SUV越野型汽车方向系设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目  录  目  录 . 1 1 绪论 . 3 车概述  . 3 车转向系概述  . 3 向系的运动分析 . 3 转向系结构分析 . 4 车整车与转向系的关系  . 6 汽车转向系的发展  . 6 第 2 章    本设计转向系总体方案分析及选择 . 8 转向系总体方案分析  . 8  拟采用的总体设计方案  . 10 第 3 章   车转向系主要性能参数 . 12 向系的效率  . 12 向器的正效率 . 12 向器的逆效率 . 13 传动比变化特性  . 14 向系传动比 . 14 力传动比与转向系角传动比的关系 . 14 转向器角传动比的选择 . 15 向器传动副的传动间隙 T . 15 向盘的总转动圈数  . 16 第 4 章   动力转向系统总成设计 . 17  机械式液压助力转向系工作原理  . 17 机械式液压助力转向系设计要求  . 18  液压助力转向机构布置方案分析选 择  . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 分配阀的结构方案分析选择  . 20 转向器的结构类型方案的分析与选择  . 21 转向机构方案分析 选择  . 22 第 5 章   循环球式转向器的设计与计算 . 24 环球式转向器主要尺寸参数的选择  . 24 杆、钢球、螺母 传动副设计  . 25 条、齿扇传动副设计  . 26 向器的计算和校核  . 31 第 6 章  转向操纵机构的设计 . 34 向盘的设计  . 34 向轴和转向管柱的结构设计  . 34 向轴上半轴计算 . 35 向轴下半轴（管）的设计计算 . 36 料销强度校核 . 36 第 7 章  转向传动机构设计 . 37 向传动机构分析  . 37 向传动机构设计  . 39 向摇臂轴和杆件的设计计算  . 41 第 8 章  动力转向机构设计 . 45 动力转向机构的要求  . 45 压式动力转向机构的计算  . 45 力转向的评价指标  . 49 结  论 . 51 致  谢 . 52 参考文献 . 53 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 绪论  车概述  全称是 文意思是运动型多用途汽车。主要是指那些设计前卫、造型新颖的四轮驱动越野车。 般前悬架是轿车型的独立悬架，后悬架是非独立悬架，离地间隙较大，在一定程度上既有轿车的舒适性又有越野车的越野性能。由于带有 的座椅多组合功能，使车辆既可载人又可载货，适用范围广。 有两大特点：一是运动性，也就是要能跑，不仅加速快、极速高，而且通用性要高，适应能力强； 二是功能多，也就是说不仅能载人，具有较强的舒适性，而且载货能力强，并具有较强的牵引能力。  根据 2010 年中国的汽车市场统计，中国以 640 万辆的巨大优势力压美国，蝉联“全球汽车产销冠军”。翻开中国车市的成绩单， 场的表现显得“特别给力”，2010 年也成为中国的“ ”。根据中汽协的统计， 2010 年中国 售 乘用车市场的份额达到创纪录的 同比增速 可见， 车在汽车市场越来越受到欢迎。  车转向系概述  驾驶员通过一套专设机构，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的角度，这套专设机构称之为汽车转向系。汽车转向系的功用就是保证汽车能够按照驾驶员的意志改变或恢复行使方向。  向系的运动分析  汽车的转向是由地面的侧向力提供向心力，并且只要当四个车轮的轴线都交于同一点如，如图 1能保证各车轮只滚动不滑动。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 图 1四轮汽车转向分析  分析图 1知，所有刚性车轮做纯滚动的条件是：   式中    侧转向轮的偏转角；  点之间的距离；   显然，外转向轮转角小于内转向轮转角。若汽车转向时，外、内侧转向轮转向角不能满足上式表达的运动关系，即汽车的四个车轮轴线不能相交于一点时，则会产生路面对汽车的附加阻力，使轮胎磨损过快，并且对汽车的行驶稳定性产生影响，高速行驶时尤为突出。为此，应精心确定转向传动机构的几何参数，使汽车转向时尽可能满足或接近上述关系。  由转向中心 o 到外转向轮与地面接触点的距离，称为汽车转弯半径。转弯半径越小，汽车转向所要的场地就越小。由图 2知，最小转弯半径 R 与外侧转向轮转角的关系为：  当外转向轮转向角达到最大值时，转弯半径最小。  转向系结构分析  一般来说，汽车转向系由 转向操纵机构，转向传动机构，转向器组成。若机械转向器与动力系统相结合，则构成了动力转向系。  （ 1）  转向操纵机构  转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节，如图 2用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果 过软，则会影响转向系的刚度。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 采用动力转向时，还应有转向动力系统。