2022年电控液压助力转向系统设计方案.docx
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1、精品学习资源电控液压助力转向系统的设计讨论【摘要 】:本论文主要阐述了现代工程车辆技术追求高效节能、高舒服性和高安全性等目标;前一工程标与环境爱护亲密相关, 是当代全球性热门话题 , 后两工程标是车辆朝着高性能化方向进展必需讨论和解决的重要课题;转向系统的高性能化是指其能够依据车辆的运行状况和驾驶员的要求实行多目标掌握, 以获得良好的转向轻巧性、较好的路感和较快的响应性;汽车转向系统是影响汽车操纵稳固性、行驶安全性和驾驶舒服性的关键部分;在追求高效节能、高舒服性和高 安全性的今日 , 电控液压助力转向系统作为一种新的汽车动力转向系统, 以其节能、环保、更佳的操纵特性和转向路感, 成为动力转向技
2、术讨论的焦点;本文通过对电液动力转向系统的组成结构进行了分析, 说明白其工作原理;在分析了全液压转向系统的工作原理和液压转向器的结构后, 建立了液压转向器的流体动力模型、数学模型; 接着利用所建的数学模型对电控液压助力转向系统组成各元件进行特性分析 , 明白了影响系统性能的一些参数;并通过系统仿真, 分析其性能是否满意实际工作中的要求;为了实现系统的转向性能 , 进行了系统的软硬件设计;最终依据电液动力转向系统结构原理图, 搭建了相应的试验装置 , 同时通过检测系统, 完成了性能的检测; 本文的讨论为电液动力转向系统的设计和性能改善供应了肯定的依据;通过系统元件的参数对于系统性能的影响分析有助
3、于我们设计系统时挑选更合理的参数;通过仿真分析了所建系统模型的性能, 加入了 PID掌握算法调剂 , 说明所设计的系统能够满意实际转向的要求;关键词: 液压转向;助力器;压力;流量;功率Abstract:This thesis mainly elaborated the modern engineering vehicles pursuit of high efficiency and energy saving, high technology comfortand high security objectives etc. Former a target and environmental
4、 protection, is closely related to the contemporary global hot topic,after two objectives are vehicles performance-based direction toward ahigh development must study and solve important issue. Steering system of high performance is to show its can according to the operationstatus of vehicles and dr
5、ivers for the control of multi-objective toobtain good steering portability, better lk feeling and quicker response sex. Automotive steering system is to influence the vehicle steering stability, driving safety and driving comfort key part. Inthe pursuit of high efficiency and energy saving, high co
6、mfort and high security today, electronically controlled hydraulic steering欢迎下载精品学习资源system as a new car power steering system, with its energy-saving, environmental protection, better handling characteristics and steering lk feeling, become the focus of power steering technology research.This artic
7、le through to electrohydraulic power steering system composition structure are analyzed, explains its working principle. On the analysis of the hydraulic steering system of hydraulic steeringthe working principle and the structure of the established hydraulicsteering gear, the hydrodynamic model, th
8、e mathematical model. Then use the model of electronically controlled hydraulic steering system composition for each element analysis, understand the characteristicsof some parameters affect system performance. And through the system simulation, analyzes its performance meets the requirements of the
