某型汽车转向系统设计与分析【轿车齿轮齿条式转向器独家课程毕业设计含SW三维9张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】-clsj21

某型汽车转向系统设计与分析【轿车齿轮齿条式转向器独家课程毕业设计含SW三维9张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】-clsj21某型汽车转向系统设计与分析摘要：在当今社会中，汽车越来越受到人们的青睐，为了出行方便，基本上家家户户都拥有了各种款式不同的小轿车，可见汽车在未来社会发展中的重要性和必要性，而且，人们对汽车的安全性和智能性的要求也不断的提升，安全性的需求主要体现在汽车在路面上行驶的安全，各种操作机构的安全可靠性，以及制动系统的安全可靠性。此次设计齿轮齿条式转向器，通过选择转向系的方案，确定转向系的性能参数，计算转向器的齿轮齿条强度和转向器的角传动比等参数以及确定齿轮齿条转向器内部结构的布置形式，并进行其强度校核，最后通过使用三维绘图软件solidworks绘制出设计合理的齿轮齿条式转向器,并挑选其中的主要零件使用CAD绘制出二维图。齿轮齿条式转向器在汽车中的使用状况比较大众化，期望经此次设计，对齿轮齿条式转向器起到优化效果，以满足用户的使用需求。关键词：轿车；转向系统；转向器；齿轮齿条；设计A car steering system design and analysisAbstract：In today's society, cars are more and more by people of all ages, in order to facilitate travel, basic every household have a variety of different styles of cars, the necessity and importance of visible automobile in the future development of the society and people of automobile safety and intelligent requirements are also constantly improve, safety demand mainly reflected in the car driving on the road safety, the safety and reliability of the various operating mechanism, and braking system of safety and reliability, steering system as one of the four system in automobile structure, its importance does not say, and. The design of rack and pinion steering, the steering system scheme, determine the spin To the performance of the system parameters calculated steering gear rack strength and steering device of angle transmission ratio parameters and determine the rack and pinion steering arrangement of the internal structure, and check its strength. Finally, the use of 3D Drawing Software Solidworks draw the reasonable design of gear rack type steering gear, and pick one of the main parts of the use of CAD drawing a two-dimensional diagram. Rack and pinion steering device in automobile use is very common, hope by this design, on the rack and pinion steering device play a role in optimization, and reasonable design, meet various requirements. Keywords：Car; Steering System; Steering Gear; Gear Rack; Design目  录摘要IAbstractII1 绪论11.1 研究背景11.2 汽车转向系统的国内外现状及发展趋势21.3 液压助力转向系统概述31.4 本文研究的内容42 前轮转向汽车的动力学理论52.1 虚拟样机技术介绍52.2 轿车前轮转向系统模型建立52.2.1 前、后悬架模型62.2.2 转向系统模型72.3 轿车前轮转向汽车动力学模型82.3.1 汽车坐标系82.3.2 线性二自由度2WS汽车模型92.3.3 线性三自由度2WS汽车模型102.3.4 轮胎侧偏特性模型113 机械转向系统的性能要求及参数123.1 机械转向系统的结构组成133.2 转向系的效率133.3 传动比特性134 齿轮齿条式转向器的基本设计144.1 齿轮齿条式转向器的结构选择154.2 齿轮齿条式转向器的布置形式154.3 转向轮偏角计算164.4 转向器参数选取与计算174.5 齿轮轴的结构设计184.6 转向器材料及其他零件选择185 齿轮齿条转向器数据校核195.1 齿条的强度计算205.1.1 