【正文】 d overall performance. At the same time, the steering rack and pinion, for a detailed layout and its spatial structure detailed analysis to determine the structure and arrangement of the steering, accurate analysis of the characteristics of the gear transmission and transmission efficiency. According to the data of cars which carry out design calculations determine the steering gear ratio and other geometric parameters. Thus, the use of 3 d modeling software PROE draw the steering parts, each part and draw the parts drawing. Further assembly。 steering gear。隨著科學(xué)技術(shù)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(dāng)代汽車研究的一個重要方面轉(zhuǎn)向系的好壞直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性以及駕駛員的工作強(qiáng)度和工作效率，因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計是汽車設(shè)計中很重要的一個部分。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅關(guān)系到汽車行駛的安全，還關(guān)系到延長輪胎壽命、降低燃油油耗等。圖 11 轉(zhuǎn)向系1方向盤； 2轉(zhuǎn)向上軸 ；3托架； 4萬向節(jié)； 5轉(zhuǎn)向下軸； 6防塵罩 ；7轉(zhuǎn)向器 ；8轉(zhuǎn)向拉桿一般來說，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求如下：轉(zhuǎn)向系傳動比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動比（方向盤轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角之比）和轉(zhuǎn)向系的力傳動比。轉(zhuǎn)向輪應(yīng)具有自動回正能力。應(yīng)從設(shè)計上保安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 證各桿系的運(yùn)動干涉足夠小。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪受到地面沖擊時，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞到方向盤上的反沖力要盡可能小。操縱的輕便性也由轉(zhuǎn)向系的傳動比決定，但其與轉(zhuǎn)向靈敏性是一對矛盾，轉(zhuǎn)向系的傳動比越大，則靈敏性提高，輕便性下降。轉(zhuǎn)向輪的回正能力是由轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向系逆效率的影響。合理的選擇轉(zhuǎn)向梯形的斷開點(diǎn)可以減小轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動干涉。增大由轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)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。 完 全 靠 駕 駛 員 手力 操 縱 的 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 稱 為 機(jī) 械 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) ； 借 助 動 力 來 操 縱 的 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 稱 為 動 力 轉(zhuǎn) 向系 統(tǒng) 。齒 輪 齒 條 式 轉(zhuǎn) 向 器 :(1)結(jié) 構(gòu) 主 要 由 轉(zhuǎn) 向 齒 輪 、 轉(zhuǎn) 向 齒 條 、 轉(zhuǎn) 向 器 殼 、 調(diào) 整 螺 釘 等 組 成 。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(zhuǎn)向搖臂軸制成一體。 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器是一種最常見的轉(zhuǎn)向器。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器因其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、質(zhì)量輕、剛性好、使用可靠，近年來在世界，特別是在歐洲得到廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在除了在轎車上使用外，在轎車上使用外，在輕型汽車、微型汽車、賽車上也得到了推廣。 (3) 滑動和轉(zhuǎn)動阻力小,轉(zhuǎn)矩傳遞性能較好,因此,轉(zhuǎn)向力非常輕。(2) 當(dāng)采用兩端輸出結(jié)構(gòu)時，轉(zhuǎn)向拉桿長度受到限制，容易與懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生跳動干涉。從目前使用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有 4 種：有蝸桿指銷式(WP 型)、蝸桿滾輪式(WR 型)、循環(huán)球式(BS 型)、齒輪齒條式(RP 型)。