但对于中级以下的轿车和前轴负荷不超过3多数仅在用机械转向系统而无动力转向装置。  图 1转向操纵机构  12345（ 2）   转向传动机构  转向传动机构包括转向臂、转向纵拉杆、转向节臂、转向梯形臂以及转向横拉杆等。（见图 1 转向传动机构用于把转向器输出的力和运动传给左、右转向节并使左、右转向轮按一定关系进行偏转。  图 1向传动机构  12345（ 3）   转向器  机械转向器是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动（或齿条沿转向车轴轴向的移动），并按一定的角转动比和力转动比进行传递的机构。  机械转向器与动力系统相结合，构成动力转向系统。高级轿车和重型载货汽车为了使转向轻便，多采用这种动力转向系统。采用液力式动力转向时，由于液体的阻尼作用，吸收了路面上的冲击载荷，故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。  为了避免汽车在撞车时司机受到的转向盘的伤害，除了在转向盘中间可安装安全气囊外，还可在转向 系中设置防伤装置。为了缓和来自路面的冲击、衰减转向轮买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 的摆振和转向机构的震动，有的还装有转向减振器。  车整车与转向系的关系  汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。 对转向系提出的要求有：  1）汽车转弯行驶时，理想情况下全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。否则会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性；  2）汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶；  3）汽车在 任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动；  4）转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小；  5）  保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力；  6）  操纵轻便；  7）  转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小；  8）  转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构；  9）  在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置；  10）  进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。  有很强的运动性，不但能在城市平整的道路上行驶，也能很好通过一些泥泞，坑洼的复杂的路况。转向系统作为 设计制造水平，对其整车性能的影响很大。由此可见，提高转向系统的设计水平，对提高 常重要。  汽车转向系的发展  汽车转向技术的发展趋势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。具体来说 , 转向系统主要从以下几个方面进一步发展 : (1) 传感 器技术  性能完善的电动助力转向系统需要采集转向盘转角信号、转向盘转矩信号、转向盘转速信号、电机电压信号、电机电流信号等。目前 , 传感器的成本是制约电动助买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 力转向系统迅速市场化的主要因素 , 因此 , 设计和开发适合电动助力转向系统使用的性价比较高的传感器是未来技术发展的关键。  (2) 控制策略的研究  控制策略是影响助力转向系统性能的关键因素之一 , 也是电动助力转向系统的核心技术之一。目前 , 国内外许多学者都在探讨将先进的控制理论应用于助力转向系统的研究 , 如鲁棒控制理论、模糊控制理论、神经网络控制理论 和自适应控制理论等。今后 , 控制策略研究的重点主要集中在如何抑制电机的力矩波动、如何获得较好的路感、如何抑制路面干扰和传感器的噪声等方面 , 以进一步优化和改善助力转向系统的动态性能和稳定性。  (3) 助力电机的研究  助力电机是电动助力转向系统的执行元件 ,助力电机的特性直接影响到控制的难易程度和驾驶员的手感。目前 , 电动助力转向系统普遍采用成本较低的直流有刷电机。由于直流无刷电机采用电子换向 , 减少了换向时的火花 , 不需要经常维护以及具有较高的效率和功率密度等优点而受到越来越多的关注。因此 , 开发适合助 力转向系统使用的低成本的直流无刷电机是今后助力电机的研究方向。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第 2 章    本设计转向系总体方案分析及选择  转向系总体方案分析  目前 ，汽车转向系统按能源不同主要可以分两大类：机械转向系统和动力转向系统。