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一.动力转向系统配套设计* }" c! w! n8 `+ A& d* b
1 调查汽车在超载运营时的前桥载荷（双前桥转向时需要调查双桥载荷之和）;
2 [. L) A( @8 ~: h2 P6 ^2 调查汽车厂助力方向机的规格，根据经验，前桥载荷p≤5500kg时可选择d=100mm缸径助力方向机，其它载荷可以根据 P/5500 = d2/1002进行计算，助力方向机的缸径系列为70mm、80mm 、90mm、100mm、110mm等，助力方向机缸径选择过小会使助力转向液压系统容易产生故障。
$ C5 F9 x% I6 Z, U$ y+ B3 核算助力方向机流量需求。保证有足够的助力性能，在典型路面（非水泥路面、土路、乡村公路）上，汽车按实际最高载重量，原地打方向时方向机进油压力为7~13MPa。低于7MPa可以考虑减小方向机油缸直径，高于13MPa时应考虑加大转向器油缸直径。% p9 j" }* v" Y0 |9 Q! f' S" h" f
方向机最高压力限制（安全压力）：按典型公路重载原地转向时测试压力除以0.85，建议不要超过15MPa，一般建议使用12~13MPa安全压力，安全压力越高可靠性越差。
2 s) G' P6 x5 R( k前桥载荷 方向机型号及主要性能参数 转向泵流量要求 入口端所需提供的转向泵压力要求% A- T, `6 S }- L, A
4 确定转向泵在发动机上的安装位置及进出油口位置，给出一个尺寸范围，这样转向泵厂家方便设计性能更好的转向泵。8 Z6 p8 ]* l7 }! W* {
5 将转向泵安装连接尺寸、进出油口位置尺寸、方向机流量需求及安全压力提交转向泵生产厂家，转向泵生产厂家根据提供的参数要求设计匹配的转向泵。/ I% Y8 Z& A) H
二.动力转向泵的配套设计1 s4 z7 _2 M" J! ^2 y1 L; u* W
1 动力转向泵的最大压力：考虑从转向泵的出口到方向机的进口之间的管路损失，在选择转向泵的最大压力时，应使转向泵的最大压力：PP= P1+△P2U&n6Q2z*H9~&~3d8?
2 ]- S- f. {* ]P1 为方向机的最大压力; △P为管路损失,一般取(0.3-0.5)MPa，如果压力已经很高，转向却依然沉重，只能是加大缸径。如果压力PP＜P1 ，必然会转向沉重或是打不动方向盘。汽车技术交流学习网又名汽车工程师之家,其包括的内容有驾驶技巧,驾驶经验,维护保养,改装知识和美容,维修常识,行业法规,基础知识,发动机结构原理和电子电控,变速器结构原理,底盘技术，车身附件和内饰设计,生产工艺技术质量管理，整车及零部件试验,发动机台架试验,欢迎大家访问。"d!P0f8r9k,h2 m4 c P! k4 s7 s3 w
动力转向泵应有可靠的压力装置，任何情况下，输出压力不能高于其许可的最大工作压力。若该输出接口用来驱动其他附件，应得到相关部门审查认可。i/ X/ k5 o0 J) t$ ?: [
2 动力转向泵的控制流量 Qp：[3M' H4 b. C* y3 ^1 c
一般取Qp≥（1.05-1.1）Qmax.' O4 ?4 a6 }' W2 G' Z( N
Qmax 为方向机所需的最大流量.www.F) K: p4 o7 H& O( R3 R
3 动力转向泵的公称排量>:
# [* E2 j- M# p' {根据怠速时(转向泵转速一般为650-750 r/min)，方向机所需的流量，选择转向泵的排量，低速时（转向泵转速一般在1200r/s以下）转向泵输出的流量与排量之间的关系为：
# w6 b1 h+ o# O ]! |) yQ=qt* n 其中 qt 为泵的理论排量；n 为怠速时转向泵的转速。n! A2 a b, ]% |$ E$ K
转向泵的排量过小，容易出现怠速时转向沉重，排量过大，系统容易发热。# l# e* T! L7 P9 ^0 Y, c8 \
4对应发动机特征转速下的转向泵实际流量要求（怠速，最大扭矩转速，标定转速）。
- e* V% _( W% Q' D8 W7 m( g/ b7 o三. 储油罐的选择：; X! k% N* m w
1 储油罐容积选择：考虑系统的供油、散热、油中杂质的沉淀等，一般取油箱的容量：;t7 |) Z8 C; P$ d; K
V=（0.15—0.2）Q1。
; g. m& l, K+ S2 v6 ~0 P1 ?Q1为转向泵的最大输出流量。汽$ }* c7 J; ^/ |3 Y3 j; d: k3 C/ q
