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转向系统作业指导书编制：日期：审核：日期：批准：日期：发布日期：年月日实施日期：年月日前言为使转向系统设计规范化，参考国内外汽车设计的技术规范，结合公司标准和开发经验，编制本作业指导书。意在对本公司设计人员在设计过程中起到一种指导操作的作用，让一些相关设计经验不够丰富的员工有所依据，提高设计的效率并避免设计失误。本作业指导书将在本中心所有车型开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。本标准于2011年XX月XX日起实施。本标准由研究院第五中心提出。本标准由技术标准分院负责归口管理。本标准主要起草人：目录一、转向系概述 ............................................................................................................................. 4 1.1转向系功能 ................................................................................................................................. 4 1.2转向系构成及功能 ..................................................................................................................... 5 1.3主要零部件介绍 ......................................................................................................................... 5 二、转向系统的设计 ...................................................................................................................... 9 2.1转向系统设计的主要工作内容： ............................................................................................... 9 2.2项目结束应提交工作内容 ......................................................................................................... 10 2.3转向系统的设计要求 ................................................................................................................ 11 2.4转向系统设计过程及重点及注意事项 ..................................................................................... 11 三．试制装车及生产中经常出现的问题 ...................................................................................... 28 3.1助力系统异响问题 ..................................................................................................................... 28 3.2传动机构异响 ............................................................................................................................. 28 3.3前轮定位调整不当引起的常见故障（转向特性相关） ......................................................... 29 四．以往设计失误横展 ................................................................................................................ 29 五．参考文献及标准 .................................................................................................................... 29 一、转向系概述1.1转向系功能转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。1.2转向系构成及功能图1液压助力转向系统1、转向油泵2、转向油罐3、转向盘总成4、转向管柱5、转向传动轴6、转向器1.3主要零部件介绍1.3.1转向油泵转向油泵主要功能是通过传动皮带（通常使用标准带传动，偶见齿轮传动及链传动）将发动机转动输出转化为液压输出，并通过一系列管路传递至转向器液压缸，以达到增加转向器驱动力的目的。轿车和轻型车常用以叶片泵居多，齿轮123456泵也较常见。重型汽车多使用柱塞泵，以提高出口压力。转向油泵主要由泵体、皮带轮（齿轮或链轮）、油泵支架等组成。油泵壳体一般用压铸铝合金制造，偶见铸钢壳体。设计过程中在满足性能要求的前提下尽量使用铝合金壳体，可以有效降低整车重量。另外，壳体要求注明产品型号及参数信息。皮带轮主要有两种类型。