转向管柱相关知识

前 言本标准是对汽车行业标准ZB／T T36 014一90《汽车用转向管柱上组合开 关技术条件》进行的修订。

原标准在内容和结构上基本上是成功的，本次修订在原标准的基础上，对 使用过程中发现问题的部份内容作适当修改、完善。

以日本标准JISD1605一1988《汽车用转向信号开关的性能》及JISD1601 一1990《汽车部件振动试验方法》为主要参照对象对标准进行了修改。

本标准格式按GB／T1.1～1993《标准化工作导则第1单元：标准的起草与 表述规则第1部分：标准编写的基本规定》要求编写。

修订的主要内容说明如下：关于振动试验问题，原标准引用ZB T35 001，在执行过程中发现不合理之 处，经专题研究及验证工作，现决定按日本标准JIS D1605一1988及JIS D1601 一1990规定修订。

外形尺寸检查，明确为“对使用性能有直接影响的外形、安装及连接尺寸”。

对转向柱锁技术条件和试验方法明确了相关标准。

考虑批量生产的特点，取消了出厂检验的绝缘电阻检查项目，在型式检验中 进行。

本标准由机械工业部汽车工业司提出。

本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。

本标准由华阳电工厂负责起草。

本标准主要起草人：夏永忠。

本标准从生效之日起代替ZB/T T36014一90。

中华人民共和国汽车行业标准 QC／T 218一1996汽车用转向管柱上组合开关技术条件 代替ZB／T T36 014 一901 范围本标准规定了汽车用转向管柱上组合开关的技术要求、检验规则和试验方 法等。

本标准适用于安装在汽车转向管柱上的组合开关（以下简称“组合开关”)。

2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

在标准 出版时，所示版本为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用 下列标准最新版本的可能性。

GB2423.4一81电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验 方法GB 2423.17一81电工电子产品基本环境试验规程试验ka：盐雾试验方 法GB 2828一87逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB 4094—94汽车操纵件指示器和信号装置的标志JB 2864—81汽车用电镀层和化学处理层ZB T36 009一89汽车电器接线柱标记QC／T 29028一91汽车用带点火开关的转向柱锁性能试验方法QC／T 29029一91汽车用带点火开关的转向柱锁技术条件3 定义本标准采用下列定义：3．1 转向管柱上组合开关安装在汽车转向管柱上，由两个以上用以控制汽车的灯光、信号、操纵电器 等部件的开关组成的装置。

