1、第三节第三节 转向系主要性能参数转向系主要性能参数 一、转向器的效率一、转向器的效率 二、传动比的变化特性二、传动比的变化特性 三、转向器传动副的传动间隙三、转向器传动副的传动间隙t t 一、转向器的效率一、转向器的效率 1 1转向器的正效率转向器的正效率+转向轴输入,转向摇臂轴输出。影响正效率的因素:转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。仅考虑啮合副的摩擦损失时,对蜗杆、螺杆类转向器,有121/)(PPP 323/)(PPP)(00tgtg2 2转向器逆效率转向器逆效率-根据逆效率的大小,转向器分为可逆式、极限可逆式和不可逆式。仅考虑啮合副的摩擦损失时,转向器逆效率可用下式计算操纵轻
2、便,要求正效率高;自动回正需要一定的逆效率。应保证 。常取 。00tantan)(01080 二、传动比的变化特性二、传动比的变化特性 1转向系传动比 2力传动比与转向系角传动比的关系 3转向系的角传动比4转向器角传动比及其变化规律 1转向系传动比转向系传动比转向系的传动比包括角传动比和力传动比。从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力与作用在转向盘上的手力之比,称为力传动比力传动比。力传动比力传动比角传动比传动比摇臂轴转动角速度与同侧转向节偏转角速度之比,称为转向传动机构的角传动比。hwpFFi/2kppwkkwiiddi0 2 2力传动比与转向系角传动比的关系力传动比与转向系角传动比的关系
3、 轮胎与地面之间的转向阻力轮胎与地面之间的转向阻力Fw和作用在转和作用在转向节上的转向阻力矩向节上的转向阻力矩 Mr 之间有如下关系之间有如下关系 式中,式中,为主销偏移距,指从转向节主销轴线为主销偏移距,指从转向节主销轴线的延长线与支承平面的交点至车轮中心平面与的延长线与支承平面的交点至车轮中心平面与支承平面交线间的距离。支承平面交线间的距离。rWMFa作用在转向盘上的手力可用下式表示式中,为作用在转向盘上的力矩 为转向盘直径。力传动比:力传动比越大,虽然转向越轻便,但 也越大转向越不灵敏。2hhSWMFDSWD02swpiDia0ihMaMDMFFihswrhwp2 3转向系的角传动比转向
4、系的角传动比 转向传动机构角传动比,可以近似地用转向节臂臂长L2与摇臂臂长Ll之比来表示。即现代汽车结构中,L2与L1的比值大约在0.851.1之间,可近似为1。因此,有 。由此可见,研究转向系的传动比特性,只需研究转向器的角传动比及其变化规律即可。12LLddikpii0 4 4转向器角传动比及其变化规律转向器角传动比及其变化规律 齿轮齿条式转向器变速比原理齿轮齿条式转向器变速比原理:相互啮合齿轮的基圆齿距必须相等。即齿条中部压力角最大,模数最大,向两端逐渐减小。齿轮啮合半径在中部最大,转过一定角度对应的齿条行程大,传动比小;齿轮啮合半径向齿条两端逐渐减小,转过一定角度对应的齿条行程小,传动
5、比大;使转向器在中部灵敏,在两端省力。21bbpp 111cosmpb222cosmpb图714是根据上述原理设计的齿轮齿条式转向器齿条压力角变化示例。为了协调转向轻便与转向灵敏的矛盾,转向器的角传动比为了协调转向轻便与转向灵敏的矛盾,转向器的角传动比应这样变化:转向轮转角较小时,转向阻力不太大,角传应这样变化:转向轮转角较小时,转向阻力不太大,角传动比应较小,可使转向反应灵敏;转向轮转角较大时,转动比应较小,可使转向反应灵敏;转向轮转角较大时,转向阻力矩较大,角传动比应较大,可使转向操纵较轻便。向阻力矩较大,角传动比应较大,可使转向操纵较轻便。综合起来,综合起来,转向器角传动比变化曲线应大致
6、呈中间小两端转向器角传动比变化曲线应大致呈中间小两端大些的下凹形曲线,转向盘在中间位置的转向器角传动比大些的下凹形曲线,转向盘在中间位置的转向器角传动比不宜过小。不宜过小。如图7-15所示。三、转向器传动副的传动间隙三、转向器传动副的传动间隙t t 1 1转向器传动间隙特性转向器传动间隙特性 2 2如何获得传动间隙特性如何获得传动间隙特性 1转向器传动间隙特性转向器传动间隙特性 传动间隙是指各种转向器中传动副之间的间隙。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。研究该特性的意义在于它与直线行驶的稳定性和转向器的使用寿命有关。(图7-16)传动副的传动间隙
7、特性,应当设计成在离开中间位置以后呈图716所示的逐渐加大的形状。曲线曲线1 表明转向器在磨损前的间隙变化特性,曲线曲线2 表明使用并磨损后的间隙变化特性,并且在中间位置处已出现较大间隙,曲线曲线3 表明调整后并消除中间位置处间隙的转向器传动间隙变化特性。2 2如何获得传动间如何获得传动间隙特性隙特性 循环球式转向器的齿循环球式转向器的齿扇摇臂轴轴线与加工齿扇扇摇臂轴轴线与加工齿扇时的切齿轴线的间距称为时的切齿轴线的间距称为偏心距偏心距n n。偏心距n不同,传动副的传动间隙特性也不同。图示为图示为偏心距n不同时的传动间隙变化特性。n越大,在同一摇臂轴转角条件下,其传动间隙也越大。一般偏心距n取0.5mm左右为宜。