转向机总成(方向机是转向机吗)

前言:专业知识共享和专业技能提升系统介绍;

用于控制车辆行驶方向系统

1)驾驶时保持车辆安全/能够轻松转弯。

2)性能要求:安全、反应快、便携。

齿轮齿条式转向:齿轮与齿条啮合,带动齿条左右直线运动,结构简单,路感传递直接。

循环球转向:转向力由球传递,广泛应用于越野车和面包车。

电动转向:ECU主要控制电机旋转,转向力通过电机和减速机构传递。这种结构已经成为今天的主流,H2模式就是EPS。

转向系统由动力转向油泵、转向管柱、转向器总成和转向油管组成。

动力转向油泵:提供动力,转向系统产生油压。

转向柱总成:传递方向盘力和转向。

转向器总成:实现车轮的左右转动。

方向盘转动时,阀套与输入轴之间的间隙发生变化,使流向两个工作腔的液压油形成油压差。油压差作用在活塞上,推动活塞克服转向阻力,产生位移,从而驱动转向拉杆总成运动,实现动力转向。此时,齿条在液压缸中来回直线运动,齿条两端的护罩伸缩运动。下面将重点介绍旋转阀的工作原理。

舵机要求

舵机要求分为性能要求和质量要求。

一.性能要求:

1.舵机的型号和形式

2、转向力特性要求

3、转向灵敏度要求

4、内部和外部泄漏要求

5.壳体和液压缸的拉脱强度

6、耐腐蚀要求

二、质量要求:

1.转向器总成的工艺要求

2、舵机工作环境要求

3.转向器出厂,输入轴在中间直线位置。

转向器主要部件分析

旋转阀和齿条的分析

旋转阀的主要部件分为:

输入轴、阀芯、阀套、扭杆、齿轮、密封圈。

旋转阀和齿条的分析

材料:40CrMo GB/T3078-1994

主要技术要求

1.齿形参数:模数1.75,齿数9(右手),中心距16.1,传动比52.33。

2.热处理:高频淬火。

3.无有害毛刺、飞边和损伤;

4.满涂防锈油;

5.热处理后完全拉直;

6.牙齿表面光滑,无有害疤痕;

扭力杆

材料:50CrVA GB/T1222或SAE9254。

主要技术要求

1.扭力杆的刚度;

2.疲劳强度:200万次疲劳测试。

3.扭杆的金相组织和力学性能符合技术规范;

4.不允许有磕碰和毛刺。

旋转阀的工作原理

从泵中流出的压力油,阀与输入轴边缘之间的间隙是开口的(以下简称“开口”),压力油通过左右两端的开口。此时由于液压缸左右对称,两端压力相等,所以通过回油通路直接流入油箱,然后循环到泵。在这种状态下,泵压也是最小的。此时,因为液压缸左右两端的压力相等,所以不产生动力。

当方向盘右转时,来自转向柱的旋转力通过花键传递到输入轴,但由于车轮的反作用力[恢复力],齿轮轴和输入轴之间会发生相对扭转。根据这个相位差,a右>:左开口面积差,流量也增大。因此,在液压缸中同时产生流入流量差,并且从左液压缸返回的油的回油侧的开口面积也增加。此时活塞环左右两端的压力差上升,由于左右两端的压力差产生液压动力。

旋转阀的性能分析

转向器的输出扭矩由转阀控制,通过改变阀芯与阀套之间的角度来改变转向力。转向力分为三个区域:不灵敏区、低速行驶区和高速行驶区。

①流量对转向力的影响

当转向器中转阀的阀口全开时,当转向泵给转向器的流量不满足方向盘转速的要求时,转向器活塞的随动会滞后,转向力增大。

②系统压力对转向力的影响

当转向泵空的载流能力足够时,由于泵内安全阀的调节压力过低,转向加载时系统的安全阀已经部分开启,会因转向活塞的运动滞后而使泵的输出流量减小,转向力增大。

转向器扭杆参数对转向力的影响扭杆的刚度会直接影响转向力,当扭杆刚度过大时会增加转向力。

扭力杆的扭矩计算:

M=πGd4θ×10-2/32L

M——转向轴扭矩nm

G ——扭杆的剪切弹性模量

G = 8000kgf千克力/平方毫米

d-扭杆直径mm

l-扭杆的计算长度mmθ-扭杆两端的相对转角rad

外壳、拉杆、护罩

材料:ZL107 GB/T1173-1995

主要技术要求:

