双前桥汽车转向回正性能的分析与改正

双前桥汽车转向回正性能的分析与改正摘要:返回性是指车辆在遇到外界干扰时抵抗干扰并保持直线稳定运行的能力。由于双前轴转向系统的特殊性，车辆往往存在转向不足、正响应慢、对称性差等缺陷。采取双前桥汽车为研究对象，本文修正了评价方法的可回收性测试,并分析影响可回收性的主要因素,活动复原力矩的测试和分析，操舵装置，液压辅助力，扶正机械阻力和操舵装置，和两个高液压辅助力和复原阻力的问题发现,有效地提高车辆的转向复原性能,本文系统地介绍了汽车转向扶正性能的解决方案。关键词:双前轴汽车;指导纠正性能;分析；1车辆转向系统及扶正性能评价1.1双前桥转向系统结构车辆转向由驾驶员控制，方向盘由转向装置、直拉杆、轴等传动机构驱动。双前轴汽车的转向系统通常采用液压助力，主要由方向盘、转向机构、转向装置、转向传动机构、转向泵、助力缸、储油罐、转向管路等组成。其特殊性在于增加了第二轴转向，并增加了相应的液压回路和传动系统，因此转向轴的液压阻力、机械阻力和运动协调降低了双前轴车辆的转向性能。1.2转向回正性试验与评价采用残留横摆角速度绝对值和横摆角速度总方差，作为车辆回正性能的评价指标，测量参数包括车辆前进速度、偏航率和横向加速度。该评价方法对测试场地和测试设备要求较高，缺乏驾驶体验的主观评价内容。指的是国家标准测试方法，本文采用主观与客观相结合的方法来评估回正性能，并采用更直观的参数如回正率、回正对称和回正响应为目标测试评价指标，增加了主观评价和液压协助测试。2影响车辆回正性的因素影响车辆扶正性能的因素主要包括车轮端提供的主动扶正力矩以及扶正力矩的消耗。根据双前轴转向系统的结构原理，影响方向盘扶正的主要因素有5个:1）方向盘主动扶正力矩。在车辆具有良好的扶正性能的前提下，车辆本身需要提供足够的扶正力矩，通常通过主销脚轮倾斜角、主销倾斜角、前轮外倾角、前轮顶入、主销偏置等方向盘对准参数的合理设计来实现。2）转向传动机构运动学。转向机构的传动效率与协调性、转向梯形机构的阿克曼角关系、传动杆系统的运动协调性、转向桥间的转向协调性等因素对转向扶正有重要影响。3）液压助力转向。液压动力辅助系统可回收性具有重要的影响，合理匹配的液压动力辅助系统可以减少系统的背压，减少液压阻力,提供液压响应时间,改善液压对称的可回收性,并帮助提高可回收性。4）扶正过程的机械阻力力矩。车辆的回转力矩通过车轮、轴、杆系、转向装置和转向管柱传递后逐渐消耗掉。通过减小转向销、球销、转向器和转向管柱的机械阻力扭矩，可以提高零部件机械阻力的左右对称性，有利于提高回退性能和回退对称性。5）舵机。分析了转向器的传动比、反变速器的机械效率、转向力矩的对称性、液压阻力力矩和转向压力特性等。3问题描述及改进方向3.1问题描述对于一辆双轴卡车，随机选取3辆样车，测试其扶正性能。样车质量为2980+1700+3960=8640kg，轮胎规格为10.00R20/0.9MPA。测试条件：初始转向角为540°,稳定速度15公里/小时，恢复正常的性能进行测试，等物理量，记录速度和转向角、转向角时间曲线作为评价指标和方法。结论为：3台样车左转向回正都比右转向回正差，单边平均仅能回0.5~0.6圈，其中样车VIN：629613右转回正性能很好，左转几乎不回，拟将该台车作为分析对象，进一步测试分析原因。总体上转向回正性能较差，主要体现在转向后回正不足、回正响应慢、左右回正对称性较差。