动力齿轮齿条转向器的设计【含8张CAD图】
动力齿轮齿条转向器的设计【含8张CAD图】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:
充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸任务书题 目 动力齿轮齿条转向器的设计题目来源 教师自拟学生姓名 学 号 专业班级指导教师 职 称 教 研 室毕业论文(设计)任务与要求本课题要求学生利用所学理论和专业知识,设计出一种动力齿轮齿条转向器的机构。一、毕业论文应完成的主要任务调研,查阅有关文献资料,清楚动力齿轮齿条转向器的结构;分析动力齿轮齿条转向器的国内外研究现状;根据动力齿轮齿条转向器的基本原理,对主动力齿轮齿条转向器进行构思;进行动力齿轮齿条转向器的机构设计;对主动力齿轮齿条转向器绘制 CAD 图并验证方案的可行性;根据主要任务详细安排论文进度。二、毕业论文的基本要求、成果形式及工作量1、论文要求资料要充分、结构要完整,论述要清晰;理论分析与计算正确,数据准确可靠;重要数据及应用他人成果必须要有明确出处;格式要符合我校论文书写规范;按时完成毕业论文各阶段工作,不突袭,不抄袭;每周主动和老师沟通论文工作进度,探讨设计内容;形成论文书面周记、论文初稿和论文终稿。2、成果形式及工作量一份毕业论文;机械设计图纸(至少零件图和装配图一张 A1 或两张 A2);2500 字的相关外文资料翻译。毕业论文(设计)工作进程 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸第 12 周 2017.12.072017.12.29 查(借)阅资料,学习相关基础理论和知识,选择合理的方案并撰写开题报告。第 35 周 2018.01.032018.01.22 基本机构设计完成第 57 周 2018.1.232018.4.15 完整方案设计完成第 89 周 2018.4.162018.4.30 撰写毕业论文第 1011 周 2018.5.12018.5.13 论文定稿第 12 周 2018.5.142018.5.20 整理资料准备答辩指导教师(签字) 毕业论文工作组组长(签字) 学生(签字) 毕业论文(设计)起止时间:20XX 年 12 月 27 日至 20XX 年 5 月 25 日 注:本表由指导教师填写,于每学年第 1 学期 18 周,经毕业论文工作组审批,随毕业论文装订由学院存档。 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸开题报告论文(设计)题目 动力齿轮齿条转向器的设计学生姓名 学号 指导教师1、研究目的及意义 汽车转向系是保持或者改变汽车行驶方向的机构,在汽车转向行驶中,保证各转向轮之间有协调的转角关系。保证汽车在行驶中能按驾驶员的操纵要求,适时地改变行驶方向,并能在受到路面干扰偏离行驶方向时,与行驶系配合,共同保持汽车稳定地直线行驶。转向系对汽车行驶的操纵性、稳定性和安全性都具有重要的意义。作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展,基本已形成了专业化、系列化生产的局面。有资料显示,国外有很多国家的转向器厂,都已发展成大规模的生产的专业厂,年产超够百万台,垄断了转向器的生产,并且销售点遍布了全世界。从操纵轻便性、稳定性及安全性行驶的角度,汽车制造广泛使用更先进的工艺方法,使用变速比转向器、高刚性转向器。“变速比和高刚性”是目前世界上生产的转向器结构的方向从 70 年代起轿车兴起了齿轮齿条转向器,这种转向机构由方向盘、转向轴、万向节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮等组成。方向盘操纵转向器内的齿轮传动,齿轮与齿条紧密啮合,推动齿条左移动或右移动,带动转向轮摆动,从而改变轿车行驶的方向。这种转向机构与循环球式等其它类型的转向机构比较,省略了转向摇臂和转向主拉杆,具有构件简单,传动效率高的优点。而且它的逆传动效率也高,在车辆行驶时可以保证偏转车轮的自动回正,驾驶者的路感性强。齿轮齿条转向器:它是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时,齿条便做直线运动。有时,靠齿条来直接带动横拉杆,就可使转向轮转向。所以,这是一种最简单的转向器。它的优点是结构简单,成本低廉,转向灵敏,体积小,可以直接带动横拉杆。在汽车上得到广泛应用。齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间(或单端)输出式两种。两端输出的 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸齿轮齿条式转向器,作为传动副主动件的转向齿轮轴通过轴承安装在转向器壳体中,其上端通过花键与万向节叉和转向轴连接。与转向齿轮啮合的转向齿条水平布置,两端通过球头座与转向横拉杆相连。弹簧通过压块将齿条压靠在齿轮上,保证无间隙啮合。弹簧的预紧力可用调整螺塞调整。当转动转向盘时,转向器齿轮转动,使与之啮合的齿条沿轴向移动,从而使左右横拉杆带动转向节左右转动,使转向车轮偏转,从而实现汽车转向。中间输出的齿轮齿条式转向器,其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同,不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓与左右转向横拉杆相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上,齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。2、国内外发展状况1. 国内发展趋势2007 年中国汽车销售 879.15 万辆,2008 年中国汽车销售 938 万辆,2009年预计增长 8.6%,达到 1019 万辆。汽车产销量的逐步增长为汽车转向机市场提供了一个较大的发展空间,2008 年市场对转向机行业需求有所减缓,在需求增长有所减缓的现状下,产能扩张的势头并没有得到较好的控制。产能过剩、重复建设不仅导致生产与消费的失衡,而且还引发了转向机行业内的一系列恶性价格竞争,影响了转向机行业业的盈利能力。中国转向机行业市场现状,为外资企业入驻中国创造了条件,国际许多转向机行业企业已经看中在中国低成本拓展市场的机会,随着外资投入逐步加大,中国国内企业改革重组迅速加快。同时新的行业制度等政策的颁布和实施将促使我国转向机行业洗牌,企业兼并重组将在政策的促使下大力发展。2. 国外发展趋势据了解,在世界范围内,汽车循环球式转换器占 45%左右,齿轮齿条式转换器占 40%左右,涡杆滚轮式转换器占 10%左右,其他型式的转换器占 5%。循环球式转换器一直在稳步发展。在西欧小客车中,齿轮齿条式转换器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转换器占得比重越来越大,日本装备不同类型发动机的类型汽车,采用不同类型转向器,在公共汽车中使用的循环球式转换器,已由 60 年代的 62.5%,发展到现今的 100%了,大、小型货车大都循环球式转换器, 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸但齿轮齿条式转换器也有所发展。微型货车用循环球式转换器占 65%,齿轮齿条式占 35%。