2 储油罐的散热能力：一般希望转向系统的油温控制在80℃以下。如果油温超过88℃，液压油将很快变质：形成碳化物，液压油失去润滑功能，转向泵将急剧磨损，造成转向沉重；析出胶状物质，堵塞阻尼孔或卡滞控制阀，使整个动力转向系统失效。油温过高，还将使整个系统中的密封件加快老化，密封不良而造成漏油。在大流量及高压力的转向系统中，储油罐的散热已经不能保证油温在80℃以下了，这时须附加专门的散热系统。
2 {7 F! c) ^3 L" ?0 {4 R3 转向系统一般采用回油过滤方式，根据系统管路工作压力、过滤精度、流通能力选择滤油器。汽车转向系统中，过滤精度一般取10-20μm，压力损失小于0.1MPa。如采用进油过滤，其铜丝网目数一般在100~180目之间4 t( E/ w, ?% E; B R7 p8 T
4 液压转向泵为叶片泵时，其自吸能力较差，应注意液压油罐的正确安装位置，要求油罐出油口位置高于液压转向泵进口20mm以上，同时管路尽可能避免转弯，如不可避免时，转弯角度和转弯半径应尽可能大，避免管路的压力损失。
' X/ w; e3 j0 [/ b0 E$ w5 在储油罐中，建议设有压差信号发生器及安全阀。压差信号发生器是在过滤器堵塞时，把信号传递到驾驶室，提醒司机该换滤芯及更换液压油了；安全阀是在滤芯堵塞时，使油从旁路流过，从而保证行驶安全。+ q6 b3 F9 q* T
四.转向管路 进、出油管的选择：- p: x5 H8 P$ f8 M
1 管路材料的选择：油管可以是软管、钢管或混合式。软管又分为高压钢丝编织耐油软管、高压耐油塑料软管及低压帘线编织耐油软管；钢管为高压无缝钢管，材料一般为20钢或08F钢。
0 d* G; b7 V/ Z/ t6 p对于油管和选用，无论是钢管、耐油胶管或塑料管，都必须根据系统的工作压力进行选用。建议不采用高压钢丝编制耐油软管，避免因温升膨胀而缩小管路内径，最好采用高压钢管。www.
6 o) I' p& U: C1 X1 c/ b T2 管路内径的选择：:s
. X3 \+ J4 j1 Z8 t管路内径的选择：根据管道内的流速，确定管道内径尺寸，允许流速的推荐值为：
( F2 s: D4 g5 r* C3 W% i# m8 H# _$ l 液压泵吸油管道：0.5～1.5 m/s.一般取1 m/s以下。
5 [, E& B+ e+ y& R) n2） 液压系统压油管道：3～ m/s.压力高时取大值。. d) L: a) |; ^. |
~'a$o(C+F;U%b+Z.H中国汽车工程师之家3) 液压系统回油管道：1.5～2.5 m/s。+w)\)j4G7a!L4d0 U5 P% N2 V/ G f/ S
管道内径与流量、流速的关系式为：.O3/ g; y2 X1 P* p$ y9 D1 d. l! F
d=（4Q/πv）0.5 " W/ t: {2 N, H) @
其中d为管道内径，Q为通过管道的流量，v为管道内液流平均流速。#J3 {& ?0 y9 h. Y0 W; n4 m5 @
管路内径经验值，可以参照下表：)a
B8 o0 T3 ^9 a" E8 _8 ]转向泵控制流量 进油管路最小通径 出油管路最小通径
, \) H) E5 E$ g% j0 A# X: m11.5L/min φ10 φ6★汽3G% B$ L# }# ^( F, S& V, X- I
15L/min φ11 φ7汽车}8 z8 E1 f0 i: y3 Y$ X) D
16L/min φ11.2 φ7.2
" @# H4 W2 K% f# M7 @20L/min φ13 φ8
, R( |/ k& m; d% C% B0 y0 Q' W$ K以上管路内径是管路长为500mm时的经验值，当管路每增加△l=500mm 时，管路内径增加△d=2mm。3E5d4g5A#G;u
9 V' Y7 F+ Z! Y9 \2 I' s9 D- h配套时保证管路密封合格，进油管漏气漏水时会使液压油变质，这一点很容易被忽视。管路直径不能过小，进油管口径过小时会引起吸空，产生气穴现象，出油管直径过小时会产生阻尼，引起系统压力升高，系统可靠性变差。
( p+ R3 l/ r# b" U方向机及进出油管必须保持清洁，不允许有铁屑、铁锈等杂质。 ) j$ w6 |: e& a& x- K
五.转向器机参数校核
! _9 u$ J* c* k( q' C& b) i; x1．转向力矩计算：
4 O# a* M: ?" n$ P• Mr＝[f×（G 13÷P）1/2]÷3汽车%g0 o1 B4 y8 `/ e: Y2 D' \
