汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)

1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)一.動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)1 調(diào)查汽車在超載運(yùn)營(yíng)時(shí)的前橋載荷（雙前橋轉(zhuǎn)向時(shí)需要調(diào)查雙橋載荷之和）；2 調(diào)查汽車廠助力方向機(jī)的規(guī)格，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，前橋載荷p5500kg時(shí)可選擇d=100mm缸徑助力方向機(jī)，其它載荷可以根據(jù) P/5500 = d2/1002進(jìn)行計(jì)算，助力方向機(jī)的缸徑系列為70mm、80mm 、90mm、100mm、110mm等，助力方向機(jī)缸徑選擇過小會(huì)使助力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)容易產(chǎn)生故障。3 核算助力方向機(jī)流量需求。保證有足夠的助力性能，在典型路面（非水泥路面、土路、鄉(xiāng)村公路）上，汽車按實(shí)際最高載重量，原地打方向時(shí)方向機(jī)進(jìn)油壓力為713MPa。低于7MPa可以考慮減小方

2、向機(jī)油缸直徑，高于13MPa時(shí)應(yīng)考慮加大轉(zhuǎn)向器油缸直徑。方向機(jī)最高壓力限制（安全壓力）：按典型公路重載原地轉(zhuǎn)向時(shí)測(cè)試壓力除以0.85，建議不要超過15MPa，一般建議使用1213MPa安全壓力，安全壓力越高可靠性越差。前橋載荷     方向機(jī)型號(hào)及主要性能參數(shù)     轉(zhuǎn)向泵流量要求     入口端所需提供的轉(zhuǎn)向泵壓力要求P           Qmax     P14 確定轉(zhuǎn)向泵在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝位置及進(jìn)出油口位置，給出一個(gè)尺寸范圍，這樣轉(zhuǎn)向泵廠家方便設(shè)計(jì)性能更好的

3、轉(zhuǎn)向泵。5 將轉(zhuǎn)向泵安裝連接尺寸、進(jìn)出油口位置尺寸、方向機(jī)流量需求及安全壓力提交轉(zhuǎn)向泵生產(chǎn)廠家，轉(zhuǎn)向泵生產(chǎn)廠家根據(jù)提供的參數(shù)要求設(shè)計(jì)匹配的轉(zhuǎn)向泵。二.動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的配套設(shè)計(jì)1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的最大壓力：考慮從轉(zhuǎn)向泵的出口到方向機(jī)的進(jìn)口之間的管路損失，在選擇轉(zhuǎn)向泵的最大壓力時(shí)，應(yīng)使轉(zhuǎn)向泵的最大壓力：PP= P1+PP1 為方向機(jī)的最大壓力; P為管路損失,一般取(0.3-0.5)MPa，如果壓力已經(jīng)很高，轉(zhuǎn)向卻依然沉重，只能是加大缸徑。如果壓力PPP1 ，必然會(huì)轉(zhuǎn)向沉重或是打不動(dòng)方向盤。動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵應(yīng)有可靠的壓力裝置，任何情況下，輸出壓力不能高于其許可的最大工作壓力。若該輸出接口用來驅(qū)動(dòng)其他附件，應(yīng)得到

4、相關(guān)部門審查認(rèn)可。2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的控制流量 Qp：一般取Qp（1.05-1.1）Qmax.Qmax 為方向機(jī)所需的最大流量.3 動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵的公稱排量：根據(jù)怠速時(shí)(轉(zhuǎn)向泵轉(zhuǎn)速一般為650-750 r/min)，方向機(jī)所需的流量，選擇轉(zhuǎn)向泵的排量，低速時(shí)（轉(zhuǎn)向泵轉(zhuǎn)速一般在1200r/s以下）轉(zhuǎn)向泵輸出的流量與排量之間的關(guān)系為：Q=qt* n   其中 qt 為泵的理論排量；n 為怠速時(shí)轉(zhuǎn)向泵的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)向泵的排量過小，容易出現(xiàn)怠速時(shí)轉(zhuǎn)向沉重，排量過大，系統(tǒng)容易發(fā)熱。4對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)特征轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)向泵實(shí)際流量要求（怠速，最大扭矩轉(zhuǎn)速，標(biāo)定轉(zhuǎn)速）。 三. 儲(chǔ)油罐的選擇：1 儲(chǔ)油罐容積選擇：考慮系統(tǒng)

5、的供油、散熱、油中雜質(zhì)的沉淀等，一般取油箱的容量：V=（0.150.2）Q1。 Q1為轉(zhuǎn)向泵的最大輸出流量。2 儲(chǔ)油罐的散熱能力：一般希望轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油溫控制在80以下。如果油溫超過88，液壓油將很快變質(zhì)：形成碳化物，液壓油失去潤(rùn)滑功能，轉(zhuǎn)向泵將急劇磨損，造成轉(zhuǎn)向沉重；析出膠狀物質(zhì)，堵塞阻尼孔或卡滯控制閥，使整個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效。油溫過高，還將使整個(gè)系統(tǒng)中的密封件加快老化，密封不良而造成漏油。在大流量及高壓力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，儲(chǔ)油罐的散熱已經(jīng)不能保證油溫在80以下了，這時(shí)須附加專門的散熱系統(tǒng)。3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般采用回油過濾方式，根據(jù)系統(tǒng)管路工作壓力、過濾精度、流通能力選擇濾油器。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，過濾精

