汽车转向系统技术条件.docx
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汽车转向系统技术条件
汽车转向系统技术条件
前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅱ
1范围…………………………………………………………………………………………………………1
2规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1
3定义…………………………………………………………………………………………………………2
4基本要求……………………………………………………………………………………………………3
5性能要求……………………………………………………………………………………………………4
6试验方法……………………………………………………………………………………………………10
7检验规则……………………………………………………………………………………………………11
8标志、包装、运输和贮存…………………………………………………………………………………14
9质量保证……………………………………………………………………………………………………15
附录A(资料性附录)转向盘尺寸……………………………………………………………………………17
汽车转向系统技术条件
1范围
本标准规定了汽车转向系统的基本要求、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量保证。
本标准适用于本公司生产的各类汽车所装用的机械转向(无助力)系统和液压助力转向系统。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB191-2000包装储运图示
GB/T1098-1979半圆键键和键槽的剖面尺寸
GB/T1099-1979半圆键型式尺寸
GB/T3478.1-1995圆柱直齿渐开线花键模数基本齿廓公差
GB/T3478.2-1995圆柱直齿渐开线花键30°压力角尺寸表
GB/T5179—1985汽车转向系术语和定义
GB/T5911—1986转向盘尺寸
GB7258—2004机动车运行安全技术条件
GB/T7935—1987液压元件通用技术条件
GB8410—1994汽车内饰材料的燃烧特性
GB11557—1998防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定
GB/T13384—1992机电产品包装通用技术条件
QC/T299—2000汽车动力转向油泵技术条件
QC/T484—1999汽车油漆涂层
QC/T563—1999汽车转向盘试验方法
QC/T647—2000汽车转向万向节总成性能要求及试验方法
QC/T649—2000汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法
Q/XXA027汽车转向器总成技术条件
Q/XXA028车辆产品转向拉杆总成技术条件
Q/XXB102车辆产品零部件追溯性标识规定
3定义
本标准采用下列定义:
3.1人体模块:
对转向盘施加撞击载荷的人体躯干及头部模型。
3.2撞击速度:
人体模块撞击转向盘的瞬时速度。
3.3撞击载荷:
人体模块施加在转向盘上的水平方向载荷。
3.4撞击瞬时:
人体模块与转向机构最初接触时间。
3.5短头车:
方向盘中心在车辆全长(包括保险杠,如有保险杠挡块也包括在内)的前四分之一范围内的车辆。
3.6转向机构:
由转向操纵机构、转向柱管、附件、转向轴、转向器外壳以及所有用以当转向盘受到碰撞时吸收能量的其他元件组成的整体。
