畢業(yè)論文(設(shè)計)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計

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1、目 錄 摘 要 .3 第一章 緒論 .4 1.1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 .4 1.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器概述 .10 1.3 液壓助力轉(zhuǎn)向器概述 .11 1.4 國內(nèi)外發(fā)展情況 .13 1.5 本課題研究的目的和意義 .13 1.6 本文主要研究內(nèi)容 .14 第二章 汽車主要參數(shù)的選擇 .15 2.1 汽車主要尺寸的確定 .15 2.2 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 .17 2.3 輪胎的選擇 .18 第三章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計概述 .20 3.1 對轉(zhuǎn)向系的要求 .20 3.2 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) .20 3.3 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) .21 3.4 轉(zhuǎn)向器 .21 3.5 轉(zhuǎn)角及最小轉(zhuǎn)彎半徑 .22 第四章.轉(zhuǎn)向系的主要性能參

2、數(shù) .24 4.1 轉(zhuǎn)向系的效率 .24 4.2 傳動比變化特性 .25 4.3 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙T .27 4.4 轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動圈數(shù) .28 第五章 機械式轉(zhuǎn)向器方案分析及設(shè)計 .29 5.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 .29 5.2 其他轉(zhuǎn)向器 .31 5.3 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器布置和結(jié)構(gòu)形式的選擇 .32 5.4 數(shù)據(jù)的確定 .32 5. 5 設(shè)計計算過程 .33 5.6 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .37 5.7 軸承的選擇 .37 5.8 轉(zhuǎn)向器的潤滑方式和密封類型的選擇 .38 5.動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 .38 5.1 對動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的要求 .38 5.2 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)布置方案 .38 5.3 液

3、壓式動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的計算 .40 5.4 動力轉(zhuǎn)向的評價指標(biāo) .45 6. 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)設(shè)計 .47 6.1 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)原理 .47 6.2 轉(zhuǎn)向傳送機構(gòu)的臂、桿與球銷 .49 6.3 轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部 .49 6.4 桿件設(shè)計結(jié)果 .50 7.結(jié)論 .51 致謝 .51 摘 要 本課題的題目是轉(zhuǎn)向系的設(shè)計。以齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計為中心，一是汽車總體構(gòu)架 參數(shù)對汽車轉(zhuǎn)向的影響；二是機械轉(zhuǎn)向器的選擇；三是齒輪和齒條的合理匹配，以滿足 轉(zhuǎn)向器的正確傳動比和強度要求；四是動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計；五是梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此本 課題在考慮上述要求和因素的基礎(chǔ)上研究利用轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)帶動傳動機構(gòu)的齒輪齒條轉(zhuǎn) 向軸轉(zhuǎn)

4、向，通過萬向節(jié)帶動轉(zhuǎn)向齒輪軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向齒輪軸與轉(zhuǎn)向齒條嚙合，從而促使轉(zhuǎn) 向齒條直線運動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸短，且零件數(shù)目少 的優(yōu)點又能增加助力，從而實現(xiàn)了汽車轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和靈敏性。在本文中主要進行了轉(zhuǎn) 向器齒輪齒條的設(shè)計和對轉(zhuǎn)向齒輪軸的校核，主要方法和理論采用汽車設(shè)計的經(jīng)驗參數(shù) 和大學(xué)所學(xué)機械設(shè)計的課程內(nèi)容進行設(shè)計，其結(jié)果滿足強度要求，安全可靠。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系；機械型轉(zhuǎn)向器 ；齒輪齒條；液壓式助力轉(zhuǎn)向器 Abstract The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion

5、 steering gear to the design as the center, one vehicle parameters on the overall framework of the impact of vehicle steering; Second, the choice of mechanical steering; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering m

6、echanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear sh

7、ift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering s

8、tability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the streng

9、th requirements, safe and reliable. Keywords: steering; mechanical type steering gear; gear rack; hydraulic power steering 第一章 緒論 1.1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤的重要組成部分，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的好壞直接影響到汽車行駛的 安全性、操縱穩(wěn)定性和駕駛舒適性，它對于確保車輛的行駛安全、減少交通事故以及保 護駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要作用。隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的迅速 發(fā)展，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從純機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系（HPS）、電控液壓助力轉(zhuǎn) 向

10、系統(tǒng)（EHPS），發(fā)展到利用現(xiàn)代電子和控制技術(shù)的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）及線控轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)（SBW）。 按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系。 機械轉(zhuǎn)向系的能量來源是人力，所有傳力件都是機械的，由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)(方向盤)、 轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。其中轉(zhuǎn)向器是將操縱機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?機構(gòu)的直線運動(嚴(yán)格講是近似直線運動)的機構(gòu)，是轉(zhuǎn)向系的核心部件 2。 動力轉(zhuǎn)向系除具有以上三大部件外，其最主要的動力來源是轉(zhuǎn)向助力裝置。由于轉(zhuǎn) 向助力裝置最常用的是一套液壓系統(tǒng)，因此也就離不開泵、油管、閥、活塞和儲油罐， 它們分別相當(dāng)于電路系統(tǒng)中的電池、導(dǎo)線、開關(guān)、電機和地線的