我國的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)，除早期投產(chǎn)的解放牌汽車用蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器，東風(fēng)汽車用蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器之外，其它大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在日本“精工”(NSK)公司的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器就以成本低、質(zhì)量好、產(chǎn)量大，逐步占領(lǐng)日本市場，并向全世界銷售它的產(chǎn)品。專業(yè)化生產(chǎn)已成為一種趨勢，只有走這條道路，才能使產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大、成本低，在市場上有競爭力。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此進(jìn)入了電子控制時代，相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子控制裝置可根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)向速率、車速等汽車運(yùn)行參數(shù)，改變液壓系統(tǒng)助力油壓的大小，從而實(shí)現(xiàn)在不同車速下，助力特性的改變。 為了規(guī)避電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點(diǎn)，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) EPS（Electric Power Steering）便應(yīng)時而生。基本工作原理是 ：當(dāng)駕駛者轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，安裝在轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器便將轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)化為電信號并傳送至微處理器，微處理器根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號并結(jié)合車速等其他車輛運(yùn)行參數(shù)，按照事先在程序中設(shè)定的處理方法得出助力電動機(jī)助力的方向和助力的大小。根據(jù)該車型對于市場的定位及對制造成本的考慮，同時參考同類車型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，將該車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計為一款機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，對轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)做簡單分析，并進(jìn)行轉(zhuǎn)向器零件設(shè)計、整體設(shè)計，同時按以下步驟對轉(zhuǎn)向器及零部件進(jìn)行設(shè)計方案論證：第一步對所選的轉(zhuǎn)向器總成進(jìn)行剖析；第二部利用所學(xué)的知識對總成中的零部件進(jìn)行力學(xué)分析和分析；第三步對分析中發(fā)現(xiàn)的不合理的設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。1=55%*1210*=輪胎氣壓，取 aMP則 GMW31??= N通常轎車的 a值在 0．4～0．6 倍輪胎的胎面寬度尺寸范圍內(nèi)選取。從式(26)可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角（車輪轉(zhuǎn)角） k一定后， woi的大小直接影響輕便性與機(jī)動性， woi大轉(zhuǎn)向輕便，但轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動圈數(shù)增加，機(jī)動性降低。 [2]則 pi= ?Rwo (27)安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 轉(zhuǎn)向系的角傳動比 woi： 轉(zhuǎn)向系角傳動比指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和駕駛員同側(cè)的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角之比，它由轉(zhuǎn)向器角傳動比 wi和轉(zhuǎn)向傳動裝置角傳動比 39。 則 pi=*190/90= 動力缸的設(shè)計計算根據(jù)轉(zhuǎn)向橫拉桿與車輪之間的垂直距離 L= 計算得：F= LMw=式中：F 為轉(zhuǎn)向橫拉桿上的理論推力。（1）缸徑 cD的計算 由上面可知，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求動力缸所提供的動力為 2900N，動力缸的缸徑尺寸c可由作用在活塞上的力的平衡計算，得 c= ??pFd （212）式中：P 為供油壓力， MPa，設(shè)計時取 P=13MPa；d 為活塞桿直徑；F 為液壓缸理論推力?；钊耐鈴脚浜弦话悴捎?H7/f9 的配合公差帶，外徑和內(nèi)徑的同軸度公差不大于，端面與軸線的垂直公差度公差不大于 ,外表面的圓度和圓柱度一般不大于外徑公差的一半，表面粗糙度視結(jié)構(gòu)不同而各異，材料用和活塞相同的材料 45號鋼。