3、研究内容本文研究的主要内容如下:1)转向器结构形式及选择;2)转向系的设计及参数确定;3)动力齿轮齿条转向器的设计和计算;4)通利用 CAD 画装配图,零件图;四、研究方案以及进度安排该设计划分为以下阶段:1)调查研究、收集资料2)开题报告3)转向器结构形式选择4)转向系的设计及参数的确定5)齿轮齿条转向器的设计与计算6)利用 CAD 画装配图、零件图7)整理文档、形成论文进度安排(1)熟悉任务书,了解相关信息,准备资料,填写开题报告。(2)收集相关技术参数、进行总体设计。(3)边设计边绘制装配图。(4)绘制装配图及零件图。(5)整理文档并提交毕业论文初稿。(6)毕业论文总结、评阅、审核及修改不足。(7)为毕业论文答辩做准备及答辩。五、论文提纲摘要第一章 绪论1.1 概论1.2 转向器的作用与分类1.3 发展趋势1.4 国内外现状1.5 设计的主要内容第二章 齿轮齿条转向器设计方案选择 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸2.1 相关数据与设计要求2.2 转向器总体方案设计2.2.1 转向器设计方案说明2.2.2 转向器输入输出方式2.2.3 转向器各种输出形式对比2.2.4 转向器齿轮齿条选择2.2.5 转向器齿条断面形状2.2.6 转向器的布置形式2.2.7 转向器最终方案确定第 3 章 转向器齿轮齿条设计计算过程3.1 转向轮偏侧角计算3.2 转向器原地转向阻力矩计算3.3 转向器传动比与力传动比计算3.3.1 角传动比与力传动比介绍3.3.2 角传动比与力传动比确定3.4 齿轮齿条设计3.4.1 齿轮齿条啮合传动的特点3.4.2 齿轮参数的选择3.4.3 计算接触疲劳许用应力3.4.4 齿轮的齿根弯曲强度设计3.4.5 确定齿轮主要参数和几何尺寸3.4.6 确定齿条主要参数和几何尺寸3.4.7 齿面接触疲劳强度校核第 4 章 齿轮轴的设计4.1 齿轮齿条传动收分析4.2 齿轮轴最小径确定4.3 齿轮轴的强度校核第 5 章 间隙调整弹簧的设计计算5.1 选择材料5.2 计算弹簧丝直径5.3 弹簧圈数和自由高度的计算5.4 弹簧校核与尺寸结构确定5.5 弹簧工作时的数据第 6 章 其他零件的选择与润滑方式确定6.1 轴承的选择6.2 转向器润滑方式第 7 章 方毕业设计总结 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸6、工作条件1)熟悉相关软件和常用算法;2)查阅关于动力齿轮齿条转向器的文献;3)老师的专业指导。七、参考文献1刘惟信.汽车设计M.北京:清华大学出版社,2001.2王望予.汽车设计M.北京:机械工业出版社,2006.3陈家瑞.汽车构造M.机械工业出版社.2005. 4中国机械工程学会,中国机械设计大典编委会.中国机械设计大典M.江西科学技术出版社.2002. 5董丽霞,张平.简明汽车技术词典M.人民交通出版社.2003.6张金柱,韩玉敏,石美玉.汽车工程专业英语M.化学工业出版社.2005.7李建成.汽车转向原理M.北京:机械工业出版社,2003.8杜浩.汽车设计与研究M.郑州:国防工业出版社,2006.9 王三民,诸文俊.机械原理与设计M.机械工业出版社.2002 .10李玉民,李旭宏,过学迅等.转向梯形驱动机构的运动分析及优化设计11雷雨成,郑德林,张星等.汽车多轴转向摇臂机构的优化设计J.哈尔滨工业大学学报,1997,29(5)12宁介雄,周海霞.汽车摇臂机构的数学建模及最优化J.机械设计.2007,24(2):65-67.13雷良榆.新型齿轮齿条式导向机构J.机械制造.1982.指导教师意见及建议(从选题、理论与实证准备、研究(设计)方法、工作安排等方面给出评价,并提出指导意见):该生对毕业论文的开题做了比较充分的前期准备,通过与指导教师充分讨论,参考了许多文献,确定了具有研究意义的课题。开题报告中本课题的研究方法和研究步骤基本合理,研究的选题立意明确,结构合理,研究内容充实,研究步骤安排合理,研究方法准确有效。同意赵立同学毕业论文开题。指导教师签名:年 月 日 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸毕业论文工作组意见及建议准予开题毕业论文工作组组长签字:年 月 日注:1.此表由学生填写后,交指导教师签署意见,经毕业论文(设计)工作组审批后,才能开题。中期检查表论文(设计)题目 动力齿轮齿条转向器的设计学生姓名 学号 指导教师计划完成时间 2018 年 5 月 25 日按照进度安排应完成的任务2017.12.072017.12.29 查(借)阅资料,学习相关基础理论和知识,选择合理的方案并撰写开题报告。2018.01.032018.01.22 撰写开题报告,对开题报告按批注进行修改;寒假拟定总体设计方案,绘制简图;2018.1.232018.2.15 基本机构设计完成;2018.2.162018.4.15 完整方案设计完成。实际完成情况根据查阅资料及自主学习,完成了对转向器的主要设计及数据计算。论文前四章主体以大部分完成,后期还需要完成设计验证及论文的编写,许多细节需要进一步改善。 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸目前有哪些问题和困难,拟采取的解决方法在模拟仿真方面,还存在一些问题,准备查阅相关视频了解。论文格式方面,需要进一步改进和完善。检查中发现的问题与建议该生的毕业设计总体思路清晰,条理明确,资料的收集和调研丰富,态度认真严谨,进度符合任务书的要求,设计主体部分基本确定,但在方案的一些细节部分还需要完善,整体排版及格式需要进一步调整。毕业论文工作组组长签名: 年 月 日注:1.最后一栏由指导教师填写。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。指导教师评分表学院:XXX 专业班级:XXX 学生姓名:XXXX 学号:XXX毕业论文题目 动力齿轮齿条转向器的设计评 价 项 目(参考) 分值 打分01 工作态度,工作作风工作态度 02 毕业论文完成情况 20 16.003 查阅文献资料能力04 综合运用知识能力05 研究方案的设计能力06 研究方法和手段的运用能力能力水平07 外文应用能力40 34.008 文题相符程度09 写作水平10 写作规范程度论文质量11 篇幅,论文工作量40 34.0 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸12 论文的理论或实际价值综合评定成绩 84.0评价意见该生具有独立工作能力,论文选题有实际应用价值,分析归纳合理,能够掌握专业知识和基础理论,结构安排合理,完成了毕业设计任务书规定的工作量。能够利用绘图软件进行二维图和三维图的绘制,能够正确翻译外文文献,完全符合本科生毕业答辩条件,同意按期进行答辩。是否同意答辩 同意指导教师(签名): 年 月 日注:此表随毕业论文装订并由学院存档。答辩及成绩评定表学生姓名 学号 专业名称答辩时间 答辩地点 指导教师题 目 动力齿轮齿条转向器的设计 记录人姓 名 职 称 姓 名 职 称答辩小组成员 充值购买- 下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸提问及回答情况记录(34 个主要问题):1.转向器中齿轮,齿条工作条件是什么?答:齿轮齿条完全啮合,浸在特殊选定的润滑油中,外部由壳体进行封闭经油管完成油液循环2.为什么 20CrMnTi 渗碳?答:啮合条件下原材料 20CrMnTi 性能不满足需求,渗碳增加耐磨性,增强硬度强度。3.整体设计主要内容答:主要对转向器结构的设计计算及校核,转向器的三维绘图及仿真。记录人签字:年 月 日答辩小组评语及成绩:76.0答辩小组组长签字: 年 月 日指导教师成绩 84.040% =33.6评阅教师成绩 85.020% =17答辩成绩 76.040% =30.4毕业论文总评成绩 81.0论文 等 级良好毕业论文工作组意见:毕业论文工作组组长签名: 年 月 日注:1、总评成绩=指导教师成绩40%评阅教师成绩20%答辩成绩40%。