从现今实际应用来说，具体有以下几种转向系方案：  （ 1）机械转向系统（图 2该系统结构简单，性能可靠 , 但是转向力全部来自驾驶员的手力 , 因此 , 转向盘操纵比较沉重。为了解决汽车转向“轻”与“  灵”  的矛盾 , 可以增大转向器的角传动比。增加角传动比虽然可以减小转向盘上的手力 , 但是同时 也造成汽车对转向操纵的反应减慢 ; 为此人们将转向器设计成变速比 , 在转向盘小转角时以“灵”为主 , 在转向盘大转角时以“轻”为主。但是由于“灵”的范围只在转向盘中间位置附近 , 仅对高速行驶有意义 , 并且传动比不能随车速变化 , 所以不能从根本上解决“轻”与“灵”的矛盾。目前基本处于淘汰边缘。  图 2机械式转向系  （ 2）液压动力转向系统 ( 。液压动力转向系统是在传统机械转向系统的基础上 , 增加转向控制阀、动力缸、油泵、储油罐和进回油罐管路等液压动力装置组成（图 2转向控制阀根据转向盘转动方向和力矩大小控制助力油缸的油压大小 , 从而控制助力大小。一般小型轿车和现在的大部分的 野型汽车都采用这种转向系统。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 2机械式液压动力转向系统  （ 3）电控液压动力转向系统 ( 电控液压动力转向系统（图 2了克服液压动力转向系统的不足 , 人们在液压动力转向系统的基础上 , 增加了电子控制单元和执行元件 , 将车速信号引入到系统中 , 控制单元根据车速信号改变电液转换装置的助力特性 , 达到在低速或急转弯行驶时助力较大 , 以满足转向轻便性的要求 ; 高速时助力较小 , 以满足路感和操纵稳定性的要求。虽然电控液压动力转向系统较于传统的液压动力转向系统有所改进，但仍然难以克服液压系统本身所具有的缺点 , 同时由于在液压系统的基础上增加了传感器和控制单元 , 使系统成本增加。         图 2控液压助力转向系统示意图  （ 3）电动助力转向系统 ( 电动助力转向系统（图 2在机械转向系统的基础上 , 用电池作能源 , 电动机为动力装置 , 直接依买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 靠电动机提供辅助转矩的动力转向系统。驾驶员转动转向盘时 , 控制器根据转向盘转矩的大小进行助力控制 , 转向盘转矩越大 , 助力电动机提供的助力转矩也越大 , 提高汽车的转向轻便性 ; 同时 , 控制器根据车速的高低来控制路感 , 车速低时提供较大的助力 , 车速高时提供较小的助力 , 增强驾驶员的路感。该转向系统广泛用于微型汽车、轿车和轻型汽车等产品。一般高档轿车使用这样的助力系统的比较多。  1 转矩传感器   2 转向轴   3 减速机构   4 齿轮齿条转向器  5 离合器   6 电动机   7 电子控制单元  图 2动助力转向系统示意图   拟采用的总体设计方案  综上比较可知，考虑省力的因素，所以选择动力转向系统。 动力转向系统是将发动机的部分机械能转化为力能（或电能），并在驾驶员的控制下对转向传动机构或转向器中某一传动件施加不同方向的辅助作用力，使转向轮偏摆以实现汽车转向的一系列装置。采用这种动力转向系统的汽车转向所需要的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机驱动的油泵或发电机所提供的液压能，从而减轻了驾驶员 的转向操纵力。  其次，从安全的角度出发，对于越野型 车来说，其要适用于各种比较恶劣的路况，还要承载一定重量的货物，所以要求具有非常高的操作灵活性和舒适性，采用动力转向系统可以减轻驾驶员的操纵负担，提高灵活性，尤其适合在路况恶劣时转向会遇到很大阻力，采用机械式转向会让驾驶员感到疲劳，而且在转向阻力很买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 大时，由于驾驶员的疲劳，灵活性会受到影响。所以，采用动力转向系统，这也是当今 野型汽车普遍采用的，技术成熟，性能稳定。  最后，比较以上三种助力方式，机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成，不论是 否需要转向助力，系统总处于工作状态，能耗较高；电控液压转向系统在所有工作状态都是有电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出最理想状态来进行助力转向，节省了一部分发动机功率；对于电动助力转向，电动机就会根据具体的需要输出相应的大小的转动力矩，从而产生了阻力转向。故它不转向是不工作。所以，也多少程度上节省了能源，更提高了汽车的操作稳定性，是转向系统发展的趋势。但是，由于本次设计的是 野型轿车，其车身相比其它轿车要重，要适应比较恶劣的路况，还需可以承载一定货物重量，从技术的成熟性以及设计成本上考 虑，选择机械式液压助力方式较为合理。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第 3 章   车转向系主要性能参数  转向系的主要性能参数有转向系的效率，转向系的角传动比与力传动比，转向器传动副的传动间隙特性，转向系的刚度以及转向盘的总转动圈数。  