• Mr-----在沥青或混凝土路面上的原地转向阻力矩，N.mm；: x. v# j' c: {- `
• f--------轮胎与地面间的滑动摩擦系数，取0.7；+ ~9 s" d+ B; P
• G1-----转向轴负荷，N；中国汽车工程师之家3Y4U `${.e% C5 S5 n8 t% E3 K" o
• P-------轮胎气压，MPa；O
4 p+ `9 k7 g' ^* b& q: h2．压力计算：!}
# k; h6 R8 }# I9 c• M＝[P×(S0－S1)×RF] 或P＝M÷[ (S0－S1)×RF]www.I) d+ S$ x% ~4 U
• P-------油泵的最大工作压力，MPa；N!T
" N8 v y, E% t• M------动力转向器输出扭矩，N.m；"f/x&l-x$r:~2^#r%k
7 I7 f a; P& o! Q, p z9 M• S0------油缸工作面积，㎡；2J/ [! X6 ?# N& u% o6 w
• S1------螺杆外径所占面积，㎡ ；: \$ [; @& `8 d( l8 ]; E1 V* R
• RF------扇形齿分度圆半径，m。5Y&S5R!x-j
, M0 v* e- Q3 k' b2 ~7 \, x3．流量需求计算：I
4 p9 V& r, N% w( `• Q=(1. 5~2)×60ntS/K
" ]8 N( x! D. ?5 O( p+ I• n—汽车方向盘最大瞬时转速(转/秒)，轿车取1.5r/S, 其它车辆取1.25r/S；中国"K7 Z# E$ k" c( O; G6 Y, }8 B/ ^9 G
• t---助力方向机丝杆螺距；:X
3 L' B! i; c% z! M$ e2 h• S---助力方向机油缸实际工作面积；汽车`7 I7 b# U/ j. ~+ o, x# d* Y
• K---助力方向机效率系数(泄漏系数）。★0 h e7 M$ _; C5 e$ e
• 1.5~2---经验系数，可能与制造水平有关0B4F5W( T! m- J$ v9 |$ D; K* S
另外一种算法：
1 W3 c2 P4 {0 c% C, }7 `• 理论流量为Q1，允许泄漏量为Q2，流量需求Q计算如下：. {# T9 a u8 k: A% X) q* y8 }
• Q1 =60ntS中~
2 A3 I0 ]7 N* J- W( i2 `• Q=（1.5~2) Q1 + Q2 师m* N% h2 u x. Y f9 l* B
六.转向油品的选择：汽
2 S1 n) @$ k* }9 X9 t! j, h# r1 在夏季，全国均可用航空液压油；在冬季，长江以南仍可用航空液压油，在长江以北，可以使用HV-32或HV-46低温抗磨液压油；对于8号液力传动油或8号及10号航空液压油.自动变速箱油等等，一年四季中在全国各地均可使用，但价格较贵。禁止型号不一致油液混用; q' G }# y* W5 f
加注油料时必须经过转向系统油罐上的过滤网过滤，禁止油液不经过过滤直接加入转向系统油罐中( S, H1 M( }! v. ^* I$ D! q; x
3 油量加注必须在油罐标尺规定的两刻度线之间。油量加注后启动发动机3～5min，检查补加油料至规定标尺刻度线。过多，发动机启动后油易溢出，既造成浪费又破坏车容；过少，易造成转向叶片泵烧蚀。/ ?0 V$ u# G, L1 e
七.注意事项:汽车k% Z# Z* z* h- Z6 x
1.转向泵布置时要考虑泵体内不能有存留空气，必要时采取排气措施
5 \7 C2 U7 j+ l# N& O6 {转向系统排空气，一般在转向泵的出油口处排空气即可，具体方法是在发动机不转动时，拧松出油接头，待有油漏出来后再拧紧，这时起动发动机，左右扳动方向盘，空气便全部被排到储油罐中，通过呼吸器排到空气中★
0 W; m% q. }3 A! t8 B0 u2.转向泵和方向机的进出油口应用专用的液压接头，配套时注意接头通道面积，应达到管路最小管径面积要求汽车: h1 ~4 `0 Y3 |' W9 O, @
3.转向泵接头尽量采用O型密封圈密封形式，接头在连接时不允许涂密封胶。接头密封形式和转向泵进、出油口的密封形式相匹配，角度密封的选择O型圈密封形式，端面密封的转向泵接头采用复合密封垫圈+铜螺母的密封形式 |
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发表于 2007-9-2 20:46:45