2、论文等级分优秀(90 分)、良好(80-89 分)、中等(70-79 分)、及格(60-69 分)、不及格(60 分)。3、此表随毕业论文装订并由学院存档 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸I评阅教师评分表学院:XXX 专业班级:XXXX 学生姓名:XXX 学号:XXXXX毕业论文题目 动力齿轮齿条转向器的设计评 价 项 目(参考) 分值 打分01 查阅文献资料能力02 综合运用知识能力03 研究方案的设计能力04 研究方法和手段的运用能力能力水平05 外文应用能力50 43.006 文题相符程度07 写作水平08 写作规范程度09 篇幅,论文工作量论文质量10 论文的理论或实际价值50 42.0综合评定成绩 85.0评价意见本论文以齿轮齿条作为汽车转向器的主体机构方案,对齿轮齿条进行了设计计算,设计了齿轮轴。并选择了相应的轴承机器润滑方式。论文的总体结构合理,论述较为清楚。论文摘要中提到有设计相应的三维结构图,并进行了验证。但论文中并有三维结构图,也没有相应的验证内容。同意该生参加答辩。是否同意答辩 同意评阅教师(签名): 年 月 日注:此表随毕业论文装订并由学院存档。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸II摘要随着经济的迅速增长,汽车工业得到了迅猛发展。作为汽车重要安全部件之一的转向系统也取得了跨越式发展。汽车转向器主要用于汽车驾驶过程中的转向操作,其性能的重要性不言而喻。本论文通过查阅国内外研究现状和现有机械转向器的类型特点,选用齿轮齿条作为汽车转向器的主体机构方案。首先在考虑转向器基本功能实现的前提下,以方向盘带动齿轮齿条转向轴,万向节带动转向齿轮轴,其后齿轮轴与齿条配合实现转向操作。通过计算校核设计的安全可靠性。最后,利用三维软件针对齿轮齿条转向机构进行三维建模,并验证该主体机构尺寸设计的合理性。关键词:齿轮齿条设计;转向系统;转向器 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸IIIAbstractWith the rapid economic growth, the automotive industry has been developing rapidly. As one of the important safety components of automobiles, the steering system has also made great stride development. Automobile steering gear is mainly used in steering operation during vehicle driving, and its importance is self-evident. Through consulting the research status at home and abroad and the characteristics of the existing mechanical steering gear, this paper selects rack and pinion as the main body mechanism of automobile steering gear. First, on the premise of realizing the basic function of the steering gear, the steering wheel drives the gear and rack steering axis with the steering wheel, the universal joint drives the steering gear shaft, and then the gear shaft is cooperated with the rack to realize the steering operation. The safety and reliability of the design is calculated. Finally, the 3D modeling of the rack and pinion steering mechanism is carried out by three-dimensional software, and the rationality of the size design of the main body is verified.Keywords: Gear and rack design Steering system Steering gear 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸IV目录摘要 .IABSTRACT.II第 1 章 绪论 .11.1 概述 .11.2 转向器的作用与分类 .11.3 汽车转向装置的发展趋势 .31.4 汽车转向器国内外现状 .41.5 设计的主要内容 .6第 2 章 齿轮齿条转向器设计方案选择 .72.1 转向系主要性能参数 .72.2 转向器总体方案设计 .82.2.1 转向器设计方案说明 .82.2.2 转向器输入输出形式 .82.2.3 转向器输出形式对比分析 .92.2.4 转向器齿轮齿条选择 .92.2.5 转向器齿条断面形状选择 .92.2.6 转向器的四种布置形式 .102.2.7 转向器最终方案确定 .112.2.8 本章小结 .11第 3 章 设计计算过程 .123.1 侧偏角的计算 .123.2 原地转向阻力矩的计算 .133.3 力传动比与角传动比对比分析 .133.3.1 两种传动比基础介绍 .133.3.2 角传动比与力传动比确定 .143.4 转向器齿轮齿条的设计 .153.4.1 啮合传动的特点 .153.4.2 齿轮参数的选择 .163.4.3 接触疲劳许用应力 .163.4.4 齿轮的齿根弯曲强度设计 .173.4.5 齿轮主要参数选取计算 .18 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸V3.4.6 齿条主要参数选取计算 .193.4.7 齿面接触疲劳强度校核 .203.4.8 本章总结 .20第 4 章 齿轮轴的设计 .214.1 传动受力分析 .214.2 最小轴径确定 .214.3 强度校核 .214.3.1 本章小结 .24第 5 章 间隙调整弹簧的设计 .255.1 弹簧材料 .255.2 计算弹簧丝直径 .255.3 弹簧圈数和自由高度的计算 .265.4 校核与内外径的确定 .265.5 工作时的数据 .275.5.1 本章小结 .27第 6 章 轴承选择与润滑方式分析 .296.1 轴承的选用方案 .296.2 转向器润滑方式 .296.2.1 本章小结 .30结论 .31参考文献 .32致 谢 .33附录 A 外文翻译 .34 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸1第 1 章 绪论1.1 概述自改革开放几十年来,汽车工业得到了长足进步。而转向系统,这种汽车上的重要部件之一,也在我国市场上,得到了飞速发展。对于该部件的生产来说,目前已达到了专业化和现代工业化的规模。我们可以从有关数据获知,在发达国家中,和转向器有关的制造业,早就实现了大规模生产,而且产量可以达到年均数百万台。所以,在资本和技术等方面优势的加持下,这些厂商差点就占据全球所有的转向器市场,如今,其成功模式被世界各地其它厂商争相模仿。