11、作用。 通常，對轉(zhuǎn)向系的主要要求是: (1) 保證汽車有較高的機動性，在有限的場地面積內(nèi)，具有迅速和小半徑轉(zhuǎn)彎的能 力，同時操作輕便; (2) 汽車轉(zhuǎn)向時，全部車輪應(yīng)繞一個瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，不應(yīng)有側(cè)滑; (3) 傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖要盡可能的小; (4) 轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)自動回正，并應(yīng)使汽車保持在穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài); (5) 發(fā)生車禍時，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸由于車架和車身變形一起后移時，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最 好有保護機構(gòu)防止傷及乘員 1.1.1 機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 汽車的轉(zhuǎn)向運動是由駕駛員操縱方向盤，通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向輪 來完成的。機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程為：駕駛員對轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)向力矩通過轉(zhuǎn)向軸輸

12、入轉(zhuǎn)向器，減速傳動裝置的轉(zhuǎn)向器中有1、2 級減速傳動副，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減 速后的運動傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿，再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承 的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。純機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向器形式可以分為：齒 輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。 純機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤，需占用較 大的空間，整個機構(gòu)笨拙，特別是對轉(zhuǎn)向阻力較大的重型汽車，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向難度很大，這 就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉，目前該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除 在一些轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的農(nóng)用車上使用外已很少被采用。 1.1.2 液

13、壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS） 裝配機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車，在泊車和低速行駛時駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負(fù)擔(dān)過于沉重， 為解決這個問題，美國GM 公司在20 世紀(jì)50 年代率先在轎車上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 該系統(tǒng)是建立在機械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，額外增加了一個液壓系統(tǒng)。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由液 壓和機械等兩部分組成，它是以液壓油做動力傳遞介質(zhì)，通過液壓泵產(chǎn)生動力來推動機 械轉(zhuǎn)向器，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由機械轉(zhuǎn)向器、液壓泵、油管、分配 閥、動力缸、溢流閥和限壓閥、油缸等部件組成。為確保系統(tǒng)安全，在液壓泵上裝有限 壓閥和溢流閥。其分配閥、轉(zhuǎn)向器和動力缸置于一個整體，分配閥和主動齒輪軸裝在一 起（閥芯與齒輪軸垂

14、直布置），閥芯上有控制槽，閥芯通過轉(zhuǎn)向軸上的撥叉撥動。轉(zhuǎn)向 軸用銷釘與閥中的彈性扭桿相接，該扭桿起到閥的中心定位作用。在齒條的一端裝有活 塞，并位于動力缸之中，齒條左端與轉(zhuǎn)向橫拉桿相接。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向軸（連主動 齒輪軸）帶動閥芯相對滑套運動，使油液通道發(fā)生變化，液壓油從油泵排出，經(jīng)控制閥 流向動力缸的一側(cè)，推動活塞帶動齒條運動，通過橫拉桿使車輪偏轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向。 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動機帶動液壓泵產(chǎn)生的壓力 來實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。由于液壓轉(zhuǎn)向可以減少駕駛員手動轉(zhuǎn)向力矩，從而改善了汽車的轉(zhuǎn)向 輕便性和操縱穩(wěn)定性。為保證汽車原地轉(zhuǎn)向或者低速轉(zhuǎn)向時的輕便性，液壓泵的排量是 以發(fā)動

15、機怠速時的流量來確定。汽車起動之后，無論車子是否轉(zhuǎn)向，系統(tǒng)都要處于工作 狀態(tài)，而且在大轉(zhuǎn)向車速較低時，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力，所 以在一定程度上浪費了發(fā)動機動力資源。并且轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還存在低溫工作性能差等缺點。 1.1.3 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS） 由于液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法兼顧車輛低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性， 因此，在1983年日本Koyo 公司推出了具備車速感應(yīng)功能的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （EHPS）。EHPS 是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)起來的，在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上增設(shè)了電控裝置，其特點是原來由發(fā)動機帶動的液壓助力泵改由電機驅(qū)動，取代了由 發(fā)動