6、度一般取10-20m，壓力損失小于0.1MPa。如采用進(jìn)油過濾，其銅絲網(wǎng)目數(shù)一般在100180目之間。4 液壓轉(zhuǎn)向泵為葉片泵時(shí)，其自吸能力較差，應(yīng)注意液壓油罐的正確安裝位置，要求油罐出油口位置高于液壓轉(zhuǎn)向泵進(jìn)口20mm以上，同時(shí)管路盡可能避免轉(zhuǎn)彎，如不可避免時(shí)，轉(zhuǎn)彎角度和轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)盡可能大，避免管路的壓力損失。5 在儲(chǔ)油罐中，建議設(shè)有壓差信號(hào)發(fā)生器及安全閥。壓差信號(hào)發(fā)生器是在過濾器堵塞時(shí)，把信號(hào)傳遞到駕駛室，提醒司機(jī)該換濾芯及更換液壓油了；安全閥是在濾芯堵塞時(shí)，使油從旁路流過，從而保證行駛安全。 四.轉(zhuǎn)向管路 進(jìn)、出油管的選擇：1 管路材料的選擇：油管可以是軟管、鋼管或混合式。軟管又分為高壓鋼

7、絲編織耐油軟管、高壓耐油塑料軟管及低壓簾線編織耐油軟管；鋼管為高壓無縫鋼管，材料一般為20鋼或08F鋼。對(duì)于油管和選用，無論是鋼管、耐油膠管或塑料管，都必須根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力進(jìn)行選用。建議不采用高壓鋼絲編制耐油軟管，避免因溫升膨脹而縮小管路內(nèi)徑，最好采用高壓鋼管。2 管路內(nèi)徑的選擇： 管路內(nèi)徑的選擇：根據(jù)管道內(nèi)的流速，確定管道內(nèi)徑尺寸，允許流速的推薦值為：1） 液壓泵吸油管道：0.51.5 m/s.一般取1 m/s以下。2） 液壓系統(tǒng)壓油管道：3 m/s.壓力高時(shí)取大值。3) 液壓系統(tǒng)回油管道：1.52.5 m/s。管道內(nèi)徑與流量、流速的關(guān)系式為：d=（4Q/v）0.5   其中d為

8、管道內(nèi)徑，Q為通過管道的流量，v為管道內(nèi)液流平均流速。管路內(nèi)徑經(jīng)驗(yàn)值，可以參照下表：轉(zhuǎn)向泵控制流量     進(jìn)油管路最小通徑     出油管路最小通徑8L/min     8     511.5L/min     10     615L/min     11     716L/min     11.2     7.220L/min     13     8&

9、#160; 以上管路內(nèi)徑是管路長(zhǎng)為500mm時(shí)的經(jīng)驗(yàn)值，當(dāng)管路每增加l=500mm 時(shí)，管路內(nèi)徑增加d=2mm。配套時(shí)保證管路密封合格，進(jìn)油管漏氣漏水時(shí)會(huì)使液壓油變質(zhì)，這一點(diǎn)很容易被忽視。管路直徑不能過小，進(jìn)油管口徑過小時(shí)會(huì)引起吸空，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，出油管直徑過小時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻尼，引起系統(tǒng)壓力升高，系統(tǒng)可靠性變差。3 方向機(jī)及進(jìn)出油管必須保持清潔，不允許有鐵屑、鐵銹等雜質(zhì)。 五.轉(zhuǎn)向器機(jī)參數(shù)校核1轉(zhuǎn)向力矩計(jì)算：     Mrf×（G 13÷P）1/2÷3     Mr-在瀝青或混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩，N.mm；  

10、   f-輪胎與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.7；     G1-轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷，N；     P-輪胎氣壓，MPa；2壓力計(jì)算：     MP×(S0S1)×RF   或PM÷ (S0S1)×RF     P-油泵的最大工作壓力，MPa；     M-動(dòng)力轉(zhuǎn)向器輸出扭矩，N.m；     S0-油缸工作面積，；     S1-螺桿外徑所占面積， ；     RF-扇形齒分度圓半徑，

11、m。3流量需求計(jì)算：       Q=(1. 52)×60ntS/K     n汽車方向盤最大瞬時(shí)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/秒)，轎車取1.5r/S, 其它車輛取1.25r/S；     t-助力方向機(jī)絲桿螺距；     S-助力方向機(jī)油缸實(shí)際工作面積；     K-助力方向機(jī)效率系數(shù)(泄漏系數(shù)）。     1.52-經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可能與制造水平有關(guān)另外一種算法：       理論流量為Q1，允許泄漏量為Q2，流量需求Q計(jì)算如下：  

12、    Q1 =60ntS       Q=（1.52) Q1 + Q2 六.轉(zhuǎn)向油品的選擇：1 在夏季，全國(guó)均可用航空液壓油；在冬季，長(zhǎng)江以南仍可用航空液壓油，在長(zhǎng)江以北，可以使用HV-32或HV-46低溫抗磨液壓油；對(duì)于8號(hào)液力傳動(dòng)油或8號(hào)及10號(hào)航空液壓油.自動(dòng)變速箱油等等，一年四季中在全國(guó)各地均可使用，但價(jià)格較貴。禁止型號(hào)不一致油液混用2 加注油料時(shí)必須經(jīng)過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油罐上的過濾網(wǎng)過濾，禁止油液不經(jīng)過過濾直接加入轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油罐中。3 油量加注必須在油罐標(biāo)尺規(guī)定的兩刻度線之間。油量加注后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)35min，檢查補(bǔ)加油料至規(guī)定標(biāo)尺刻度線。過多，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后油易溢出，既造成浪費(fèi)又破壞車容；過少，易造成轉(zhuǎn)向葉片泵燒蝕。七.注意事項(xiàng):1.轉(zhuǎn)向泵布置時(shí)要考慮泵體內(nèi)不能有存留空氣，必要時(shí)采取排氣措施。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)排空氣，一般在轉(zhuǎn)向泵的出油口處排空氣即可，具體方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擰松出油接頭，待有油漏