1.2 转向器的作用与分类通常情况下,转向器可以改变转向盘上的力矩,让它增大,然后让速度得以削减,接着再传递到转向系统中的传动部件上。在转向系统中,实现速度减弱的装置,叫做转向器。通常,由 1 到 2 级来缩小传动副的速度。转向器进行传动的效率很低,因为它的传动比比较大,该效率是输出与输入功率的比值。该效率因为传动方向的不同,被划分为两种情况:第一种,正效率。这种情况下,功率是从转向柱输入,然后,转向摇臂再把它输出到车轮上;第二种,逆效率。功率的输入和输出正好和正效率情况下的相反。而在进行转向器的设计时,要注意到的是,如果想要提升转向器的传动效率,那么就又很必要削减操纵转向盘所需要的力量。现在,各地市场上常见的转向器,主要有蜗杆指销式、循环球式和齿轮齿条式转向器等。本文所研究的,就是齿轮齿条式转向器。在市场上,该转向器具有很多优点,比如,它的传动副只由两部分构成,分别是齿轮和齿条。所以它的构造简洁、置放容易、稳定性高,而且制造工艺不繁琐,生产速度快等。但它也有着许多显著不足,比如,转向传动的尺寸不是很大,而且,在实际使用中,齿条的不均匀磨损,会时常在其长度方向上发生。因此,一些无需进行高强度工作的微型汽车,经常在其转向系统中,使用该种形式的转向器。转向器结构主要形式可分为数种类型。过去的几十年曾出现过多种形式的不同类型转向器,近几年来,遍地使用的转向器,主要有下列几种形式,比如 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸2蜗杆滚轮式、循环球式和齿轮齿条式等。除此之外,还有一种非常冷门的蜗杆滚轮式转向器。但要是按照转向助力的方式,那么转向器,又能被划分为以下两种类型,第一,机械式;第二,动力式。在这两种类型中,机械式动力转向器,又因为动力来源的不同,被划分为以下几种形式,比如电动助力式、气压动力式和液压动力式等等。1、齿轮齿条式转向器这是一种被广泛使用的转向器,在市场上随处可见。它的基础结构很简单,主要是齿条和一双互相啮合的齿轮。在转向轴的带动下,小齿轮开始旋转,而齿条就被带动起来,开始做直线运动。当然,还有一些与此不同的情况,比如横拉杆直接被齿条带动,从而使转向轮带动车轮,改变方向。这种转向器的结构最为简单,且成本低廉,但是转向的灵敏度却一点也不低,体积还很小巧。从性价比上来说,这种转向器是最优选择,所以得到了相关市场的青睐。2、蜗杆曲柄销式转向器该转向器主要分为蜗杆和曲柄销两大部分组成。蜗杆的螺纹形状类似于为梯形;锥形销通过轴承,被支撑在曲柄上,而该曲柄和负责转向的摇臂,则是一个整体,没有任何接连结构。转向系统在接到驾驶员的指令后,先会通过转向盘,使蜗杆转动起来。接着。锥形销,就会在蜗杆螺旋槽内,持续地进行自转,同时还以摇臂的轴为中心,做着圆弧运动。通过这样的方式,让转向摆臂和曲柄,产生摆动,然后,转向轮再在转向传动部件的作用下,发生偏转。这种转向器产生的转向力非常大,所以经常被应用在卡车和大型货车的转向系统中。3、循环球式转向器这种转向器的工作原理,如下所述:转向盘的所发出的旋转力,会被齿轮结构减少,接着该结构会把这个力进行传递,此时,螺夹着钢球的螺母和滚珠螺杆,就会相互咬合,从而将滚珠螺杆转变为直线往复的运动。然后齿轮便会再次跟螺母之间发生啮合,这样就会改变刚才滚珠螺杆的直线往复运动,让它旋转起来。而该旋转会摇动连杆臂,让它带着连动和横拉杆,进行直线往复运动,从而实现车轮方向的改变。这是一种非常经典的转向方案,但比较落后,不被市场所喜爱。它主要是利用了一种相对位移,该位移是螺栓和螺母在旋转的整个过程中,所形成的。出于削减直接接触带来的阻力,一定数量的钢球被放置在这个结构的螺纹中。于是,当转向系统开始转向操作后,钢球就会在螺旋曲线内做着往复运动,当然,该曲线是封闭的。所以,这种转向器就被称为循环球式转向器。4、齿轮齿条液压助力转向器 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸3相较于齿轮齿条机械式的转向器来说,有一种叫做齿轮齿条液压助力式的转向器。这种液压助力式转向器,只不过在原乡机械式的基础上,增加了一些让驾驶员在转向操作中,会感到更加方便的部件,比如,转向阀、转向油缸、转向油壶等等,让驾驶员的转向操作更加省时省力。1.3 汽车转向装置的发展趋势在汽车的所有部件中,转向装置是非常重要的部件之一,它可以轻而易举地改变汽车的行进方向。所以,通常要求该装置的反应要十分灵敏,能准确感知驾驶员的下达的转向操作指示。而且,当转向动作发生后,哪怕驾驶员没有再操作方向盘,该装置也要能够使汽车自行回位到之前的稳定驾驶中。汽车工业作为第二产业的中流砥柱,其代表着一个国家的制造业整体水平。汽车属于制造业的集成产品,结合了多种领域的优势特点,集复杂性与高科技于一身,远非我们原来所理解的机械工程车辆。传统设计的转向系统,主要采用的都是机械式助力,比如,通过人力转动方向盘,带动一系列的机械部件运动之后,转向器进行转向动作,从而改变汽车的驾驶方向。 液压式转向系统更为先进,便捷,得到了市场的一直认可,遂得以逐年扩展推广。液压式的转向系统成功把原先的人力助力,变更为液压辅助人力的方式,大大减少驾驶员转向时的发力。该助力系统,英文简称为 HPS,是通过对机械式转向系统进行改进后,衍生出来的添加液压部件。这液压部件的动力源,来自汽车的发动机,性能非常稳定,性价比也很实惠。所以,自从面世以来,深受市场的追捧。这种助力转向系统区别是由液压力出力支持转向运动的实现,弱化驾驶者作用在方向盘上的力,进一步加强汽车转向系统稳定性和便捷性。 随着电子技术在汽车中进一步推广使用,大量的电子器件也被添加到转向系统中来,这也标志着转向系统电子化的全面到来,很快就有厂家推出了其新一代产品电液助力转向系统。目前市面上售卖的电液助力转向系统,主要有两种,第一种,电动液压助力转向系统;第二种,电控液压助力转向系统 1。这两种系统都是基于液压转向系统,改进和衍生而来的。相较于传统的液压式转向系统,它们之间还是有一些明显差别的。比如,电液助力转向系统,它的动力来源是单独的电动机,而在非液压式转向装置中,却是由发动机提供动力。用电动机代替发动机的好处,也是显而易见的,不会增加发动机的功率消耗,缩减了汽油的用量。而电控式液压转向系统,虽然动力也是由电动机提供的, 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸4但它跟电液助力转向系统比起来,也有着明显的不同。电控式,顾名思义,它在转向系统中使用了电子器件对转向进行控制。可以根据汽车驾驶中的一些部件参数,比如汽车当下行驶速度和方向盘的转向速度等等,然后决定提供多大的液压助力,对转向动作进行辅助,从而可以在各种车况下,实时地对转向系统在转向操作时,所用到的助力大小进行调节。减少磨损,降低消耗能源。电液助力转向系统虽较液压助力转向有部分优势。然而,这种系统并非完美无缺,它自身依旧存在各种不足和缺陷,比如,液压油容易泄露等等。同时,电液助力系统中,液压部件的加入,不仅增加了厂家的生产成本,转向系统也变得非常复杂,其性能反倒变得不可靠。如大部分坦克现仍使用机械转向系统。在电气化发达的今天,由于电液助力系统的诸多不足,人们很快就发现了它的替代品即电动助力转向系统。该系统对于其它类型的转向装置,该系统摒弃了液压部件,而且它的助力来源也变更为电动机。这种转向装置由三种基本器件构成,比如微处理器、电动机和转矩传感器等。它的工作流程如下所述 2:当转向系统接收到转向指令后,转向轴就会做出相应运动,与此同时转矩传感器开始工作,对转矩信号进行处理,然后将该信号变为电子信号,推送到微处理器中。接收到该电子信号后,微处理器会采集相关部件以及汽车当前的驾驶速度等,运行预设的相关算法,进行综合研判,然后决定是否提供助力,以及提供多少助力。