16、機驅(qū)動的方式，節(jié)省了燃油消耗；具有失效保護系統(tǒng)，電子元件失靈后仍可依靠原 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全工作；低速時轉(zhuǎn)向效果不變，高速時可以自動根據(jù)車速逐步減小助力，增 大路感，提高車輛行使穩(wěn)定性。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是將液壓助力轉(zhuǎn)向與電子控制技 術(shù)相結(jié)合的機電一體化產(chǎn)品。一般由電氣和機械兩部分組成，電氣部分由車速傳感器、 轉(zhuǎn)角傳感器和電控單元ECU 組成；機械部分包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、控制閥、管路和電動 泵。其中電動泵的工作狀態(tài)由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號計算 出的最理想狀態(tài)。簡單地說，在低速大轉(zhuǎn)向時，電子控制單元驅(qū)動液壓泵以高速運轉(zhuǎn)輸 出較大功率，使駕駛員打方向省力；汽車在高速行駛時，液壓

17、控制單元驅(qū)動液壓泵以較 低的速度運轉(zhuǎn)，在不至影響高速打轉(zhuǎn)向的需要的同時，節(jié)省一部分發(fā)動機功率。 電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理：在汽車直線行駛時，方向盤不轉(zhuǎn)動，電動泵以很低 的速度運轉(zhuǎn)，大部分工作油經(jīng)過轉(zhuǎn)向閥流回儲油罐，少部分經(jīng)液控閥然后流回儲油罐； 當(dāng)駕駛員開始轉(zhuǎn)動方向盤時，ECU根據(jù)檢測到的轉(zhuǎn)角、車速以及電動機轉(zhuǎn)速的反饋信號等， 判斷汽車的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，決定提供助力大小，向驅(qū)動單元發(fā)出控制指令，使電動機產(chǎn)生相 應(yīng)的轉(zhuǎn)速以驅(qū)動油泵，進而輸出相應(yīng)流量和壓力的高壓油。高壓油經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥進入齒 條上的動力缸，推動活塞以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹Γ瑓f(xié)助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作，從而獲得理想 的轉(zhuǎn)向效果。 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

18、在傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上有了較大的改進，但液壓 裝置的存在，使得該系統(tǒng)仍有難以克服如滲油、不便于安裝維修及檢測等問題。電控液 壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的過渡。 1.1.4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS） 1988年日本Suzuki公司首先在小型轎車Cervo 上配備了Koyo 公司研發(fā)的轉(zhuǎn)向柱助力 式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。1990 年日本Honda 公司也在運動型轎車NSX 上采用了自主研發(fā)的 齒條助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從此揭開了電動助力轉(zhuǎn)向在汽車上應(yīng)用的歷史。EPS 是 在EHPS 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 它取消EHPS 的液壓油泵、油管、油缸和密封圈等部件,完

19、全依靠電動機通過減速機構(gòu)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向機構(gòu), 其結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)量大大減少、可靠 性增強, 解決了長期以來一直存在的液壓管路泄漏和效率低下的問題。電動助力轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)在本田飛度、思域以及豐田新皇冠、奔馳新A-class等車型上紛紛被采用。 1.1.4.1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般是由轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)向）傳感器、電子控制單元ECU、電動機、電磁 離合器以及減速機構(gòu)組成。 1.1.4.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過程其工作過程為：扭矩傳感器檢測駕駛員打方向盤的扭 矩，然后根據(jù)這個扭矩給控制單元一個信號。同時控制單元也會收到來自方向盤位置傳 感器的信號，這個傳感器一般是

20、和扭矩傳感器裝在一起的（有些傳感器已經(jīng)將這2 個功 能集成為一體）。扭矩和方向盤位置信息經(jīng)過控制單元處理，連同傳入控制單元的車速 信號，根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的程序產(chǎn)生助力指令。該指令傳到電機，由電機產(chǎn)生扭矩傳到助 力機構(gòu)上去，這里的齒輪機構(gòu)則起到增大扭矩的作用。這樣，助力扭矩就傳到了轉(zhuǎn)向柱 并最終完成了助力轉(zhuǎn)向。 1.1.4.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點 (1)節(jié)約了能源消耗。 與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，沒有系統(tǒng)要求的常運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 向油泵，且電動機只是在需要轉(zhuǎn)向時才接通電源，所以動力消耗和燃油消耗均可降到最 低。還消除了由于轉(zhuǎn)向油泵帶來的噪音污染。液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動機帶動液壓油 泵，使液壓油不停地

21、流動，再加上存在管流損失等因素，浪費了部分能量。相反EPS 僅 在需要轉(zhuǎn)向操作時才需要向電機提供的能量。而且，EPS系統(tǒng)能量的消耗與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向 及當(dāng)前的車速有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤不轉(zhuǎn)向時，電機不工作；需要轉(zhuǎn)向時，電機在控制模塊的 作用下開始工作，輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生助動轉(zhuǎn)向力矩。該系統(tǒng)真正實現(xiàn)了 “按需供能”，是真正的“按需供能型”（on-demand）系統(tǒng)，在各種行駛條件下可節(jié)能 80%左右。 (2)改善了轉(zhuǎn)向回正特性。 當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤一角度然后松開時，EPS 系統(tǒng)能夠 自動調(diào)整使車輪回到正中。同時還可利用軟件在最大限度內(nèi)調(diào)整設(shè)計參數(shù)以獲得最佳的 回正特性。通過靈活的軟件編程，容易得

