CF7454轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器力特性曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

鄧湘濱

（廣東省技師學(xué)院，廣東惠州 516100）

CF7454轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器力特性曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

鄧湘濱

（廣東省技師學(xué)院，廣東惠州 516100）

CF7454轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器是廣汽長(zhǎng)豐汽車（惠州）有限公司，根據(jù)日本KOYO公司轉(zhuǎn)向器樣機(jī)自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并制造的循環(huán)球轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，力特性滿足樣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)獵豹汽車新車型開(kāi)發(fā)配套及國(guó)產(chǎn)化要求，將CF7454轉(zhuǎn)向器的力特性曲線向豫北ZDZ7型轉(zhuǎn)向器的力特性改進(jìn)，以滿足國(guó)產(chǎn)越野車手力特性的特殊要求。詳細(xì)說(shuō)明了該力特性曲線優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程。

CF7454；動(dòng)力；力特性；曲線優(yōu)化

1 原理

如圖1所示，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向管路、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器組成。

轉(zhuǎn)閥式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，當(dāng)無(wú)轉(zhuǎn)向動(dòng)作時(shí)，控制閥處于常開(kāi)中間位置，油通過(guò)控制閥直接回到轉(zhuǎn)向油罐。當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)向時(shí)，由于轉(zhuǎn)向軸（閥芯）在外力的作用下克服扭桿彈性產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)閥套的角位移，使轉(zhuǎn)閥每個(gè)臺(tái)肩一側(cè)油路全開(kāi)，另一側(cè)全閉。這樣有更多的壓力油被轉(zhuǎn)閥切換向油路全開(kāi)的一側(cè)油腔，使活塞一側(cè)產(chǎn)生推力，實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。

轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，首先要滿足的是為用戶提供不同要求的轉(zhuǎn)向手力特性。動(dòng)力轉(zhuǎn)向手力與輸出載荷（用工作油壓代表）的關(guān)系曲線。典型的轉(zhuǎn)向手力特性曲線如圖2所示。表示了動(dòng)力轉(zhuǎn)向器隨著轉(zhuǎn)向手力增加輸出載荷增大的不同情況。在低輸入手力和高輸入手力時(shí)，兩者輸出載荷增加的速度顯著是不同的。

低輸入手力區(qū)在設(shè)計(jì)時(shí)要求在直線行駛位置附近，由于轉(zhuǎn)向阻力較小，希望外助力作用增加的小些，機(jī)械轉(zhuǎn)向程度相對(duì)大些，使駕駛員在此范圍小角度轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)地面阻力變化的感覺(jué)更直接些；高輸入手力是在大角度轉(zhuǎn)向時(shí)，此時(shí)轉(zhuǎn)向阻力較大，希望外助力大些，是駕駛員轉(zhuǎn)向輕便，即此時(shí)輸出載荷明顯增加。

六、語(yǔ)言載體有其犀利的銳性和闡釋性以及爆發(fā)力，而澄清狐媚艷俗與陽(yáng)春白雪也是當(dāng)下重寫(xiě)的契機(jī)和當(dāng)務(wù)之急。人類幾經(jīng)無(wú)數(shù)轉(zhuǎn)折與文化對(duì)話，如何啟示對(duì)當(dāng)下雕塑語(yǔ)言和產(chǎn)出全新的思考才是正能量也是急在眉稍之事。

2 設(shè)計(jì)要求

為實(shí)現(xiàn)上述力特性曲線改進(jìn)，可以通過(guò)改變扭桿的剛度和改變轉(zhuǎn)閥刃口的過(guò)流面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。扭桿剛度的變化可以改變扭桿直徑和長(zhǎng)度；刃口過(guò)流面積可以用改變閥預(yù)開(kāi)間隙和刃口切口形狀及尺寸。

學(xué)生在課文有趣的情境當(dāng)中理解了詞語(yǔ)的意思，體會(huì)到了激蕩于語(yǔ)言文字中的情感，并能將其朗讀到位，這時(shí)學(xué)生的興致是高的，在學(xué)習(xí)興趣很濃的氛圍下學(xué)寫(xiě)字，肯定是用心寫(xiě)的，比起單純地花一節(jié)課寫(xiě)字的效果要好。