3.7转向控制机构:
直接由驾驶员操作,用以控制汽车行驶方向的机构。
3.8转向传动装置:
转向控制机构和转向车轮之间的所有机构(专用机构除外)。
它可为机械式、液压式、气动式、电动式或它们的任一组合。
挂车转向传动装置系指将所需力传递给挂车转向车轮从而改变汽车行驶方向的所有机构。
3.9转向车轮:
通过改变其方向而改变汽车行驶方向的车轮。
3.10专用机构:
专用机构也是转向系的组成部分,它可以产生辅助的或独立的动力,单独或辅助地实现汽车转向,它由机械、液压、电气或它们的任一组合(例如:
借助于油泵、气泵和蓄电池)构成。
3.11人力转向:
只由驾驶员体力提供动力的转向。
3.12助力转向:
由驾驶员体力和专用机构两者提供动力的转向,如动力转向(液压助力转向、电动转向)。
3.13全动力转向:
只由专用机构提供动力的转向。
3.14机动动作时间:
从驾驶员开始操作转向控制机构的瞬间起直到开始测量的那个位置止的时间间隔。
3.15转向力:
为了改变汽车行驶方向,驾驶员作用于转向控制机构的力。
3.16最大工作角:
转动万向节时,两万向节叉不产生相互干涉,万向节能够传递转向转矩的最大摆角。
3.17摆动力矩:
固定万向节叉中的一个而另一个万向节叉绕十字轴摆动时的摆动力矩值。
3.18转动方向间隙:
在转动方向上万向节的间隙。
3.19万向节十字轴轴向间隙:
万向节十字轴的端面和轴承或调整垫圈之间的间隙。
3.20万向节与轴的拔拉力:
在装配状态下,当在夹紧固定式万向节叉和轴之间轴向拔拉、滑动时的负荷。
3.21轴承的压出力:
用铆接的方法将轴承固定在万向节叉轴承孔内,以防止轴承从万向节叉轴承孔中滑出,铆接后轴承压出所需的力。
3.22空载压力:
在出油口压力不超过最大工作压力Pmax的5%或0.5MPa时的输出压力,用P0表示,单位:
MPa。
3.23最低转速:
维持转向泵正常稳定工作的最低转速,用nmin表示,单位:
r/min。
3.24最高转速:
维持转向泵正常稳定工作的最高转速,用nmax表示,单位:
r/min。
3.25开启转速:
空载压力下,转向泵流量控制阀开启时的工作转速,用n1k表示;0.85Pmax工作压力下,使转向泵流量控制阀开启时的工作转速,用n2k表示;n1k、n2k的单位:
r/min。
3.26开启流量:
转向泵在空载开启转速工况下的输出流量用Q1k表示;在0.85Pmax开启转速工况下的输出流量用Q2k表示;Q1k、Q2k的计量单位:
r/min。
3.27损坏:
转向泵在性能和可靠性试验中,出现漏油、漏气和零件破损的现象。
3.28其它术语和定义采用GB/T5179的规定。
4基本要求
4.1.转向系各总成、零部件应按经规定程序批准的图样和技术文件制造,并应符合本标准的各项规定。
4.2在国内销售的车辆的转向盘必须左置,出口车辆应按照供需双方合同或协议的规定执行。
4.3不得单独以后轮做为转向车轮。
4.4不得装用全动力转向机构。
4.5转向时转向车轮的偏转必须是渐进的。
4.6转向系统必须有足够的刚度且坚固耐用,以确保行驶安全。
4.7转向系统必须保证驾驶员在正常驾驶操作位置上能方便、准确地操作,转向系统在任何操作位置上不得与其他零件有干涉现象。
4.8汽车转向车轮应有良好的自动回正能力,以保持汽车稳定的直线行驶性。
在定重(定员)满载,车速为20km/h,转向盘转角为360°时,松手使其回正(对于人力转向系统,在松手后的1s之内,对于动力转向系统,在松手后的1.2s之内),转向盘回正后其回正残余角应符合表1的规定。
表1回正残余角
车型
人力转向
动力转向
皮卡、轻客、SUV
<100°
<100°
大中客
——
<100°