齿条受力分析205.1.2 齿条齿部弯曲强度的计算205.2 小齿轮的强度计算216 转向梯形机构的设计236.1 转向梯形机构概述246.2 整体式转向梯形机构方案图解246.3 整体式转向梯形机构数学模型分析246.4 转向传动机构的设计266.4.1 转向传送机构的各部件266.4.2 转向横拉杆及其端部267 solidworks三维设计和CAD二维设计结果277.1 齿轮齿条式转向器的总成287.2 齿轮齿条式转向器中的部分零件图28参考文献30致谢31【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】三维图外文翻译.doc文件清单.txt某型汽车转向系统设计与分析【轿车齿轮齿条式转向器】.docx某型汽车转向系统设计与分析【轿车齿轮齿条式转向器】中期报告.doc某型汽车转向系统设计与分析【轿车齿轮齿条式转向器】开题报告.doc某型汽车转向系统设计与分析任务书.doc某型汽车转向系统设计与分析答辩.ppt横拉杆.dwg球头销.dwg球头销套.dwg球碗.dwg球销座.dwg转向球头销装配体.dwg齿条.dwg齿轮轴.dwg齿轮齿条转向系统.dwg 1 汽车转向系统的历史 汽车转向系统在车辆系统中是最基础的系统，驾驶员通过方向盘操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现了他的行驶意图。 100 多年里，汽车行业中机械和电子技术的发展。如今，汽车已经不是纯粹的机械，它是机械、电子和其他材料等的综合产品。汽车产业的转向系统的发展，经过了漫长的变革。 传统的转向系统是机械转向系统，汽车的方向盘通过试点，通过这样一系列的机械零件使方向盘实现偏转，从而实现转向的控制。 由于在 20 世纪 50 年代，液压助力转向系统在汽车上的应用，标志着转向系统又进入一个新的开始。汽车转向系 统的动力源从人力转变为液压助力转向。 转向系统增加了液压助力器，高压钠灯（液压助力转向）是基于机械和液压系统。液压系统和发动机，发动机开始时一部分是汽车发动机的功率，另一部分的功率是液压系统的动能。由于其工作可靠，成熟的技术已被广泛使用。转向系统的主要特点是流体的压力，减少驾驶员在方向盘的支持，提高了转向灯和自动运行的稳定性。 但同时，也有一些液压动力系统的缺陷 。 针对汽车设计和制造，完成后的车辆转向动态特性无法改变。其直接后果是，在低功率时汽车的部分的动力特性可以得到很好的发挥，但在高速期间有良好的方式来检 测，因为是不可调整的动力特性，没有更好的方式驱动，当动力学特征高功率时，而不是非常善于低段的效果好。如果没有看准车辆的液压系统，还必须是发动机驱动。因此，能源消耗提高燃油发动机，现有的液压油泄漏问题不仅污染环境，容易到其他组件，针对气温低，液压系统的性能较差。 近年来，随着电子技术的广泛应用，转向系统也越来越多地使用电子设备。变成电子控制系统，因此，相应的出现了电动助力转向系统。电液动力转向可以分为两大类：电动液压转向系统（电液压动力 - 电动液压转向，电控 向（液压助力转向）。电动 液压助力转向系统是在液压系统的液压助力系统的发展的基础上，不同的是，在液压系统动力源的电动液压动力系统，但不是由汽车发动机电机驱动液压系统，节约能源和减少发动机的燃料消耗。电动液压转向是发展的基础是在传统的液压助力系统，不同的是，电动液压助力转向系统是电子控制装置的增加。电子控制单元根据转向速率，高速自动液压系统的运行参数，在不同速度的液压助力的大小从而实现变化动态 2 特性。但在电机驱动的液压系统，反过来，电机可以停止转动，从而降低能源消耗。虽然电液动力转向系统、液压转向，克服了缺点。但由于液压系统的存在，它存 在液压油泄漏问题和电动助力转向系统，使电机驱动系统更复杂的成本和可靠性。为了避免电动液压转向系统，电动助力转向系统的电力转向系统（ 在应该出现。它与各种助力转向系统，电动助力转向系统最大的区别在于有没有液压系统。液压助力转向系统由电机产生的。一般电力转向系统由扭矩传感器和微处理器，电机等的基本原理是：当驾驶员转动方向盘传动轴旋转，安装旋转轴扭矩传感器和扭矩信号转换成电信号微处理器，微处理器的速度和扭矩信号的其他车辆的运行参数的基础上，根据设定的程序，在处理权力电机助力的方向和大小的助推器。自 1988 年以来，首次在日本铃木 汽车装备转向系统，动力转向系统被广泛认可的人。转向系统主要体现在以下几个方面：动力转向系统可以提供不同的速度下的动态特性的不同。在低的道路，转向增加更多的光线，减少在高速转向，甚至为了改善道路增加受潮。动力转向系统仅在转向电机工作，提供电源以减少能源消耗。由电池供电的电动助力转向系统电机，所以不能在发动机工作的工作条件下。电动助力转向系统液压相比液压助力系统和自动装配系统，不应该。和电动助力转向系统，可以改变的助推器方案的微处理器算法，简单的动态特性的变化。科学技术的发展正 在改变传统的转向系统，转向控制（四轮转向），打开传导机制。但是，思想的火花总能带来意外的惊喜！电子转向系统 督导（线），改变微控制器的三个最传统的概念，它被替换的转向传动机构，分为两部分的三个最。电子助力转向系统，是技术最先进的汽车转向系统。它主要由转向控制模块，执行模块和微控制器三个模块。转向控制模块的主要功能以扭矩的驱动程序的意图传感器检测，并以检测巴士信号（包括旋转方向和转速等）微控制器，微控制器的信号的基础上，和速度反馈控制模块是方向盘的司机，可以感受到道路。但是，这是方式是虚拟的发展，根据测 试数据的集成形成了“经验”，并在微控制器的形式固化过程的方式。所以它的速度转向扭矩率的大小和一些对应关系。转向角传感器和执行机构包括转向电机，转向电机控制器等，它的功能为基础的微控制器上的控制命令，驱动电机旋转角度来执行，完成行动。此外，旋转角度传感器监测和反馈，微控制器，形成一个完整的精确的闭环控制系统，转向运动的大小。微控制器是电子助力转向系统的核心。