动力转向系统设计计算书.doc

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动力转向系统的匹配与计算

一、动力转向器与转向油泵的匹配选择

一、已知如下条件

满载前轴负荷：

G1=7500×9.8=73500N（载货25000kg）

轮胎气压：

p=0.91Mpa（标准规定）（轮胎10.00-20-18PR）

p=1.1Mpa（实际常用）（轮胎10.00-20-18PR）

轮胎与路面间的滑动摩擦系数：

f=0.7

转向摇臂长：

l1=280mm

转向节臂长l2=298mm

转向盘半径Rsw=225mm

转向油泵最高油压：

P=10Mpa

转向油泵控制流量：

q=16L/min

转向器最大输出扭矩：

Mmax=3450N·m

转向器角传动比：

iw=20.5

转向系统效率：

η=75%

转向器的齿扇分度圆半径：

r=44mm

转向器的摇臂轴摆角：

α=±40.83°

转向轮的转角为：

β=32.49°

转向器油缸直径：

D=100mm

转向螺杆螺距：

t=13.5mm

二、系统油压

1、汽车的原地转向阻力距Mr

Mr==×≈4874018N·mm

2、验算最小转向摇臂长l1

==≈1.009，在0.85～1.1之间，满足要求。

3、不加方向助力时原地转向的方向盘转向力

Fh==≈1111N

4、转向直拉杆受力大小

F==≈16356N

5、转向摇臂轴受到的力矩

M=F×l1=16356×235≈3843660N·mm＜4450000N·mm

6、转向器油缸实际工作面积

S==≈7853.98mm2

7、系统所需油压

p==≈11.12N·mm2=11.12MPa＞10MPa

三、系统工作流量

1、取转向盘转速为1.25r/s，根据汽车工程手册所述方法计算油泵理论工作流量为：

Q0=60ntS=60×1.25×13.5×7853.98=7952154.75mm3≈8.0L

实际需要流量为：

Q1=（1.5～2）Q0＋Q2=（1.5～2）8.0＋8.0×15%=13.2～17.2L

2、取转向盘转速为1.5r/s，根据汽车设计手册所述方法计算油泵理论控制流量为：

Q=S·V=S·n·t=7853.98×90×13.5=9542585.7mm3≈9.54L

实际控制流量为：

Q’=Q/0.85=9.54/0.85=11.2L

二、转向油管的选择

1、吸油管：

v=0.5m/s时：

d=2≈0.0261m=26.1mm

v=1.5m/s时：

d=2≈0.0151m=15.1mm

2、回油管：

v=1.5m/s时：

d=2≈0.0151m=15.1mm

v=2m/s时：

d=2≈0.0130m=13.0mm

3、高压油管：

v=2.5m/s时：

d=2≈0.0117m=11.7mm

v=5m/s时：

d=2≈0.0082m=8.2mm

（橡胶软管：

v＜4m/s时：

d＞2≈0.0092m=9.2mm）

根据实际使用时修整得下表：

转向泵控制流量

进油管路最小处通径

出油管路最小处通径

16L/min

φ11.2

φ7.2

三、转向油罐的选择

1、转向器容积：

V1=×（13.5×5.5）=582862.5mm2≈0.58L

2、转向液压管路容积：

V2=×490＋×2130＋×1920

≈138929＋428262＋235619

=802810mm2≈0.80L

3、转向油罐容积：

油罐必须有足够的空间容积，可按空气/油约为1：

1确定，即：

V3＞2×（0.58＋0.80）=2.76L

因此取：

V3=1.5L

4、总加油量约为：

V=V1＋V2＋V3=0.58＋0.80＋1.5=2.88L