由圖4可知，閥口實(shí)際為長(zhǎng)方形薄壁孔，其流量公式為：

如圖3示，CF7454轉(zhuǎn)向器根據(jù)KOYO轉(zhuǎn)向器樣機(jī)設(shè)計(jì)制造，力特性曲線低輸入手力區(qū)域小，標(biāo)準(zhǔn)為1 MPa扭矩3～4 N·m，高輸入手力區(qū)要求的力矩值大，標(biāo)準(zhǔn)為4.9 MPa扭矩4.5～5.5 N·m。

CF7454轉(zhuǎn)向器力特性曲線的改進(jìn)，是通過(guò)改變扭桿直徑和刃口形狀尺寸兩方面實(shí)現(xiàn)的。

圖1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成

圖2 典型轉(zhuǎn)向手力特性曲線

3 設(shè)計(jì)計(jì)算

由式（4）和式（6）可預(yù)測(cè)得出轉(zhuǎn)閥的靈敏度（P-Ψ）曲線。

1.4.3 T細(xì)胞亞群水平 觀察兩組患者術(shù)前及術(shù)后6、12、24、48 h血漿中CD3+T細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、CD4+/CD8+水平。采用CytoFLEX型流式細(xì)胞儀[貝克曼庫(kù)爾特商貿(mào)（中國(guó)）有限公司]檢測(cè)CD3+T細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、CD4+/CD8+水平（試劑盒由晶美生物工程有限公司提供）。

P——工作油壓；

圖3 KOYO和豫北ZDZ7轉(zhuǎn)向器力特性曲線對(duì)比

如圖4示設(shè)定閥芯半徑為R，預(yù)開(kāi)隙寬度為A2，軸向長(zhǎng)度為W2。

對(duì)于事業(yè)單位而言，要想形成人力資源開(kāi)發(fā)的動(dòng)力必須從兩個(gè)方面入手：①培養(yǎng)員工自我開(kāi)發(fā)意識(shí)，積極上進(jìn)的員工不斷將自己的開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)付諸實(shí)際，但是消極的員工總是被動(dòng)產(chǎn)生鏡像動(dòng)力后方開(kāi)發(fā)自身潛力，而對(duì)于頑固保守的員工安于現(xiàn)狀，直接拒絕人力資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)；②增強(qiáng)組織管理人員對(duì)人力資源開(kāi)發(fā)的重視程度，組織管理人員應(yīng)積極引導(dǎo)員工開(kāi)發(fā)個(gè)人潛力，表?yè)P(yáng)積極開(kāi)發(fā)員工、鼓勵(lì)不積極員工，通過(guò)相關(guān)宣傳、培訓(xùn)工作量員工意識(shí)到人力資源開(kāi)發(fā)對(duì)自身職業(yè)發(fā)展的重要性。

假設(shè)：①轉(zhuǎn)向器無(wú)內(nèi)泄漏；

②加工無(wú)誤差；

③無(wú)壓力損失；

④轉(zhuǎn)向器活塞不動(dòng)；

在開(kāi)展鄉(xiāng)級(jí)行政區(qū)域界線勘定工作前，需要完成鄉(xiāng)級(jí)行政區(qū)域界線協(xié)議書(shū)及附圖、界樁登記表、界樁成果表、界址點(diǎn)成果表、三交點(diǎn)成果表、三交點(diǎn)協(xié)議書(shū)等相關(guān)資料的更新與編制工作。在1998年陜西省各鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)合勘界相關(guān)紙質(zhì)成果的基礎(chǔ)上，依托現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的基礎(chǔ)測(cè)繪資料、鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)改革成果資料等，通過(guò)GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)資料的電子化及成果更新，形成符合規(guī)范要求、現(xiàn)勢(shì)性好、信息準(zhǔn)確、使用方便的協(xié)議書(shū)及附圖等成果資料。

⑤不計(jì)轉(zhuǎn)向手力；

⑥系統(tǒng)無(wú)機(jī)械間隙。

由于常流式轉(zhuǎn)向器工作流量恒定，所以經(jīng)過(guò)每個(gè)閥的流量為：

其中：Qe——經(jīng)過(guò)每個(gè)閥口的流量；

Q——經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向器控制閥的總流量；

圖4 預(yù)開(kāi)隙閉合前閥刃口示意圖

N——閥槽數(shù)。

以內(nèi)蒙古自治區(qū)阿榮旗為研究區(qū)域，以自治區(qū)全國(guó)第一次地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)、森林資源二類調(diào)查小班數(shù)據(jù)、Landsat-OLI遙感影像為研究資料，設(shè)置并提取RS與GIS因子作為自變量，以小班的平均平方千米蓄積量作為因變量建立基于最小二乘估計(jì)的多元線性回歸模型，反演2016年立木蓄積量，對(duì)森林蓄積量的遙感估測(cè)做了相關(guān)研究。

