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东风商用车转向系统设计案例
1规范
本规范介绍了转向系统的设计计算、匹配、以及动力转向管路的布置。本规范适用于天龙系列车型
转向系统的设计
：
本规范主要是在满足下列标准的规定（或强制）范围之内对转向系统设计和
整车布置。
GB 17675-1999 汽车转向系基本要求
防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定
GB11557-1998
机动车运行安全技术条件
GB 7258-1997
载重汽车轮胎
GB 9744-1997
载重汽车轮胎强度试验方法
GB/T 6327-1996
《汽车标准汇编》 第五卷转向车轮
3概述：
在设计转向系统时，应首先考虑满足零部件的系列化、通用化和零件设计的标准化。先从《产 品开发项目设计定义书》上猎取新车型在设计转向系统所必须的信息。然后布置转向传动装
置，动力转向器、垂臂、拉杆系统。再进行 拉杆系统的上/下跳动校核、与轮胎的位置干涉校 核，以及与悬架系统的位置干涉、运动干涉校核。最小转弯半径的估算，方向盘圈数的计算。 最后进行动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐的计算与匹配，以满足整车与法规的要求； 确定了动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐匹配之后，再完成转向管路的连接走向。
4车辆类型：以EQ3386 8X4为例，6X4或4X2类似
5杆系的布置：
根据《产品开发项目设计定义书》上所要求的、车辆类型、车驾宽、高、轴距、空/满载整车重心 高坐标、轮距、前/后桥满载轴荷、最小转弯直径、最高车速、发动机怠速、最高转速，空压 机接口尺寸，轮胎规格等，确定前桥的吨位级别、轮胎气压、花纹等。考虑梯形机构与第一轴、 第二轴、第三轴、第 四轴之间的轴距 匹配 及各 轴轮胎磨 损 必需均匀 的原则，确定第一前 桥、第 二前桥内外轮转角、第一垂臂初始角、摆角与长度、中间垂臂的长度、初始角、摆角，确 定上节臂的坐标、长度等
确定的参数如下
第一、二轴选择7吨级规格
轮胎型号：-20、、花纹
第一轴外轮转角35 ° ；内轮转角44 °
第二轴外轮转角29 ° ；内轮转角34 °
第一轴上节臂参数
上节臂球销坐标
上节臂有效长度
垂臂参数
垂臂长度315mm，中间球销长度187mm （接中间拉杆），初始角向后2。
第二轴上节臂参数
上节臂球销坐标
上节臂有效长度
中间垂臂参数
中间垂臂长度330 mm （接第二直拉杆），中间球销长度230mm （接中间拉杆），
（接助力油缸活塞），初始角向后6°
上述主要参数确定后，便可布置转向机支架、第一直拉杆、第二直拉杆、中间拉杆。设计转向 机支架时，第一要考虑支架的强度，第二要支架的刚度，第三要考虑支架的铸造工艺性。转向机 支架可以用有限元进行优化设计，在因为支架的强度与刚度 影响到整个转向系统的性能。支架的强 度与刚度 不足，会引起前轮摆振、前轮转向反映迟钝、方向盘自由间隙大。另外，还要考虑转 向机的安装工艺性与维修 方便性，使转向机的安装螺栓有拧紧空间及便于拆卸。
设计第一/第二直拉杆时，要考虑下列问题：保证车轮右转极限位置时，直拉杆与轮胎有10mm的 间隙，直拉杆与减振器有10mm的间隙，直拉杆前后球销摆角不超过12。，直拉杆与制动气室有 10m m的间隙等；保证车轮左转极限位置时，直拉杆不与转向机及转向机支架等另部件干涉，直拉 杆前后球销摆角也不超过12° o还保证车轮上下跳动100mm时，直拉杆前后球销摆角不超过 15。。当然，还要考虑直拉杆的制造工艺性，使设计的直拉杆容易制造。最后还要对直拉杆进行 强度、稳定性校核。
设计中间拉杆时，要 考虑下列问题：保 证车轮左/右转至极限位置时，中间拉杆不与周围的另部件 干涉，中间拉杆前后球销摆角不超过12。。该车型为双前桥，杆系另部件多，而且运动关系 较复杂，如果制造水平低，杆系长度公差较大的话，则会引起第一与第二桥不对中，因此， 应把中间拉杆设计成长度可调式，以弥补制造缺陷带来的不足。当然，也考虑中间拉杆的制造
工艺性，使设计的中间拉杆容易制造。最后同样要对中间拉杆进行强度、稳定性校核。
6前轮上跳干涉量计算
布置拉杆系统时，要保证前悬架和转向拉杆的运动协调。在采用钢板弹簧的情况下，当前轮 相对于车身上下跳动时，转向上节臂与直拉杆相连的球销中心，一方面随着前桥沿着弹簧主片所 决定的轨迹运动，同时又要随着垂臂球销中心运动。如果这两种运动的轨迹偏差较大，一方面在 不平路面时会引起前轮摆振，一方面，在紧急制动时由于弹簧的纵向扭曲，会引起前轮跑偏。按 TRW规定：当车轮上跳100时，干涉量不大于7mm，车轮下跳100m m时，干涉量不大于15mm> 如果不考虑两