汽车的设计 第九章 转向系的设计.ppt

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在实用中,转向系转矩传动比定义为
(9-15)
式中,为转向系转矩传动比;为在转向节上克服的转向阻力矩,由作用在左、右转向节上的转向阻力矩和组成;为施加在转向盘上的转矩;为转向系的角传动比;为转向器在实际载荷下的效率;为转向传动机构在施加载荷下的效率。

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齿轮齿条式变速比转向器
两齿轮正确啮合的条件是其基圆齿距必须相等,即
(9-18)
式中,为齿轮的模数;为齿轮的压力角;为齿条的模数;为齿条的压力角。
小齿轮的节圆直径越小,其转动一定圈数齿条的移动距离越小,速比越大。设小齿轮的基圆直径为,它是不变的。小齿轮与齿条啮合时的压力角取决于在啮合点齿条的压力角
(9-19)
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2)循环球齿条齿扇式变速比转向器
循环球齿条齿扇式转向器的角传动比可以由下式计算
(9-20)
式中,t为螺杆螺距;r为齿扇的啮合半径。

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传动间隙是指各种转向器中传动副(如循环球式转向器的齿扇和齿条)之间的间隙。该间隙随转向盘转角的大小不同而改变,并把这种变化关系称为转向器传动副传动间隙特性。

循环球式转向器的齿条齿扇传动副的传动间隙特性,可通过将齿扇齿做成不同厚度来获取必要的传动间隙。即将中间齿设计成正常齿厚,从靠近中间齿的两侧齿到离开中间齿最远的齿,其厚度依次递减。

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转向器的正效率表征的是功率从转向盘到车轮时的传递特性。
(9-23)
式中,为转向摇臂轴上的转向阻力矩;为主动施加在转向盘上的转矩;为转向器角传动比;为转向器在实际载荷下的正效率。

转向器的逆效率表征的是功率从车轮到转向盘时的传递特性。
(9-26)
式中,为在转向摇臂轴上主动施加的力矩;为驾驶员被动施加在转向盘上的转矩;为转向器角传动比;为转向器在实际载荷下的逆效率。
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正效率可表示为
式中,
为蜗杆(或螺杆)的螺线导程角(螺线升角);
为摩擦角,
逆效率可表示为
(9-29)
(9-28)
为摩擦因数。
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原地转向阻力矩MR
(9-30)
式中,f为轮胎和路面间的滑动摩擦因数,;为转向轴负荷(N);p为轮胎气压(MPa)。
作用在方向盘上的力为
(9-31)
式中,为转向摇臂长;为转向节臂长;为转向盘直径;为转向器传动比;为转向器正效率。
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齿轮齿条式转向器的齿轮多数采用斜齿圆柱齿轮,齿轮模数取值范围多在2~3mm之间。主动小齿轮齿数多数在5~7个齿范围变化,压力角取20°,齿轮螺旋角取值范围多为9~15°。齿条齿数应根据转向轮达到最大偏转角时,相应的齿条移动行程应达到的值来确定。变速比的齿条压力角,对现有结构在12°~35°范围内变化
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螺杆、钢球、螺母传动副
钢球中心距D、螺杆外径D1、螺母内径D2
钢球直径d和数量n
每个环路中的钢球数可用公式计算
(9-32)
(3)滚道截面
(4)接触角
(5)螺距P和螺旋线导程角
(6)工作钢球圈数
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