豫北ZDZ7型轉(zhuǎn)向器適合國(guó)產(chǎn)越野車匹配，低輸入手力區(qū)大，高輸入手力區(qū)要求的力矩值小，標(biāo)準(zhǔn)為4 MPa扭矩3.0～4.2 N·m。

其中：b——孔口瞬間寬度；

W2——孔口軸向長(zhǎng)度；

2)凸輪——連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)如圖3所示。投苗的水平速度與懸杯內(nèi)壁D的速度相等，即v苗x=vDx。計(jì)算D點(diǎn)的水平速度為

轉(zhuǎn)閥在閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作油壓將隨著預(yù)開(kāi)隙的減少逐漸升高，閥刃口的突然閉合會(huì)導(dǎo)致油壓的突然升高，在特性曲線上，油壓升高將產(chǎn)生一個(gè)拐點(diǎn)，這對(duì)轉(zhuǎn)向操作不利。為使曲線平緩圓滑地變化，就要改變閥刃口的結(jié)構(gòu)，從而改變閥刃口關(guān)閉時(shí)過(guò)流面積變化速度，使其逐漸減少，實(shí)現(xiàn)壓力變化的理想控制。

μ——液壓油絕對(duì)粘度。

（1）預(yù)開(kāi)隙閉合前函數(shù)曲線

采用自動(dòng)補(bǔ)水閥系統(tǒng)的缺點(diǎn)是自動(dòng)補(bǔ)水閥只能定壓和補(bǔ)水，對(duì)系統(tǒng)中水容積的變化無(wú)法處理，需要另行配置膨脹罐等設(shè)備。

如圖4示，由于加工為長(zhǎng)坡口的轉(zhuǎn)閥刃口，其破口深度較淺，所以可以認(rèn)為主要是預(yù)開(kāi)隙形成的薄壁孔閥口對(duì)流量的變化起作用。其閥口長(zhǎng)度為W2，瞬間寬度為b。

2.發(fā)電廠的總體規(guī)劃，應(yīng)貫徹節(jié)約用地的原則，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的土地使用審批程序。廠址用地應(yīng)符合該區(qū)域城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和土地利用總體規(guī)劃的要求，可研設(shè)計(jì)階段應(yīng)取得國(guó)土資源部門(mén)對(duì)廠址用地的初審和預(yù)審意見(jiàn)，和省住建廳同意廠址用地的“項(xiàng)目建設(shè)選址意見(jiàn)書(shū)”。

其中：Ψ—閥芯與閥體瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)角。

轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器性能的計(jì)算與分析主要是針對(duì)力特性和靈敏度特性，二者曲線相似，只是單位不同。輸出量P都以工作油壓表示，輸入量可分別用轉(zhuǎn)向手力矩M和轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角Ψ表示，M正比于Ψ，在系統(tǒng)無(wú)間隙的情況下兩曲線完全相似。

將式（3）代入式（2）得：

（2）預(yù)開(kāi)間隙閉合后，閥刃口全部閉合前函數(shù)曲線

然后，我們?cè)O(shè)置接觸對(duì)。如圖7所示，在模型顯示區(qū)選擇上下法蘭的接觸面，可使用左側(cè)模型樹(shù)的是否顯示部件功能分別選擇面，左側(cè)的選擇列表會(huì)列出已經(jīng)選擇的面及編號(hào)，輸入靜摩擦系數(shù)，完成接觸對(duì)的設(shè)置。過(guò)程如圖7所示。

如圖5示，此時(shí)破口段節(jié)流：

其中：θ=β+Ψ-α

β——中位時(shí)刃口角度，如圖4示；

Ψ——閥芯與閥體瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)角；

α——破口角度；

R1——破口偏心距；

圖5 預(yù)開(kāi)隙閉合后閥刃口示意圖

將式（5）代入式（2）得：

3.1 刃口設(shè)計(jì)

