汽车转向管柱总成设计规范

1、汽车转向管柱总成设计规范1范围本标准规定了粘向管柱总成设计的构想.要求.Be&grk和失效模式.本标准适用于本公司转向青柱总成的设计开发.2设计构想功能要求传递博驶G的转向力矩“2.1 2为车辆发生横潼时保护驾驶员.2 1.3当年辆锁止时配合点火锁起到防盗作用.2 2顾客/市场要求.2.1采用四向词2机构.适应驾驶G的不同苗淑.，. 2.2调苗舒适.调P手柄满足人机工程要求，M参考图L奥迪Q5沃尔沃图1调节手柄示意图.3相关法部要求相关的法律法规可参考加卜标准：U）欧盟，-74/297/EC机动车辆发生碰撞时转向机构的性能ECE792板）汽车转向机构认证的统一规定ECE12G版）关于防1L在汽

2、车碰撞时就向机构对第驶员的伤宙认证的统一规定-9L/662/EEC机动车削发生修撞时转向机构的性能-ECE RL2 G版勘谡4）关于防止在汽车魔拒时转向机构对驾较员的伤害认证的统一规定b）中国，GB 17675-1999汽车转向系基本要求 QC/T 6472000QC/T 6492000-GB 115572011c）企标：Tl/CC JT006-2010 y/CC JT1972010Q/CC JT1982010Q/CC SYO47-2OO9Q/CC SY0922010Q/CC SY13L2010c-*M卜，倚为向。中9L*。2人&儿8 LU心K H Hl ，幡向 FM 川”P-44白抬a鼓”,

3、汽车转向万向节总成性能要求及试验方法 汽车转向传动轴总成性能要求及区晚方法 防止汽车转向机构对驾驶员伤杏的规定 汽车折向传动装堂技术条件 汽车转向传动轴总成技术条件汽车轨向骨柱总成技术条件 勃向管柱固有须率测试试验 乘用车转向管柱轴向静态外流试验方法 汽车折向管柱车身固定点锻劳试验方法2.4间隙、公差分析2 4.1转向卜釉与转向下轴轴线夹角（下图中AB与BC夹角的补角）.济向下拍与轿向精小齿轮的轴 统夹角（下图中BC与CD的夹角的补角）应不耳大于3CT ,且两夹矩角度大小应保持用:ft相近,如图2 标.图2转向硬点2.4 2转山管柱设计过程中应侬出粘向管柱的运动包络，通过在运动包络检查其与周边

4、的间隙，要或 与刚性件之间的距内应不小于L0皿,与柔性件之间的距自应不小于15吨，而且共与脚嘴极全行程的 J5小距成应不小于20皿2.4.3为了防止方向盘初勃过程中干涉- 轼向管柱布置过应中应考期方向义卜护盅与蛆合开关克的信 小期尚成不小于5 mu2.4 4转向管柱卜安装方向盘及气囊后，转向管柱顶端与气囊模块GF瑞（包括接头）的新禹后不小 于 5 mm2.4.5方向盘与转向锚之应有足够的空间来布置组合开关、时钟弹簧、组合开关壳等部件。2. 4 6粘向上轴的吸的行程卮好大于8。口皿戢少不小于60皿.而且在吸鸵浜缩时不能与周边部件（如 司向锁、勃向支挣容发生干涉斑黛.2 4.7调节手轴在调节范闱内

5、不能与其它部件干涉“为了美观.手柄锁附后J2好能够的或在组令开关 壳内,2.4.8在方向盘位置及仪表范用确定后.应进行祖合仪表视野的校核：在产品工杈化数据出来后，应 将数据进行对照栓查及校核，如果设计过程中高要改变方向盘位置和角度，君要重新进行组介仪表视野 的校故.如图3所示.S3方向盘挽野苑现2.4 9转向青柱与方向型接口处花键优先采用滚压成里，要免产生退刀枪，从根本上斛决由退刀枪 处应力架中产生管柱断裂的同理;如果花便需要采用车床加T,而产生退刀槽时.格豹向管柱卜轴花键处退刀槽回漪度控制在必3. 2内.如图4所示言a）车床加工花键1）渔乐成花镀图4方向盘花键加工方式2.4.10转向管柱总成

6、与转向器连接生，应优先采用花锭连接，方便.装配，并且花钱量棒跨施公差应小T 0.071 mm.以避免连接处BT四，如用5所示， （为斗08期和图5花键戋棒距公差2 4.11点火锁的反公差范附成小于0.3，可以降低由于点火锁左右以动量大号双的护邛偏斜向西.3设请宴家3.1转向管柱总成的相位角（如图6中。r）府根据其向管柱具体的布置情况来确太.御保转向时的平 顺性.H以利用轲响青柱柑也角确定方法进行分析，如果曲线输出值在0.95L0S范用内，则相位角 可以接受.如果不满足，帚更正新调整相位角,曲城情况如图6所示.图6相位角示盲图3 2对力矩波动的要求，力矩波动影响翎坦驶员对转向系统的尊觉，尤其原地