向系的效率  功率从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为转向器的正效率，用符号表示，；反之称为逆效率，用符号表示。  正效率计算公式：  (3逆效率计算 公式：  (3式中，为作用在转向轴上的功率；为转向器中的磨擦功率；为作用在转向摇臂轴上的功率。  正效率高，转向轻便；转向器应具有一定逆效率，以保证转向轮和转向盘的自动返回能力。但为了减小传至转向盘上的路面冲击力，防止打手，又要求此逆效率尽可能低。  影响转向器正效率的因素有转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。  向器的正效率  影响转向器正效率的因素有转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。  1、转向器类型、结构特 点与效率  在四种转向器中，齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。  同一类型转向器，因结构不同效率也不一样。如蜗杆滚轮式转向器的滚轮与支持轴之间的轴承可以选用滚针轴承、圆锥滚子轴承和球轴承。选用滚针轴承时，除滚轮与滚针之间有摩擦损失外，滚轮侧翼与垫片之间还存在滑动摩擦损失，故这种轴向器的效率 +仅有 54%。另外两种结构的转向器效率分别为 70%和 75%。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 转向摇臂轴的轴承采用滚针轴承比采用滑动轴承可使正或逆效率提高约 10%。  2、转向器的结构参 数与效率  如果忽略轴承和其经地方的摩擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，对于蜗杆类转向器，其效率可用下式计算  ) a a（ 3                                                                 式中， 蜗杆（或螺杆）的螺线导程角； 为摩擦角， =f 为磨擦因数。  向器的逆效率  根据逆效率不同，转向器有可逆式、极限可逆式和不可逆式 之分。  路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较高的转向器属于可逆式。它能保证转向轮和转向盘自动回正，既可以减轻驾驶员的疲劳，又可以提高行驶安全性。但是，在不平路面上行驶时，传至转向盘上的车轮冲击力，易使驾驶员疲劳，影响安全行驾驶。  属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。  不可逆式和极限可逆式转向器。不可逆式转向器，是指车轮受到的冲击力不能传到转向盘的转向器。该冲击力转向传动机构的零件承受，因而这些零件容易损坏。同时，它既不能保证车轮自动回正，驾驶员又缺乏路面感觉，因此， 现代汽车不采用这种转向器。极限可逆式转向器介于可逆式与不可逆式转向器两者之间。在车轮受到冲击力作用时，此力只有较小一部分传至转向盘。  如果忽略轴承和其它地方的磨擦损失，只考虑啮合副的磨擦损失，则逆效率可用下式计算  00 (3                                                               式（ 3式（ 3明：增加导程 角，正、逆效率均增大。受增大的影响，不宜取得过大。当导程角小于或等于磨擦角时，逆效率为负值或者为零，此时表明该转向器是不可逆式转向器。为此，导程角必须大于磨擦角。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 传动比变化特性  向系传动比  转向系的传动比包括转向系的角传动比0 传动系的力传动比：  p /2                       (3                                                               转向系的角传动比 :   /0(3                                                      转向系的角传动比 0i 由转向器角传动比 i 和转向传动机构角传动组成，即：   0                          (3                                                                  转向器的角传动比 : /               (3                                               转向传动机构的角传动比 : /              (3                                             力传动比与转向系角传动比的关系  转向阻力 转向阻力 矩 关系式：  r(3                                                              