22、到電機在不同車速及不同車況下的轉(zhuǎn)矩特性， 這些轉(zhuǎn)矩特性使得該系統(tǒng)能顯著地提高轉(zhuǎn)向能力，提供了與車輛動態(tài)性能相匹配的轉(zhuǎn)向 回正特性。而在傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)中，要改善這種特性必須改造底盤的機械結(jié)構(gòu)，實 現(xiàn)起來很困難。 (3)提高了操縱穩(wěn)定性。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要因素之一。傳統(tǒng)液 壓動力轉(zhuǎn)向由于不能很好地對助力進行實時調(diào)節(jié)與控制，所以協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向力與路感的能力 較差，特別是汽車高速行駛時，仍然會提供較大助力，使駕駛員缺乏路感，甚至感覺汽 車發(fā)飄，從而影響操縱穩(wěn)定性。但EPS是由電動機提供助力，助力大小由電子控制單元 （ECU）根據(jù)車速、方向盤輸入扭矩等信號進行實時調(diào)節(jié)與控制，可以很好地解

23、決這個矛 盾。 (4)安全可靠。 EPS 系統(tǒng)控制單元ECU 具有故障自診斷功能，當(dāng)ECU 檢測到某一組 件工作異常，如各傳感器、電磁離合器、電動機、電源系統(tǒng)及汽車點火系統(tǒng)等，便會立 即控制電磁離合器分離停止助力，并顯示出相應(yīng)的故障代碼，轉(zhuǎn)為手動轉(zhuǎn)向，按普通轉(zhuǎn) 向控制方式進行工作，確保了行車的安全。 1.1.5 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW） 在車輛高速化、駕駛?cè)藛T大眾化、車流密集化的今天，針對更多不同水平的駕駛?cè)?群，汽車的易操縱性設(shè)計顯得尤為重要。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Steering-By-Wire Systerm， 簡稱SBW）的發(fā)展，正是滿足這種客觀需求。它是繼EPS 后發(fā)展起來的新一代轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，

24、具有比EPS 操縱穩(wěn)定性更好的特點，它取消轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接，完全由電 能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，徹底擺脫傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所固有的限制，提高了汽車的安全性和駕駛的方便 性。 1.1.5.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成 SBW 系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和主控制器ECU、自動防故障系統(tǒng)以及電 源等模塊組成。轉(zhuǎn)向盤模塊包括路感電機和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器等，轉(zhuǎn)向盤模塊向駕駛員 提供合適的轉(zhuǎn)向感覺（ 也稱為路感） 并為前輪轉(zhuǎn)角提供參考信號。轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊包括 轉(zhuǎn)向電機、齒條位移傳感器等, 實現(xiàn)兩個功能: 跟蹤參考前輪轉(zhuǎn)角、向轉(zhuǎn)向盤模塊反饋 輪胎所受外力的信息以反饋車輛行駛狀態(tài)。主控制器控制轉(zhuǎn)向盤模塊和轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊的

25、 協(xié)調(diào)工作。 1.1.5.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時, 轉(zhuǎn)向傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器檢測到駕駛員轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角并 轉(zhuǎn)變成電信號輸入到ECU, ECU 根據(jù)車速傳感器和安裝在轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)上的位移傳感器的 信號來控制轉(zhuǎn)矩反饋電動機的旋轉(zhuǎn)方向,并根據(jù)轉(zhuǎn)向力模擬,生成反饋轉(zhuǎn)矩, 控制轉(zhuǎn)向電 動機的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)矩大小和旋轉(zhuǎn)角度,通過機械轉(zhuǎn)向裝置控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向位置，使汽 車沿著駕駛員期望的軌跡行駛。 1.1.5.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點 （1） 取消了方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機械連接，通過軟件協(xié)調(diào)它們之間的運動關(guān) 系，因而消除了機械約束和轉(zhuǎn)向干涉問題，可以根據(jù)車速和駕駛員喜好由程序根據(jù)汽車 的