凯美瑞方向机管柱缓冲齿轮更换教程
凯美瑞方向机管柱缓冲齿轮更换教程：
1. 首先，确保车辆处于安全停放状态，切断车辆电源。

2. 打开车辆前引擎盖，用扳手或皮带扳手拆下电瓶的负极连接螺栓，松开接地线。

3. 检查方向机缓冲齿轮的位置，通常位于方向机管柱顶部。

使用扳手或扭力扳手拆下缓冲齿轮上的定位螺栓。

4. 将旧的缓冲齿轮从方向机管柱上拆下。

5. 将新的缓冲齿轮放置到方向机管柱上。

6. 用扳手轻轻拧紧缓冲齿轮上的定位螺栓，确保其安全固定到位。

7. 再次检查缓冲齿轮的位置，确保其正确安装。

8. 拧紧电瓶的负极连接螺栓，确保电瓶重新连接。

9. 启动车辆，测试方向盘是否正常工作，确保缓冲齿轮已成功更换。

请注意，如果您对于汽车维修不熟悉或缺乏经验，强烈建议将此任务交给专业的汽车维修技师进行操作，以确保安全和正确性。

Vol .8No .1Mar .2011邵阳学院学报（自然科学版）Journal of Shaoyang University （Natural Science Edition ）第8卷第1期2011年3月文章编号：1672-7010（2011）01-0041-030前言汽车电动助力转向系统（Electric Power Steer,简称EPS ）是一种新型的转向系统．对EPS 转向管柱总成的碰撞安全性研究是汽车发生二次碰撞时为减少对驾驶员伤害作用而对转向管柱能量吸收性能进行的研究．本文中的EPS 的吸能机理是通过上下套管之间的相互摩擦力来吸收能量，上、下套管的过盈量不同，其吸能效果不一样[1]．在转向管柱的不完全碰撞试验中，转向管柱支撑于车身上，方向盘与转向器管柱相连，然后物体撞向转向器的轴．其碰撞力来自于驾驶员胸部的接触力．根据GB11557-1998《防止汽车转向机构驾驶员伤害的规定》，方向盘中心的位移量向后窜动量不能超过127mm ，以保证对人体伤害不至唐宁1，周廷明2，陈志刚1，李梦奇1，刘志辉1（1.邵阳学院机械与能源工程系，湖南邵阳422004；2.株洲易力达机电有限公司，湖南株洲412000）摘要：为提高电动助力转向器的转向柱的碰撞安全性能，以电动助力转向器中的上、下套管为研究对象，应用动态显式有限元方法，在A N SY S/L S-D Y N A 软件平台，对其建立模型并进行有限元分析，仿真结果表明，过盈量为0.05m m 时，转向柱的最大的Z 向位移量满足G B 11557-1998的要求．关键词：车辆工程；碰撞；转向管柱总成；有限元中图分类号：U463.99文献标识码：ACollision Analysis of Steering Column Assembly on EPSTANG Ning 1，ZHOU Ting-ming 2，CHENG Zhi-gang 1,Li M eng-qi 1,LIU Zhi-hui 1Abstract:To improve the collision safety CAE analysis of steering column on EPS,taking the upper and lower volume on EPS as the research object,this paper makes the design by the method of dynamic finite element,which is based on the ANSYS/LS-DYNA software.the model is established and then the finite element is analyzed.The results show that,when the surplus between the upper and lower volumn is 0.05mm,the maximum level of the displacement in Z direction meet the requirements of GB11557-1998．Key words:vehicle engineering;collision;steering column assembly;finite element收稿日期：2010-12-20作者简介：唐宁（1983-），男，湖南郴州人，邵阳学院机械与能源工程系助教,硕士，从事汽车碰撞及结构CAE 分析.E-mail:shijian138@ ．EPS 转向管柱总成碰撞性能分析（1.Department of Mechanical and Energy Engineering ，shaoyang University,Shaoyang ，Hunan 422004；2.Zhuzhou Elite Electro Mechanical Co.Ltd ，Zhuzhou 412000）于过大.故可以以套管轴线的位移量作为改进的依据.原EPS转向管柱总成试验后轴向位移量在180mm左右，不满足标准，本文在对原EPS的管柱总成的几何尺寸进行改进的基础上，将转向系统看成是一个省略了方向盘，由上套管，下套管过盈装配组成的完整系统．