因其优异的属性应用范围进一步推广至大型传统车辆。1.4 汽车转向器国内外现状在多年的推广和发展后,汽车领域也采用了大量的电子技术,转向装置中也是如此,使得其性能大为提升。目前,市面上主要有四种类型的转向器,比如,齿轮齿条式( 英文缩写 RP 型)、蜗杆滚轮式(英文缩写 WR 型)、有蜗杆销式(英文缩写 WP 型) 和循环球式 (英文缩写 BS 型)等转向器。从现有统计数据中,可以获知,在国内市场上,汽车循环球式的转向器数量最多,几乎垄断大半市场,份额超过百分之四十二;紧跟在循环球式转向器之后的,是齿轮齿条式转向器,其市场份额刚过百分之三十九;其余,就是很稀有的蜗杆滚轮式和其它形式的转向器,市场份额加起来好不到百分之二十。可见,循环球式的转向器,非常受市场的欢迎,所以有关它的改进和研发,也一直在进行中,这让它的性能也不断得到更新和改进。而在西欧地区和日本,齿条齿轮式转向器主要多用在小客车上。特别是日本这个国家,它所生产的车辆都合理采用了这种车型所能适用的转向器,而且其针对公共汽车开发的循环 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5球式转向器,目前已经垄断了全球市场。一般来说,无论大还是小货车等,它们的转向系统都使用的是循环球式转向器。不过我们也要注意到的是,齿条齿轮式转向器的应用,也非常广泛,跟循环球式的市场份额相比,相差不大。国内早期转向器厂商们生产的基本都是循环球式转向器。只有很少部分的厂商生产蜗杆滚轮式转向器和蜗杆销式转向器,比如,早期的东风和解放汽车,分别使用的就是蜗杆滚轮式和蜗杆销式转向器。一九八九年,国家政策放开后,解放和东风等老牌厂商,也开始迅速推进循环球式转向器的研发,并很快将这种转向器应用到自家的第二代车型中。在国外诸多生产商中,循环球式转向器的生产开发产业链已经日趋完善。各种跨国公司通过技术与资金优势极大的挤压了市场的占有率和销售渠道。专业系统工业化的生产已成为一种发展趋势,这条路属于较为成功的发展模式,提高了企业市场竞争力。世界上有两种主要类型的转向器,分别是循环球式和齿轮齿条式转向器。而其它转向器,比如蜗轮蜗杆式和蜗杆销式转向器,正在被市场无情抛弃。但在转向器的具体应用领域上,各个国家和地区之间的意见也不统一。比如,美国和日本把研发重点继续放在循环球式转向器上,其国内该种转向任务书题 目 动力齿轮齿条转向器的设计题目来源 教师自拟学生姓名 学 号 专业班级指导教师 职 称 教 研 室毕业论文(设计)任务与要求本课题要求学生利用所学理论和专业知识,设计出一种动力齿轮齿条转向器的机构。一、毕业论文应完成的主要任务调研,查阅有关文献资料,清楚动力齿轮齿条转向器的结构;分析动力齿轮齿条转向器的国内外研究现状;根据动力齿轮齿条转向器的基本原理,对主动力齿轮齿条转向器进行构思;进行动力齿轮齿条转向器的机构设计;对主动力齿轮齿条转向器绘制CAD图并验证方案的可行性;根据主要任务详细安排论文进度。二、毕业论文的基本要求、成果形式及工作量1、论文要求资料要 分、结构要完 ,论 要清 ;理论分析与计 , 据 可 ; 要 据及应用 成果 要有 出 ; 式要 论文 ; 完成毕业论文 工作, , ;主动和师论文工作进度,currency1设计内“;形成论文 、论文fifl和论文 fl。、成果形式及工作量一毕业论文;机设计图( 图和”图一A1A); 的关外文资料。毕业论文(设计)工作进1 1111 查()阅资料,学关基 理论和知识, 理的方案并 题 。 1 1 1 1 基本机构设计完成 1 1 1 1 完 方案设计完成 1 1 1 毕业论文111 1 11 1 论文 fl1 1 1 1 理资料 指导教师( ) 毕业论文工作 ( ) 学生( ) 毕业论文(设计) 1 注:本表由指导教师填写,于每学年第1学期18周,经毕业论文工作组审批,随毕业论文装订由学院存档。开题报告论文(设计)题目 动力齿轮齿条转向器的设计学生姓名 学号 指导教师1、研究目的及 转向 行 方向的机构, 转向行 , 证转向轮 有 调的转 关。 证 行 的 要求, 行 方向,并 到路干扰偏离行 方向 ,与行 ” ,共同 稳 直线行 。转向对行 的 性、稳 性和安全性都具有 要的 。作为关键部一的转向统也得到了应的发展,基本已形成了专业化、列化生产的局。有资料显示,国外有很多国家的转向器厂,都已发展成大模的生产的专业厂,产超够百万台,垄断了转向器的生产,并且销售点遍布了全世界。从 轻便性、稳 性及安全性行 的 度,制造广泛使用更先进的工艺方法,使用速比转向器、高刚性转向器。“速比和高刚性” 目前世界上生产的转向器结构的方向从代 轿兴 了齿轮齿条转向器,这种转向机构由方向盘、转向轴、万向节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮等 成。方向盘 转向器内的齿轮传动,齿轮与齿条紧密啮 ,推动齿条左移动右移动,带动转向轮摆动,从而 轿行 的方向。这种转向机构与循环球式等其它类型的转向机构比较,省略了转向摇臂和转向主拉杆,具有构简单,传动效率高的优点。而且它的逆传动效率也高, 辆行 可以 证偏转轮的自动回 , 的路感性强。齿轮齿条转向器它 一种最常见的转向器。其基本结构 一对互啮 的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转 ,齿条便做直线运动。有 , 齿条来直接带动横拉杆,就可使转向轮转向。所以,这 一种最简单的转向器。它的优点 结构简单,成本低 ,转向 , 小,可以直接带动横拉杆。 上得到广泛应用。齿轮齿条式转向器分 出式和 (单 ) 出式种。 出的齿轮齿条式转向器,作为传动 主动的转向齿轮轴 轴 安 转向器 ,其上 键与万向节 和转向轴 接。与转向齿轮啮 的转向齿条 布 , 球 与转向横拉杆 。 齿条 齿轮上, 证 啮 。 的 紧力可用调 调 。 转动转向盘 ,转向器齿轮转动,使与啮 的齿条 轴向移动,从而使左右横拉杆带动转向节左右转动,使转向轮偏转,从而 现转向。 出的齿轮齿条式转向器,其结构及工作原理与 出的齿轮齿条式转向器基本同, 同 它 转向齿条的 部用 与左右转向横拉杆 。 单 出的齿轮齿条式转向器上,齿条的一 内外与转向横拉杆 。、国内外发展状1 国内发展 国销售 1 万辆, 国销售 万辆, 计 currency1,到11 万辆。产销量的“ 为转向机fifl了一 较大的发展 , 对转向机行业求有所, 求 有所的现状 ,产的 并有得到较的制。产 ”、 设 导 生产与 的,而且发了转向机行业内的一列性 ,了转向机行业业的利力。 国转向机行业现状,为外资 业 国造了条,国 多转向机行业 业已 国低成本 展的机 ,外资 “ 大, 国国内 业 速 。同 的行业制度等 的 布和 使 国转向机行业 , 业 并 的 使 大力发展。 国外发展据了 , 世界 内,循环球式转器 currency1左右,齿轮齿条式转器 currency1左右,杆轮式转器1currency1左右,其 型式的转器 currency1。循环球式转器一直 稳发展。 小 ,齿轮齿条式转器有很大的发展。 本转向器的 点 循环球式转器得比 来 大, 本 同类型发动机的类型,用 同类型转向器, 共 使用的循环球式转器,已由 代的 currency1,发展到现 的1currency1了,大、小型 大都循环球式转器,齿轮齿条式转器也有所发展。 型 用循环球式转器 currency1,齿轮齿条式 currency1。、研究内“本文研究的主要内“ 1)转向器结构形式及;)转向的设计及 ;)动力齿轮齿条转向器的设计和计 ;)利用CAD”图,图;、研究方案以及进度安排设计 分为以 1)调查研究、 资料)题 )转向器结构形式)转向的设计及 的 )齿轮齿条转向器的设计与计 )利用CAD”图、图) 理文 、形成论文进度安排(1)熟悉任务 ,了 关信息, 资料,填 题 。