26、行駛工況實時設(shè)置傳動比。 （2）去掉了原來轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個模塊之間的剛性機械連接，采用柔性連接，使轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)在汽車上的布置更加靈活，轉(zhuǎn)向盤的位置可以方便地布置在需要的位置。 （3） 提高了汽車的操縱性。由于可以實現(xiàn)傳動比的任意設(shè)置，并針對不同的車速， 轉(zhuǎn)向狀況進行參數(shù)補償，從而提高了汽車的操縱性。 （4） 改善駕駛員的“路感”。由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間無機械連接， 駕駛員“路感”通過模擬生成。使得在回正力矩控制方面可以從信號中提出最能夠反映 汽車實際行駛狀態(tài)和路面狀況的信息，作為轉(zhuǎn)向盤回正力矩的控制變量，使轉(zhuǎn)向盤僅僅 向駕駛員提供有用信息，從而為駕駛員提供更為真實的“路感”。 （5）減少了機構(gòu)部件數(shù)

27、量，而減少了從執(zhí)行機構(gòu)到轉(zhuǎn)向車輪之間的傳遞過程，使系 統(tǒng)慣性、系統(tǒng)摩擦和傳動部件之間的總間隙都得以降低，從而使系統(tǒng)的響應(yīng)速度和響應(yīng) 的準(zhǔn)確性得以提高。 1.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器概述 1.2.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。 圖 1-1 1.轉(zhuǎn)向橫拉桿 2.防塵套 3.球頭座 4.轉(zhuǎn)向齒條 5.轉(zhuǎn)向器殼體 6.調(diào)整螺塞 7.壓緊彈簧 8.鎖緊螺母 9.壓塊 10.萬向節(jié) 11.轉(zhuǎn)向齒輪軸 12.向心球軸承 13.滾針軸承 兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖 1-1 所示，作為傳動副主動件的轉(zhuǎn)向齒輪軸 11 通 過軸承 12 和 13 安裝在

28、轉(zhuǎn)向器殼體 5 中，其上端通過花鍵與萬向節(jié)叉 10 和轉(zhuǎn)向軸連接。 與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條 4 水平布置，兩端通過球頭座 3 與轉(zhuǎn)向橫拉桿 1 相連。彈簧 7 通過壓塊 9 將齒條壓靠在齒輪上，保證無間隙嚙合。 彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞 6 調(diào) 整。當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向器齒輪 11 轉(zhuǎn)動，使與之嚙合的齒條 4 沿軸向移動，從而使左 右橫拉桿帶動轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖 1-2 所示，其結(jié)構(gòu)及工作原理與兩端輸出的齒輪齒 條式轉(zhuǎn)向器基本相同，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓 6 與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿 7 相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

29、上，齒條的一端通過內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。 圖 1-2 1.萬向節(jié)叉 2.轉(zhuǎn)向齒輪軸 3.調(diào)整螺母 4.向心球軸承 5.滾針軸承 6.固定螺栓 7.轉(zhuǎn)向橫拉桿 8.轉(zhuǎn)向器 殼體 9.防塵套 10.轉(zhuǎn)向齒條 11.調(diào)整螺塞 12.鎖緊螺母 13.壓緊彈簧 14.壓塊 1.2.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器功能特點 (1)構(gòu)造筒單,結(jié)構(gòu)輕巧。由于齒輪箱小,齒條本身具有傳動桿系的作用,因此,它不需耍循 環(huán)球式轉(zhuǎn)向器上所使用的拉桿(2)因齒輪和齒條直接嚙合,操縱靈敏性非常高。(3)滑動和 轉(zhuǎn)動阻力小,轉(zhuǎn)矩傳遞性能較好,因此,轉(zhuǎn)向力非常輕。(4)轉(zhuǎn)向機構(gòu)總成完全封閉,可免于 維護。 1.3 液壓助力轉(zhuǎn)向器概述

30、兼用駕駛員體力和發(fā)動機(或電機)的動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是在機械轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是： 轉(zhuǎn)向油泵 5、轉(zhuǎn)向油管 4、轉(zhuǎn)向油罐 6 以及位于整體式轉(zhuǎn)向器 10 內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn) 向動力缸等。 圖 1-3 1. 方向盤 2.轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向中間軸 4.轉(zhuǎn)向油管 5.轉(zhuǎn)向油泵 6.轉(zhuǎn)向油罐 7.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 8.轉(zhuǎn)向橫拉桿 9.轉(zhuǎn)向搖臂 10.整體式轉(zhuǎn)向器 11.轉(zhuǎn)向直拉桿 12.轉(zhuǎn)向減振器 圖 1-4 當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤 1 時，轉(zhuǎn)向搖臂 9 擺動，通過轉(zhuǎn)向直拉桿 11、橫拉桿 8、轉(zhuǎn)向 節(jié)臂 7，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。

