻力矩
汽车在沥青或者混凝土路面上的原地转向阻力矩采用下面的经验公式计算：
( 1)
3 P
式中，M r --------- 转向阻力矩(N ・mr)
f ――轮胎和路面间的滑动摩擦系数，f =0.7 ;
G ——前轴重量，空载 G 1=510X 9.8=4998N,满载 G 2 =645X 9.8=6321N;
p ——轮胎气压，p =0.26MPa (165/70R14-81T), p =0.3MPa (155R13LT)。 将表1参数带入公式(1),可得：空载 M r =161690.5N ・mm( 165/70R14-81T);
M r =150525.7N- mm( 155R13LT);
满载 M r =229968.7N - mm( 165/70R14-81T);
M r =214089.2N- mm( 155R13LT)。
空载：Ri=L/sin a 1+C 仁2760/sin35.3 ° +23.1=4798.2mm 满载: R i =L/sin a 2+C2=2760/sin35 ° +22.7=4834.6mm
2)按内轮最大转角
空载:
满载:
1
二)2
K 12
严]2 C 1 sin 「 tan -1
=5490mm
1
R 2 =[( —)2
K^ 亍2
・]2 . C 2 sin P 2
tanP 2 =5519.7
R 2 =[(
空载最小转弯半径 满载最小转弯半径
