序言：專業(yè)知識分享，提升專業(yè)技能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介：控制車輛行駛方向系統(tǒng)1)車輛行駛時維持安全性/能夠輕松轉(zhuǎn)向2)性能要求:安全性,快速反映性,輕便性。齒輪齒條轉(zhuǎn)向：靠小齒輪與齒條相嚙合帶動齒條左右直線運動，結(jié)構(gòu)簡單、路感傳遞直接。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向：

序言：專業(yè)知識分享，提升專業(yè)技能

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介：

控制車輛行駛方向系統(tǒng)

1) 車輛行駛時維持安全性/能夠輕松轉(zhuǎn)向

2) 性能要求 : 安全性 , 快速反映性 , 輕便性。

齒輪齒條轉(zhuǎn)向：靠小齒輪與齒條相嚙合帶動齒條左右直線運動，結(jié)構(gòu)簡單、路感傳遞直接。

循環(huán)球式轉(zhuǎn)向：利用滾珠傳遞轉(zhuǎn)向力，越野車及運貨車上使用較多。

電動轉(zhuǎn)向：主要靠ECU控制電機轉(zhuǎn)動，通過電機及減速機構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)向力，此結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為當(dāng)今主流，H2車型即為EPS。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成：動力轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向器總成、轉(zhuǎn)向油管。

動力轉(zhuǎn)向油泵：提供動力，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生油壓。

轉(zhuǎn)向管柱總成：傳遞方向盤力及轉(zhuǎn)動方向。

轉(zhuǎn) 向 器 總成：實現(xiàn)車輪左右轉(zhuǎn)動。

當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時，使閥套與輸入軸之間閥槽間隙發(fā)生變化，從而使得流向兩個工作腔的液壓油形成油壓差。該油壓差作用在活塞上推動活塞克服轉(zhuǎn)向阻力而產(chǎn)生位移，從而帶動轉(zhuǎn)向拉桿總成移動實現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。此時齒條在液壓缸往復(fù)直線運動，齒條兩端護(hù)罩作伸縮運動，下面將重點介紹一下轉(zhuǎn)閥的工作原理。

轉(zhuǎn)向器要求

轉(zhuǎn)向器要求分為：性能要求及質(zhì)量要求

一、性能要求：

1、轉(zhuǎn)向器型號及形式

2、轉(zhuǎn)向力特性要求

3、轉(zhuǎn)向靈敏度要求

4、內(nèi)外泄漏要求

5、殼體與液壓缸拉脫強度

6、耐腐蝕要求

二、質(zhì)量要求：

1、轉(zhuǎn)向器總成工藝要求

2、轉(zhuǎn)向器工作環(huán)境要求

3、轉(zhuǎn)向器出廠，輸入軸處于中間直線形式位置。

轉(zhuǎn)向機主要部件解析

轉(zhuǎn)閥、齒條解析

轉(zhuǎn)閥主要零部件分為：

輸入軸、閥芯、閥套、扭桿、齒輪、密封環(huán)。

轉(zhuǎn)閥、齒條解析

材料：40CrMo GB/T3078-1994

主要技術(shù)要求

1.齒形參數(shù)：模數(shù)1.75、齒輪齒數(shù)：9（右旋）、中心距16.1,、傳動比：52.33.

2. 熱處理：高頻淬火。

3.無有害毛刺、飛邊、打傷；

4.全面涂防銹油；

5.熱處理后充分校直；

6.齒面光滑，無有害傷痕等；

扭桿

材料：50CrVA GB/T1222或SAE9254

主要技術(shù)要求

1.扭桿剛度；

2. 疲勞強度200萬次疲勞試驗。

3.扭桿金相組織和機械性能滿足技術(shù)規(guī)范；

4.不允許有磕碰傷、飛邊毛刺。

轉(zhuǎn)閥工作原理

從泵流出的壓力油，閥和輸入軸的邊部組成的縫隙敞開著（以后簡稱“開口”），壓力油經(jīng)左右兩端開口部，由于此時液壓缸左右兩邊對稱， 兩端壓力相等，直接通過回 油路流入油箱，再到循環(huán)到泵，此中狀態(tài)也是泵壓力最小的狀態(tài) 。由于此時液壓缸左右兩端的壓力相等，因此不產(chǎn)生任何助力。