中重型载货汽车
——
<100°
轻型载货汽车及其它汽车
<120°
<120°
4.9后轮也做转向车轮的汽车,具有二根和二根以上转向车轴的全挂车和具有一根和一根以上转向车轴的半挂车,以80km/h(如最高车速低于80km/h,以最高设计车速计)的车速行驶时,驾驶员必须能在不做异常转向修正的条件,保持汽车直线行驶。
4.10以10km/h车速、24m转弯直径前行转弯时,不带助力时转向力应小于245N,带助力转向但助力转向失效时,其转向力应小于588N。
机动动作时间正常情况下不得大于4s,带助力转向但助力失效时不得大于6s。
左右两个方向均应满足上述要求。
4.11当汽车前行向左或向右转弯时,转向盘向左向右的回转角和转向力不得有显著差异。
在怠速(一档)行驶时,转向角从一个极限到另一个极限的70%位置时操纵力应满足表2的规定。
表2转向操纵力
车型
机械转向,N
动力转向,N
皮卡、轻客、SUV
<45.0
<15.0
大中客
<60.0
<32.0
中重型载货汽车
——
<32.0
轻型载货汽车及其它汽车
<62.0
<32.0
4.12转向系统中的液压、电气零部件部分或全部失效后,转向系统必须有控制汽车行驶方向的能力。
4.13当助力转向装置本身无独立的辅助动力源时,必须设有蓄能器。
如使用压缩空气,贮气筒上必须设有单向阀。
4.14转向系统所有零部件的设计、结构和安装,必须保证驾驶员正常操作时不钩挂驾驶员的衣服和饰物;不得有撞车时会加重驾驶员伤害的粗糙表面或锐棱角;维修保养时应容易接近;转向系与前悬架应协调工作,不得有影响性能的运动干涉。
4.15液压动力助力系统的高、低压油管的耐压力能力、耐温性、清洁度、胶管的抗老化性、金属管件内外壁镀层应符合有关图样或设计文件的规定。
4.16转向系的其他要求应符合GB7258-2004第6章的规定。
5性能要求
5.1转向机构
按6.1的规定进行试验,结果应满足下列要求:
人体模块以24.1
km/h的速度水平撞击转向盘时,作用在转向盘上的水平力不得大于11123N。
5.2转向盘总成
5.2.1外观
a)塑性覆盖层塑化良好,表面光洁,花纹清晰美观,色泽均匀;颜色应符合设计色板,表面不允许有裂纹、缺口、气泡、变形、翘曲、探伤痕、色泽不匀、锈蚀等缺陷;
b)不允许有非设计的凸起、凹陷;
c)熔接痕:
正表面不允许有熔接痕,但允许有线状影纹,反表面允许有不超过三处的熔接痕;
d)骨架位置:
骨架应基本处于塑性覆盖层的中间位置,同一部位最大偏移量不大于30%;
e)飞边毛刺:
方向盘轮毂锥孔内、端面不允许有废余塑料形成的飞边、毛刺,轮毂端面上不许有废余塑料等;
f)焊接强度:
转向盘骨架组件各焊接部位应焊接牢固、可靠、无虚焊、裂纹、夹渣等焊接缺陷。
转向盘骨架的各焊接部位,即:
辐圈焊接处、辐圈与辐条之间的焊接处、轮毂与骨架之间焊接处的断裂压力均应大于8kN,花键毂和花键毂固定板的焊接静扭强度大于300N·m。
g)喇叭按钮按动应灵活可靠,触点通断正常、反应灵敏;对在整车行驶里程不超过30000km范围内喇叭按钮与方向盘本体的联接应可靠。
进行5.2.3项热性能试验,无因热变形而产生短路使喇叭自动鸣叫现象。
h)软化方向盘塑性覆盖层硬度为邵氏A硬度70±5。
5.2.2燃烧特性:
应符合GB8410的规定。
5.2.3热性能:
按6.2.2的规定进行试验,结果应满足下列要求:
a)转向盘总成经受90℃±2℃,保持表3耐热试验时间后不应产生气泡、软化、粘手、变色现象。
表3耐热试验时间
车型
试验时间,h
皮卡、轻客、SUV
5
大中客
4
中重型载货汽车
4
轻型载货汽车及其它汽车
4
b)转向盘总成经受-40℃±2℃,按表4保持耐寒试验时间后不应产生断裂、变形、变色现象。
表4耐寒试验时间