作用在转向盘上的手力 作用在转向盘上的力矩 关系式：                            (3                                                               将式（ 3式（ 3入  2 后得到：  (3                                                              如果忽略磨擦损失，根据能量守恒原理， 2h 可用下式表示   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 02 (3                                                    将式（ 3入式（ 3得到：  0(3                                                              当 a 和 变时，力传动比 大，虽然转向越轻，但 0i 也越大，表明转向不灵敏。  转向器角传动比的选择  转向器角传动比可以设计成减小、增大或保持不变的。影响选取角传动比变化规律的主要因素是转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。  若转向轴负荷小或采用动力转向的汽车，不存在转向沉重问题，应取较小的转向器角传动比，以提高汽车的机动能力。若转向轴负荷大，汽车低速急转弯时的操纵轻便性问题突出，应选用大些的转向器角传动比。  汽车以较高车速转向行驶时，要求转向轮反应灵敏，转向器角传动比应当小些。汽车高速直线行驶时，转向盘在中间位置 的转向器角传动比不宜过小。否则转向过分敏感，使驾驶员精确控制转向轮的运动有困难。  转向器角传动比变化曲线应选用大致呈中间小两端大些的下凹形曲线，如图  图 转向器角传动比变化特性曲线  向器传动副的传动间隙 t 传动间隙是指各种转向器中传动副之间的间隙。该间隙随转向盘转角的大小不买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 同而改变，并把这种变化关系称为转向器传动副传动间隙特性（图   研究该特性的意义在于它与直线行驶的稳定性和转向器的使用寿命有关。  传动副的传动间隙在转向盘处于中间及其附近位置时要极小，最好无间隙 。若转向器传动副存在传动间隙，一旦转向轮受到侧向力作用，车轮将偏离原行驶位置，使汽车失去稳定。  传动副在中间及其附近位置因使用频繁，磨损速度要比两端快。在中间附近位置因磨损造成的间隙过大时，必须经调整消除该处间隙。  图 转向器传动副传动间隙特性  转向器传动副传动间隙特性  图中曲线 1 表明转向器在磨损前的间隙变化特性；曲线 2 表明使用并磨损后的间隙变化特性，并且在中间位置处已出现较大间隙；曲线 3 表明调整后并消除中间位置处间隙的转向器传动间隙变化特性。  向盘的总转动圈数  转向盘从一个极端位置 转到另一个极端位置时所转过的圈数称为转向盘的总转动圈数。它与转向轮的最大转角及转向系的角传动比有关，并影响转向的操纵轻便性和灵敏性。轿车转向盘的总转动圈数较少，一般约在 以内 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第 4 章   动力转向系统总成设计   机械式液压助力转向系工作原理  液压助力转向系统主要由机械部分和液压助力装置两部分组成。机械部分由转向传动副、转向摇臂、纵拉杆总成、横拉杆总成、转向节臂、转向主销、转向节主销套、转向节压力轴承及转向节等组成。液压助力装置部分由液压助力器、贮油箱、转向油泵及管路 等组成。液压助力转向按液流形式分为常流式和常压式两种，按分配阀的形式又可分为滑阀式和转阀两种。现以液压常流式转向为例介绍液压助力转向系统的工作原理。  如图 4力转向系统主要由油泵 3、控制阀（滑阀 7和阀体 9）、螺杆螺母式转向器 (11、 12)及助力缸 15等组成。  图 4车液压助力转向系统工作原理  滑阀 7同转向螺杆 11连为一体，两端设有两个止推轴承。由于滑阀 7的长度比阀体 9的宽度稍大，所以两个止推轴承端面与阀体端面之间有轴向间隙 h，使滑阀连同转向螺杆一起能在阀体内做轴向移动。回位弹簧 10有一定的 预紧力，将两个反买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 作用柱塞顶向阀体两端，滑阀两端的挡圈正好卡在两个反作用柱塞的外端，使滑阀在不转向时一直处于阀体的中间位置。滑阀上有两道油槽 C、 B，阀体的相应配合面上有三道油槽 A、 D、 E。油泵 3由发动机通过带或齿轮来驱动，压力油经油管流向控制阀，再经控制阀流向动力缸 L、  汽车直线行驶时，如图 4示，滑阀 7在回位弹簧 10和反作用阀 8的作用下处于中间位置，动力缸 15两端均与回油孔道连通，油泵输出的油液通过进油道量孔 4进入阀体 9的环槽 A，然后分成两路：一路通过环槽 ，另一路流过环槽。由于滑阀 7 在中间位置，两路油液经回油孔道流回油箱，整个系统内油路相通，油压处于低压状态。  