9、 actual work. In order to realize the system to performance, the system hardware and software design. Finally, according to theelectrohydraulic power steering system structure diagram, built the corresponding test device, and at the same time through testing system, completed the performance testing
10、. This research for electrohydraulic power steering system design and performance improvement provides certain basis. Through the system components for the parameters of the system performance impact analysis helps us to the design of thesystem more reasonable parameters selection; Through the simul
11、ation analysis of the performance of the system model is built, joined thePID control algorithm adjustment, showed that the designed system can meet the practical steering requirements.Key words: Hydraulic steering; Booster ; Pressure ; Flow ; power欢迎下载精品学习资源目 录电控液压助力转向系统的设计讨论11 引言 41.1 液压助力转向系统简介41
12、.2 机械转向系统 42 液压动力转向系统的介绍62.1 动力转向系 62.2 液压动力转向 72.2 液压助力转向系统的工作原理82.3 液压回路设计工作原理113 硬件选取 123.1 扭矩传感器 123.2 电液比例阀 134 电子转向掌握单元 154.1 电子掌握单元的组成及原理154.1.1 ECU 154.1.2 分流阀 164.1.3 电磁阀 174.2 掌握单元的功用 174.3 转向系统常见故障分析185 电控液压助力转向系统的工作原理196 电控液压助力转向系统的特点21终止语 22谢辞 23文献 23欢迎下载精品学习资源1引言1.1 液压助力转向系统简介助力转向系统,也就
13、是动力转向,目前已成为绝大多数轿车的一项标准配置,顾名思义,助力转向就是帮助驾驶员做汽车方向调整,为驾驶员减轻打方向盘强度的装置;可是很多车友在面对诸如机械式液压助力转向、电子式液压助力转向及电动助力转向等多种助力转向系统时难免有些困惑,搞不清晰其间区分;从本期汽车学堂起,我们将简洁介绍目前常见的几种助力转向系统,期望对您购车、用车有所帮忙;第一来看传统的液压助力转向系统;据明白,液压助力转向系统到现在已经有半个世纪的进展历史,可以说技术已经特别成熟,所以被广泛应用;据西安某专业汽修厂负责人介绍,液压助力转向系统由液压和机械等两部分组成,它是以液压油做动力传递介质,通过液压泵产生动力来推动机械
14、转向器,从而实现转向的;传统机械液压动力转向系统的液压泵由汽车发动机驱动;为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻巧性,液压泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的;汽车发动之后,无论是否转向,这套系统都要工作,而且在大转向车速较低时, 需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力,所以便在肯定程度上铺张了发动机动力资源;现在仍有些汽车冠以电动助力转向,其实不是真正意义上的纯电动助力转向,它仍需要液压系统,只不过由电动机供油,这就是电子液压助力转向系统;电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点;它所采纳的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动,而是采纳一个电动泵,它全部的工作的状态都是由电子掌握
15、单元依据车辆的行驶速度、转向角度等信号运算出的最抱负状态;简洁地说,在低速大转向时,电子掌握单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率,使驾驶员打方向省力;汽车在高速行驶时,液压掌握单元驱动电子液压泵以较低的速度运转,在不至于影响高速打转向的需要的同时,节约一部分发动机功率;1.2 机械转向系统机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源,其中全部传力件都是机械的;机欢迎下载精品学习资源械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成;1 一转向盘; 2 一转向轴; 3 一转向万向节; 4 一转向传动轴; 5 一转向器;6- 转向摇臂; 7 一转向直拉杆; 8 一转向节臂; 9 一左转向节;10
16、、12 一梯形臂; 11 一转向横拉杆; 13 一右转向节图 1-1 机械转向系示意图图 1-1 所示为机械转向系的组成和布置示意图;当汽车转向时,驾驶员对转向盘 1 施加一个转向力矩;该力矩通过转向轴2、转向万向节 3 和转向传动轴 4 输入转向器5;经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6,再经过转向直拉杆 7 传给固定于左转向节 9 上的转向节臂 8,使左转向节和它所支承的左转向轮偏转;为使右转向节13 及其支承的右转向轮随之偏转相应角度,仍设置 7 转向梯形;转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、12 和两端与梯形臂作球铰链连接的转向横拉杆n 组成;从转向盘到转向传动轴这
