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转向工程师必学的转向布置设计指导!

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转向系统的布置设计指导


接上一节,笔者阐述了力矩波动率的重要性,在其中也初步谈及了转向管柱与中间轴及小齿轮轴空间布置夹角一般<30°的要求,不知各位是够还有记忆,本篇笔者将阐述转向系统的布置设计,我们都知道转向系统的核心布置。除了考虑力矩波动而言,最前提的还是方向盘的人机布置,此位置基本上决定了管柱的轴线方向,也就限定了转向的布置方向。


谈到方向盘人机布置可能会涉及总布置的一些知识,笔者这里尽可能阐述一下,让各位能有所理解。一般而言,方向盘的人机布置离不离人体坐姿的影响,而人体坐姿的调整,涵盖领域比较宽,基本都是由于平台切换所致,笔者不过多讲解。本篇我们重点来看转向系统的布置设计。

我们先来了解几组概念:

1、方向盘硬点:管柱轴线与方向盘上轮缘平面的交点

2、方向盘倾角(SWA-A18):方向盘上轮缘平面与Z轴之间夹角(与管柱轴线与XY平面夹角等效)


3、方向盘俯倾角(SCA-A17):方向盘中线与X轴的夹角(管柱轴线与Y0面的夹角)

了解完以上三个概念,我们在来看布置,就会更加轻松,因为只要确定了以上三个概念参数,转向系统的前提布置就已经完成,剩下的就是根据自身的力矩波动要求优化自身结构尺寸即可。当然确认这三个概念严格意义上讲,并不属于底盘转向工程师的职责,但是笔者认为作为转向系统工程师确有必要深刻理解总布置的布置意图。结合自身布置经验,合理平衡转向与总布置的关系。这样更利于最短的时间内完成最优的布置,解决反复的工作时间,提高沟通效率。


我们知道,方向盘的布置与视野、人体坐姿关系最为密切,那么让笔者逐一带大家了解。根据 GB 11562《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》4.5 规定。经过 V2 与方向盘最高极限位置相切的视线,与水平方向之间的夹角要求不得小于 1deg(当然此标准要求较为宽松,这里笔者不透漏夹角,总布置的工程师心知肚明)。这样我们可以根据人体坐姿眼椭圆的视野限制,得到方向盘相切边缘的边界。


方向盘的Y值确定:由人体坐姿R(H)点Y值决定。一般与R点的Y向偏距不超过10mm。


方向盘X、Z值确定(此方法比较多,各方法之间会存在一定差异,至于用那种,笔者只做列举,请自行研究)具体如下:


方向盘倾角确定(一般如果平台基本一致,建议参考标杆车):


以上是一些简单的计算方法,具体还是要结合各公司不同,会略有差异。笔者这里不做建议推荐,仅供初学者学习即可。至于方向盘的限制条件边界,这里也不过多讲解。根据上述描述,大家可能觉得过于抽象,接下来我们就来给出一些具体的参考建议。

结论:一般而言方向盘倾角A18的参考范围20°~26°,管柱轴线与Y0面夹角A17的参考范围0°~1.5°。当视野与布置冲突时,有时候方向盘的偏心距设置可以有效解决很多问题,千万不要忘记哦!鉴于笔者水平有限,本文就到这里,仅供参考学习。不做学术考究。




来源:汽车技研
汽车
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首次发布时间:2022-10-25
最近编辑:2年前
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