它接收信号检测 、 处理 、 发送相应的控制信号。 由于微控制器更换转向传导机制，因此机械系统组件之间的连接减少了响应的响应 3 速度和准确性。传输控制软件编程的任何设 置和其他设备，如 动导航设备。传输机制减少汽车内饰带来了更大的空间，给更有趣的游乐设施。转向行为可以记录并保存在软件，可以帮助进一步完善后转向控制策略的 至可以提供交通事故证据。汽车的安全问题一直是公众关注的焦点。转向系统和照明系统可以提供更好的安全性在夜间交通。页上面显示，传统的照明系统是前线的照射下，车辆和行人在角落的车辆，如果司机将很难找到在角落里，行人的交通意外。如果照明系统与转向系统相结合，如上图，当司机在方向盘角度的权利有权改变轻，更广泛的照明反过来，照明以便在更广泛的行人 路的拐角处，很容易被发现。目前的照明技术，在中档雪铁龙凯旋、丰田佳美。 目前，电子助力转向系统的可靠性和成本，阻碍了发展。如果微控制器的主要问题表现，转向系统将彻底失败，其不喜欢的电动助力转向系统和电动液压助力转向系统的电机或液压系统，也可出现与人类的问题时，以控制汽车。微控制器的电子助力转向系统的故障，因为没有机械系统可以连接到方向盘和转向，因此无法控制汽车。但仍然是，尽管电子转向系统是未来的发展方向。现代汽车转向装置的设计趋势 。 动高速的需要从光操纵稳定和安全的角度是汽车制造广泛使用更先进的技术 ，使用高刚性转向齿轮比转向。“比和高刚性，是目前世界生产转向结构。充分考虑安全 。 移植性汽车的速度增加，司机和乘客的安全，是非常重要的，在国内和国外许多汽车已普遍增加能量吸收装置，如安全督导带，防止碰撞，安全气囊等并逐步推广。从人体工程学的角度来看，操纵光有逐渐采用可调转向柱和动力转向系统。 本低，油耗低，专业化的生产数量随着国际经济形势，石油危机，经济衰退，汽车生产越来越重视经济，因此，设计成本低、油耗低、自动生产线实现大规模专业化生产的合理化。零配件制造尤其是转向器的生产更加突出。 车转向器设备的舵机装置，汽车上的计算机的发展方式。现代汽车的转向装置的发展趋势现代汽车的转向装置 。 用动态随着汽车行业的快速发展，转向装置的结构有很大的变化。从目前使用的流行的汽车转向器结构，主要产品有：有四种类型的蠕虫肖（参考），蜗轮（ ），循环球式（ ）和齿条和小齿轮（ 这四个转向器，已被广泛用在公交车上。 据了解，在全世界范围自动循环球式转向器 45，齿条和小齿轮转向轮的 40左右，蜗杆舵机约为 10， 5转向其他类型。球式转向器一直稳步发展，在欧洲乘客，齿条和小齿轮转向有很大的发 展。日本的特点是汽车转向器循环球式转向器的比例越来越大，不同类型转向器，总线循环球式转向器已经从 20 世纪 60 年代使用的各型汽车发 4 动机，发展现代化的 100（蜗轮转向齿轮组件，在公共汽车上已被淘汰。大型和小型货车大都采用循环球式转向器齿条和小齿轮转向器，也有发展。圆形的微型客货车球式转向器 65， 35的机架和小齿轮。产品品种的综合运用，得出以下结论：球式转向器。流通齿条和小齿轮转向齿轮组件，已成为世界上两个主要的汽车转向器，蜗杆蜗轮式转向器，舵机组件被淘汰或保留较小的地位。在舵机客运的发展，不同 的是，美国和日本重点发展循环球式转向器，比率已达到或超过 90，西部大开发的关键是机架和小齿轮转向齿轮组件的比例，超过法国 50，有 95以上。 齿轮齿条和小齿轮转向组件的应用程序（包括客运和货运的旅行车或小）的发展突飞猛进，大型车辆循环球式转向器的主要结构的小型车的优势。 期球式转向器流通的特点是：效率高，操作轻，顺利控制力特性曲线 ， 装饰方便 .型车辆和动力转向系统，易转移的信号，高效率，返回良好的推力液压助力装置，以及行动。实现的比例，满足操纵可移植性的要求。中间位置迫使小 ，通常用于敏感，因此，在附近的小的中间位置，以提高灵敏度比。大角度的位置，但使用电阻，所以更少大角度的位置，加快减少迫使。 由于循环球式转向器，可实现比例，越来越广泛的应用。通过大量的钢材轧制，联系提供强制有实力和良好的耐磨性和舵机可以设计等，是机械结构是其广泛应用的原因之一。变结构比、刚度，特别适合高速车辆高。在高速需要一个更好的稳定高速的车辆，必须确保高刚度转向。齿条齿扇副磨损后间隙调整，使有适当的转向齿轮传动的差距，从而改善生活，但也舵机转向的优点。 转向器生产在中国，除了早期蠕虫解放牌的汽车生产，四 轮转向与蠕虫肖齿轮组件，东风汽车转向器组件，其他大多数机型采用循环球式结构，并具有一定的生产经验。目前，东风积极开发周期，并在第二桓兴球式转向器上广泛使用的球式转向器。因此，我们的产品质量生产周期是在球式转向器发展。 230 重定向专门生产外国球式转向器循环实现专业化生产，培训，测试和研究，大大提高产品的质量和产量。在日本精工（ 本低，质量好，产量，日本市场并逐步向销售其产品。德国 司的循环球式转向器公司还作为一个大的舵机列车从 1948 年到开始生产各种型号的转向器，采埃孚转向 200 万。一些较大的转 向器制造商，美国萨吉诺分公司，德尔福英国 司是专业生产厂家，拥有大型的生产和销售的专业化已经成为一种趋势。只有走这条道路，使高品质的产品，生产，成本低，在市场上的竞争力。 5 力转向系统是发展方向动力转向系统的广泛应用，不仅在沉重的公交车必须装备，适用于高级轿车、中等的应用和普及。渐渐地，主要是从减轻驾驶员疲劳，提高操纵光与稳定。虽然带来更高的成本和结构复杂的问题，但由于明显的优势，得到快速发展。动力转向有三种形式 :积分 ,安排和曼联一半阀门类型动力转向系统结构。现在三种形式、快速发展 ,积分前轴 重二手车 ,八吨前轴负载阀用于 5 # 0;18 吨汽车 ,超过一半的前轴负载部门为作者的车。 从发展趋势看，在国外发展较快，但整体舵机积分转向器临时阀门结构是发展的方向。 