3.2改进方向鉴于影响回正性能的要素较多，需要根据样车回正性的具体问题，有必要结合理论分析和实际测试根据具体问题恢复正常性能的原型车,检查和分析主要的恢复力矩，操舵装置，液压动力辅助系统，机械阻力扭矩和转向性能，并进行具体实现通过对比试验，确保恢复正常原型的性能:提高恢复正常对称，使从左到右转回到正常性能相同的情况下，提高恢复正常价值，从左到右将恢复正常价值达到360°,并恢复正常的主观评价性能快速响应和无堵塞。4扶正表现不佳的原因分析4.1转向轮端主动回正力矩分析试验样车存在右转回正性较好的情况，从设计的角度来看，方向盘对齐后倾角等参数，主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束，主要人物抵消,车辆布局和复原力矩的理论计算满足设计要求，因此，可以认为该样机可以提供足够的扶正力矩。4.2转向传动机构运动学分析通过建立转向传动机构的运动学模型，在不考虑转向传动机构运动学副摩擦力的情况下进行了运动学仿真分析。通过仿真分析:方向盘转动幅度在±25。内，传动比在0.97~1.06之间;在小角度转弯的情况下，左右转弯等于右转弯;在大角度回转的情况下，右转比左转好。因此，样机转向器具有良好的运动协调性，对较差的转向回程影响不大。4.3分析液压动力辅助测试在测试车辆:物理参数包括系统背压、流量、舵机进口和出口压力，助力液压缸进口和出口压力，方向盘角度，转向扭矩、车辆速度、等，重点是测试液压动力辅助系统的动态性能的回头了。右转时，升压缸两端压差较低，在右转过程中，高压室的泄压效果较好。左右转回正压曲线对称性较差。因此，为了得到更好的恢复正常的性能，有必要改善（方向机和管道布置）,以确保高压室的减压反应快，压力恢复正常过程中尽可能低，和左右返回时间响应曲线尽可能（响应、压力、压差）。4.4机械阻力矩分析车辆转向扶正力矩逐渐消耗通过车轮、车轴、酒吧系统、操舵装置，转向字符串，等等，通过减少机械的转向阻力矩的风口浪尖，领带球销，操舵装置和转向字符串,左右对称的机械阻力可以改善的部分。因此，为了解决回线不足的问题，有必要减小传递路径上的回线阻力矩。4.5转向器分析转向器对回正性能的影响主要体现在3个方面：一是换向效率高的舵机具有较高的扶正力矩传递效率，容易获得较好的扶正性能;液压阻力和机械阻力较低的舵机容易获得较高的扶正性能。最后，具有良好左右转向对称性的舵机容易获得较好的扶正性能。5车辆扶正性能改善5.1改善措施1）车轴改善措施。主销轴承采用第四代或以上阻尼轴承，并控制转动时的阻力力矩，可有效提高回转性。2）拉杆球头的改进措施。通过在4-5n・m时控制操纵杆球头的转动和摆动力矩，可以有效地提高转向回正。3）通过提高齿轮的精度部门和舵机的水沟，控制轴承的预紧力，提高反向操舵装置的效率，减少的阻力矩复原机制和提高舵机的对称性（阻力矩的纠正机制应该控制不到70n・m）。4）合理布置液压助力系统，降低背压，改善受舵机影响的液压助力特性。5.2改进效果1)液压助力系统改进效果。左转正压压差由0.52MPA减小到0.23MPA，左转正压的水力响应曲线与右转正压的水力响应曲线接近。2)阳性试验数据。方面的恢复正常，测试表明,该左转完全可以返回480°(1.33),右转满可以返回510°(1.42),左转积极残余角为286°(0.79),右转的残余角为342°(0.95),以及对称是好的。3)主观评价。转向快，无停滞，积极的动态响应更好。6结论总之,有许多因素影响车辆的性能，针对问题的双前桥的表现不佳，影响汽车的性能的关键因素是系统的全面的分析，分析了问题的原因，一个接一个用理论分析相结合的方法，客观评价和主观评价。参考文献程杰.汽车起重机双前桥转向机构分析与参数确定[D].大连理工大学,2016.