【正文】 ...................................6圖 31 掃描對話框 ................................................................................................................18圖 32 軌跡 ............................................................................................................................18圖 33 截面 ............................................................................................................................22圖 34 方向盤圓盤 ................................................................................................................22圖 35 方向盤圓盤內(nèi)部線條規(guī)劃 ........................................................................................23圖 36 內(nèi)部設計線條 ............................................................................................................23圖 37 方向盤效果圖 ............................................................................................................24圖 38 關系對話框 ................................................................................................................25圖 39 小齒輪效果圖 ............................................................................................................27圖 310 齒條效果圖 ................................................................................................................28圖 311 動力缸效果圖 ............................................................................................................29圖 312 部分零件圖 ................................................................................................................29圖 313 整體效果圖 ................................................................................................................30圖 41 文件導入對話框 ........................................................................................................35圖 42 整體效果圖 ................................................................................................................35圖 43 方向盤轉動角 ............................................................................................................38圖 44 轉向節(jié)轉向角 ............................................................................................................38圖 45 齒條位移圖( 一) ..........................................................................................................38圖 46 齒條位移圖（二） ....................................................................................................39表格清單表 1 齒輪主要設計參數(shù)……………………………………………………………………17安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 5 引 言汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟中支柱性的高科技產(chǎn)業(yè)，改革開放 30 年以來，中國汽車工業(yè)不斷壯大，形成了中國特色的多樣化、多層次的消費市場。然而人們對汽車的性能需求也越來越高。汽車已經(jīng)不是單純機械意義上的汽車了，它是機械、電子、材料等學科的綜合產(chǎn)物。隨著科學技術的發(fā)展，市場對汽車性能的要求也越來越高,特別是汽車的操縱穩(wěn)定性，成為當代汽車研究的一個重要方面轉向系的好壞直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性、轉向輕便性以及駕駛員的工作強度和工作效率，因此轉向系統(tǒng)的設計是汽車設計中很重要的一個部分。 汽車在行駛過程中，經(jīng)常需要換車道和轉彎。駕駛員通過一套專門的機構汽車轉向系，使汽車改變行駛方向。轉向系還可以修正因路面傾斜等原因引起的汽車跑偏。轉向系統(tǒng)不僅關系到汽車行駛的安全，還關系到延長輪胎壽命、降低燃油油耗等。伴隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展而不斷進步，高速公路和高架公路的出現(xiàn)，同向并行車輛的增多和行駛速度的提高及道路條件的變化，要求更加精確靈活的轉向系統(tǒng)。安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 6 第一章 緒論 轉向系統(tǒng)的設計要求轉向系是用來保持或者改變汽車行使方向的機構，包括轉向操縱機構（轉向盤、轉向上、下軸、 ） 、轉向器、轉向傳動機構（轉向拉桿、轉向節(jié)）等。轉向系統(tǒng)應準確，快速、平穩(wěn)地響應駕駛員的轉向指令，轉向行使后或受到外界擾動時，在駕駛員松開方向盤的狀態(tài)下，應保證汽車自動返回穩(wěn)定的直線行使狀態(tài)。