6 is in is to s of so as to of 00 is of a it is of is by a of to so as to As in 950s, in of of by to is in on a. of of of to of is in at at of is in in in to no in at 7 If to be in As a to to at is In in be is in on of of of in by is in on of is to of of at so as to in of to of it is In to It of in no 8 by by of by to in of to on to in of of 988, to is by is in A at In to At in to to A in to to so as to so by in of of of is of of of to to of it y is of It of to s is to by to by to on is a to is is 9 to of by of in of So it is to of It is of on to to of to a is of It is to of of to of a be in of at is to in if be to in If in to of to so in a of be in At is If is in in or to 10 no be to to of is of .1 of is of 1.2 s is in at as of of of 130 to of To .4 he on to of .1 of of of WR BS in As we in 5%, 0%, 0% of of %. 11 is of is of of of in of 960s, of 100% (on 5%, 5%. of of s 0; is or In of of is on or 0%, is 0%, 5%. of in or by to of of a . to as To of to is to to in to to to so to to to to 12 a of to to be it is is of of in a to J is so as to in to # 0, in in on to is in 230 in to to of (NSK中 期 报 告 系名 专业 学生姓名 班级 学号 设计题目： 某型汽车转向系统设计与分析 本人在该设计中具体 应完成的工作： 1、熟悉转向系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出转向系统的结构方案。 2、确定及计算转向系统的主要设计参数，对该转向系统的主要零部件进行强度校核。 3、应用二维、三维软件绘制出该转向系统零部件工程图。 详细内容） 阅部分收集到的资料，对 毕业设计 命题有 了初步的 计划 。 通过指导老师 审查。 . 业设计 相关的合适的文献。 老师指导，对各部分结构进行校核并绘制转向系统零件图 。 中 期 报 告 一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容） 到目前为止，在 毕业设计的完成 中主要有以下几个问题： 1. 对 转向系统结构 认识不够深刻。 2. 设计中对制图软件的不熟练。 3. 对部分结构的数据计算公 式不清楚 。 在往后的 毕业设计中 主要研究任务是在已完成的基础上给予完善，具体的方法是参阅更多的相关研究文章，尤其是研究较为完整系统的书籍，深度提取其成果，结合本文的研究方向与思路来引用，其中具体内容包括前期 的遇到的计算不准确，制图不熟练等方面的问题。针对此问题 ,需要更加具体的 熟悉 图软件和利用 行设计和验算。 另外， 毕业设计 的进度方面，在初稿基础上进行修改，争取在 五月中旬 完成毕业设计 终稿。 中 期 报 告 该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作） 指导教师 亲笔签字 ： 年 月 日 备注： 1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。 2、以上各项句间距可以根据实际 内容需要调整。 开 题 报 告 1选题依据： 国内外研究现状 作为汽车的一个重要组成部分，汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成， 如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车生产厂家和科研 机构的重要研究课题 1。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天， 针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计显得尤为重要。汽车转向系统经历了纯 机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统 3 个基本发展阶段 2。 机械式的转向系统，采用纯粹的机械解决方案，为了产 生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘，因此占用的空间很大，整个机构显得比较笨拙，驾驶员负担较重，特别是重型汽车转向阻力较大，单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向，这就大大限制了其使用范围 3。但因结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用 4。 