() 关技术 、进行总 设计。( )边设计边绘制”图。( )绘制”图及图。( ) 理文 并fi交毕业论文fifl。( )毕业论文总结、评阅、审核及修 足。()为毕业论文 做 及 。五、论文fi纲摘要一章 绪论11概论1 转向器的作用与分类1 发展1 国内外现状1 设计的主要内“二章 齿轮齿条转向器设计方案1关 据与设计要求转向器总 方案设计1转向器设计方案说 转向器 出方式 转向器 种 出形式对比 转向器齿轮齿条 转向器齿条断形状 转向器的布 形式转向器最 方案 章 转向器齿轮齿条设计计 1 转向轮偏侧 计 转向器原 转向阻力矩计 转向器传动比与力传动比计 1 传动比与力传动比介绍 传动比与力传动比 齿轮齿条设计 1齿轮齿条啮 传动的 点 齿轮 的 计 接触疲劳 用应力 齿轮的齿根弯曲强度设计 齿轮主要 和几何尺寸 齿条主要 和几何尺寸 齿接触疲劳强度 核 章 齿轮轴的设计1 齿轮齿条传动 分析 齿轮轴最小径 齿轮轴的强度 核 章 调 的设计计 1材料计 丝直径 圈 和自由高度的计 核与尺寸结构 工作 的 据 章 其 的与润滑方式 1轴 的转向器润滑方式章 方毕业设计总结 、工作条1)熟悉关软和常用 法;)查阅关 动力齿轮齿条转向器的文献;)师的专业指导。七、考文献1刘惟信设计M北京清华大学出版社,1王望予设计M北京机工业出版社, 陈家瑞构造M机工业出版社 国机工学 , 国机设计大典编委 国机设计大典M江 科学技术出版社 董丽霞, 简 技术词典M 民交出版社 金柱,韩玉 ,石美玉工专业英语M化学工业出版社 李成转向原理M北京机工业出版社, 杜浩设计与研究M郑州国防工业出版社, 王三民,诸文俊机原理与设计M机工业出版社 1李玉民,李旭宏, 学 等转向梯形驱动机构的运动分析及优化设计11雷雨成,郑德林,星等多轴转向摇臂机构的优化设计J哈尔滨工业大学学 ,1 , ( )1宁介雄,海霞摇臂机构的 学模及最优化J机设计, (): - 1 雷良榆 型齿轮齿条式导向机构J机制造1 指导教师意见及建议(从选题、理论与实证准备、研究(设计)方法、工作安排等方面给出评价,并提出指导意见):生对毕业论文的题做了比较 分的前期 , 与指导教师 分论,考了 多文献, 了具有研究 的课题。题 本课题的研究方法和研究骤基本 理,研究的题立 ,结构 理,研究内“ ,研究骤安排理,研究方法 有效。同 赵立同学毕业论文题。指导教师签名:年 月 日毕业论文工作组意见及建议准予开题毕业论文工作组组长签字:年 月 日注:1.此表由学生填写后,交指导教师签署意见,经毕业论文(设计)工作组审批后,才能开题。中期检查表论文(设计)题目 动力齿轮齿条转向器的设计学生姓名 学号 指导教师计 完成 1 照进度安排应完成的任务1111 查()阅资料,学关基 理论和知识, 理的方案并 题 。1 1 1 1 题 ,对题 批注进行修 ;寒假拟 总 设计方案,绘制简图;1 1 1 1 基本机构设计完成;1 1 1 1 完 方案设计完成。完成情根据查阅资料及自主学,完成了对转向器的主要设计及 据计 。论文前章主 以大部分完成,后期要完成设计验证及论文的编 , 多细节要进一 善。目前有哪些问题和困难,拟取的 决方法模拟 方, 一些问题, 查阅关 了 。论文 式方,要进一 进和完善。查 发现的问题与 生的毕业设计总 思路清 ,条理 ,资料的 和调研 , 度 ,进度 任务 的要求,设计主 部分基本 , 方案的一些细节部分要完善, 排版及 式要进一调 。毕业论文工作 名 注:1.最后一栏由指导教师填写。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。指导教师评分表学院:XXX 专业班级:XXX 学生姓名:XXXX 学号:XXX毕业论文题目 动力齿轮齿条转向器的设计评 价 项 目(参考) 分值 打分工作态度01 工作态度,工作作风 20 16.002 毕业论文完成情况能力水平03 查阅文献资料能力 40 34.004 综合运用知识能力05 研究方案的设计能力06 研究方法和手段的运用能力07 外文应用能力论文质量08 文题相符程度 40 34.009 写作水平10 写作规范程度11 篇幅,论文工作量12 论文的理论或实 价值综合评 成 84.0评价意见生具有 立工作力,论文题有 应用 ,分析 理,够 专业知识和基 理论,结构安排 理,完成了毕业设计任务 的工作量。够利用绘图软进行二 图和三 图的绘制,够 外文文献,完全 本科生毕业 条,同 期进行 。意 意指导教师(签名): 年 注:此表随毕业论文装订并由学院存档。答辩及成绩评定表学生姓名 学号 专业名称点 指导教师题 目 动力齿轮齿条转向器的设计 小 成 姓 名 职 称 姓 名 职 称提问及回答情况记录(34个主要问题):1.转向器中齿轮,齿条工作条件是什么?答:齿轮齿条完全啮合,浸在特殊选定的润滑油中,外部由壳体进行封闭经油管完成油液循环2.为什么20CrMnTi渗碳?答:啮合条件下原材料20CrMnTi性能不满足需求,渗碳增加耐磨性,增 3. 体设计主要 答:主要 转向器 的设计计 及 ,转向器的 及 记录 签字:年 月 日答辩 组评 及成绩:76.0答辩 组组长签字:年 月 日指导教师成绩84.040% =33.6毕业论文评成绩81.0 论 文等 评 教师成绩85.020% =17答 辩 成 绩76.040% =30.4毕业论文工作组意见:毕业论文工作组组长签名: 年 月 日注:1 评成 指导教师成 评阅教师成 2 成 。2 论文 级分 ( 分) (8 8 分) ( 分) ( 分) ( 分)。 此表随毕业论文装订并由学院存档I动力齿轮齿条转向器的设计评阅教师评分表学院: XXX 专业班级:XXXX 学生姓名:XXX 学号:XXXXX 毕业论文题目 动力齿轮齿条转向器的设计评 价 项 目(参考) 分值 打分能力水平01 查阅文献资料能力 50 43.002 综合运用知识能力03 研究方案的设计能力04 研究方法和手段的运用能力05 外文应用能力论文质量06 文题相符程度 50 42.007 写作水平08 写作规范程度09 篇幅,论文工作量10 论文的理论或实 价值综合评 成 85.0评价意见本论文齿轮齿条作转向器的currency1方案,“齿轮齿条设计计fi,设计齿轮fl。并 相应的flcurrency1器方 。论文的 合理,论”。论文 设计相应的 ,并。论文 并 ,相应的 。 意生参。意 意评阅教师(签名): 年 注:此表随毕业论文装订并由学院存档。II动力齿轮齿条转向器的设计要的 速 ,工业得到了 发展。作为 要安全部一的转向统也取得了 式发展。转向器主要用 的转向作,其性的 要性 而 。本论文 查阅国内外研究现状和现有机转向器的类型 点,用齿轮齿条作为转向器的主 机构方案。 先 考 转向器基本 现的前fi ,以方向盘带动齿轮齿条转向轴,万向节带动转向齿轮轴,其后齿轮轴与齿条” 现转向作。 计 核设计的安全可 性。最后,利用三 软 对齿轮齿条转向机构进行三 模,并验证主 机构尺寸设计的 理性。