湖南工业大学本科毕业设计(论文)
第7章 动力转向系统
7.1液压缸设计
7.1.1液压缸作用力F
转向力矩决定了液压力F的大小,即最大转向阻力矩缸和转向轮的杠杆尺寸,转向阻力矩
。液压力F可以由制动力
计算所需液压力F的大小。
液压缸的工作压力P与系统的负载有关,当工作压力与负载相差过大时,会严重影响设备尺寸问题,为此,根据实际情况选取相应的工作压力,设计时参照表7.1。
表7.1 负载与工作压力对应表 负载/KN 工作压力/mpa <5 <0.8-1 5-10 1.6-2 10-20 2.5-3 20-30 3-4 30-50 4-5 >50 >5-7 由上表可知,其工作压力P的范围:1.6-2mpa,考虑到液压缸摩擦等问题,取工作压力P=1.8mpa
7.1.2液压缸内径D
由
得
式中 D——液压缸内径 (cm) d——活塞杆直径 (cm),按 P——油压 (kg/cm) F——液压缸作用力 (kg)
由式(7.1)计算得出D=6.27cm=62.7mm,取D=63mm。
2
(7.1)
计算
7.1.3液压缸长度
液压缸长度除了活塞杆的行程外,还应有一个缓冲间隙,大约为10mm。活塞杆做往复运动,在其极限位置还需要一个导向长度l,通常l=(0.5—0.6)D。
7.1.4活塞运动速度
活塞杆的运动速度按发动机怠速时油泵排量计算。保证转向盘转动速度在60转/
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分钟以上。
7.2转向油泵
液压助力式转向系统采用的转向油泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种。转向油泵应有以下要求:
1.发动机怠速时应有足够的排量,保证快的转向速度。 2.发动机高速运转时排量又不能过大。
由以上要求,油泵自身应带有溢流阀,减少压降,限制其最大排量,保证转向灵敏、安全。
7.3管路系统
7.3.1流速
液压油流速的选取,考虑其压降、油泵性能及尺寸。 管路压降
按经验公式计算:
(7.2)
式中 v——液压油流速,m/s d——管路内径,mm l——管路长度,cm 局部压降
(7.3)
式中 ——局部阻力系数 90°弯角时,通过滑阀时,回油箱时,
——液体密度, g——加速度,1.管路长,选用较小值
2..油泵进油管排量由溢流阀确定 3.油泵入口排量以最大排量计
由上式可以看出流量与压降是有关系的,因此在选取流速时需要考虑:
7.3.2硬管
硬管的选取与流速和压力有关,通常硬管内径由流速确定,硬管外径则由压力确
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定。
硬管应力式中
,
t——壁厚
按强度计算硬管壁厚很小,但是在使用中,硬管容易被外界损坏,因此其壁厚应大于1mm为宜。
7.3.3软管
软管与硬管一样,其内径由流速确定,外径有压力确定。但是在选用过程中需要注意以下三点:
1.工作温度在-30℃—80℃之间
2.实验压力和爆破压力分别为工作压力1.25倍和3倍 3.软管长度为0.5—10mm
7.3.4油箱
油箱通常做成圆筒形,但是箱内需有过滤网。油箱应安装在通风处以保证油温在70℃以下。油箱容积应为最大排量的15%—20%。
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结论
随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的提高以及生活节奏的加快,人们对速度和安全的要求不断提高。因此汽车工业也得到了迅猛发展,作为汽车行驶安全的关键部位,转向系统已然成为汽车工业的一个关键课题。
本文对小型旅游客车转向系进行设计。通过采用已经有成熟理论的液压助力式转向系统,使其转向更加灵敏、轻便;采用可逆式循环球转向器,使转向系统拥有一定的逆效率,可使驾驶员有一定路感的情况下而不易产生驾驶疲劳,从而保证客车的行驶安全型。
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