自 1953 年通用汽车公司在凯迪莱克和别克轿车上首次批量使用液压动力转向系统 （ 来 , 液压动力转向系统给汽车带来了巨大的变化 :人不再需要靠大直径的转向 盘来产生足够的转向力矩 , 转向 盘的减小 , 使得驾驶室变得宽敞起来 , 座椅布置也变 得更为舒适了 ;液压动力转向系统在降低了转向价格和所消耗的功率等方面都取得了惊 人的进步 5。今天 ,液压动力转向系统几乎成为销售轿车的标准装备 6。 电动助力转向（ 日本最先获得实际应用， 1988 年日本铃木公司首次开发出 一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的 上，随后又配备在 7。此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大 型轿车和客车方向发展 8。日本的大发汽车公司、三菱 汽车公司、本田汽车公司，美 国的 司，英国的 司，德国的 司，都研制出了各自的电动助力转 向系统。电动助力转系系统的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并 且其控制形式与功能也进一步加强。日本早期开发的 低速和停车时提供助力，高 速时 停止工作 9。新一代的 不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高 速时提高汽车的操纵稳定性。随着电子技术的发展， 术日趋完善，并且其成本大 幅度降低，为此其应用范围将越来越大 10 。 设计内容 （ 1）转向系的方案设计。 （ 2）转向系操纵机构的设计。 （ 3）转向系传动机构的设计。 （ 4）转向器的设计。 （ 5）转向梯形的设计。 （ 6）转向系各组成部件的强度校核。 用价值和意义 转向系统是整车系统中必不可少的最基本的组成系统。汽车在行驶过程中能按照驾驶 员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏 离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶 11。因此，转向系统的 性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性，也是决定汽车主动安 全性的关键总成。特 别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，它对于确保车辆的安全行 驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用 1213。 参考文献： 1 周松盛 . 汽车双前桥转向系统的分析、建模仿真与优化 D 2 郭孔辉 M 林科学技术出版社， 2001. 3 汪珊 . 重型汽车双前桥转向系统的建模及优化 D 4 孙玉华 D 华大学， 2009. 5 王望予 M机械工业出版社 6 刘惟信 M清华大学出版社 7 唐金松 M2000. 8 臧杰，阎岩 册 M械工业出版社 . 9 鲁民巧 M械工业出版社 10 钟兵 J5055 11 郑校英 J0 12 朱华 J 2008（ 7）： 5355. 13 罗绍新，冯永伟，王芙蓉 J 2010，10（ 10）： 106108. 14 o of a J. 009; 1: 488494. 15 of J. 010; 3: 633643. 开 题 报 告 设计方案： 究的具体内容 （ 1）转向系的方案设计。 （ 2）转向系操纵机构的设计。 （ 3）转向系传动机构的设计。 . （ 4）转向器的设计。 （ 5）转向梯形的设计。 （ 6）转向系各组成部件的强度校核。 究拟采用的方法 （ 1） 向系的角传动比 ， 转矩传 动比 （ 2） 料和学过的知识，根据选择的性能参数设计计算 （ 3） （ 4） （ 5） 图软件绘制所设计的零件图和装配图。 度安排 （ 1） 13 日 2 月 23 日 收集整理与毕业设计有关的资料 （ 2） 14 日 3 月 3 日 提交开题报告 （ 3） 4 日 5 月 30 日 完成毕业设计的初稿，交老师 （ 4） . 5 月 1 日 5 月 19 日 设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交。 （ 5） . 毕业设计答辩 开 题 报 告 指导教师意见 ： 指导教师： 年 月 日 任 务 书 1毕业设计的任务和要求： 汽车的转向系统作为整车的一个重要组成部分 ,它对汽车的操纵稳定性、平顺 性和驾驶员的安全驾驶都有着直接的影响。 了解转向系统的结构、功用和工作原理，实现对某型汽车的转向系统进行设计。 2毕业设计的具体工作内容： 根据所选择的具体车型及有关数据，确定原始计算参数。 原始数据： 轮胎型号： 195/608V 汽车空载时的总质量（ :1165 ；汽车满载时的总质量（ :1600 空、满载时的轴荷分配（ 前轴负荷空载： 630 后轴负荷满载： 535 前轴负荷空载： 815 后轴负荷满载： 785 最高车速（带手动变速器）（ km/h)： 200 制动器踏板自由行程 ( 1 制动器最小踏板间隙（ 60 技术要求： 1、熟悉转向系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出转向系统的结构方案。 2、确定及计算转向系统的主要设计参数，对该转向系统的主要零部件进行强度校核。 3、应用二维、三维软件绘制出该转向系统零部件工程图。 工作要求： 1、查阅相关文献 15 篇以上，其中至少有 3 篇以上相关外文文献，准备资料，进行开题，并将其中一 篇不少于 2000 词的外文资料翻译成汉语； 2、完成毕业设计任务要求； 任 务 书 3对毕业设计成果的要求： 毕业设计应提交设计图纸 一套 和相关的说明书 一份 。