按照汽车转向柱的碰撞试验要求，利用ANSYS/LS-DYNA软件，以改进后的结构建模并按ANSYS中模型简化的要求，对转向管柱进行了简化，建立了转向管柱有限元模型并进行结构分析，计算，计算结果表明，改进后的管柱总成吸能性能符合标准，并能有效减少碰撞时转向系统对驾驶员的伤害．1转向管柱总成的结构EPS三维模型在PRO/E软件中建立，通过IGES文件导入ANSYS,经过删除不必要的零件，得到如图1所示的转向管柱总成的三维几何模型由图1可见，转向管柱总成由上，下套管过盈配合组成，转向柱通过轴承安装在套管内．2有限元模型的建立2.1下套管的建立根据转向管柱总成的吸能机理，将转向系统看成是一个省略了方向盘，由上套管，下套管过盈装配组成的完整系统．所以忽略上下传动轴，只建立上，下套管结构．由图可见，下套管结构复杂，本文通过IGS文件导入ANSYS中做相应修改后进行网格划分．下套管直径为32mm,长为130mm，材料为Q215B,抽壳后采用Hughes-liu壳单元划分，材料模型为双线性等向强化弹塑性（BIOS）,材料参数如表1：下套管上共有12块加强筋，其中纵向为3块，周向布置4块，这是转向管柱构成过盈配合进行碰撞吸能的主要部件，加强筋的厚度不同，布置方式不同，过盈量就不同，吸收能量的大小也不同，改进后厚度都定为2mm，过盈量为0.05mm．改进后的尺寸如图2（a）(b)(c) (a)11mm×3mm;(b)19mm×3mm;(c)37mm×3mm下套管的有限元模型如图32.2上套管的建立由图1知，上套管结构分为上下两端直径不同的套管，且有很多细节结构，比如小孔，导圆，凸台等，按照ANSYS模型简化的原则，将上套管简化为直径不变的套管，通过扫略的方式直接在ANSYS中建立一个圆柱面．如图4，上套管直径为34mm,长为215mm，材料为Q215B,抽壳后采用Hughes-liu壳单元划分，材料图4上套管有限元模型Fig.4the FEM model of the upper volume邵阳学院学报（自然科学版）第8卷42表1材料参数Table1material parameters图2加强筋的尺寸Fig.2dimension of different ribs图3下套管有限元模型Fig.3the FEM model of the lower volume 图1转向管柱总成的结构Fig.1The structure of the steering column assembly唐宁1，周廷明2，陈志刚1，李梦奇1，刘志辉1：EPS转向管柱总成碰撞性能分析第1期43模型为双线性等向强化弹塑性（BIOS）,材料参数同下套管．2.3仿真模型的建立利用相对运动的观念建立仿真模型，仿真模型如图5，假设下套管冲击上套管，重物通过在下套管端部加载质量单元mass21代替，质量为45Kg．下套管的初始速度取为4420mm/s上，下套管之间采用STS接触类型，接触参数为：静摩擦系数为0.15,动摩擦系数为0.1,接触刚度罚因子0.1．计算时间设为0.04s,上套管端部固定，下套管只有Z向自由度．有限元模型如图3计算结果模型在t=0.03s时下套管完全穿过上套管，完成整个计算．y方向位移计算结果如图6第一个加强筋与上套管相作用时直径方向（Y向）的变形量如图7上，下套管轴线（Z向）的位移量如图8由图8可见，在t=0.03s时，下套管最大的位移量为125mm,即改进总成尺寸参数后套管轴向位移量降至125mm,这一结果在随后的实车碰撞试验中得到验证，证明转向管柱总成结构参数是满足设计要求的．4结论通过对EPS转向管柱总成的碰撞性能的仿真分析，尤其是通过反复试验对加强筋不同尺寸的仿真计算，得出结论如下：(1)通过改变和控制加强筋厚度可以改变上、下套管之间的过盈量，来达到提高转向管柱的吸能性能的目的．经过反复试验，最终把厚度设为2mm,此时过盈量为0.05mm,经过试验，套管轴向位移为125mm,满足标准的要求．(2)通过改变加强筋的尺寸和布置方式，可以实现转向管柱的轻量化，节省材料，降低成本．参考文献：[1]甘纯刚.C型电动转向器转向柱碰撞机理研究[D].武汉：武汉理工大学，2008.[2]白金泽.LS-DYNA3D理论基础与实例分析[M].北京:科学出版社，2004.[3]何涛，杨竞，金鑫，等.ANSYS10.0/LS-DYNA非线性有限元分析实例指导教程[M].北京：机械工业出版社，2007.[4]尚晓江，苏建宇.LS-DYNA动力分析方法与工程实例[M].北京:中国水利水电出版社，2006.图8z方向位移云谱图Fig.8The displacement in zdirection图5有限元模型Fig.5the FEMmodel图6y方向位移云谱图Fig.6The displacement in ydirection图7第一个加强筋y方向位移云谱图Fig.7The displacement in y direction of the first ribs。