1. 齿条活塞缸驱动选用
目前,国产轿车上几乎毫无例外的采用了转阀式的液压整体动力转向器。转向动力缸活塞与机械转向器制成一体。活塞将转向动力缸分成左右两腔。转向控制阀组装在机械转向器的下端,转向轴转动控制转向控制阀的工作状态,其转向控制阀为滑阀或转阀。
叶轮泵由发动机驱动,转向控制阀装在转向柱下端,齿条右端装有动力缸,缸分成两个工作压力室。储油罐通过吸管连接叶轮泵,通过回油管连接控制阀。压力管从控制阀通往叶轮泵。
不转向时,控制阀保持开启状态,动力缸活塞两边的工作腔与低压回油管相通而不起作用。叶轮泵输出的油液经控制阀流回储油罐。因转向压力和流量限制阀的节流阻力很小,故叶轮泵输出油的压力也很低,叶轮泵实际上处于空转状态。
转向时,驾驶员转动转向盘,带动转向轴和齿轮,使分配阀处于与某一转弯方向相应的工作位置时,转向动力缸中相应的工作腔与回油管路断开,与叶轮泵输出管路相通,另一腔仍通回油管路。地面转向阻力经横拉杆传到制有齿条的活塞杆上,形成比转向控制阀节流阻力高得多的管路阻力。于是叶轮泵输出压力急剧升高。高压液体通过控制阀进入动力缸活塞的一边,推动活塞,进而推动齿条起加力作用。
转向角度愈大,转向力愈大,活塞移动行程就愈长,产生的压力也就愈高,由此产生的转向加力也愈大。转向盘停止转动时,控制阀随即回复到中间位置,使动力缸停止工作,也就是具有随动作用。
2. 齿条缸工作原理
HKS齿轮齿条摆动缸工作原理是通过液压油推动齿条往复运动带动作为输出轴的齿轮输出。HKS液压摆动缸的特点是小空间安装大扭矩输出稳定免维护。
3. 活塞缸结构
单杆活塞缸左右两腔的有效工作面积不等,因此从左腔通压力油与从右腔通相同压力油,所得两个方向的推力是不相等的。把液压缸两腔互相接通并通压力油时叫“差动连接”。
单杆活塞缸分活塞固定或缸筒固定两种形式。双杆活塞缸的两个活塞杆通常做成相同的直径。如果两腔分别输入相同的流量和压力油时,左右两个方向运动的推力和速度都相等。
4. 齿条活塞缸驱动选用标准
enjs1049属于碳结钢,相当于国标合金结构钢材料。
1、1049碳结钢化学成分:
碳C:0.47~0.55%
硅Si:0.10~0.40%
锰Mn:0.60~0.90%
磷P:≤0.040%
硫S:≤0.050%
1049碳结钢力学性能:
密度ρ(kg/m3):约7850
抗拉强度σb(MPa):≥630
屈服强度σs(MPa):≥375
伸长率δ5(%):≥14
断面收缩率ψ(%):≥40
冲击功Akv(J):≥31
布氏硬度(HBS10/3000)(退火状态):≦207
布氏硬度(HBS10/3000)(热轧状态):≦241
试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm
1049碳结钢适用范围:
主要用于制造强度高的运动件,调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,如锻造齿轮、拉杆、轧辊、轴摩擦盘、透平机叶轮、压缩机活塞、齿条、蜗杆、机床主轴、发动机曲轴、农业机械犁铧、重载荷心轴及各种轴类零件等,及较次要的减振弹簧、弹簧垫圈等。如果要求零件高硬度高耐磨,可以采用调质+表面淬火提高表面硬度。
2、合金钢结构钢是一种由多种元素(钼、锰、镍、铬、钒、硅和硼)合金化的钢材,合金元素增加了钢材强度、硬度、耐磨性和韧性。合金结构钢比碳素钢有更好的力学性能,具有更好的机械性能和更耐大气腐蚀,横截面积非常坚硬,因此可以承受高载荷而不会过度下垂,同时热处理性能优良。合金结构钢主要用于制造机械零件和工程结构。
5. 活塞式齿轮齿条执行机构
AT系列气动执行器是双活塞齿条与齿轮转动结构设计,分为双作用与单作用(弹簧复位)
6. 齿条活塞液压缸
液压助力系统主要包括齿轮齿条转向结构和液压系统(液压助力泵、液压缸、活塞等)两部分。工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞,进而产生辅助力推动转向拉杆,辅助车轮转向。
首先位于转向机上的机械阀体(可随转向柱转动),在方向盘没有转动时,阀体保持原位,活塞两侧的油压相同,处于平衡状态。当方向盘转动时,转向控制阀就会相应的打开或关闭,一侧油液不经过液压缸而直接回流至储油罐,另一侧油液继续注入液压缸内,这样活塞两侧就会产生压差而被推动,进而产生辅助力推动转向拉杆,使转向更加轻松。
在液压转向系统中,如车轮的剧烈跳动和遇到坑洼路面导致轮胎出现非自主的转向时,可以通过液压对活塞的作用能够很好的缓冲和吸收震动,使传递到方向盘上的震动大大减少。机械液压助力技术成熟稳定,可靠性高,应用广泛。但结构较复杂,维护成本较高。而且单纯的机械式液压助力系统助力力度不可调节,很难兼顾低速和高速行驶时对指向精度的不同需求。
电子液压助力的电子泵,不用消耗发动机本身的动力,而且电子泵是由电子系统控制的,不需要转向时,电子泵关闭,进一步减少能耗。电子液压助力转向系统的电子控制单元,利用对车速传感器、转向角度传感器等传感器的信息处理,可以通过改变电子泵的流量来改变转向助力的力度大小。