of on of be of of to be to of to of it in at is is is of of in to or of to to is of to CU to to by to is is is to y be is by s in is is by a of to by to be to Is in In in is In is is is of on is is is is on by to to to so on on at of is as as to to at it to is at in V It of in so by or to to be to to of is It by to to of to on to by it is to is to to to be is so on to at of on to s in to it in to a At on is it is to it to PS as as it in so on is of CU on to to In PS to ar USs s wo 5,000,000 to in a 002, 00 PS So PS in on 00 is to of a or to An is of by is to a is in of to it to a on of a or as to at or in to a of is a of to to of a is on is a on a a of a it to as is an to of is to of by of of at of a to of of a of it or A is it is so it is of a so it on to to of is no an to of on a on a of in is a on of to it be or to is in in of of be an of a a to to to to on of of is a a of as it to a to in a is a of so of in a is As to to to is To of is a A by an to of is to is PS is to An is of by of An of is is at at to at M of as in it on a to to as a is 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 摘要： 隨著 汽車電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的操縱性能越來(lái)越高。 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 將成為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 。 通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為 :齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、 蝸輪 蝸桿指銷式。車輛載重的增加以及人們對(duì)車輛操縱性能要求的提高 ,簡(jiǎn)單的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需要 ,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生 ,它能在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的同時(shí)提供助力 ,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 2種。其中液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目前使用最為廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 是 在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了液壓系統(tǒng) ,包括液壓泵、 V 形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。它借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵、空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)等 ,以液力、氣力或電力增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量 ,使駕駛員可以輕便靈活地操縱汽車轉(zhuǎn)向 ,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度 ,提高了行駛安全性。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向 ,其工作原理是 :統(tǒng)的來(lái)自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析處理后 ,控制電機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩 ,協(xié) 助 駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作 。 關(guān)鍵詞： 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 傳感器 隨著汽車電子技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱性能的要求也日益提高。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)改變 ,液壓提升傳統(tǒng)機(jī)械的變化 液壓助力轉(zhuǎn)向 (簡(jiǎn)稱 、電控液壓助力轉(zhuǎn)向 ( 簡(jiǎn)稱 , 發(fā)展到電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱 ,最終還將過(guò)渡到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (y 簡(jiǎn)稱 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源 ,其中所有傳力件都是機(jī)械的 ,汽 車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤 ,通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)械 3大部分組成。 通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為 :齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、 蝸輪 蝸桿指銷式。應(yīng)用最廣的兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式 (用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時(shí) ) 。在循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中 ,輸入轉(zhuǎn)向圈與輸出的轉(zhuǎn)向搖臂擺角是成正比的 ;在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中 ,輸入轉(zhuǎn)向圈數(shù)與輸出的齒條位移是成正比的。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于是滾動(dòng)摩擦形式 ,因而正傳動(dòng)效率很高 ,操作方便且使用壽命長(zhǎng) ,而且承載能力強(qiáng) ,故 廣泛應(yīng)用于載貨汽車上。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器與循環(huán)球式相比 ,最大特點(diǎn)是剛性大 ,結(jié)構(gòu)緊湊重量輕 ,且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤 ,所以具有對(duì)路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn) ,但同時(shí)也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象 ,且其承載效率相對(duì)較弱 ,故主要應(yīng)用于小汽車及輕型貨車上 ,目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 隨著車輛載重的增加以及人們對(duì)車輛操縱性能要求的提高 ,簡(jiǎn)單的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需要 ,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生 ,它能在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的同時(shí)提供助力 ,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 2 種。其中液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目前使用最為廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 是 在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了液壓系統(tǒng) ,包括液壓泵、 V 形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。