关键词齿轮齿条设计;转向统;转向器III动力齿轮齿条转向器的设计AbstractWith the rapid economic growth, the automotive industry has beendeveloping rapidly. As one of the important safety components of automobiles, thesteering system has also made great stride development. Automobile steering gear ismainly used in steering operation during vehicle driving, and its importance is self-evident. Through consulting the research status at home and abroad and thecharacteristics of the existing mechanical steering gear, this paper selects rack andpinion as the main body mechanism of automobile steering gear. First, on thepremise of realizing the basic function of the steering gear, the steering wheel drivesthe gear and rack steering axis with the steering wheel, the universal joint drives thesteering gear shaft, and then the gear shaft is cooperated with the rack to realize thesteering operation. The safety and reliability of the design is calculated. Finally, the3D modeling of the rack and pinion steering mechanism is carried out by three-dimensional software, and the rationality of the size design of the main body isverified.Keywords: Gear and rack design Steering system Steering gearIV动力齿轮齿条转向器的设计目 摘要 . IABSTRACT. II 1章 绪论. 11.1 概 . 11.2 转向器的作用与分类 . 11.3 转向 的发展 . 31.4 转向器国内外现状 . 41.5 设计的主要内“. 6 2章 齿轮齿条转向器设计方案 . 72.1 转向主要性 . 72.2 转向器总 方案设计 . 82.2.1 转向器设计方案说 . 82.2.2 转向器 出形式 . 82.2.3 转向器 出形式对比分析 . 92.2.4 转向器齿轮齿条 . 92.2.5 转向器齿条断形状 . 92.2.6 转向器的种布 形式 . 102.2.7 转向器最 方案 . 112.2.8 本章小结 . 11 3章 设计计 . 123.1 侧偏 的计 . 1232 原 转向阻力矩的计 . 133.3 力传动比与 传动比对比分析. 133.3.1 种传动比基 介绍 . 133.3.2 传动比与力传动比 . 143.4 转向器齿轮齿条的设计 . 153.4.1 啮 传动的 点. 153.4.2 齿轮 的. 163.4.3 接触疲劳 用应力 . 163.4.4 齿轮的齿根弯曲强度设计 . 173.4.5 齿轮主要 取计 . 183.4.6 齿条主要 取计 . 193.4.7 齿接触疲劳强度 核 . 203.4.8 本章总结 . 20 4章 齿轮轴的设计 . 214.1 传动 力分析. 214.2 最小轴径 . 214.3 强度 核 . 214.3.1 本章小结 . 24V动力齿轮齿条转向器的设计 5章 调 的设计. 255.1 材料 . 255.2 计 丝直径. 255.3 圈 和自由高度的计 . 265.4 核与内外径的 . 265.5 工作 的 据. 275.5.1 本章小结 . 27 6章 轴 与润滑方式分析 . 296.1 轴 的用方案. 296.2 转向器润滑方式. 296.2.1 本章小结 . 30结论 . 31文 . 32. 33录 外文 . 341动力齿轮齿条转向器的设计 1 论1.1 currency1自 几 来,工业得到了 足进。而转向统,这种上的 要部一,也 国上,得到了 速发展。对 部的生产来说,目前已到了专业化和现代工业化的 模。 可以从有关 据知, 发国家 ,和转向器有关的制造业,就 现了大 模生产,而且产量可以到 百万台。所以, 资本和技术等方优的 ,这些厂点就据全球所有的转向器, ,其成 模式世界 其它厂模。1.2 转向器的作“与常情 ,转向器可以 转向盘上的力矩,currency1它大,后currency1速度得以“,接 传到转向统 的传动部上。 转向统 , 现速度的 ,fi做转向器。常,由1到2级来fl小传动 的速度。转向器进行传动的效率很低, 为它的传动比比较大,效率 出与 率的比 。效率 为传动方向的 同, 分为种情一种, 效率。这种情, 率 从转向柱 ,后,转向摇臂它 出到轮上;二种,逆效率。 率的 和 出 和 效率情 的。而 进行转向器的设计,要注 到的 , 果要fi转向器的传动效率, 就很 要“转向盘所要的力量。现 , 上常见的转向器,主要有杆指销式、循环球式和齿轮齿条式转向器等。本文所研究的,就 齿轮齿条式转向器。上,转向器具有很多优点,比 ,它的传动 由部分构成,分” 齿轮和齿条。所以它的构造简、 “、稳 性高,而且制造工艺 ,生产速度 等。它也有 多显 足,比 ,转向传动的尺寸 很大,而且, 使用 ,齿条的 , 常 其 度方向上发生。 ,一些 进行高强度工作的 型, 常 其转向统 ,使用种形式的转向器。转向器结构主要形式可分为 种类型。 的几 出现 多种形式的同类型转向器,几来,遍 使用的转向器,主要有 列几种形式,比 杆轮式、循环球式和齿轮齿条式等。外,有一种常 的杆轮式转向器。要 照转向力的方式, 转向器, 分为以 种类型,一,机式;二,动力式。 这种类型 ,机式动力转向器, 为动力来源的 同, 分为以 几种形式,比 动力式、 动力式和 动力式等等。2动力齿轮齿条转向器的设计1、齿轮齿条式转向器这 一种广泛使用的转向器, 上 可见。它的基 结构很简单,主要 齿条和一互啮 的齿轮。 转向轴的带动 ,小齿轮旋转,而齿条就带动 来,做直线运动。 ,有一些与 同的情,比 横拉杆直接齿条带动,从而使转向轮带动轮, 方向。这种转向器的结构最为简单,且成本低 , 转向的 度 一点也 低, 很小 。从性比上来说,这种转向器 最优,所以得到了关的 。2、杆曲 销式转向器转向器主要分为杆和曲 销大部分 成。杆的 形状类 为梯形; 形销 轴 , 曲 上,而曲 和 转向的摇臂, 一 ,有任何接 结构。转向统 接到 的指 后,先 转向盘,使杆转动 来。接 。 形销,就 杆 旋 内, 进行自转,同 以摇臂的轴为 ,做 运动。 这 的方式,currency1转向摆臂和曲 ,产生摆动,后,转向轮 转向传动部的作用 ,发生偏转。这种转向器产生的转向力常大,所以 常应用 和大型 的转向统。、循环球式转向器这种转向器的工作原理, 所 转向盘的所发出的旋转力, 齿轮结构,接 结构 这 力进行传, , 球的 和杆,就 互 ,从而 杆转为直线的运动。后齿轮便 发生啮 ,这 就 刚 杆的直线运动,currency1它旋转 来。而旋转 摇动 杆臂,currency1它带 动和横拉杆,进行直线运动,从而 现轮方向的 。这 一种常 典的转向方案,比较 后,所 。它主要 利用了一种对 移, 移 和 旋转的 ,所形成的。出 “直接接触带来的阻力,一 量的 球这 结构的 。 , 转向统转向作后, 球就 旋曲线内做 运动, ,曲线 的。所以,这种转向器就称为循环球式转向器。4、齿轮齿条 力转向器较 齿轮齿条机式的转向器来说,有一种fi做齿轮齿条 力式的转向器。这种 力式转向器, 原机式的基 上, 了一些currency1 转向作 , 感到更 方便的部,比 ,转向 、转向 、转向 等等,currency1 的转向作更 省 省力。