图纸须规范 、 完整 、 清晰 、 正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范 、 详实，应包括：目录、任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等 ；并附 有关英文文献翻译一份。 4毕业设计工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2017 年 2 月 13 日 2 月 23 日 2 月 14 日 3 月 3 日 3 月 4 日 5 月 30 日 5 月 1 日 5 月 19 日 搜集、整理与毕业论文有关的资料 提交开题报告 完成毕业设计或论文的初稿，交老师 设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师 论文答辩 学生所在系审查意见： 系主任： 年 月 日 某型汽车转向系统设计与分析 二零一七年五月 姓 名： 学 号： 指导教师： 在当今社会中，汽车越来越受到人们的青睐，为了出行方便，基本上家家户户都拥有了各种款式不同的小轿车，可见汽车在未来社会发展中的重要性和必要性，而且，人们对汽车的安全性和智能性的要求也不断的提升，安全性的需求主要体现在汽车在路面上行驶的安全，各种操作机构的安全可靠性，以及制动系统的安全可靠性。 本设计是基于现代轿车车型的基础上，对其悬架结构和转向结构进行简化和改进，定义出一系列几何结构和物理参数，这个模型包括悬架部分、转向部分。 的 基 本构成 前轮转向系的基本构成 转向系的效率 . 正效率：功率从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的的效率 逆效率：经转向摇臂轴输入，从转向轴输出所求得的效率 转向器应具有一定逆效率，以保证转向轮和转向盘的自动返回能力。但为了减小传至转向盘上的路面冲击力，防止打手，又要求此逆效率尽可能低 根据输入齿轮位置和输出特点，齿轮齿条式转向器有四种形式。 齿轮齿条式转向器中因为转向器相对前轮位置的不同而形成的布置形式 转向器位于前轴后方，后置梯形； 转向器位于前轴后方，前置梯形； 转向器位于前轴前方，后置梯形； 转向器位于前轴前方，前置梯形 1)运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之 保持一定的比例关系。 2)随着转向轮阻力的增大 (或减小 )，作用在转向盘上的手力必 须增大 (或减小 )，称之为“路感”。 3)当作用在转向盘上的切向力 025 0 190因汽 车形式不同而异 )，动力转向器就应开始工作。 4)转向后，转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线 行驶状态。 5)工作灵敏，即转向盘转动后，系统内压力能很快增长到最 大值。 6)动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。 7)密封性能好，内、外泄漏少 在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆和左、右梯形臂组成的转向梯形一般布置在前桥之后。当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂与横拉杆在与道路平行的水平平面内的交角。在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动的干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前。若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面内左右摆动，则可将转向直拉杆横置，并借球头销直接带动转向横拉杆，从而推使两侧梯形臂转动。 与非独立悬架配用的转向传动机构示意图 转向梯形机构用来保证汽车转弯行驶时所有车轮能绕一个瞬时转向中心，在不同的圆周上做无滑动的纯滚动。 整体式转向梯形 转向系是汽车行驶中必不可少的系统，本次设计一开始对汽车转向系很陌生，但本着对汽车转向的强烈兴趣和此次设计的责任感，通过大量的相关文献参考和网络搜索，使我逐渐认识并最终了解了汽车转向机构。汽车转向机构中，轿车使用的一般都是齿轮齿条式。所以本文主要以齿轮齿条式液压助力转向转向器为中心。按照任务书的要求对轿车助力转向进行了分析和设计，包括齿轮齿条转向实现的原理以及相关零件的校核等，还对汽车转向系统的一些重要参数进行了分析计算。通过此次毕业设计，是自己更加清醒的认识到只是的无穷无尽以及所学的微小。但由于水平限制和相关知识点的缺乏，本设计难免有诸多不足之处，肯请老师批评指正。 答辩完毕！ 谢谢各位老师！ 1 汽车转向系统的历史 汽车转向系统在车辆系统中是最基础的系统，驾驶员通过方向盘操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现了他的行驶意图。 100 多年里，汽车行业中机械和电子技术的发展。如今，汽车已经不是纯粹的机械，它是机械、电子和其他材料等的综合产品。汽车产业的转向系统的发展，经过了漫长的变革。 传统的转向系统是机械转向系统，汽车的方向盘通过试点，通过这样一系列的机械零件使方向盘实现偏转，从而实现转向的控制。 由于在 20 世纪 50 年代，液压助力转向系统在汽车上的应用，标志着转向系统又进入一个新的开始。汽车转向系 统的动力源从人力转变为液压助力转向。 转向系统增加了液压助力器，高压钠灯（液压助力转向）是基于机械和液压系统。液压系统和发动机，发动机开始时一部分是汽车发动机的功率，另一部分的功率是液压系统的动能。由于其工作可靠，成熟的技术已被广泛使用。转向系统的主要特点是流体的压力，减少驾驶员在方向盘的支持，提高了转向灯和自动运行的稳定性。 但同时，也有一些液压动力系统的缺陷 。 针对汽车设计和制造，完成后的车辆转向动态特性无法改变。