7、打方向，号驶员对力矩 波动比较械感，力短波动越小越好.方向盘物的输入角速度（:一转向机较入轴获得的输出用速度3“ :一角速度变量万为了达到一个较好的，响盘垂感，对6的波动耍求加卜，095VbM1.05目标要求】0.90dB让步可以接受，tfLh不接受.注，为了使波动达刽出小,相位先妾确保正确，相僮先的公差越小越好,老虑刽工艺实现,推花值为上厂3.3对轨制管柱夹角的要求根据人机丁任及碰撞的要求，轧向芯轴，整车的。平面的交角Q ,抵移 值为2M26,如图7所示.图7管柱调节范围调节施用要求，对于川调轲向曾住.在满足总布置（仪表的可视范阳等）的条件下，方向盘调 下的范用越大，越能祎足更多顾客的需要，

8、即调节范同越大越好，推荐值AB方向盘中心在调节过程 中的移动距离）取35 1045 ,对于可以伸辎的转向管柱，伸断的行史推琴值为如,左G，如图7 所示.注：曲存在制方公差和装题误差避免调节连程中的卡也确保滑动用能在固定滑道里意利清动.要使& 22 （2为同定距6册界华舒，RJj潸动等网备半卷）.机舱外装向连接轴应进行袅面处理，保证挂务试购达到240 h以上无锈忸.5.3.3为了削弱由于底良的地面凸凹不平通过转向机构传递给方向盘旋转方向行频的振动，防止由此 用起号腴员的疲劳.在追求舒山11的车匕笠议采用隔离高须振动的打物旅槌套鳍构.在市场定位相对 较低或者追求朴应灵敏型教宓的运动型车聃匕 可以不

9、来用此结构.如图8所示 初步采用以卜参数，a） 搀改衬套触向刚取 333 K/iL3O /uuu图8椽胶衬套刚度图9调节机构角度滑梢3 3. 5勃向连接传动轴与林向部连接螺栓采用六角法上面蟋栓，弁株酶纹素图胶.避免殿畦力矩返松.3 3.6转向连接传动轴需来用伸缩花键结物，从而吸收路面冲击，降陆系统承殳应力，如图10所示.3.3.7机的外部转向连接传动轴打来是空心轴.应加装防尘堵盅,防止水及灰尘进入,如图11所示.3.4调节机构3.4 1轧向管柱深度调节机构应采取减震措罐.防止调节时机被撞击异四，提升产品品质,如图12 所示。3 4 2转向管柱调节手柄处采用朝向紧同装五可方效消除调下手柄处轴向冏

10、“，避免异响，如图13 所示 图12减震示意图图10伸缰花篌结构图11转向连接传动轴防安堵盖示意图策向点周装置图13轴向摩闰装置示怠图4 BenchmarkBornJark项目及输出物耍求见表L息1 Bonchmork项目及输出Benchafirkll UWJi安装硬点位量硬点安装报告ABQ点坐标打点收整相位先归推数据接餐连接力式拆车T艺掐球发标准件至式及力矩拆车工包搞球看轴承保用型式时标报告材料对标报告调节机构型式、功健对乐报告手柄调节力对标报告伸缩调节力、角度旧节力对抗报告法给J船构对标抿告扭科刚反或验报告5失败模式大效模式见表2”袤2失效模式潜在失戕模式原因分析议才注意小孽转向逐棱轴转向

11、传动轴。动力转 向罂连接生栓缺失.由1转向连接粕迂搂螺松在打紧时.螺松祥武堂圈 产生惮住变形车射使用段时间后弹性变形韩受 或里性交膨,致使力矩无桧.转向法接刖岬栓中六角 头帚鼻斑壁圈幽会什改 为六角法会面螺性,拜淙 啾统案用脱转向连接轴管柱*人轴上融入植 承炉动m向管柱 旷响.为轴承公差与轴承室配合IH现间陂配合轴承塞尺 寸为U 44 （句.。1, -0.01） onn,轴承尺寸为9 44 1.002 -0. 005）.出现过渡配合.在某些情改 卜出现间隙配合.物本室尺寸更改为e44 （-0.005. -0.02） 使轴承和1承室配合公差更改为过期配合.转向江核轴鼓断车辆左右反他打 力响时，转

12、向:6L处有 轻微量.过台架试蛉进行收证研1队内垣技术层面掠F1为.转 向笆It中间轴带证发何喙设计1H为工88015 / 1而.S08或10 /1 Nne台聚虞验时当中间 轴间S（为7,以上时方向盘处就可以陪觉到间障.对管杜中间轴滑紫问 隙内控但为7, /1也.焚向注核知转向管桂、转向传动 轴注核处歹量大.转向连揍传动轴怠豉只对a缩力进行用混.人对校海力进行控制导致拉泓力过小，为1 OOO N聘转向连接传动轴会演 力与质统力保特敦增 大到2 000 N.转向连楼较转向传动轴巧好向机 硬楼处螺也松动.转向连接传动轴，转向器总成连接处，传动岫花隆 间除国合过大（怦觉两公差为Om-0.150m）,