1.3 fi转向fl 的的所有部 ,转向 常 要的部一,它可以轻而的行进方向。所以,常要求 的应要 分 , 感知 的 的转向作指示。而且, 转向动作发生后,哪 有作方向盘, 也要够使自行回 到前的稳 。工业作为二产业的 柱,其代 一 国家的制造业 。 制造业的 成产品,结 了多种领域的优 点, 杂性与高科技3动力齿轮齿条转向器的设计一身,远 原来所理 的机工辆。传统设计的转向统,主要用的都 机式力,比 , 力转动方向盘,带动一列的机部运动后,转向器进行转向动作,从而 的 方向。 式转向统更为先进,便捷,得到了的一直 可,遂得以“展推广。 式的转向统成 原先的 力力,更为 辅 力的方式,大大 转向 的发力。力统,英文简称为HPS, 对机式转向统进行 进后,衍生出来的添 部。这 部的动力源,来自的发动机,性常稳 ,性比也很 惠。所以,自从世以来,深 的追捧。这种力转向统区” 由 力出力 转向运动的 现,化 作用 方向盘上的力,进一 强转向统稳 性和便捷性。 子技术 进一推广使用,大量的 子器也添 到转向统 来,这也标志 转向统 子化的全到来,很 就有厂家推出了其 一代产品 力转向统。目前上售卖的 力转向统,主要有种,一种, 动 力转向统;二种, 力转向统1。这种统都 基 转向统, 进和衍生而来的。较 传统的式转向统,它 有一些 显”的。比 , 力转向统,它的动力来源 单 的 动机,而 式转向 , 由发动机fifl动力。用 动机代替发动机的 ,也 显而见的, 发动机的 率耗,fl了 的用量。而 式 转向统,虽动力也 由 动机fifl的,它 力转向统比 来,也有 显的 同。 式,顾名思,它 转向统 使用了 子器对转向进行制。可以根据 的一些部 ,比 行 速度和方向盘的转向速度等等,后决 fifl多大的 力,对转向动作进行辅,从而可以 种 , 对转向统 转向作 ,所用到的力大小进行调节。,降低耗源。力转向统虽较 力转向有部分优。而,这种统并完美 缺,它自身依旧 种 足和缺陷,比 , “泄露等等。同 ,力统 , 部的 , 了厂家的生产成本,转向统也得常杂,其性倒得 可 。 大部分坦克现仍使用机转向统。化发的 天,由 力统的诸多 足, 很 就发现了它的替代品即 动力转向统。统对 其它类型的转向 ,统摒弃了 部,而且它的力来源也更为 动机。这种转向 由三种基本器构成,比 理器、 动机和转矩传感器等。它的工作 所 转向统接 到转向指 后,转向轴就 做出应运动,与同 转矩传感器工作,对转矩信号进行 理,后 信号为 子信号,推送到理器 。接 到 子信号后, 理器 关部以及 前的 速度等,运行 设的关 法,进行综 研判,后决 否fifl力,以及fifl多力。 其优异的 性应用 进一推广 大型传统辆。4动力齿轮齿条转向器的设计1.4 fi转向器 外多的推广和发展后,领域也用了大量的 子技术,转向 也 ,使得其性大为fi。目前,上主要有种类型的转向器,比,齿轮齿条式(英文fl RP 型)、杆轮式(英文fl WR型)、有杆销式(英文fl WP型)和循环球式(英文fl BS 型)等转向器。从现有统计 据 ,可以知, 国内上,循环球式的转向器 量最多,几乎垄断大半,额超 百分 二;紧 循环球式转向器后的, 齿轮齿条式转向器,其额刚 百分三 九;其余,就 很稀有的杆轮式和其它形式的转向器,额 来 到百分二 。可见,循环球式的转向器,常 的欢迎,所以有关它的 进和研发,也一直 进行 ,这currency1它的性也 断得到更 和 进。而 区和 本,齿条齿轮式转向器主要多用 小 上。 ” 本这 国家,它所生产的辆都 理用了这种型所 用的转向器,而且其 对 共发的循环球式转向器,目前已 垄断了全球。一般来说, 论大 小 等,它的转向统都使用的 循环球式转向器。 也要注 到的 ,齿条齿轮式转向器的应用,也常广泛, 循环球式的额比, 大。国内期转向器厂生产的基本都 循环球式转向器。有很部分的厂生产杆轮式转向器和杆销式转向器,比 ,期的东风和 ,分”使用的就 杆轮式和杆销式转向器。一九八九,国家 后,和东风等 厂,也 速推进循环球式转向器的研发,并很 这种转向器应用到自家的二代型 。国外诸多生产 ,循环球式转向器的生产发产业链已 完善。种 国 司 技术与资金优极大的挤 了的有率和销售渠道。专业统工业化的生产已成为一种发展,这条路 较为成 的发展模式,fi高了 业力。世界上有种主要类型的转向器,分” 循环球式和齿轮齿条式转向器。而其它转向器,比 轮杆式和杆销式转向器, 情抛弃。转向器的具 应用领域上, 国家和 区 的 见也 统一。比 ,美国和 本研发 点继 循环球式转向器上,其国内种转向器的有率已 高百分九 ;而 区, 大力发展齿轮齿条式转向器, 的产品有了转向器 的大多 额,为百分五 。 为齿轮齿条式转向器自身所具有的多种优,使得它 小型的转向统上,发展的 火 荼;而循环球式转向器 基本都用 大型辆的转向统 。循环球式转向器的优 作 来省力、便捷。它可以很便捷 ,可以很的” 大 型辆转向统的运作;它的逆效率很满足 要,即方向盘得到及 回到原 等等。可以 现速比的 性。具 分布以 转向力小、较为常用。转向器可以 现速比,所以得到很多厂的用。 ,转向器 完成转向动作的 ,要用到大量 球。球 停 一边自转,同 一边滑动,从而currency1轮更 方向。所以,这就对球 否坚硬和 否耐等fi出了很高的要求。这种类型的转向器 关技术, 成等强度结构。所以它 上有 很强的力。5动力齿轮齿条转向器的设计齿轮齿条式转向器的主要具有以 几 优点 织构造简 , 制造,用材料即可满足转向器性;同等条 传动方的拥有更的效果,效率超 百分九 ; 齿轮和齿条 出现的现象后,可以利用关 部,自动 。这 做 fi高了转向器的使用寿命,转动精度,有效的降低了运作 的噪音。转向器所 大,生产成本低。从上文 可以知,未来上的主 转向器, 循环球式和齿轮齿条式转向器。1.5 设计的主要 基 对其它同种类型辆 转向统的考,本文 所设计的转向统类型为机式的,主要研究内“为对转向统做出 释,接 对转向器的设计和其工艺性等问题展了关currency1。后转向器及部的设计方案, 照以 三 骤,进行了阐 和论证(1 )分析和currency1 的转向器;(2 )根据查阅国内外文献和求原 ,设计转向统 的 部;(3 ) 对设计方案,结 三 软对本设计进行论证和 。最后 对部分润滑方式, 为本 设计主要内“。6动力齿轮齿条转向器的设计 2 齿轮齿条转向器设计方选2.1转向”主要性能 行 方向 由转向进行制的,转向 一种包含转向 机构的上的机构。 为转向对方向的制作用,造成了其 接 到转向指的 候做到及 、 而 误和 稳。而 转向上有任何指 传的 候,也就 方向盘 作的 候, 够 进 稳的直线运行,而且 自动进。良的转向统一般满足以 几点1、根据传统 转向传动比分为类,一类 传动比。有一类 转向力传动比。, 根据 同的方法计 传动比。根据机结构的 同,若 转向轮阻力取固 , 传动比的 , 降低 度, 验感优异,常用 专业 殊辆; 传动比的小, 要 用更大的力转向, 了 度降低了安全性,常见 工 辆。转向 传动比根据关资料查阅的 得低 五 六 ;也 宜 大,具 以 辆性求为考。、考 到现 常见事故的教训,转向器的自动回 力 的固 到一 。回 力一般由轮胎及轴机结构说 。这里 以取的考型为基本 据,为了 证回 力,后转向器内部的阻力大小,及 同材料的摩擦力 设计的 候要考 到 。3、 常工作的 ,转向统和悬导向机构都 对辆的转向进行调 ,若俩 同 工作的情 , 产生 要的的运动干涉,而这种干涉对 来说 到其 稳性16,所以 设计的 候就 一 理的设计来 先小这种互的运动干涉。4现 上主 的转向器 其球 的 应设有关的调 结构,来应对球 使用较短 较小的情 对转向器 性可 性的
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