[技术帖]吸能式汽车转向柱系统工作原理

不会修车 发表于 2006-12-1 13:06:35

当汽车发生正撞时，碰撞能量使汽车的前部发生塑性变形。位于汽车前部的转向柱及转向轴在碰撞力的作用下要向后即驾驶员胸部方向运动。这种运动的能量应通过转向柱以机械的方式予以吸收，防止或减少其直接作用于驾驶员身上，造成人身伤害。另—方面，在汽车发生正碰时，驾驶员受惯性的影响有冲向转向盘的运动。驾驶员本身的运动能量一部分由约束装置如安全带、气囊等加以吸收，另一部分传递给转向盘和转向柱系统。这部分能量也要通过转向盘及转向柱系统予以吸收，以防止超出人体承受能力的碰撞力伤害驾驶员。除了能满足转向柱常规的功能外，在汽车发生正面碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员的转向柱称为吸能式转向柱。       发生碰撞时，碰撞能量使汽车前部发生塑性变形，安装在汽车前部与转向器输入端相联的转向中间轴在碰撞力的作用下向后运动。隔绝首次碰撞的影响可由转向中间轴来完成。 碰撞继续发展，碰撞力作用在转向柱的下端，使转向柱向后移动；同时驾驶员在 本身的惯性作用下冲向转向盘。尽管驾驶员本身有约束装置如安全带、气囊的约束，仍有一部分能量要传递给转向桂系统。吸收二次碰撞能量和驾驶员的部分惯性能量是吸能式转向柱设计的目的。      下面是一些吸能式汽车转向柱系统的示意图。       <IMG onmousewheel="return imgzoom(this);" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_100.jpg');}" alt="" src="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_100.jpg" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" border=0>      伸缩式转向中间轴上、下两个联轴节之间是花键轴、套式转向轴，或者是“D”型管轴式转向轴。当汽车发生正撞时，通过花键轴套相对滑动来消除碰撞力产生的转向器齿轮轴向后的位移，达到隔绝首次碰撞影响的目的。 当汽车发生正撞，碰撞力达到某一规定值时，可脱开或断开式转向中间轴的联轴节可脱开或断开零件便脱开或断开，使转向中间轴从转向器或上转向轴中脱离，消除转向器齿轮轴的向后位移量，达到隔绝首次碰撞影响的目的。 套筒式吸能转向柱（<A href="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_100.jpg" target=_blank>图4－100a</A>）的工作原理：当汽车发生正面碰撞时，碰撞力先使联接盒中的注塑销剪断，使转向往系统从车身上脱开。大约在3—5ms后，转向轴内注塑销被剪断，转向轴被压缩；同时，转向柱上、下套筒被压缩，上、下套筒中的钢球在碰撞力的作用下使上、下套筒壁表面被挤压变形，起到吸收碰撞能量的作用。 吸能式转向柱应具有以下性能：在汽车正常行驶时，转向柱及其中的转向轴有足够的强度和刚度以保证正常的转向力传递及安装于转向柱上的其它功能件(如变速杆、组合开关等)正常工作；当汽车发生正碰时，转向校系统能够从车身结构中以机械的方式脱离；当汽车发生正撞时，转向柱及其中的转向轴可以被压缩，并且转向柱系统中应具有吸能元件以吸收碰撞能量。 波纹管(<A href="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_101.jpg" target=_blank>图4-101</A>)或网状式转向轴除了可以正常地传递转向扭矩外，当汽车发生正撞时，通过波纹管的弯曲和压缩来消除碰撞力使转向器齿轮轴产生的向后的位移，达到隔绝首次碰撞影响的目的。 <IMG onmousewheel="return imgzoom(this);" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_101.jpg');}" alt="" src="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_101.jpg" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" border=0> 网状吸能式转向柱（见<A href="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_102.jpg" target=_blank>图4－102</A>和<A href="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_103.jpg" target=_blank>图4－103</A>）除了吸能方式与套筒式吸能式转向柱不同外，其可压缩转向柱及从车身中脱离结构与套筒式吸能转向柱基本相同。当汽车正撞时，转向柱上的网状部分在碰撞力的作用下被压缩变形，达到吸收碰撞能量的目的。 <IMG onmousewheel="return imgzoom(this);" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_102.jpg');}" alt="" src="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_102.jpg" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" border=0> <IMG onmousewheel="return imgzoom(this);" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_103.jpg');}" alt="" src="http://realcourse.grids.cn/movie/%BE%AB%C6%B7%BF%CE%B3%CC/%B9%FA%BC%D2/%BC%AA%C1%D6%B4%F3%D1%A7/%C6%FB%B3%B5%D4%CB%D3%C3%B9%A4%B3%CC/1.yj/picture4/picture4/4_103.jpg" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';}" border=0>

[ 本帖最后由不会修车于 2006-12-1 16:27 编辑 ]

万里发表于 2006-12-1 18:17:10

学习，收藏老了。。。

风之痕 发表于 2006-12-6 23:19:24

不错,学习了!

万金油 发表于 2006-12-6 23:23:56

ok.抄收了:lol :lol :lol :lol :lol

农民发表于 2006-12-6 23:24:09

好贴，支持楼主，谢谢了

笑傲江湖 发表于 2006-12-6 23:24:22

好贴

小乖发表于 2006-12-6 23:25:48

学习了，不过没学懂

小乖发表于 2006-12-6 23:26:30

只有请楼主亲自讲解一下了

123488 发表于 2007-6-20 19:47:10

好好学习！！！天天向上！！！！

xfstnts 发表于 2007-6-20 20:05:05

:victory: :victory:

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