13、 造成K期使用后骤检存在返松现领.勒抬向连搜传动物观箕 配合间隙址小（置棒党小 公差为0皿-0.071 sn）.转向违核输以较演进C卜传动轴弁年卜使动物相位角总计不令理，造成卜传动服或过 程轴向控伸，十字轴押劲界响.葛卜隹动轴相位用由 M支更为457以难比 卜传动物运动过程中相 向拄伴造成的卜传动相 十字轴抻劲异响.转向性杜力响盘上卜摸动间覆大管桂敦售支桀与滑跳及相关*部件世计公差不合理导致间隙大，较接支架与滑埃及相关 索都行根用公差由。.78 曲更改为0$皿,转向臂tt原地左右小幅度转动 方向盘叶，转向皆杜 鼻鼻转向背拄蝌轮蝌杆配合处同朦过大.经涮量改内付 转动力也为0.6应（读供福阖不能也

14、段捌III蝌轮制 杆配A间隙,只能通过测转动力知间楼对何除分 析.转向管杜初始转动力蛆要求过小，力1立.经过耐久洪检好卜璘3 2 &TE 3 2,导致蝌轮蜗 杆处由令间隙过大，最终致使左右小编转动力时盅 时.转向管柱异府.调整转向管杜的蛤转动 力昌由小门版更改为 1.1-1.211.从上 减 小事的K杆处配合何隙.转向忤tt车辆自速左右小*度 转动方向盘及环矫打 我时.转向性世异晌.转向管柱纲和驰承轴向常（过大为0. 2 1- 03皿 并且斜杆8TR力小为1 Nn.导致蚂杆轴向存在0.2 mF 3nmWJ*旷动,坡住左右小WIT转向时,转 向管杜拜晌.1、将蜗村轴承轴向游原 降1至0.1皿；2

15、.辖飒科演瓣力M加大 至2血.表2失效模式（续）项目潜在失奴较大凉网分析设计注窟率第粘同管柱转向管柱调节而度时 与仪衣板方干涉现象.1、改计状4：转向管社角度方向调节到卜.极限时. 杜青上的侥性支架。伐衣板的最小忖障为2 39 皿淞计间隙较小：2.转向管柱调节支架的滑出位置制造与设计不 符,实斥样件期时设计状套偏上2 5 M,转向 管杜允反调节力向壑休卜.移,辱致管杜向仪表十 涉部位位移的2.7皿：嫄卜两个陵国.导致转向管杜角度调节过&巾与 仪表板涉K更改转向督杜杜普上的 据性支架，保证燃计状由 管粒调节剂MS限位置时 支奥，仪友板的最小间障 M3.叫2、供应咫G谀转向管柱调 节支架上的樗槽也

16、置为改 计状态.转向管柱风电班拉右能力响空 ffllh 粒.像头妹平面直径为32.6皿.包边贪度为0.4皿 小.&平过程中钿体受事宜力大.同时籍用时无 定位支冲.位体未开变形.导致颔1舌连修块向国 芯力向律动0.”皿1,连接坎。61舌导向杜单边15皿 锁舌向卜运动时越接跳与演无导向 桂FM导致银舌不惮.U嵯改旋湃机脩头,将乐 平工作而深度卜降1 0包 边口式由R8改为R9.点火 超支架包边衣度由。.4皿 正氐至1.5叽法小乐平阶 段领体的垂立受力2.切加掰琅大具卜模定位 发,U1强可乐时钺体的支 抵3、优化银体酷构，将肉舌 导向杜高度由6皿蝌加至 11 一领舌连接收上升至 H簿位置时，君接认卜

17、沿 低定位拉肉皮，切成世 绝足位杜长海领舌连接发 划.4.将就舌或外观检检要求 定害到终世拴电指导书 中，100%检卷.转向管柱KIOG车型转响管柱安 装时卜定位柱折襄.转向管杜卜定位柱断SJ!布而处直径为5.。an：由 材料力学选打慢度计算，此处重函号度为576 3卜定也注川取!SI度为235 3,已超川定位 杜自身的娱度.特定位柱簸面尺寸由工。mn诙成3.0 m.转向笆柱得惠50打向畀啊转向管杜思成零部件濠针轴承内滴治脂烬加 不足.长阴低用后油脂有箫分损瓶，效使轴承处 洞滑不足导致t摩擦，产生心收喷斤响.盾加注油量，探为93 0.0,调整为S 4 0. 75 g.转网管柱K1O0车型转向笆柱轴 调节利上卜极m位置 时节金属擅心声.肯杜调节与相缺少缓肺貂构.导致转向管社在调 节到上卜极R!时，调节固定蟠性修导柏发生投 由，产生异响.转向首柱总成指加减喔至 片.调节导冶之间的尼龙 室月会缓冲管杜调节时的 掩古力，避见此异旧产生.10表2失效程式（埃）轮网管杜愿奥C3（Wtg起停车 副行左转