汽车向右转弯时，转向螺杆 11（左旋螺纹）顺时针方向转动，与转向轴制成一体的滑阀 7和转向螺杆克服回位弹簧 10及反作用阀 8一侧的油压的作用力而向右移动。此时如图 4示，环槽 ， B 与 环槽 使进油道与助力缸 15的 成高压回路； 使回油道与 成低压回路。在油压差的作用下，活塞向右移动，而转向螺母 12向左移动。纵拉杆 13也向右移动，带动转向轮向右偏转。由于系统压力很高（一般为 上），汽车转向主要依靠推力。驾驶作用于转向盘的转向力基本上是打开滑阀所需的力，一般为5 10N，最大不超过 10N, 因而转向操纵十分轻便。  汽车左转弯时滑阀 7 左移，如图 4图 所示，油路改变流通方向，助力缸 15加力方向相反。在转向过程中，助力缸的油压随转向阻力而变化，二者相互平衡。汽车转向时，助力缸只提供动力，而转向过程仍由驾驶员通过转向盘进行控制 。  4不同行驶状态下转阀与阀体相对位置及动力转向器工作示意图  机械式液压助力转向系设计要求  1）运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动 方向盘的转角之间保持一定的比例买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 关系。  2）随着转向轮阻力的增大或减小，作用在转向盘的手力必须增大或减小，称之为路感。  3）当作用在转向盘上的切向力大于等于 力转向器就应该开始工作。  4）转向后，转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线行使状态。  5）工作灵敏，转向盘转动后，系统内压力能很快的增长到最大。  6）动力转向失灵时，仍然能用机械系统操纵车轮转向。  7）密封性能好，内、外泄漏少。  从上述对液压助力系统的要求看，一般的液压传动系统是不能用做液压助力系统的，因为在液压助 力系统中，转向轮是靠液压缸活塞杆的伸缩而产生偏转的，控制转向轮的转向就是控制活塞杆伸出的长短。在一般的液压系统中最多只能控制活塞杆的伸缩速度，而其伸缩的长短取决于换向阀在工作位置停留时间的长短，这是很难控制的。所以，采用一般液压传动系统不可能使车轮转角与方向盘转角保持一定的关系，这就很难做到工作可靠。为了使转向精确可靠，一般都采用液压随动系统，以满足机械转向要求。   液压助 力转向机构布置方案分析 选择  液压式动力转向因为油液工作压力高，动力缸尺寸小、质量小，结构紧凑，油液具有不可压缩性，灵敏度高以 及油液的阻尼作用可吸收路面冲击等优点而被广泛应用。由分配阀、转向器、动力缸、液压泵、贮油罐和油管等组成液压式动力转向机构。根据分配阀、转向器和动力缸三者相互位置的不同，它分为整体式和分置式两类。后者按分配阀所在位置不同又分为：分配阀装在动力缸上的称为联阀式  (b)；分配阀装在转向器和动力缸之间的拉杆上称为连杆式  (c)；分配阀装在转向器上的称为半分置式。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 4动力转向机构布置方案图  在分析比较上述几种不同动力转向机构布置方案时，常从结构上是否紧凑；转向器主要零件是否承受由动力缸建立起来的载荷；拆 装转向器是否容易；管路，特别是软管的管路长短；转向轮在侧向力作用下是否容易引起转向轮摆振；能不能采用典型转向器等方面来做比较。 对于 整体式动力转向器，由于分配阀、转向器、动力缸三者装在一起，因而结构紧凑，管路也短。在转向轮受到侧向力作用时或者发动机的振动不会影响分配阀的振动，因而不能引起转向轮摆振。它的缺点是转向摇臂轴、摇臂等转向器主要零件，都要承受由动力缸所建立起来的载荷，因此必须加大它们的尺寸和质量，这对布置它们带来不利的影响。同时还不能采用典型转向器，拆装转向器时要比分置式的困难。 对于其他三种方案，结合 当今越野型汽车的设计应用设计，综合考虑选取（ b）方案较为合理。  分配阀的结构方案分析选择  分配阀有两种结构方案：（ 1）滑动阀，分配阀中的阀与阀体以轴向移动方式来控制油路；（ 2）滚动阀，以旋转方式来控制油路。滑动阀分配结构简单，生产工艺性好，易于布置，使用性能好，曾得到广泛的应用。转阀式与滑阀式相比较，灵敏度高、密封件少而且结构较为先进。目前，转阀式分配阀得到广泛的应用，本设计采用转阀式分配阀（图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 1 阀套   2 阀芯   3 扭杠   4 动力油缸   5 转向油泵   6 储油罐  图 4向控制阀工作原理图  转向器的结构类型方案的分析与选择  根据所采用的转向传动副的不同，转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆曲柄销式转向器等。  （ 1）齿轮齿条式转向器  其基本结构是一对相互啮合的 小齿轮 和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。所以，这是一种最简单的转 向器。它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵敏，体积小，可以直接带动横拉杆。 目前在乘用车和轻型货车 上得到广泛应用。 &nbs