车型
试验时间,h
皮卡、轻客、SUV
8
大中客
7
中重型载货汽车
7
轻型载货汽车及其它汽车
6
c)转向盘总成经受表5冷热交变试验次数后不应产生断裂、裂纹、变形、变色、气泡、粘手现象。
表5冷热交变试验次数
车型
试验次数
皮卡、轻客、SUV
12
大中客
10
中重型载货汽车
10
轻型载货汽车及其它汽车
8
5.2.4受力变形:
按6.2.3的规定进行试验,结果应满足下列要求:
5.2.4.1轴向力
a)转向盘整体加载600N负荷,保持20min,轮缘外径永久变形量不大于0.6%,轮缘轴向永久变形量不大于0.5%。
b)转向盘一点加载300N负荷切向力,保持20min,转向盘轮缘轴向永久变形不大于2.0mm。
5.2.4.2转向扭力
转向盘轮缘上作用900N负荷切向力,其扭转永久变形角小于1°30′。
5.2.5弯曲疲劳试验
在频率为1Hz~1.67Hz(60~100次/min),载荷为300N时,在轮缘最薄弱处上下进行10万次弯曲疲劳试验后,样件不得破坏。
5.2.6扭转疲劳试验
在频率为1Hz~1.67Hz(60~100次/min),载荷为300N时,在轮缘最薄弱处往返进行10万次扭转疲劳试验后,样件不得破坏。
5.2.7耐溶剂性:
按6.2.7的规定进行试验,转向盘塑层应有良好的耐溶剂性能,经耐溶剂性试验后,不允许产生变色、裂纹、粘手、溶胀现象。
5.2.8耐磨性:
按6.2.8的规定进行试验,转向盘轮缘应有良好的耐磨性及染色牢度。
5.2.9耐老化性:
按6.2.9的规定进行试验,转向盘在阳光辐射量837kJ以上、平均气温15℃以上环境下经受表6所示月数(从4月份开始)大气耐老化试验后,不应有变色、变形、开裂、剥落、粉化现象。
表6耐老化性试验时间
车型
试验时间,月
皮卡、轻客、SUV
24
大中客
24
中重型载货汽车
20
轻型载货汽车及其它汽车
18
5.2.10绝缘性:
按6.2.10的规定进行试验,转向盘应有良好的绝缘性。
5.2.11表面硬度:
按6.2.6的规定进行试验,软质塑料包覆材料表面硬度应符合图样或技术文件的规定。
5.2.12转向盘尺寸应按经规定程序批准的图样及技术文件制造,或按转向盘尺寸GB/T5911的规定,参见附录A(资料性附录)。
5.2.13转向盘在人体撞击时的吸能要求应符合GB11557的规定,皮卡、轻客、SUV用方向盘可选装安全气囊。
5.3转向器总成应符合Q/XXA027的规定。
5.4转向拉杆总成应符合Q/XXA028的规定。
5.5转向传动轴总成按6.6的规定进行试验,结果应满足下列要求:
5.5.1总成间隙
a)对于滑动花键结构,总成包含1个万向节,总成的扭转角度不大于25′;总成包含2个万向节,总成的扭转角度不大于50′。
b)对于无滑动花键结构,总成包含1个万向节,总成的扭转角度不大于15′。
5.5.2滑动花键的滑动起动力:
应符合设计要求。
5.5.3静扭强度:
施加转矩Mj进行静扭强度试验后,总成不允许损坏,具体参数见表7。
表7静扭强度
车型
最大静扭载荷Mj(N.m)
皮卡、轻客、SUV
≥150
大中客
≥500
中重型载货汽车
≥500
轻型载货汽车及其它汽车
≥350
5.5.4扭转疲劳寿命:
施加正反方向的疲劳寿命试验转矩M,经表8所示次循环试验次数后,总成不允许损坏。
表8疲劳寿命试验循环次数
车型
试验次数,次
皮卡、轻客、SUV
4.0×105
大中客
5.0×105
中重型载货汽车
5.0×105
轻型载货汽车及其它汽车
3.0×105
注:
试验转矩M的取值按QC/T649的规定执行。
5.5.5表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、虚焊等影响强度的缺陷;花键套内应加注按图样或技术文件规定的润滑脂。