圖 11 轉向系1方向盤； 2轉向上軸 ；3托架； 4萬向節(jié)； 5轉向下軸； 6防塵罩 ；7轉向器 ；8轉向拉桿一般來說，對轉向系統(tǒng)的要求如下：轉向系傳動比包括轉向系的角傳動比（方向盤轉角與轉向輪轉角之比）和轉向系的力傳動比。在轉向盤尺寸和轉向輪阻力一定時，角傳動比增加，則轉向輕便，轉向靈敏度降低；角傳動比減小，則轉向沉重，轉向靈敏度提高。轉向角傳動比不宜低于1516；也不宜過大，通常以轉向盤轉動圈數(shù)和轉向輕便性來確定。一般來說，轎車轉向盤轉動圈數(shù)不宜大于 4 圈，對轎車來說，有動力轉向時的轉向力約為 20—50；無動力轉向時為 50—100N。轉向輪應具有自動回正能力。轉向輪的回正力來源于輪胎的側偏特性和車輪的定位參數(shù)。汽車的穩(wěn)定行使，必須保證有合適的前輪定位參數(shù)，并注意控制轉向系統(tǒng)的內(nèi)部摩擦阻力的大小和阻尼值。轉向桿系和懸架導向機構共同作用時，必須盡量減小其運動干涉。應從設計上保安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 7 證各桿系的運動干涉足夠小。轉向器和轉向傳動機構的球頭處，應有消除因磨損而產(chǎn)生的間隙的調(diào)整機構以及提高轉向系的可靠性。轉向軸和轉向盤應有使駕駛員在車禍中避免或減輕傷害的防傷機構。汽車在作轉向運動時，車輪應繞同一瞬心旋轉，不得有側滑；同時，轉向盤和轉向輪轉動方向一致。當轉向輪受到地面沖擊時，轉向系統(tǒng)傳遞到方向盤上的反沖力要盡可能小。在任何行使狀態(tài)下，轉向輪不應產(chǎn)生擺振。機動性是通過汽車的最小轉彎半徑來體現(xiàn)的，而最小轉彎半徑由內(nèi)轉向車輪的極限轉角、汽車的軸距、主銷偏移距決定的，一般的極限轉角越大，軸距和主銷偏移距越小，則最小轉彎半徑越小。轉向靈敏性主要通過轉向盤的轉動圈數(shù)來體現(xiàn)，主要由轉向系的傳動比來決定。操縱的輕便性也由轉向系的傳動比決定，但其與轉向靈敏性是一對矛盾，轉向系的傳動比越大，則靈敏性提高，輕便性下降。為了兼顧兩者，一般采用變傳動比的轉向器，或者采用動力轉向，還有就是提高轉向系的正效率，但過高正效率往往伴隨著較高的逆效率。轉向時內(nèi)外車輪間的轉角協(xié)調(diào)關系是通過合理設計轉向梯形來保證的。對于采用齒輪齒條轉向器的轉向系來說，轉向盤與轉向輪轉角間的協(xié)調(diào)關系是通過合理選擇小齒輪與齒條的參數(shù)、合理布置小齒輪與齒條的相對位置來實現(xiàn)的，而且前置轉向梯形和后置轉向梯形恰恰相反。轉向輪的回正能力是由轉向輪的定位參數(shù)（主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角）決定的，同時也受轉向系逆效率的影響。選取合適的轉向輪定位參數(shù)可以獲得相應的回正力矩，但是回正力矩不能太大又不能太小，太大則會增加轉向沉重感，太小則會使回正能力減弱，不能保持穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài)。轉向系逆效率的提高會使回正能力提高，但是會造成“打手”現(xiàn)象。轉向系的間隙主要是通過各球頭皮碗和轉向器的調(diào)隙機構來調(diào)整的。合理的選擇轉向梯形的斷開點可以減小轉向傳動機構與懸架導向機構的運動干涉。 轉向器的功用及分類 轉向器的功用轉向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構，在汽車轉向行駛時，保證各轉向輪之間有協(xié)調(diào)的轉角關系。汽車轉向系統(tǒng)就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行駛方向。轉向器作為轉向系的重要組成部分，其作用如下：增大來自轉向盤的轉矩，使之達到足以克服轉向輪與路面之間的轉向阻力矩 ；將與轉向傳動軸連接在一起的主動齒輪的轉動，轉換成齒條的直線運動而獲得所需要的位移 ；通過選取不同的螺（蝸）桿上的螺紋螺旋方向，達到使轉向盤的轉向方向與轉向輪轉動方向協(xié)調(diào)一致的目的。增大由轉向盤傳到轉向節(jié)的力并改變力的傳遞方向，獲得所要求的擺動速度和角度。對轉向系提出的要求有：安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 8 1） 汽車轉彎行駛時，理想情況下全部車輪應繞瞬時轉向中心旋轉，車輪不應有側滑。否則會加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性；2） 汽車轉向行駛后，在駕駛員松開轉向盤的條件下，轉向輪能自動返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛；3） 汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉向輪都不得產(chǎn)生自振，轉向盤沒有擺動；4） 轉向傳動機構和懸架導向裝置共同工作時，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應最?。?） 保證汽車有較高的機動性，具有迅速和小轉彎行駛能力；6） 操縱輕便；7） 轉向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉向盤的反沖力要盡可能??；10）進行運動校核，保證轉向輪與轉向盤轉動方向一致。 轉向器的分類汽 車 轉 向 系 統(tǒng) 分 為 兩 大 類 ： 機 械 轉 向 系 統(tǒng) 和 動 力 轉 向 系 統(tǒng) 。 完 全 靠 駕 駛 員 手力 操 縱 的 轉 向 系 統(tǒng) 稱 為 機 械 轉 向 系 統(tǒng) ； 借 助 動 力 來 操 縱 的 轉 向 系 統(tǒng) 稱 為 動 力 轉 向系 統(tǒng) 。 動 力 轉 向 系 統(tǒng) 又 可 分 為 液 壓 動 力 轉 向 系 統(tǒng) 和 電 動 助 力 動 力 轉 向 系 統(tǒng) 。 對 于轉 向 器 按結構形式可分為多種類型。歷史上曾出現(xiàn)過許多種形式的轉向器，目前較常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球式轉向器等。齒 輪 齒 條 式 轉 向 器 :(1)結 構 主 要 由 轉 向 齒 輪 、 轉 向 齒 條 、 轉 向 器 殼 、 調(diào) 整 螺 釘 等 組 成 。(2)工 作 過 程 駕 駛 員 通 過 轉 向 操 縱 機 構 ， 轉 向 齒 輪 轉 動 ， 從 而 使 轉 向 齒 條 移 動 ， 轉 向 齒 條 通過 轉 向 直 拉 桿 ， 轉 向 擺 桿 和 左 右 轉 向 橫 拉 桿 ， 使 兩 車 輪 繞 主 銷 偏 轉 。蝸桿曲柄指銷式:(1)結 構主 要 由 搖 臂 軸 、 指 銷 、 蝸 桿 等 組 成 。(2)工 作 過 程 它是以蝸桿為主動件，曲柄銷為從動件的轉向器。蝸桿具有梯形螺紋，手指狀的錐形指銷用軸承支承在曲柄上，曲柄與轉向搖臂軸制成一體。轉向時，通過轉向盤轉動蝸桿、嵌于蝸桿螺旋槽中的錐形指銷一邊自轉，一邊繞轉向搖臂軸做圓弧運動，從而帶動曲柄和轉向垂臂擺動，再通過轉向傳動機構使轉向輪偏轉循 環(huán) 球 式 轉 向 器 :(1)結 構 循 環(huán) 球 式 轉 向 器 一 般 有 兩 級 傳 動 副 組 成 ： 第 一 級 是 螺 桿 螺 母 傳 動 副 ； 第 二 級 一般 采 用 齒 條 齒 扇 傳 動 副 。 (2)工 作 過 程這種轉向裝置是由齒輪機構將來自轉向盤的旋轉力進行