圖6是按上述參數(shù)計(jì)算的不同破口角度的靈敏度曲線。

圖6 不同刃口角度的曲線對(duì)比

3.2 扭桿直徑

扭桿尺寸的確定主要取決于它的剛度，圓截面扭桿彈簧扭矩計(jì)算公式如下：

黨的十八大以來(lái)，以習(xí)近平同志為總書(shū)記的黨中央在繼承和發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義的基礎(chǔ)上，根據(jù)時(shí)代的發(fā)展和世界形勢(shì)的變化，在治國(guó)理政方面提出了一系列的新思路和新理念。 習(xí)近平治國(guó)理政思想涉及政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)、生態(tài)、軍事、外交等許多方面。 本文通過(guò)搜集《每日電訊報(bào)》的有關(guān)報(bào)道，來(lái)研究習(xí)近平治國(guó)理政思想在英國(guó)的傳播情況，旨在為習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想在海外的傳播提供借鑒。

其中：M——扭桿兩端作用力矩（轉(zhuǎn)向軸扭矩）；

G——扭桿剪切模量；

d——扭桿本體直徑；

在扎巴的鼓動(dòng)下，孩子們開(kāi)始哭鬧著要吃酥油。登子又一巴掌打在扎巴臉上：你這個(gè)孩子，怎么這么不懂事。其他的孩子們一下被唬住了，都睜大眼睛看著扎巴越來(lái)越紅的臉。

L——扭桿計(jì)算長(zhǎng)度；

Ψ——扭桿兩端相對(duì)轉(zhuǎn)角。

4 驗(yàn)證

原CF7454的設(shè)計(jì)是，在刃口上加工一個(gè)長(zhǎng)破口，形狀為平面，角度8°，扭桿直徑Φ5.65 mm；現(xiàn)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算及驗(yàn)證，閥口角度改為5°，扭桿直徑Φ5.6 mm。轉(zhuǎn)閥力特性曲線符合豫北ZDZ7型轉(zhuǎn)向器產(chǎn)品要求。

5 結(jié)論

預(yù)開(kāi)間隙閉合后，閥刃口全部閉合前函數(shù)曲線與實(shí)際較接近，可作為設(shè)計(jì)模型輸入。

萍萍聽(tīng)了我的話以后沒(méi)有任何反應(yīng)，我知道她還沒(méi)有明白，我就向她解釋，把我向父母編造的話全部告訴了她，包括她拿著一個(gè)煙灰缸往林孟頭上狠狠砸去的情景。萍萍聽(tīng)到這里連連擺手，她說(shuō)她絕不會(huì)這樣的。我說(shuō)我知道，我知道她不會(huì)這樣的，我知道她不是一個(gè)潑婦。我說(shuō)這些只是要她明白我是一個(gè)先知。她明白了，她笑著點(diǎn)了點(diǎn)頭。她剛一點(diǎn)頭，我馬上又搖頭了，我說(shuō)：“其實(shí)我不是先知，雖然我預(yù)言了你和林孟的不和，可是我沒(méi)有想到自己會(huì)成為你的丈夫。”

通過(guò)選擇修正刃口形狀，再配合選擇扭桿直徑，就可以選出符合要求的力特性曲線。

Optimization Design of CF7454 Rotary Valve Type Power Steering Force Characteristic Curve

DENG Xiang-bin
（Guangdong Province Technician Institue，Huizhou 516100，China）

CF7454 valve rotating type power steering gear is a recirculating ball valve rotating type power steering designed and manufactured by GAC Chang Feng Motor(Huizhou)Co.,Ltd.according to the Japanese KOYO company steering gear prototype,its characteristics of force can meet the prototype standard.According to the requirements of new car development and localization,improved the characteristic curve of CF7454 to the YubeiZDZ7 type steering gear,to meet the special requirements of domestic SUV characteristics of force.In this paper,a detailed description of the force characteristic curve optimization design process is gived.

CF7454；power；curve；force characteristic；optimization

U463.43

A

1009－9492(2014)02－0085－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.02.024

鄧湘濱，男，1966年生，湖南益陽(yáng)人，大學(xué)本科，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師。研究領(lǐng)域：機(jī)械加工。已發(fā)表論文3篇。

(編輯：向 飛)

2013－08－22