1.压铸法

2.铸件质量,是否有气孔、砂眼、缩孔等缺陷,内部≤φ3mm,密封部位不允许,表面≤φ1mm;

3.阀套配合件的尺寸和粗糙度;

4.去除加工毛刺和飞边;

5.尺寸公差GB/T 6414-1999 CT6未注明;

6.进油孔和出油孔的内部尺寸和空位置符合客户要求。

壳体与筒体的粘接强度试验

试验方法:将总成的壳端刚性固定,向油缸施加不小于4倍转向器最大输出力的轴向拉伸载荷。

内球头的启动和摆动力矩:

a)内球头的最大启动扭矩为7n·m;;

b)起动后的摆动力矩在2nm ~ 6nm以内;

c)最大旋转扭矩为6n·m

内球摆动耐久性:

a)内球节的内球节在直径方向上的位移小于0.15mm/980n;

b)内球节的轴向位移小于0.10 mm/980 N

内球节磨损试验(内球节摆动耐久性)

测试方法:横向磨损测试中使用的样品是刚度测试的上限和下限样品。温度:80℃,试验力:5.3kN,试验频率:f=1~3Hz,正弦,摆角:最大摆角的40%,f = 1 ~ 3Hz,旋转角度:30°,f = 1 ~ 3Hz,循环次数:3×105。测试后,测试弹性刚度。

合格标准:磨损试验前;最大允许轴向位移为0.10毫米;在3kN磨损试验后:3kN时最大允许轴向位移为0.40mm。

测试要求:

1.浸水试验

将舵机浸入深度为1m的水箱中,旋转100周,使水不进入舵机保护套;

2.气密性试验

给保护套内部充气,当压力达到29.4KPa时,1分钟内不会有空气体泄漏。抽空保护套内部,压力为-29.41kpa时不吸入空气体

3.耐久性试验

拉杆最大摆角:30°,行程:71°;

冲程运动频率:压缩频率:1HZ,摆动频率:3HZ。

1)-40±3℃,5000冲程;

2)76±3℃,45000冲程;

3)127℃至135℃,62500冲程,每个试样的温度为-40±3℃,重复上述步骤4次。

舵机调节机构

在调整转向器间隙时,该调整机构可以防止齿条因外界瞬时冲击的冲击而脱离齿条,保证齿条和小齿轮在整个传动过程中始终处于啮合状态。我们的转向器啮合间隙控制在0.1mm以下,间隙的变化会导致转向器异响。

舵机性能测试:

舵机主要测试项目:

1.阀门特性测试

2.密封性检验

3.齿条轴向移动力测试

4、静态女生力量测试

5、反向过载试验

6、机架强度测试

转向器生产技术;

转向器总成在19个工位组装,包括7个关键工序。

1.安装转向机支架。

2.洁化过程

3.压入油封

个案分析

液压动力转向器的主要故障是漏油和异响。

转向器漏油的主要原因是液压缸和输入轴油封划伤。主要是系统的清洁度问题,安装时齿条和转阀发生碰撞,导致油封唇口划伤。

转向器加载后,在原位置向左打方向(怠速或加速时),到达极限后突然转回方向,突然有“嗡”的一声,声音明显。通过研究和分析,发现造成这一问题的主要原因有:

1)转阀突然换向时,由于压力和流量的突然变化而振动;

2)产品在高压区具有高灵敏度;

3)转向器输出摆角大。

通过增加阀芯阻尼,降低阀在高压区的灵敏度,增加回油阻力,减小转向器输出摆角,问题得到了有效解决。总结了一些攻关经验,与大家分享。

1.改进方法1——增加阀芯阻尼。

改进原理:阀芯与阀套之间有阻尼环,用于抑制阀芯在液流冲击下的振动;并使转弯时液体流量的变化趋于稳定。适当增加其阻尼效果可以有效降低系统噪声。

2.改进方法2-缩小阀芯回油孔直径。

改进机理:通过减小阀芯回油孔径,增加回油阻力,减少液流冲击引起的振动,降低噪音。

3.改进方法四——阀芯改为双平面结构,以降低高压区的灵敏度。

改进机理:改进前后的转阀曲线初始压力上升基本一致,但进入高压区后,改进后的斜率明显减小,压力增长速度减缓,即压力对方向盘转动的响应速度降低,从而减少压力突变和振动。

小米点评:专业知识分享,提升专业技能,希望可以帮助到大家。

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