31、與此同時，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動轉(zhuǎn)向 器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向動力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操縱。這樣， 為了克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需要加于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩，比 用機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。 在直線行駛時，方向盤處于中間位置，方向盤輻條處于水平位置，閥芯和閥套之間也處于中間位 置，所有控制口接通，液壓油毫無阻礙地流經(jīng)轉(zhuǎn)向閥返回到儲油罐。方向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn) 向軸帶動閥芯相對于閥套運動，由于閥的控制邊口位置的變化，液壓油將進入轉(zhuǎn)向器的 油缸內(nèi)，推動活塞運動而產(chǎn)生推力。在齒條與小齒輪嚙合位置的背面裝有由彈簧壓緊的 壓力塊，通過調(diào)節(jié)螺釘來改變彈簧的預(yù)緊力，可消除齒

32、輪齒條嚙合的間隙。當(dāng)向右轉(zhuǎn)動 方向盤時，轉(zhuǎn)向力矩使得彈性扭力桿扭轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)向管柱的轉(zhuǎn)角要比轉(zhuǎn)向機小齒輪轉(zhuǎn)得 多一點，這就使得右邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥芯下移，使得進油通道開大；左邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥芯上移， 關(guān)閉進油通道，此時左右旋轉(zhuǎn)柱塞閥芯分別打開和關(guān)閉各自的回油通道。根據(jù)右邊旋轉(zhuǎn) 柱塞閥芯進油通道開度大小，來控制流入工作缸左邊的液壓油的流量和油壓。工作缸左 邊的液壓油推動轉(zhuǎn)向機活塞向右運動，起到助力作用。轉(zhuǎn)向機活塞移動距離的大小，則 取決于施加在轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)向力矩的大小。轉(zhuǎn)向機工作缸右邊的液壓油在轉(zhuǎn)向機活塞的作 用下，通過打開的回油環(huán)槽返回到儲油罐中。 當(dāng)向左轉(zhuǎn)動方向盤時，情況與向右轉(zhuǎn)動方向盤時相反。 動力轉(zhuǎn)向

33、器的閥孔同時也具有節(jié)流阻尼的作用，不需要象機械轉(zhuǎn)向器那樣另外加轉(zhuǎn) 向避振器。在轉(zhuǎn)向回正時，通過閥的阻尼力來防止轉(zhuǎn)向回正速度過快，增加轉(zhuǎn)向回正的 舒適性，或者通過阻尼作用減小汽車直線行駛時由于路面的不平對前輪的沖擊引起方向 盤的抖動和打手，提高其保持直線行駛的能力。 1.4 國內(nèi)外發(fā)展情況 1.5 本課題研究的目的和意義 改革開放以來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了 相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示，國外有很多國家 的轉(zhuǎn)向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模生產(chǎn)的專業(yè)廠，年產(chǎn)超過百萬臺，壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)， 并且銷售點遍布了全世界。 由于汽車轉(zhuǎn)向器屬于

34、汽車系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它在汽車系統(tǒng)中占有重要位置，因而它 的發(fā)展同時也反映了汽車工業(yè)的發(fā)展，它的規(guī)模和質(zhì)量也成為了衡量汽車工業(yè)發(fā)展水平 的重要標(biāo)志之一。隨著汽車高速化和超低扁平胎的通用化，過去采用循環(huán)球轉(zhuǎn)向器和循 環(huán)球變傳動比轉(zhuǎn)向器只能相對地解決轉(zhuǎn)向輕便性和操縱靈便性的問題，要想從跟本上解 決這兩個問題只有安裝動力轉(zhuǎn)向器。因此，除了重型汽車和高檔轎車早已安裝動力轉(zhuǎn)向 器外，近年來在中型貨車、豪華客車及中檔轎車上都已經(jīng)開始安裝動力轉(zhuǎn)向器，隨著動 力轉(zhuǎn)向器的設(shè)計水平的提高、生產(chǎn)規(guī)模的擴大和市場的需要，其他的一些車型也必須陸 續(xù)安裝動力轉(zhuǎn)向器。液壓助力型轉(zhuǎn)向器的設(shè)計使汽車在低速行駛或車輛就位時，駕駛

35、員 只需用較小的操作力就能靈活進行轉(zhuǎn)向;而在高速行駛時，則自動控制，使操作力逐漸增 大，實現(xiàn)了穩(wěn)定操縱。雖然這種轉(zhuǎn)向器具有很多優(yōu)點，在目前的技術(shù)水準(zhǔn)下它仍然存在 某些不足之處，例如助力較小等;因此，目前液壓式動力轉(zhuǎn)向器仍然占據(jù)著很大的市場份 額，其性能也在不斷地提高。對于液壓助力型動力轉(zhuǎn)向器的研究有著非常深遠的意義。 因此本課題在考慮上述要求和因素的基礎(chǔ)上研究利用轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)帶動傳動機構(gòu)的齒輪 齒條轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向，通過萬向節(jié)帶動轉(zhuǎn)向齒輪軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向齒輪軸與轉(zhuǎn)向齒條嚙合，從而 促使轉(zhuǎn)向齒條直線運動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸短，且零件 數(shù)目少的優(yōu)點又能增加助力，從而實現(xiàn)了汽車轉(zhuǎn)向的