轉(zhuǎn)向器輪右轉(zhuǎn)時，從管拄部的回轉(zhuǎn)力通過花鍵傳向輸入軸，但是，由于車輪的反力[回復(fù)力]，齒輪軸和輸入軸之間產(chǎn)生一個相對的扭動。根據(jù)這個相位差，槽部的左右兩端的開口也就產(chǎn)生了一個右>左的開口面積差，流量也變大，因為這個，液壓缸內(nèi)部產(chǎn)生了一個同時流入的流量差，同時對從左液壓缸返回的油的回油側(cè)開口面積也變大。此時活塞環(huán)左右兩端的壓力差上升，由于左右壓力差產(chǎn)生了液壓助力。

轉(zhuǎn)閥性能解析

通過轉(zhuǎn)閥控制轉(zhuǎn)向器輸出力矩，通過改變閥芯與閥套角度改變轉(zhuǎn)向力，轉(zhuǎn)向力分為三個區(qū)域：不靈敏區(qū)、低速行駛區(qū)、高速行駛區(qū)。

①流量對轉(zhuǎn)向力的影響

當(dāng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)的轉(zhuǎn)閥閥口全開狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向泵給予轉(zhuǎn)向器的流量未達(dá)到轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速的要求時，會造成轉(zhuǎn)向器活塞的隨動運動滯后，轉(zhuǎn)向力會增大。

②系統(tǒng)壓力對轉(zhuǎn)向力的影響

當(dāng)轉(zhuǎn)向泵空載流量足夠，在由于泵內(nèi)安全閥調(diào)整壓力過低，在轉(zhuǎn)向加載時，系統(tǒng)安全閥已局部開啟，會造成泵的輸出流量減小，也會使轉(zhuǎn)向器活塞運動滯后轉(zhuǎn)向力增大。

轉(zhuǎn)向器扭桿參數(shù)對轉(zhuǎn)向力的影響扭桿剛度會直接影響轉(zhuǎn)向力大小，當(dāng)扭桿剛度過大時，會使轉(zhuǎn)向力增大

扭桿扭矩計算：

M＝πGd4θ×10－2/32L

M—— 轉(zhuǎn)向軸扭矩 N?m

G —— 扭桿剪切彈性模量

G ＝8000kgf/mm2

d —— 扭桿直徑 mm

L —— 扭桿計算長度 mm θ —— 扭桿兩端相對轉(zhuǎn)角 rad

殼體、拉桿、護(hù)罩

材料：ZL107 GB/T1173-1995

主要技術(shù)要求：

1.鑄造方法壓力鑄造

2.鑄造質(zhì)量，有無氣孔、砂眼、縮松等缺陷，內(nèi)部≤Φ3mm，密封部位不允許有，表面≤ Φ1mm；

3.閥套配合部尺寸和粗糙度；

4.清除加工毛刺、飛邊；

5.未注尺寸公差GB/T6414-1999 CT6；

6.進(jìn)回油孔內(nèi)部尺寸和空間位置滿足客戶要求。

殼體和缸筒結(jié)合強度試驗

試驗方法：將總成殼體端剛性固定，對缸筒施加不小于4倍轉(zhuǎn)向器最大輸出力的軸向拉力載荷。

內(nèi)球頭啟動和擺動力矩：

a) 內(nèi)球頭啟動力矩最大7 N?m；

b) 啟動后擺動力矩2 N?m～6 N?m內(nèi)；

c) 旋轉(zhuǎn)力矩最大6 N?m。

內(nèi)球頭擺動耐久：

a) 內(nèi)球頭的內(nèi)球節(jié)在直徑方向的位移小于0.15 mm/980 N；

b) 內(nèi)球頭的內(nèi)球節(jié)在軸向的位移小于0.10 mm/980 N。

內(nèi)球接頭磨損試驗（內(nèi)球頭擺動耐久）

試驗方法：橫磨損試驗采用的樣件為剛度試驗的上下極限樣件。溫度：80℃，試驗力：±5.3kN，試驗頻率：f=1～3Hz，正弦，擺角：最大擺角的40%，f=1～3Hz，旋轉(zhuǎn)角：±30°，f≤3Hz，循環(huán)次數(shù)：3×105，試驗后進(jìn)行彈性剛度測試。