其直接后果是，在低功率时汽车的部分的动力特性可以得到很好的发挥，但在高速期间有良好的方式来检 测，因为是不可调整的动力特性，没有更好的方式驱动，当动力学特征高功率时，而不是非常善于低段的效果好。如果没有看准车辆的液压系统，还必须是发动机驱动。因此，能源消耗提高燃油发动机，现有的液压油泄漏问题不仅污染环境，容易到其他组件，针对气温低，液压系统的性能较差。 近年来，随着电子技术的广泛应用，转向系统也越来越多地使用电子设备。变成电子控制系统，因此，相应的出现了电动助力转向系统。电液动力转向可以分为两大类：电动液压转向系统（电液压动力 - 电动液压转向，电控 向（液压助力转向）。电动 液压助力转向系统是在液压系统的液压助力系统的发展的基础上，不同的是，在液压系统动力源的电动液压动力系统，但不是由汽车发动机电机驱动液压系统，节约能源和减少发动机的燃料消耗。电动液压转向是发展的基础是在传统的液压助力系统，不同的是，电动液压助力转向系统是电子控制装置的增加。电子控制单元根据转向速率，高速自动液压系统的运行参数，在不同速度的液压助力的大小从而实现变化动态 2 特性。但在电机驱动的液压系统，反过来，电机可以停止转动，从而降低能源消耗。虽然电液动力转向系统、液压转向，克服了缺点。但由于液压系统的存在，它存 在液压油泄漏问题和电动助力转向系统，使电机驱动系统更复杂的成本和可靠性。为了避免电动液压转向系统，电动助力转向系统的电力转向系统（ 在应该出现。它与各种助力转向系统，电动助力转向系统最大的区别在于有没有液压系统。液压助力转向系统由电机产生的。一般电力转向系统由扭矩传感器和微处理器，电机等的基本原理是：当驾驶员转动方向盘传动轴旋转，安装旋转轴扭矩传感器和扭矩信号转换成电信号微处理器，微处理器的速度和扭矩信号的其他车辆的运行参数的基础上，根据设定的程序，在处理权力电机助力的方向和大小的助推器。自 1988 年以来，首次在日本铃木 汽车装备转向系统，动力转向系统被广泛认可的人。转向系统主要体现在以下几个方面：动力转向系统可以提供不同的速度下的动态特性的不同。在低的道路，转向增加更多的光线，减少在高速转向，甚至为了改善道路增加受潮。动力转向系统仅在转向电机工作，提供电源以减少能源消耗。由电池供电的电动助力转向系统电机，所以不能在发动机工作的工作条件下。电动助力转向系统液压相比液压助力系统和自动装配系统，不应该。和电动助力转向系统，可以改变的助推器方案的微处理器算法，简单的动态特性的变化。科学技术的发展正 在改变传统的转向系统，转向控制（四轮转向），打开传导机制。但是，思想的火花总能带来意外的惊喜！电子转向系统 督导（线），改变微控制器的三个最传统的概念，它被替换的转向传动机构，分为两部分的三个最。电子助力转向系统，是技术最先进的汽车转向系统。它主要由转向控制模块，执行模块和微控制器三个模块。转向控制模块的主要功能以扭矩的驱动程序的意图传感器检测，并以检测巴士信号（包括旋转方向和转速等）微控制器，微控制器的信号的基础上，和速度反馈控制模块是方向盘的司机，可以感受到道路。但是，这是方式是虚拟的发展，根据测 试数据的集成形成了“经验”，并在微控制器的形式固化过程的方式。所以它的速度转向扭矩率的大小和一些对应关系。转向角传感器和执行机构包括转向电机，转向电机控制器等，它的功能为基础的微控制器上的控制命令，驱动电机旋转角度来执行，完成行动。此外，旋转角度传感器监测和反馈，微控制器，形成一个完整的精确的闭环控制系统，转向运动的大小。微控制器是电子助力转向系统的核心。它接收信号检测 、 处理 、 发送相应的控制信号。 由于微控制器更换转向传导机制，因此机械系统组件之间的连接减少了响应的响应 3 速度和准确性。传输控制软件编程的任何设 置和其他设备，如 动导航设备。传输机制减少汽车内饰带来了更大的空间，给更有趣的游乐设施。转向行为可以记录并保存在软件，可以帮助进一步完善后转向控制策略的 至可以提供交通事故证据。汽车的安全问题一直是公众关注的焦点。转向系统和照明系统可以提供更好的安全性在夜间交通。页上面显示，传统的照明系统是前线的照射下，车辆和行人在角落的车辆，如果司机将很难找到在角落里，行人的交通意外。如果照明系统与转向系统相结合，如上图，当司机在方向盘角度的权利有权改变轻，更广泛的照明反过来，照明以便在更广泛的行人 路的拐角处，很容易被发现。目前的照明技术，在中档雪铁龙凯旋、丰田佳美。 目前，电子助力转向系统的可靠性和成本，阻碍了发展。如果微控制器的主要问题表现，转向系统将彻底失败，其不喜欢的电动助力转向系统和电动液压助力转向系统的电机或液压系统，也可出现与人类的问题时，以控制汽车。微控制器的电子助力转向系统的故障，因为没有机械系统可以连接到方向盘和转向，因此无法控制汽车。但仍然是，尽管电子转向系统是未来的发展方向。现代汽车转向装置的设计趋势 。 动高速的需要从光操纵稳定和安全的角度是汽车制造广泛使用更先进的技术 ，使用高刚性转向齿轮比转向。“比和高刚性，是目前世界生产转向结构。充分考虑安全 。 移植性汽车的速度增加，司机和乘客的安全，是非常重要的，在国内和国外许多汽车已普遍增加能量吸收装置，如安全督导带，防止碰撞，安全气囊等并逐步推广。从人体工程学的角度来看，操纵光有逐渐采用可调转向柱和动力转向系统。 本低，油耗低，专业化的生产数量随着国际经济形势，石油危机，经济衰退，汽车生产越来越重视经济，因此，设计成本低、油耗低、自动生产线实现大规模专业化生产的合理化。零配件制造尤其是转向器的生产更加突出。 车转向器设备的舵机装置，汽车上的计算机的发展方式。现代汽车的转向装置的发展趋势现代汽车的转向装置 。 用动态随着汽车行业的快速发展，转向装置的结构有很大的变化。从目前使用的流行的汽车转向器结构，主要产品有：有四种类型的蠕虫肖（参考），蜗轮（ ），循环球式（ ）和齿条和小齿轮（ 这四个转向器，已被广泛用在公交车上。 据了解，在全世界范围自动循环球式转向器 45，齿条和小齿轮转向轮的 40左右，蜗杆舵机约为 10， 5转向其他类型。