36、穩(wěn)定性和靈敏性。 1.6 本文主要研究內(nèi)容 第二章 汽車主要參數(shù)的選擇 2.1 汽車主要尺寸的確定 汽車的主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸、接近角、 離去角、最小離地間隙等，如圖 1-1 所示。 圖 2-1 汽車的主要參數(shù)尺寸 2.1.1 軸距 L 軸距 L 的選擇要考慮它對整車其他尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)和使用性能的影響。軸距短 一些，汽車總長、質(zhì)量、最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過半徑就小一些。但軸距過短也會帶來 一系列問題，例如車廂長度不足或后懸過長；汽車行駛時其縱向角振動過大；汽車加速、 制動或上坡時軸荷轉(zhuǎn)移過大而導(dǎo)致其制動性和操縱穩(wěn)定性變壞；萬向節(jié)傳動的夾角過大 等。因此，在

37、選擇軸距時應(yīng)綜合考慮對有關(guān)方面的影響。當(dāng)然，在滿足所設(shè)計汽車的車 廂尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下，將軸距設(shè)計得短一些為好。 2.1.1.1 普通車的軸距 轎車的軸距與其類型、用途、總長有密切關(guān)系。微型及普通級轎車要求制造成本低， 使用經(jīng)濟性好，機動靈活，因此汽車應(yīng)輕而短，故軸距應(yīng)取短一些；中高級轎車對乘坐 舒適性、行駛乎順性和操縱穩(wěn)定性要求高，故軸距應(yīng)設(shè)計得長一些。轎車的軸距約為總 長的 5460。軸距與總長之比越大，則車廂的縱向乘坐空間就愈大，這對改善汽車 縱向角振動也有利。但若軸距與總長之比超過 62，則會使發(fā)動機、行李箱和備胎的布 置困難，外形的各部分比例也不協(xié)調(diào)。

38、表 2-1 提供的數(shù)據(jù)可供初選軸距時參考 表 2-1 各類汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距 L/mm 輪距 B/mm V1.0 20002200 11001380 1.0V1.6 21002540 11501500 1.6V2.5 25002860 13001500 2.54.0 29003900 15601620 城市客車 45005000客車 長途客車 50006500 17402050 汽車總質(zhì)量 1.8 17002900 11501350 1.86.0 23003600 13001650 6.014.0 36005500 17002000 商用車 42 貨車 14.0 4500560

39、0 18402000 2.1.2 前輪距 B1 和后輪距 B2 改變汽車輪距 B 會影響車廂或駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn) 彎直徑等因素發(fā)生變化、增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加，并導(dǎo)致汽車的比功率、轉(zhuǎn)矩指 標(biāo)下降，機動性變壞。 受汽車總寬不得超過 2.5m 限制，輪距不宜過大。但在選定的前輪距 B1范圍內(nèi)，應(yīng)能 布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與 車架、車輪之間有足夠的運動間隙。在確定后輪距 B2時，應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸 架寬度和輪胎寬度以及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。 各類汽車的輪距可參考表 1-1 提供的數(shù)據(jù)進行初選。 2.1.3

40、 外廓尺寸 汽車的外廓尺寸包括其總長、總寬、總高。它應(yīng)根據(jù)汽車的類型、用途、承載員、 道路條件、結(jié)構(gòu)選型與布置以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)限制等因素來確定。在滿足使用要求的 前提下，應(yīng)力求減小汽車的外廓尺寸，以減小汽車的質(zhì)量，降低制造成本，提高汽車的 動力性、經(jīng)濟性和機動性。GB15891989 對汽車外廓尺寸界限作了規(guī)定。(附 1) 2.2 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量 、載客量裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量m0 ma、軸荷分配等。 2.2.1 整車整備質(zhì)量 0 整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等） ，加滿燃料、水、但 沒有裝貨和在人時的整車質(zhì)量。 整車整備質(zhì)

41、量對汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟型有影響。整車整備質(zhì)量在設(shè)計階段需 估算確定。在日常工作中，收集大量同類汽車各總成、部件和整車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié) 合新車設(shè)計的特點、工藝水平等初步估算各總成、部件的質(zhì)量，再累計成整車整備質(zhì)量。 乘用車和商用客車的整備質(zhì)量，也可按每人所占汽車整備質(zhì)量的統(tǒng)計平均值估計， 可參考表 2-2 表 1-2 乘用車和商用客車人均整備質(zhì)量值 2 乘用車 人均整備質(zhì)量 值 商用客車 人均整備質(zhì)量 值 V1.0 0.150.16 1.0V1.6 0.170.24 1.6V2.5 0.210.29 10.0 0.0960.160 2.54.0 0.290.34 車輛總長 La/m 10