合格標(biāo)準(zhǔn)：磨損試驗前：在±3kN時允許的最大軸向位移為0.10mm；磨損試驗后：在±3kN時允許的最大軸向位移為0.40mm 。

試驗要求：

1、水浸試驗

將轉(zhuǎn)向器沉浸在1米深的水槽中轉(zhuǎn)動100個循環(huán)，轉(zhuǎn)向器防護(hù)套內(nèi)無水進(jìn)入；

2、氣密性試驗

對防護(hù)套內(nèi)部充氣，壓力達(dá)29.4KPa時保持1min無空氣泄露。對防護(hù)套內(nèi)部抽氣，壓力為-29.41KPa時無空氣吸入

3、耐久試驗

拉桿最大擺角：±30°、行程：±71;

行程運動頻率：壓縮頻率：1HZ，擺動頻率：3HZ。

1)-40±3℃，5000行程；

2)76±3℃，45000行程;

3)127℃到135℃，62500行程，每樣件回溫度到-40±3℃重復(fù)上述步驟4次。

轉(zhuǎn)向機調(diào)整機構(gòu)

當(dāng)轉(zhuǎn)向機間隙調(diào)整后，調(diào)整機構(gòu)可阻止齒條由于受到外來瞬間沖擊影響而脫離齒條，保證齒輪齒條在整個傳遞過程中，始終處于嚙合狀態(tài)。我司轉(zhuǎn)向器嚙合間隙控制于0.1mm以下，間隙的變化將會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向機打方向異響。

轉(zhuǎn)向機性能試驗：

轉(zhuǎn)向機主要試驗項目：

1、閥特性試驗

2、泄漏試驗

3、齒條軸向移動力試驗

4、靜妞強度試驗

5、逆向超載試驗

6、齒條強度試驗

轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)工藝：

轉(zhuǎn)向機總成裝配共計19工位，其中關(guān)鍵工序共計7項。

1.安裝轉(zhuǎn)向機支座

2.清洗工序

3.油封壓入

案例解析

液壓式動力轉(zhuǎn)向器主要故障分為：漏油、異響

轉(zhuǎn)向器漏油主要原因為，液壓缸及輸入軸油封劃傷導(dǎo)致。主要為系統(tǒng)清潔度，安裝過程中齒條、轉(zhuǎn)閥磕碰導(dǎo)致油封唇口劃傷。

轉(zhuǎn)向器裝車后，原地（怠速時或加速時）左打方向，到極限后，猛回方向，突然出現(xiàn)“嗡”一下，聲音明顯。通過攻關(guān)、分析，發(fā)現(xiàn)造成該問題的主要原因為：

1）轉(zhuǎn)閥在突然換向時由于壓力流量突變產(chǎn)生振動；

2）產(chǎn)品在高壓區(qū)的靈敏度高；

3）轉(zhuǎn)向器輸出擺角大。

通過采取增大閥芯阻尼、降低閥高壓區(qū)靈敏度、增加回油阻力、減小轉(zhuǎn)向器輸出擺角等措施，問題得到了有效解決。現(xiàn)將攻關(guān)過程中的一些經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，與大家共享。

1、改進(jìn)方法一——增大閥芯阻尼

改進(jìn)基理：在閥芯和閥套之間存在一個阻尼環(huán)，其作用是抑制閥芯在液流沖擊下的振動；以及在轉(zhuǎn)向時使液流變化趨于平穩(wěn)。適當(dāng)增加其阻尼效果可以有效的降低系統(tǒng)噪音。

2、改進(jìn)方法二——減小閥芯回油孔徑

改進(jìn)機理：通過減小閥芯回油孔徑，增加回油阻力，減弱液流沖擊引起的振動，消弱噪音。

3、改進(jìn)方法四——閥芯改為雙平面結(jié)構(gòu)，降低高壓區(qū)靈敏度

改進(jìn)機理：改進(jìn)前后的轉(zhuǎn)閥曲線壓力上升的初期基本一致，但是在進(jìn)入高壓區(qū)以后，改進(jìn)后的斜率明顯降低、壓力增速放緩，即壓力對方向盤回轉(zhuǎn)的響應(yīng)速度降低，從而降低壓力突變減少振動。

小米點評：專業(yè)知識分享，提升專業(yè)技能，希望可以幫助到大家。