17、一系列部件和零件,均属于转向操纵机构;由转向摇臂至转向梯形这一系列部件和零件 不含转向节 ,均属于转向传动机构;目前,很多国内外生产的新车型在转向操纵机构中采纳了万向传动装置 转向万向节和转向传动轴 ;这有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化;只要适当转变转向万向传动装置的几何参数,便可满意各种变型车的总布置要求;即使在转向盘与转向器同轴线的情形下,其间也可采纳万向传动装置,以补偿由于部件在车上的安装误差和安装基体 驾驶室、车架 的变形所造成的二者轴线实际上的不重合;转向盘在驾驶室安放的位置与各国交通法规规定车辆靠道路左侧仍是右侧通行有关;包括我国在内的大多数国家规定车辆右侧通行,相
18、应地应将转向盘安置在驾驶室左侧;这样,驾驶员的左方视野较宽阔,有利于两车安全交会;相反, 在一些规定车辆靠左侧通行的国家和地区使用的汽车上,转向盘就应安置在驾驶室右侧;欢迎下载精品学习资源2 液压动力转向系统的介绍汽车转向始终存在着“轻”与“灵”的冲突;尽管,人们采纳了变速比转向 器等手段,但始终不能从根本上解决这一冲突;在20世纪50岁月初显现了液压动力转向技术,比较好地缓解了“轻”与“灵”的冲突,符合人们对转向轻巧性更 高的要求,在保证其他性能的条件下,能大大降低转向盘上的手力,特殊是原地 转向时转向盘上的手力;2.1 动力转向系动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系;在
19、正常情形下,汽车转向所需的能量,只有一小部分由驾驶员供应,而大部分是由发动机通过动力转向装置供应的;但在动力转向装置失效时,一般仍应当能由驾驶员独立承担汽车转向任务;因此,动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套动力转向装置而形成的;对最大总质量在12t 以上的大型汽车而言,一旦动力转向装置失效,驾驶员通过机械传动系加于转向节的力远不足以使转向轮偏转而实现转向;故这种汽车 的动力转向装置应当特殊牢靠;图 2-1 动力转向系示意图图 1-2 为一种液压动力转向系的组成和液压动力转向装置的管路布置示意图;其中属于动力转向装置的部件是:转向油罐、转向油泵、转向掌握阀和转向欢迎下载精品学习资源动力缸;
20、当驾驶员逆时针转动转向盘 左转向 时,转向摇臂带动转向直拉杆前移;直拉杆的拉力作用于转向节臂,并依次传到梯形臂和转向横拉杆,使之右 移;与此同时,转向直拉杆仍带动转向掌握阀中的滑阀,使转向动力缸的右腔接通液面压力为零的转向油罐;转向油泵的高压油进入转向动力缸的左腔,于是转向动力缸的活塞上受到向右的液压作用力便经推杆施加在转向横拉杆上,也使之右移;这样,驾驶员施于转向盘上很小的转向力矩,便可克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩;2.2 液压动力转向液压动力转向第一是在大型车辆上得到进展的,随着当时汽车装载质量和整备质量的增加,在转向过程中所需克服的前轮转向阻力矩也随之增加,从而要求加大作用在转向盘
21、上的转向力,使驾驶员感到“转向繁重”;当前轴负荷增加到某一数值后,靠人力转动转向轮就很吃力;为使驾驶员操纵轻巧和提高车辆的机动性,最有效的方法就是在汽车转向系中加装转向助力装置,借助于汽车发动机的动力驱动油泵、空气压缩机和发电机等,以液力、气力或电力增大驾驶员操纵前轮转向的力矩;使驾驶员可以轻巧敏捷地操纵汽车转向,减轻了劳动强度,提高了行驶安全性;液压动力转向系统除了传统的机械转向器以外,尚需增加掌握阀、动力缸、油泵、油罐和管路等;轿车对动力转向的要求与重型车辆不完全相同;比如大型车辆对动力转向系统噪声的要求较低,轿车就对噪声要求很高,轿车仍要求装用的转向器系统结构要更简洁、尺寸更小、成本更低
22、等;但是重型车辆动力转向技术的进展无疑为轿车动力转向技术奠定了基础;开头阶段液压动力转向的掌握阀采纳滑阀式,即掌握阀中的阀以轴向移动来掌握油路;滑阀式掌握阀结构简洁,生产工艺性好,操纵便利,宜于布置,使用性能较好;但是滑阀灵敏度不够高,后来逐步被转阀代替;20 世纪 50 岁月末沙基诺创造了转阀式液压动力转向,即掌握阀中的阀芯以旋转运动来掌握油路;与滑阀相比,转阀的灵敏度高、密封件少、结构比较先 进;虽然由于转阀利用扭杆弹簧来使阀回位,结构较复杂,特殊是对扭杆的材质和热处理工艺要求较高;但是其性能相对于滑阀有很大改进,达到令人中意的程度,并且在齿轮齿条式转向器中布置转阀比较简洁,目前在轿车及大
23、部分重型汽车上的液压动力转向采纳的均是转阀式掌握阀;在大型汽车上装备液压动力转向系统有如下优点:(1) 减小驾驶员的疲惫强度;动力转向可以减小作用在转向盘上的力,提高转向轻巧性;欢迎下载精品学习资源(2) 提高转向灵敏度;可以比较自由地依据操纵稳固性要求挑选转向器传动比,不会受到转向力的制约;答应转向车轮承担更大的负荷,不会引起转向繁重问题;(3) 衰减道路冲击,提高行驶安全性;液压系统的阻尼作用可以衰减道路不平度对转向盘的冲击;另一方面,当汽车高速行驶时,假如发生爆胎,将导致汽车转向盘难以把握,应用动力转向可以使驾驶员较简洁把握转向盘;同时液压动力转向系统也有不足:(1) 选定参数完成设计之
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- 2022 年电控 液压 助力 转向 系统 设计方案
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