它借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵、空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)等 ,以液力、氣力或電力增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量 ,使駕駛員可以輕便靈活地操縱汽車轉(zhuǎn)向 ,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度 ,提高了行駛安全性。 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)有了大約半個(gè)世紀(jì)的歷史 ,可以說(shuō)是一種較為完善的系統(tǒng) ,由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。它由液壓泵作為動(dòng)力源 ,經(jīng)油管道控制閥向動(dòng)力液壓缸 供油 ,通過(guò)活塞桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)動(dòng)作 ,可通過(guò)改變缸徑及油壓的大小來(lái)改變助力的大小 ,由此達(dá)到轉(zhuǎn)向助力的作用。傳統(tǒng)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般按液流的形式可以分為 :常流式和常壓式 2 種類型 ,也可根據(jù)控制閥形式分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式。 隨著液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的日益普及 ,人們對(duì)操作時(shí)的輕便性和路感的要求也日益提高 ,然而液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)卻存在許多的缺點(diǎn) : 由于其本身的結(jié)構(gòu)決定了其無(wú)法保證車輛在任何工況下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí) ,都有較理想的操縱穩(wěn)定性 ,即無(wú)法同時(shí)保證低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性 ; 汽車的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛 技術(shù)的影響嚴(yán)重 ; 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定 ,使汽車轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車速、側(cè)向加速度等變化而變化 ,駕駛員必須提前針對(duì)汽車轉(zhuǎn)向特性幅值和相位的變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償 ,從而控制汽車按其意愿行駛。這樣增加了駕駛員的操縱負(fù)擔(dān) ,也使汽車轉(zhuǎn)向行駛中存在不安全隱患 ;而此后出現(xiàn)了電控液壓助力系統(tǒng) ,它在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加速度傳感器 ,使汽車能夠隨著車速的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)操縱力的大小 ,在一定程度上緩和了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的問(wèn)題。 目前我國(guó)生產(chǎn)的商用車和轎車上采用的大多是電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ,它是比較成熟和應(yīng)用廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 盡管電控液壓助力裝置從一定程度上緩解了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向中輕便性和路感之間的矛盾 ,然而它還是沒(méi)有從根本上解決 統(tǒng)存在的不足 ,隨著汽車微電子技術(shù)的發(fā)展 ,汽車燃油節(jié)能的要求以及全球性倡導(dǎo)環(huán)保 ,其在布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面的不足已越來(lái)越明顯 ,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向著電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向 ,其工作原理是 :統(tǒng)的來(lái)自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析處理后 ,控制電機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩 ,協(xié)助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作。近幾年來(lái) ,隨 著電子技術(shù)的發(fā)展 ,大幅度降低 日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司、美國(guó)的 車系統(tǒng)公司、 F 公司都相繼研制出 大公司共同投資 6500萬(wàn)英鎊用于開發(fā) 目標(biāo)是到 2002 年裝車 ,年產(chǎn) 300 萬(wàn)套 ,成為全球 造商。到目前為止 ,統(tǒng)在輕微型轎車、廂式車上得到廣泛的應(yīng)用 ,并且每年以 300 萬(wàn)臺(tái)的速度發(fā)展。 轉(zhuǎn)向 是一個(gè) 專業(yè) 術(shù)語(yǔ) ,適用于采集部件 ,聯(lián)系等 ,其中允許一 艘 (艦 船 )或 汽車 (轎車 )按照 預(yù)期的 方向行駛 . 一個(gè)例外的情況 是 鐵路運(yùn)輸 由 路軌 組合在一起 鐵路道岔 提供 轉(zhuǎn)向功能。 許多現(xiàn)代轎車使用 齒輪 齒條式 轉(zhuǎn)向 器 ,在方向盤 末端有 轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪 ;該 齒輪帶動(dòng)齒條移動(dòng) ,它是一種線性的齒輪緊密配合 ,從一邊到一邊 。這種運(yùn)動(dòng)把轉(zhuǎn)矩通過(guò)轉(zhuǎn)向橫拉桿和一種叫做轉(zhuǎn)向節(jié)臂的短形臂傳遞給轉(zhuǎn)向輪的主銷。 以前的 設(shè)計(jì)往往采用 循環(huán)球 式轉(zhuǎn)向器 ,而這種轉(zhuǎn)向器 仍然 應(yīng)用在 卡車和多用途車輛 。 這是一 種老式的螺母和齒扇 設(shè)計(jì) ， 該轉(zhuǎn)向 管 柱轉(zhuǎn) 動(dòng) 大螺絲 (蝸輪 ),它與一個(gè)齒扇 齒輪 嚙合 ,當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒扇也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)安裝在齒扇軸上且與轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)有關(guān)的搖臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂 ,從而 使車輪轉(zhuǎn)動(dòng) . 循環(huán)球 式轉(zhuǎn)向器通過(guò)安裝滾珠減少螺母和螺桿之間的摩擦 ;兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球“流到”。 齒輪 齒條式轉(zhuǎn)向器 設(shè)計(jì)具有很大程度的反饋和直接轉(zhuǎn)向 路感 ;它也通常不會(huì)有任何 反彈 ,或呆滯 。 缺點(diǎn)是 ,它是不可調(diào)的 ,因此當(dāng)它磨損唯一的解決辦法更換 。 循環(huán)球 式轉(zhuǎn)向器 的 優(yōu)點(diǎn)是 機(jī)械優(yōu)勢(shì) ,因此 ,它被 使用在 較大較重的車輛 ,而 齒輪 齒條 式 原本僅限于較小和較輕 ;由于幾乎普遍采用 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ,不過(guò) ,這已不再是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì) ,導(dǎo)致越來(lái)越多地 在 新型汽車 應(yīng)用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。 循環(huán)球 式轉(zhuǎn)向器 設(shè)計(jì) 在中心 也有明顯的 沖擊 ,或 死 點(diǎn) 。 凡一 分鐘交替方向盤出不來(lái)并不移動(dòng) 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) ;這是很容易可調(diào)螺桿的端部 來(lái)減少 磨損 ,但它并不能完全消除或機(jī)制開始磨損很快 。 這項(xiàng)設(shè)計(jì)目前仍在使用中 ,在卡 車和其他大型車輛 ,也應(yīng)用于 迅速轉(zhuǎn)向 ,路感與 穩(wěn)健 性 ,可維護(hù)性 ,和機(jī)械的優(yōu)勢(shì) 相比不太重要的場(chǎng)合。 較小程度的反饋 ,這樣的設(shè)計(jì)也有時(shí)是一種優(yōu)點(diǎn) ;當(dāng)前輪碰撞時(shí)，使用齒輪 齒條轉(zhuǎn)向 的司機(jī)只有 自己的大 拇指受傷 ,造 成方向盤揭開一邊突然 (因?yàn)?駕駛教練告訴學(xué)生把自己的大拇指在前面的方向盤 ,而非 放在 左右的內(nèi)邊緣 ). 這種效果 在像卡車一樣的 重型汽車 更為明