5.6转向万向节总成按6.5的规定进行试验,结果应满足下列要求:
5.6.1最大工作角应符合设计要求。
5.6.2摆动力矩最大不超过0.39N·m。
5.6.3转动方向间隙应不大于15′。
5.6.4万向节十字轴轴向间隙应符合设计要求。
5.6.5万向节与轴的拔拉力应符合设计要求。
5.6.6轴承的压出力应符合设计要求。
5.6.7表面不允许有影响使用性能的裂纹、气孔、脱焊、夹渣、虚焊等。
万向节应转动灵活。
5.6.8转向万向节总成在表7所列载荷下不得损坏。
5.7转向管柱总成
5.7.1转向管柱总成按性能分为:
不吸能型管柱和吸能型管柱;按结构分为:
上部带高度和角度可调型管柱、下部带调节倾角机构型管柱、高度和角度不可调型管柱、叠缩吸能型管柱。
5.7.2转向管柱总成按6.6的规定进行试验,性能需符合下述要求:
a)表面及焊接处不允许有裂纹、脱焊、气孔、夹渣、虚焊等可能影响其正常工作和寿命的缺陷。
b)管柱应有良好的外观质量,表面漆膜应均匀,附着力及颜色应符合相关标准和图样要求。
c)具有高度调节和角度调节功能的转向管柱,其调节行程应满足设计要求,且在任意位置应能可靠锁止,不得影响驾驶员正常驾驶车辆。
d)乘用车的转向管柱应具备碰撞吸能功能,并符合GB11557的要求。
e)转向管柱静扭强度:
在表7中规定的载荷作用下不得损坏。
f)转向管柱扭转耐久性要求:
转向管柱在规定载荷作用下,循环次数符合表8的规定,总成不应有损坏现象。
g)可调机构耐久性要求:
管柱角度调节机构和高度调节机构各完成3×103次调节循环后,档位转换应灵活、无卡滞;档位定位应可靠。
h)总成所含塑料件应符合图样要求,不得有裂纹或影响使用的缺陷存在。
5.7.3转向管柱间隙
a)转向轴转动方向间隙应不大于20′。
b)转向轴径向间隙:
转向管柱总成(不装点火锁时)在非倾角位置,于上半轴锥体花键处,用半径为200mm施以1.2N.m的双向力偶测量时,全跳动应不大于1°。
5.7.4转动性能
5.7.4.1转向轴应转动灵活、无卡滞现象。
5.7.4.2管柱转向轴无承载情况下,管柱处于非倾角位置时,转动力矩应满足下列要求:
a)环境温度在(15~22)℃时,转向轴旋转两圈后,转力矩应不大于0.2N.m。
b)环境温度在-29℃时,转向轴旋转两圈后,转动力矩应不大于1N.m。
5.8动力转向油泵总成
5.8.1在动力转向油泵有关图样或技术文件上,必须写明:
a)产品型号;
b)排量q;
c)开启转速和开启流量n1k、n2k、Q1k、Q2k;
d)工作转速范围nmin~nmax(nmin应小于发动机怠速转速);
e)最大工作压力Pmax。
5.8.2动力转向油泵总成的输入轴端及进、出油口等接合部位,应采取防锈、防碰和防尘措施。
其余表面涂漆(铝合金表面除外),油漆涂层应符合QC/T484及相关企业标准的规定。
5.8.3动力转向油泵总成按6.7的规定进行试验,性能要求满足下列规定:
a)动力转向油泵总成的开启转速n1k和n2k及开启流量Q1k和Q2k的偏差值均应符合设计要求。
b)动力转向油泵总成的流量特性曲线应连续平滑,走向正常,符合设计要求。
c)液压动力转向油泵总成在600r/min、0.5Pmax时的半载容积效率ηv′和半载总效率ηt′,应符合表9的规定。
ηv′==
ηt′=
式中:
ηv′——容积效率;
ηt′——总效率;
q——排量,ml/r;
Qs——实际输出流量,L/min;
Qi——理论输出流量,L/min;
ns——实测转速,r/min;
Ps——实测工作压力,MPa;
Pvs——实测真空度,MPa;
Ms——实测输入转矩,N·m。
表9效率要求
项目
ηv′
ηt′
