1、循环球式液压动力转向器复合加载测试系统 摘 要：汽车转向系统空间受力复杂、载荷形式多、频率范围广。定载荷、低频率、直线加载的测试方法不能很好地反映实车工况，台架试验结果与实车表现不一致。文章针对循环球式液压动力转向器，设计了一种新的复合加载系统，能够模拟转向器实车载荷，使得疲劳耐久试验结果更具参考性，为转向器的耐久性设计及功能完善提供依据。 关键词：循环球式；液压动力转向器；复合加载；疲劳耐久试验 引言 汽车转向器的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。对汽车的行驶安全至关重要。在人们对车辆进行大载量应用的过程中，开始对其操作性能更加关注1。在这种情况下，动力转向系统逐渐取代机械转向系统
2、成为市场的主体。循环球式液压动力转向器是动力转向器的一种，具有效率高，操纵轻便，操作力平滑，空间布置方便等优点，广泛应用于大小型货车上，最近几年一直稳步发展。 1 循环球式动力转向器试验方法 汽车是一个由许多种零部件组成的复杂的机械系统，对于产品开发所需的许多技术资料，目前尚不能通过理论计算得到，只能通过试验。但汽车道路试验成本高，消耗大，且具有一定危险性，因此在试验室采用模拟与实物相结合的方法进行转向系统的台架试验更具有实际意义。循环球式动力转向器实车工作情况如图1所示。 针对循环球式液压动力转向器的疲劳耐久试验主要有逆向疲劳试验、磨损试验、强制转向试验等。其试验方法如下： （1）逆向疲劳试
3、验。将总成安装在试验台架上，保持输入端在中间位置大约0.5的间隙，用挡块限位，在输出端双向加载，保证试验油压为最高工作压力，频率为0.61.2Hz，完成100万交变载荷。 （2）磨损试验。将总成安装在试验台架上，试验油压为最高工作压力，并使转向摇臂在试验过程中达到最大输出扭矩，输入端以2030r/min的转速动转，输入端转角不小于总转角的90%，完成25000个循环。 （3）强制转向试验。将总成安装在试验台架上，试验时油泵不工作，转动输入端，调整输出端载荷，使输入端上的转矩分别为125Nm或175Nm，完成10个循环。2 2 加载系统的设计 针对以上试验要求，须设计适当的加载系统。该加载系统必
4、须满足以下几个条件。 （1）旋转驱动。为转向器的输入端提供旋转驱动扭矩。 （2）主动加载。能为转向器的输出端提供规定频率与规定扭矩的加载力。 （3）被动加载。能够模拟转向器的工作状态，提供被动加载负荷。 根据以上要求，设计的复合加载液压系统如图2所示。 3 工作原理 旋转驱动。调整13先导式溢流阀，使系统工作压力达到要求值，打开22高压球阀，通过伺服马达对转向器进行输入端驱动。 主动加载。调整14减压阀，达到伺服缸合适工作压力。YV2通电，使15电磁换向阀导通，通过伺服缸对转向器输出端进行主动加载。 被动加载。被动加载是指通过驱动转向器输入端，使转向器输出端垂臂旋转，通过伺服油缸对垂臂施加一个
5、被动负荷。当垂臂停止运动，该负荷随即消失，达到模拟转向器转向的目的。工作时，假设垂臂通过拉杆对伺服缸施加如图2所示方向的力。这时，YV2断点，使得P路截止，控制伺服阀，使P与A导通，T与B导通。YV1通电，在伺服缸A腔被压缩的情况下，A腔液压油通过23单向阀，流经17截止阀，通过16比例溢流阀回油箱。这时，可以通过调整比例溢流阀电压值，来调整被动加载负荷大小。由于伺服缸B腔扩大，油箱液压油通过T路经过伺服阀流入，可以保证B腔无负压。当伺服缸受力相反时，调整伺服阀使P与B导通，T与A导通，同理可以实现反向被动加载。 4 结束语 经过试验验证，该液压复合加载系统能够完全模拟循环球式动力转向器实车工作状态，试验结果准确可靠，达到了试验要求。 参考文献 1任言.汽车电动助力转向系统动态特性分析及控制策略的研究J.华中科技大学学报，2012，2（12）：10-13. 2QC/T529-2013.汽车液压动力转向器技术条件与试验方法S.第 4 页 共 4 页