目前以旋压钢制带轮为主，早期常用为铸铁或铸钢带轮。带轮通常匹配标准皮带，零部件需满足一定的动平衡要求以减少噪声和震动。油泵支架视布置情况进行设计。通常情况下采用钣金冲压和压铸铝合金材质，设计过程中根据支架复杂情况选取（一般情况优先采用钣金冲压工艺，可节省压铸模具费用）。（油泵的选型匹配应与供应商沟通，通常由发动机厂商提供。具体选型方法：）1.3.2转向油罐转向油罐主要用来储存转向液压油；同时可缓冲液压系统变化造成的液量损失；排除系统中的气体；保证系统和大气连同，维持油泵入口压力。早期转向油罐使用铝制（或铁质）罐体，易于破损和腐蚀。目前绝大多数使用注塑成型的耐油塑料油罐如PA等。油罐外壁需醒目标记出最高最低液面位置。液面高度最值标记1.3.3转向盘转向盘的作用是操纵转向机构驱动车轮进行转向动作，传递人手操纵力矩至转向传动轴。当汽车碰撞时转向盘外层的软质材料可以在一定程度上缓解冲击力。在转向盘上安装有必要的被动安全装置（安全气囊等）、电器开关（扬声器开关，音响控制面板等）。常见的转向盘多采用铝合金骨架外包聚氨酯弹性材料的结构，在设计过程中要考虑碰撞的法规要求（GB11557-1998，QC/T703-2004，QC/T704-2004），应设计被动防护结构，如右图所示。1.3.4转向管柱功能及结构转向管柱的主要作用是固定及支撑转向传动轴。转向管柱的设计需满足人机工程要求，通常根据成本及市场需求，选择可调节式或非可调节。设计过程中同样要按照国标要求考虑碰撞过程中的变形，应设计被动防护结构。通常情况下在管柱的固定孔位置设置吸能的塑性变形结构，以防止管柱向驾驶室内变形。1.3.5转向传动轴转向传动轴的主要作用是传递方向盘传来的输入转矩，驱动转向器输入轴做转动。缓冲路面经转向机构传递来的反冲力。设计过程中同样要按照国标要求（QC/T649-2000）考虑碰撞过程中的变形，应设计溃缩结构，以防止传动轴突入驾驶舱伤及人体。1.3.6转向器转向器是将驾驶员对转向盘的转动转变为横拉杆的平动，并按一定的角传动比和力传动比进行传递的机构。机械转向器与助力系统结合构成动力转向器。常见的结构有齿轮齿条式（常用于中低档轿车及小型车）、循环球式（常见于中高档轿车及部分中型载重车辆）。助力形式通常有两种及液压助力和电动助力，目前液压助力依然是采用比较普遍的形式，但随着近年来电控助力系统的成熟以及环保要求的提高，液压系统将慢慢被替代。与传统液压助力转向EPS有如下优势：1.减少发动机燃油消耗需要时通过离合器接通电源介入工作（转向占驾驶时间5%），高速离合器切断（30km/h），有效降低油耗4-6%，间接降低CO2的排放避免超排被罚（车主，作为使用税征收）；2.效率高达90%以上，传统60-70%；3.减少因路面不平引起电机的输出转矩通过传动装置的作用对转向系的扰动，改善汽车的转向特性，提高主动安全性；（属主动安全装置）；4.路感和回正性好（原因），改善操纵稳定性；5.污染少无ATF油泄露风险及管路污染不可回收（ELV)；6.独立于发动机工作，直接通过蓄电池提供能源，以电机为动力元件；7.装配性好，易于布置（集成式）；8.EPS具有更好的低温及高温工作性能；9.转向滞后性(可以通过软件修正）或响应速度强于液压转向；10.应用范围少，主要用于轿车和轻型货车，对电动车、混合动力、燃料电池车是最佳选择。二、转向系统的设计2.1转向系统设计的主要工作内容：工作流程图如下2.2项目结束应提交工作内容2.2.1表格类：产品描述表、明细表、硬点表2.2.2报告类：转向系统设计校核报告2.2.3数模类：系统3D数模、二维图、爆炸图2.2.4检查表：3D数模检查表、二维图纸检查表、计算报告检查表2.3转向系统的设计要求对转向系的设计提出的要求有：1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转.(若不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。)任何车轮不应有侧滑。2)汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。3)汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。5)保证汽车有较高的机动性6)操纵轻便。具有迅速和小转弯行驶能力。7)转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。8)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。9)在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。10)进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致。数据2.4转向系统设计过程及重点及注意事项2.4.1转向传动系统设计输入2.4.1.1.法律法规：项目开始的策划阶段应当输入目标市场所要求的法规，通常主机厂没有特别要求输入的情况下，按照国标要求进行设计。GB17675-1999--汽车转向系基本要求GB11557-1998--防止转向机构对驾驶员伤害的规定GB17509-2008--汽车及挂车转向信号灯配光性能GBT6323.4-1994--汽车操纵稳定性试验方法转向回正试验GBT6323.5-1994--汽车操纵稳定性试验方法转向轻便性试验GBT20461-2006--汽车动力转向系统用橡胶软管和软管组合件规范QCT306-1999--汽车动力转向控制阀总成台架试验方法QCT529-2000--汽车动力转向器总成台架试验方法QC/T29096—1992--汽车转向器总成台架试验方法QC/T29097—1992--汽车转向器总成技术条件QC/T301—1999--汽车动力转向动力缸技术条件QC/T302—1999--汽车动力转向动力缸台架试验方法QC/T303—1999--汽车动力转向油罐技术条件QC/T304—1999--汽车转向拉杆接头总成台架试验方法QC/T305—1999--汽车动力转向控制阀总成技术条件QC/T