42、.0 0.0650.130 2.2.2 汽車的載客量和裝載質(zhì)量 （1）汽車的載客量 乘用車的載客量包括駕駛員在內(nèi)不超過 9 座，又稱之為 M1 類汽 車，其他 M2、 M3 類汽車的座位數(shù)、乘員數(shù)及汽車的最大設(shè)計總質(zhì)量見表 1-3。 （2）汽車的裝載質(zhì)量 me 汽車的載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定 載質(zhì)量。汽車在碎石路面上行駛時，載質(zhì)量約為好的行駛路面的 7585。越野汽車 的載質(zhì)量是指越野汽車行駛時或在土路上行駛的額定在質(zhì)量。 商用貨車載質(zhì)量 me 的確定，首先應(yīng)與企業(yè)商品規(guī)劃符合，其次要考慮到汽車的用途 和使用條件。原則上，貨流大、運距長或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車以利降低運

43、輸成 本，提高效率；對貨源變化頻繁、運距短的市內(nèi)運輸車，宜采用中、小噸位的貨車比較 經(jīng)濟。 2.2.3 質(zhì)量系數(shù) 0m 質(zhì)量系數(shù) 是指汽車車載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即 = 。該系數(shù)反映了0me 汽車的設(shè)計水平和工藝水平， 值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進。0m 2.2.4 汽車總質(zhì)量 a 汽車總質(zhì)量 是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。 乘用車和商用客車的總質(zhì)量 由整備質(zhì)量 、乘員和駕駛員質(zhì)量以及乘員的行李a0 質(zhì)量三部分構(gòu)成。其中，乘員和駕駛員每人質(zhì)量按 65kg 計，于是 （1-nma650 2） 式中，n 為包括駕駛員在內(nèi)的載客數(shù)； 為行李系數(shù)。 2.2.5 軸荷分

44、配 汽車的軸荷分配是汽車的重要質(zhì)量參數(shù)，它對汽車的牽引性、通過性、制動性、操 縱件和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響。因此，在總體設(shè)計 時應(yīng)根據(jù)汽車的布置型式、使用條件及性能要求合理地選定其軸荷分配。汽車的布置型 式對軸荷分配影響較大，對轎車而言，前置發(fā)動機前輪驅(qū)動的轎車滿載時的前軸負(fù)荷最 好在 55以上，以保證爬坡時有足夠的附著力；前置發(fā)動機后輪驅(qū)動的轎車滿載時的后 軸負(fù)荷一般不大于 52；后置發(fā)動機后輪驅(qū)動的轎車滿載時后軸負(fù)荷最好不超過 59， 否則，會導(dǎo)致汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。 2.3 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號是進行汽車性能計算和繪制總布置圖的重要原

45、始數(shù)據(jù)之一，因此， 在總體設(shè)計開始階段就應(yīng)選定，而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎 的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。當(dāng)然還應(yīng)考慮與動力傳動系參數(shù)的匹配以及對整車 尺寸參數(shù)( 例如汽車的最小離地間隙、總高等)的影響 輪胎所承受的最大靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比，稱為輪胎負(fù)荷系數(shù)。大多數(shù)汽車的 輪胎負(fù)荷系數(shù)取為 0.91.0，以免超載。轎車、輕型客車及輕型貨車的車速高、輪胎受動 負(fù)荷大，故它們的輪胎負(fù)荷系數(shù)應(yīng)接近下限。 為了提高汽車的動力因數(shù)、降低汽車及其質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對公路用 車在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。采用 高強度尼龍簾布輪胎可使輪胎的額定負(fù)荷大大提高，從而使輪胎直徑尺寸也大為縮小。 例如裝載員 4t 的載貨汽車在 20 世紀(jì) 50 年代多用的 9.020 輪胎早己被 8.25 20，7.5020 至 8.2516 等更小尺寸的輪胎所取代。越野汽車為了提高在松軟地面上的通 過能力常采用胎面較寬、直徑較大、具有越野花紋的超低壓輪胎。山區(qū)使用的汽車制動 頻繁，制動鼓與輪輞之間的間隙應(yīng)大一些，以便散熱，故應(yīng)采用輪輞尺寸較大的輪胎。 轎車都采用直徑較小、面形狀扁平的寬輪輞低壓輪胎，以便降低質(zhì)心高度，改善行駛平 順性、橫向穩(wěn)定性、輪胎的附著性能并保證有足夠的承載能力。 第三章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計概述 3.1 對轉(zhuǎn)向系的要求 1）汽車