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【摘要】本文主要介绍了ZG410D转向管柱及传动轴总成的结构组成及功能分析。
【关键词】转向管柱,结构,功能
ZG410D转向管柱及传动轴总成是为简式国际汽车设计公司(JAS01项目)设计的一款管柱,JAS01项目是汽车厂为适应发展新能源电动汽车产业的总体战略要求而推出的一款纯电动车。
1管柱结构组成:
管柱按功能分为三部分:轴系组成、套管组成和倾角机构(图一)。
1)轴系组成
轴系由三段轴组成:上转向轴组成、中间轴组成、传动轴组成。各段轴之间通过十字轴万向节来联接,最佳工作角度小于38°。其中,上部(上转向轴组成)通过花键+锥面配合结构与方向盘联接;中间轴组成是由花键轴和花键套滑动配合组成,花键轴上花键外表注塑一层非金属材料,以减少振动和噪音,同时还可增加轴、套间的耐磨性,花键轴与花键套相对滑动距离为80mm,滑动力20N-110N;下部(传动轴组成)通过通过万向节叉上的花键与转向机联接。
2)套管组成
套管组成主体是由套管与两个冲压件焊接组成,每个冲压件上都带有长槽。套管上、下端通过轴承套在转向轴上,上、下支架组成通过芯轴分别与套管上冲压件联接, 上、下支架通过螺栓安装在车身管梁上。
3)倾角机构
倾角机构在装配时要对锁紧螺母施加一预紧力,并利用两个凸轮旋转产生的高度差来来达到松开、锁紧功能。其中,锁紧角度30°,锁紧轴向行程1.3mm, 手柄松开、锁紧操作力60N-90N,倾角调节操作力小于80N,锁紧机构保持力大于600N。
2功能分析:
1)轴系主要功能是传递扭矩,实现转向功能,但本管柱在中间轴组成上还有一个安装点,是与车身前围板相联接,此安装点可沿轴向调整位置,便于安装。
2)套管组成是实现与车体联接的纽带,倾角机构安装在套管组成上,通过松开锁紧机构,可以实现方向盘四向调整功能。套管上焊接的两个冲压件都带有伸缩滑槽结构,管柱可以上下调整,调节范围40mm,上支架组成上有一斜槽,管柱沿着斜槽以下支架芯轴为旋转中心,可实现前后角度调整,调整角度为10°(图二)。
3)上支架组成两侧的塞座通过注塑尼龙销与上支架连接,当汽车在行驶过程中发生碰撞时,驾驶员由于惯性作用会与方向盘相撞,当达到管柱塞座与上支架之间尼龙销的剪断力(880N-1600N )时,尼龙销会被剪断,上支架从车身脱离,下支架会沿长槽移动,中间轴向轴套里收缩,整个管柱向远离驾驶员的方向移动,从而实现管柱吸能,达到保护驾驶员的目的。
这款管柱转向灵活,适用环境+40℃~-40℃,可适用于商务车、轻客、SVU等多种车型。
【关键词】转向管柱,结构,功能
ZG410D转向管柱及传动轴总成是为简式国际汽车设计公司(JAS01项目)设计的一款管柱,JAS01项目是汽车厂为适应发展新能源电动汽车产业的总体战略要求而推出的一款纯电动车。
1管柱结构组成:
管柱按功能分为三部分:轴系组成、套管组成和倾角机构(图一)。
1)轴系组成
轴系由三段轴组成:上转向轴组成、中间轴组成、传动轴组成。各段轴之间通过十字轴万向节来联接,最佳工作角度小于38°。其中,上部(上转向轴组成)通过花键+锥面配合结构与方向盘联接;中间轴组成是由花键轴和花键套滑动配合组成,花键轴上花键外表注塑一层非金属材料,以减少振动和噪音,同时还可增加轴、套间的耐磨性,花键轴与花键套相对滑动距离为80mm,滑动力20N-110N;下部(传动轴组成)通过通过万向节叉上的花键与转向机联接。
2)套管组成
套管组成主体是由套管与两个冲压件焊接组成,每个冲压件上都带有长槽。套管上、下端通过轴承套在转向轴上,上、下支架组成通过芯轴分别与套管上冲压件联接, 上、下支架通过螺栓安装在车身管梁上。
3)倾角机构
倾角机构在装配时要对锁紧螺母施加一预紧力,并利用两个凸轮旋转产生的高度差来来达到松开、锁紧功能。其中,锁紧角度30°,锁紧轴向行程1.3mm, 手柄松开、锁紧操作力60N-90N,倾角调节操作力小于80N,锁紧机构保持力大于600N。
2功能分析:
1)轴系主要功能是传递扭矩,实现转向功能,但本管柱在中间轴组成上还有一个安装点,是与车身前围板相联接,此安装点可沿轴向调整位置,便于安装。
2)套管组成是实现与车体联接的纽带,倾角机构安装在套管组成上,通过松开锁紧机构,可以实现方向盘四向调整功能。套管上焊接的两个冲压件都带有伸缩滑槽结构,管柱可以上下调整,调节范围40mm,上支架组成上有一斜槽,管柱沿着斜槽以下支架芯轴为旋转中心,可实现前后角度调整,调整角度为10°(图二)。
3)上支架组成两侧的塞座通过注塑尼龙销与上支架连接,当汽车在行驶过程中发生碰撞时,驾驶员由于惯性作用会与方向盘相撞,当达到管柱塞座与上支架之间尼龙销的剪断力(880N-1600N )时,尼龙销会被剪断,上支架从车身脱离,下支架会沿长槽移动,中间轴向轴套里收缩,整个管柱向远离驾驶员的方向移动,从而实现管柱吸能,达到保护驾驶员的目的。
这款管柱转向灵活,适用环境+40℃~-40℃,可适用于商务车、轻客、SVU等多种车型。