目前汽車主要采用液壓助力轉(zhuǎn)向。汽車的樣車采用此優(yōu)化的全液壓轉(zhuǎn)向機構(gòu)，運行穩(wěn)定，操縱靈活，輪胎磨損小。通過以上設(shè)計可以得出：應(yīng)用動力學(xué)分析軟件ADAMS對轉(zhuǎn)向機構(gòu)進行運動學(xué)仿真分析，可以快速、準(zhǔn)確地完成轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。而且，通過動力學(xué)仿真，可以迅速完成轉(zhuǎn)向機構(gòu)各部件的受力分析及設(shè)計方案的比較，從而選擇出最優(yōu)的設(shè)計方案。總之，應(yīng)用參數(shù)化造型與建模能力，根據(jù)車輛的設(shè)計理論進行機構(gòu)的運動學(xué)分析，使設(shè)計中的主要問題利用虛擬樣機技術(shù)在設(shè)計初期得以解決，將提高轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計水平，減少實際試驗研究費用和時間，提高設(shè)計效率。

　　轉(zhuǎn)向液壓油缸

　　1，車輪轉(zhuǎn)向阻力矩計算車輪轉(zhuǎn)向阻力矩按式( 5)計算M n = < 0. 05G s 1/( 1+ e /B ) > B /200 s /0. 7( 5)式中， G s為前橋負(fù)荷( 13 500 kg); e為主銷偏移量( 312 mm ); B為輪胎寬度( 427 mm );s為摩擦系數(shù)( 0. 7)。將各參數(shù)值代入，計算得M n = 11 120N m.

　　2，轉(zhuǎn)向液壓作用力計算SGA3550型汽車中轉(zhuǎn)向液壓安裝位置如所示。轉(zhuǎn)向液壓油缸作用力按式( 6)計算F ma x =M n /r m in( 6)式中， M n為車輪轉(zhuǎn)向阻力矩; r m in為液壓油缸相對于旋轉(zhuǎn)中心的最小力臂。將各參數(shù)值代入，計算得F m ax = 54. 12( kN)。在優(yōu)化后的轉(zhuǎn)向機構(gòu)模型上，向輪胎施加阻力矩M n = 11 120 N m，測得轉(zhuǎn)向過程中液壓油缸的作用力曲線如。最大推力為54. 27 kN，比公式( 6)計算結(jié)果略大，這主要是因為式( 6)沒有考慮克服輪胎變形所需要的作用力，數(shù)值略小，而仿真分析考慮了這部分影響因素，這更加符合實際轉(zhuǎn)向情況，數(shù)值也將更為準(zhǔn)確。

　　3，液壓油缸的工作面積轉(zhuǎn)向液壓油缸采用兩個雙作用缸交叉連接，取轉(zhuǎn)向液壓油缸容積效率為zgv = 1，機械效率為zgm = 0. 9，則轉(zhuǎn)向液壓油缸總效率為zg = 0. 9.轉(zhuǎn)向液壓油缸的額定工作壓力為p z = 16MPa.

　　取轉(zhuǎn)向液壓活塞桿外徑為d z = 55 mm，轉(zhuǎn)向液壓缸筒內(nèi)徑按式( 7)計算D z = 2F max p z zg + d 2 z( 7)代入數(shù)據(jù)計算得D z = 72. 4 mm.為保證一定的超載能力，取D z = 80 mm.此時，液壓油缸的工作面積為4(D 2 z - d 2 z);其實際最大工作壓力p z = 10. 8 MPa.

　　不同數(shù)量轉(zhuǎn)向液壓油缸的轉(zhuǎn)向性能分析

　　若液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用不同數(shù)量(單缸和雙缸)，相同地面阻力矩下相應(yīng)的轉(zhuǎn)向時間(內(nèi)側(cè)車輪從0轉(zhuǎn)到最大極限轉(zhuǎn)角36 )所示，轉(zhuǎn)向梯形臂受力所示。

　　1，采用兩個轉(zhuǎn)向液壓油缸時外側(cè)車輪轉(zhuǎn)到極限位置所需要的時間

　　2，相應(yīng)的采用一個液壓油缸所需要的時間

　　3，采用一個液壓油缸轉(zhuǎn)向時內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)到極限位置所需要的時間

　　4，相應(yīng)的采用兩個液壓油缸轉(zhuǎn)向時所需要的時間

　　4.1，采用一個液壓油缸轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向梯形臂的受力曲線

　　4.2，采用兩個液壓油缸轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向梯形臂的受力曲線可以看出，采用一個液壓油缸轉(zhuǎn)向所需時間比兩個液壓油缸轉(zhuǎn)向所需時間多大約30% ，所以本設(shè)計兩個液壓油缸轉(zhuǎn)向，可以使轉(zhuǎn)向更迅速。

　　采用一個液壓油缸時轉(zhuǎn)向臂的受力明顯大于采用兩個液壓油缸轉(zhuǎn)向臂的受力，所以，本文設(shè)計的液壓轉(zhuǎn)向方案還可以減少轉(zhuǎn)向臂的受力狀況，延長其使用壽命。