转向系统设计计算报告2011(共5页).doc

《转向系统设计计算报告2011(共5页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《转向系统设计计算报告2011(共5页).doc（5页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上 GA6420SE4轻型客车转向系统设计计算报告 QYGA6420SE4SS2011004编 制 校 对 审 核 批 准 广汽吉奥汽车研究院2011年02 月6420车型转向系统匹配计算书6420转向系统由方向盘、转向上轴、转向下轴、转向护套、齿轮齿条式转向器、转向横拉杆及其紧固件组成，为了防止汽车正面与其他物体冲撞时转向系部件伤害驾驶员，在转向传动轴上设置有溃缩吸能机构。转向器也是采用广泛使用的齿轮齿条式转向器。与转向系统相关的整车参数相关项目参数值数据来源轴距L（mm）2700GA6420配置表轮距K（mm）1385GA6420配置表最大前轴荷（kg）688（半载

2、状态下）GA6420轴荷分配测量表方向盘外径（mm）378.8GA6420总布置图参数内轮最大转角（deg）38.267悬架提供外轮最大转角（deg）31.233悬架提供主销距K1355.5数模测量偏置距C（mm）-18.35数模测量转向机传动比i34.4供应商提供最小转弯半径(m)5.2mGA6420配置表一）最小转弯半径计算1.1.1按外轮最大转角2700/sin31.2335188.69mm1.1.2按内轮最大转角5495.76mm取(5188.69+5495.76)/25342.27mm最小转弯半径5.342m.。上述计算是按照龙创提供的车轮最大转角计算结果。转向机行程是否改变以得到更

3、合理的最小转弯半径，需要进一步做计算和动态分析；1.2根据DMU分析 内外轮最大转角为：内轮最大转角37.519deg 外轮最大转角33.552deg根据上述计算公式：2700/sin33.5524866.816mm5577.423mm取(4866.816+5577.423)/25222.12mm1.3根据整车转角实测结果内轮最大转角34.5deg 外轮最大转角38deg根据上述计算公式：2700/sin34.54748.547mm5524.551mm取(4866.816+5577.423)/25136.549mm1.4结果对比及计算小结龙创提供DMU分析整车实测最大内/外轮转角（deg）38

4、.267/31.23337.519/33.55238/34.5最小转弯半径（m）5.3425.2225.1371.4.1根据DMU结果及五菱荣光的实测结果，我们可以判定龙创提供的内外轮最大转角偏差过大；1.4.2在试制试验所所测的数据，也存在一定偏差，但是与DMU仿真的结果比较靠近。1.4.3 建议按照DMU分析所得最大内外轮转角进行计算。最小转弯半径也按照DMU分析所得进行。 1.4.4 6420车型最小转弯半径为：5222.12mm，同时该结果也非常靠近整车转弯半径目标5.2m。二）转向管柱和转向万向节的计算21：转向柱管带万向节总成传动效率的计算 影响转向管柱带万向节总成效率的因素有两个

5、转向万向节及管柱上两个轴承共四个摩擦副十字轴式万向节传动轴的传动效率与两轴的轴间角、十字轴支承的结构和材料、加工和装配精度以及润滑条件等有关，近似的可以按下式计算：1 d（2tan(/2)+tan()）/R以上两式中：d十字轴轴颈的直径，按8mm计算R十字轴中心至轴颈支承长度中点的距离，按16mm计算十字轴轴颈与轴承的摩擦系数，按0.15计算上述公式计算出来的各个十字叉万向节的传动效率分别为：（其中上万向节夹角25.961下万向节夹角24.81）上下万向节对应的效率为10.98320.984转向管柱两个轴承处的传动效率340.98故转向管柱带万向节总成的总的传动效率为：0.9830.9840.

6、980.980.9292.2 相位角的计算根据坐标点，建立管柱骨架图A 管柱芯轴端面中心（520.017，-324,618.762）B 上万向节叉中心点（133.318，-324,357.283）C 下万向节叉中心点（-75.618，-182.603,47.95）D 转向机输入轴上任意一点（-80.971，-178.984,22.766）A B C三点所决定的平面与 B C D三点所取决的平面夹角为78.7deg。计算可知相位角为 波动最小。6420管柱为角度可调，其调节角度为0deg-3deg，其设计位置在其上极限，若想获得各个调节位置相对最小的波动量，需要按照管柱调节至-1.5deg的位置

7、来确定相位角。操作步骤如下：1.管柱上万向节点及管柱轴线绕管柱旋转中心往下调节1.5deg2.以旋转1.5deg后的管柱轴线及上万向节点，重新构架管柱骨架图3.根据重新建立的骨架图，测量A BC三点所决定的平面与B C D点所在平面的夹角。测量结果：75.901deg。则相位角按照75.901deg可得最小的力矩波动。2.3力矩波动计算管柱轴线（直线AB）与中间轴轴线（直线BC）夹角25.961deg中间轴轴线（直线BC）与转向机输入轴轴线（直线CD）夹角24.81deg则等效夹角deg则力矩波动量=1.76%力矩波动量一般在接受范围在5%以内。=1.76%5%。力矩波动量在接受范围内。三）转

8、向机计算 6420转向机的参数（待定）转向机传动比i=34.43.1 原地转向最大阻力矩的计算转向时驾驶员作用到转向盘上的手力与转向轮在地面上回转时产生的转向阻力矩有关。影响原地转向阻力矩的主要因素有转向轴的负荷、轮胎与地面之间的滑动摩擦系数和轮胎气压。计算公式如下：Mr=f(G13/P)1/2/3其中：Mr在沥青或混凝土路面上的原地转向阻力矩，N.mmf轮胎与地面间的滑动摩擦系数，取0.7G1转向轴负荷，N 半载状态下，前轴载荷最大6889.8NP轮胎气压，Mpa因此 Mr=0.7(6889.8)3/0.24) 1/2/3=N.mm3.2半载状态下， 原地转向时作用在齿条上的力 Fn = M

9、r/(L1 T)Mr原地转向最大阻力距L1齿条到主销的力臂距离T梯形机构正效率，此效率一般在0.9左右在6420车型中L1=126mm因此换算到转向机出口点处的力为Fn = /(1260.9)=2325.3 N，为原地转向时转向机应输出的力。3.3 原地打方向盘，作用在转向盘上最大手力F计算根据齿条力Fn=2FR3.14/I F=Fni/（2R3.14）其中R为方向盘半径（单位mm） i为传动比（单位mm/rev）为两个十字轴及管柱两个轴承传动效率=0.929（2.1已经对此计算过）Fn=2325.3N（3.2计算结果）则方向盘原地转向最大手力F=72.13N 245 N满足GB 17675-

10、1999规定。注： GB 17675-1999 39款对转向力做如下要求：以10kmh车速、24m转弯直径前行转弯时，不带助力时转向力应小于245 N，带助力转向但助力转向失效时，其转向力应小于588 N，机动动作时间正常情况下不得大于4s，带助力转向但助力失效时不得大于6s。左右两个方向都要试验。该方向盘手力是按照汽车在静止时原地转向的阻力距计算。对于一般常用车辆并不要求原地转向，只要求汽车在行驶在行驶中的转向力，而GB 17675-1999所规定的也是按照行驶中的汽车做了方向盘手力的规定。原地转向所需的力矩比行驶中所需的转向力矩的2-3倍，因此按照原地转向的手力校核，是满足要求的四）转向系统NVH 的注意点一般对于转向管柱的振动频率整车状态的要求是保证其频率在发动机怠速振动频率以上，管柱在整车状态下设计频率应该在35HZ以上。专心-专注-专业