可靠性试验前
≥90%
≥55%
可靠性试验后
≥78%
≥50%
注:
对流量控制阀开启转速低于600r/min的泵,其ηv′和ηt′的试验转速应由分供方与本公司设计部门协商确定。
d)动力转向油泵总成在气密性试验过程中,各零件之间结合面均无明显的漏气,允许压力降1.8×102Pa。
e)动力转向油泵总成的噪声值不大于80dB(A)。
5.8.4可靠性试验要求
a)动力转向油泵总成经定转速冲击试验、变转速冲击试验及高温试验三项试验后,其半载容积效率ηv′和半载总容积效率ηt′应符合表9的规定。
b)动力转向油泵总成在-40℃和空载工况下,应能正常起动。
5.8.5动力转向油泵总成清洁度不大于20mg,检测方法按QC/T572、QC/T574和QC/T575的规定执行。
5.9动力转向油罐总成
5.9.1在动力转向油罐总成的有关图样或技术条件上应注明:
a)代号;
b)总容积V,L;
c)最大允许贮油量Vmax,L;
d)最小允许贮油量Vmin,L;
e)最大允许通过流量Qmax,L/min;
f)绝对过滤精度(能通过转向油罐滤芯的最大的球状颗粒的直径)不低于20μm;
g)安全开启压力:
(0.1~0.18)MPa;
h)工作温度(-40~120)℃。
5.9.2动力转向油罐总成按6.8的规定进行试验,技术要求应满足下列规定:
a)动力转向油罐总成的任何部位,不得有任何能影响其正常工作和寿命的破损、缺陷等现象;
b)对滤芯的要求按国家有关标准中的规定;
c)将动力转向油罐总成通入0.5MPa的压缩空气保持5min不得有漏气现象;
d)动力转向油罐总成内部应能保证清洁无残渣,残留物总量不得大于15mg;
e)动力转向油罐总成具有初滤滤网的,在正常工作中不得有残渣脱落;
f)动力转向油罐总成的进出油口出厂时应加堵塞,内外表面必须采取防锈措施。
6试验方法
6.1转向机构
作用在转向盘上的水平力测量试验按GB11557-1998中4.2的规定。
6.2转向盘总成
6.2.1骨架在包覆塑料中的位置试验:
用X光无损探伤法检查骨架在包覆塑料中的位置,并测出偏移量(mm)。
如X光无损探伤有困难,可以锯开轮辐和轮缘,直接测量偏移量(mm)。
6.2.2热性能试验:
按QC/T563中2.2的规定。
6.2.3受力变形试验:
按QC/T563中2.3的规定。
6.2.4弯曲疲劳试验:
加载位置:
在转向盘轮缘最薄弱的部位。
频率:
1Hz~1.67Hz;
载荷:
±300N。
6.2.5扭转疲劳试验:
加载位置:
在转向盘轮缘最薄弱的部位。
频率:
1Hz~1.67Hz;
载荷:
±300N。
6.2.6硬质和软化方向盘表面硬度试验:
按QC/T563中2.4的规定。
6.2.7耐溶剂试验:
按QC/T563中2.5的规定。
6.2.8摩擦试验:
QC/T563中2.6的规定。
6.2.9耐老化试验:
QC/T563中2.7的规定。
6.2.10耐电压试验:
对接触片和中心电线束间加500V交(直)流电,应承受1分种。
6.3转向器总成应符合Q/XXA027的规定。
6.4转向拉杆总成应符合Q/XXA028的规定。
6.5转向万向节总成
在每个试验项目中使用的夹紧固定式万向节叉上,应装配车上使用的相应的轴,并把螺栓紧固到最小的规定力矩;只有在摆动力矩试验时,要求夹紧固定式万向节叉的螺栓拧紧到最大规定力矩值。
6.5.1最大工作角试验按QC/T647-2000中7.1的规定。
6.5.2摆动力矩试验按QC/T647-2000中7.2的规定。
6.5.3转动方向间隙试验按QC/T647-2000中7.3的规定。
6.5.4万向节十字轴
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