球式转向器一直稳步发展，在欧洲乘客，齿条和小齿轮转向有很大的发 展。日本的特点是汽车转向器循环球式转向器的比例越来越大，不同类型转向器，总线循环球式转向器已经从 20 世纪 60 年代使用的各型汽车发 4 动机，发展现代化的 100（蜗轮转向齿轮组件，在公共汽车上已被淘汰。大型和小型货车大都采用循环球式转向器齿条和小齿轮转向器，也有发展。圆形的微型客货车球式转向器 65， 35的机架和小齿轮。产品品种的综合运用，得出以下结论：球式转向器。流通齿条和小齿轮转向齿轮组件，已成为世界上两个主要的汽车转向器，蜗杆蜗轮式转向器，舵机组件被淘汰或保留较小的地位。在舵机客运的发展，不同 的是，美国和日本重点发展循环球式转向器，比率已达到或超过 90，西部大开发的关键是机架和小齿轮转向齿轮组件的比例，超过法国 50，有 95以上。 齿轮齿条和小齿轮转向组件的应用程序（包括客运和货运的旅行车或小）的发展突飞猛进，大型车辆循环球式转向器的主要结构的小型车的优势。 期球式转向器流通的特点是：效率高，操作轻，顺利控制力特性曲线 ， 装饰方便 .型车辆和动力转向系统，易转移的信号，高效率，返回良好的推力液压助力装置，以及行动。实现的比例，满足操纵可移植性的要求。中间位置迫使小 ，通常用于敏感，因此，在附近的小的中间位置，以提高灵敏度比。大角度的位置，但使用电阻，所以更少大角度的位置，加快减少迫使。 由于循环球式转向器，可实现比例，越来越广泛的应用。通过大量的钢材轧制，联系提供强制有实力和良好的耐磨性和舵机可以设计等，是机械结构是其广泛应用的原因之一。变结构比、刚度，特别适合高速车辆高。在高速需要一个更好的稳定高速的车辆，必须确保高刚度转向。齿条齿扇副磨损后间隙调整，使有适当的转向齿轮传动的差距，从而改善生活，但也舵机转向的优点。 转向器生产在中国，除了早期蠕虫解放牌的汽车生产，四 轮转向与蠕虫肖齿轮组件，东风汽车转向器组件，其他大多数机型采用循环球式结构，并具有一定的生产经验。目前，东风积极开发周期，并在第二桓兴球式转向器上广泛使用的球式转向器。因此，我们的产品质量生产周期是在球式转向器发展。 230 重定向专门生产外国球式转向器循环实现专业化生产，培训，测试和研究，大大提高产品的质量和产量。在日本精工（ 本低，质量好，产量，日本市场并逐步向销售其产品。德国 司的循环球式转向器公司还作为一个大的舵机列车从 1948 年到开始生产各种型号的转向器，采埃孚转向 200 万。一些较大的转 向器制造商，美国萨吉诺分公司，德尔福英国 司是专业生产厂家，拥有大型的生产和销售的专业化已经成为一种趋势。只有走这条道路，使高品质的产品，生产，成本低，在市场上的竞争力。 5 力转向系统是发展方向动力转向系统的广泛应用，不仅在沉重的公交车必须装备，适用于高级轿车、中等的应用和普及。渐渐地，主要是从减轻驾驶员疲劳，提高操纵光与稳定。虽然带来更高的成本和结构复杂的问题，但由于明显的优势，得到快速发展。动力转向有三种形式 :积分 ,安排和曼联一半阀门类型动力转向系统结构。现在三种形式、快速发展 ,积分前轴 重二手车 ,八吨前轴负载阀用于 5 # 0;18 吨汽车 ,超过一半的前轴负载部门为作者的车。 从发展趋势看，在国外发展较快，但整体舵机积分转向器临时阀门结构是发展的方向。 6 is in is to s of so as to of 00 is of a it is of is by a of to so as to As in 950s, in of of by to is in on a. of of of to of is in at at of is in in in to no in at 7 If to be in As a to to at is In in be is in on of of of in by is in on of is to of of at so as to in of to of it is In to It of in no 8 by by of by to in of to on to in of of 988, to is by is in A at In to At in to to A in to to so as to so by in of of of is of of of to to of it y is of It of to s is to by to by to on is a to is is 9 to of by of in of So it is to of It is of on to to of to a is of It is to of of to of a be in of at is to in if be to in If in to of to so in a of be in At is If is in in or to 10 no be to to of is of .1 of is of 1.2 s is in at as of of of 130 to of To .4 he on to of .1 of of of WR BS in As we in 5%, 0%, 0% of of %. 11 is of is of of of in of 960s, of 100% (on 5%, 5%. of of s 0; is or In of of is on or 0%, is 0%, 5%. of in or by to of of a . to as To of to is to to in to to to so to to to to 12 a of to to be it is is of of in a to J is so as to in to # 0, in in on to is in 230 in to to of (NSK