（4）動力缸殼體壁厚 t 的設(shè)計計算根據(jù)缸體在橫斷平面內(nèi)的拉伸強(qiáng)度條件和在軸向平面內(nèi)的拉伸強(qiáng)度條件，計算出缸的壁厚，取計算結(jié)果大的一個安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 ????????????????ntDPtpscz scr ??2241 (213)式中： p為缸內(nèi)壓力，取 max =13MP。 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計計算對具體零件的設(shè)計計算，期中齒輪的設(shè)計時依據(jù)參數(shù)的確定，通過對齒面接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力的計算來校核其強(qiáng)度，從而確定具體尺寸。全齒高等于 。 .???KFaY為直齒輪的齒形系數(shù)，查取 FaY=； Sa為直齒輪的應(yīng)力校正系數(shù)，為； ?為螺旋角影響系數(shù)，為 ； ?為斷面重合度，為 ； b為齒寬，b=40m。Pro/ENGINEER 版，是 PTC 公司相對較新的版本，相對于老版，增添了不少的功能。接著定義對話框中的軌跡，軌跡為半徑為 380mm 的圓，如圖 32，圖 33；截面為 35mm的圓，都完成之后，點(diǎn)擊確定。這樣，就完成了內(nèi)部線條的規(guī)劃，如圖 35。(6)選著兩個曲面，點(diǎn)擊合【合并】 ，并且可以修建掉多余的部分，無法用合并去掉的部分，就使用【修建】去除多余部分。并添加必要的軸，為裝配做準(zhǔn)備。(3)在打開的【新文件選項(xiàng)】對話框中單擊選取“mmns_part_solid”選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入零件環(huán)境。(4)單擊【參數(shù)】對話框中的【添加新參數(shù)】按鈕 ，輸入?yún)?shù)名稱“ha” ， 保持缺省的“實(shí)數(shù)”類型不變，將“值”設(shè)置為 1，在“說明”列的文本框中國輸入?yún)?shù)的注釋“齒頂高系數(shù)” 。(2)單擊【查找范圍】選項(xiàng)組中左側(cè)的下拉列表框，單擊選取下拉列表中的【零件】選項(xiàng)。(1)依次執(zhí)行【插入】|【模型基準(zhǔn)】|【草繪】菜單命令，或者單擊【基準(zhǔn)】工具欄上的【草繪工具】按鈕 ，打開【草繪】對話框。(4)依次執(zhí)行【工具】|【關(guān)系】菜單命令，打開【關(guān)系】對話框。(2)在菜單管理器中依次執(zhí)行【從方程】 、 【完成】菜單命令，打開【選取】對話框和【曲線：從方程】對話框。(5)單擊【曲線：從方程】對話框中的【預(yù)覽】按鈕，預(yù)覽創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線特征。(3)以齒頂圓為輪廓，拉伸一個圓柱，圓柱的度為齒輪的齒寬 b。接著以點(diǎn) PNT0 和軸 A_1 創(chuàng)建面 DTM1。以齒根圓和和兩條對稱的漸開線以及齒頂圓組成的封閉圖形。(3)單擊控制板中的【選取項(xiàng)目】列表框，在工作哦窗口中單擊選取旋轉(zhuǎn)特征的中心軸線 A_1 軸。(2)創(chuàng)建油槽。選擇 Top 面，創(chuàng)建一個直徑 38mm 的圓，點(diǎn)擊 。點(diǎn)擊確定后，選擇去除材料。點(diǎn)擊確定后，選擇去除材料。點(diǎn)擊 ，即完成了齒條的創(chuàng)建。創(chuàng)建拉伸，以 Top 面為基面，拉伸一個截面為 35mm 圓，長 250mm，選擇去除材料。單擊基準(zhǔn)欄中的 ，激活陣列控制板選擇“軸” ，將陣列數(shù)目設(shè)置為 6，陣列角度設(shè)置為 60，點(diǎn)擊確定。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 311 動力缸效果圖312 部分零件圖安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 轉(zhuǎn)向器的裝配過程 （1）依次執(zhí)行【文件】|【新建】菜單命令，或者單擊【文件】工具欄上的【創(chuàng)建新對象】按鈕，打開【新建】對話框。缸體作為其它零件的基準(zhǔn)，其它零件添加時，都以缸體作為基準(zhǔn)來設(shè)定各自的位置。(4)依次執(zhí)行【插入】|【原件】|【裝配】,選擇閥芯，閥芯相對于小齒輪是靜止的，故以剛性與小齒輪相配合。這一步，特別要注意需要將齒輪的分度圓與齒條的分度線進(jìn)行相切，這一步關(guān)于裝配體導(dǎo)入 ADMAS 軟件建立齒輪副，所以顯得尤其重要。ADAMS 已經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。ADAMS 一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。Adams 是全球運(yùn)用最為廣泛的機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件，用戶可以利用 Adams 在計算機(jī)上建立和測試虛擬樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)事實(shí)再現(xiàn)仿真，了解復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的運(yùn)動性能。多學(xué)科的價值在于大大地拓廣了數(shù)字分析的能力，MSC 的 MD 技術(shù)是優(yōu)化的涵蓋跨學(xué)科/多學(xué)科的集成，可以充分利用現(xiàn)有的高性能計算技術(shù)解決大量大規(guī)模的問題。（2） 打開 ADAMS 軟件的 View 模塊，進(jìn)入此模塊頁面。命名模型名稱為 yu，再點(diǎn)擊 OK，轉(zhuǎn)向器的裝配圖即導(dǎo)入了ADAMS，進(jìn)入后，點(diǎn)擊【View】下的【Refresh】 ，轉(zhuǎn)向器的模型即可顯現(xiàn)，見下圖：圖 41 文件導(dǎo)入對話框圖 42 整體效果圖（4）通過點(diǎn)擊工具箱中 按鈕，將其變?yōu)閷?shí)體輪廓，然后通過 按鈕（或左鍵+R）旋轉(zhuǎn)，右擊整體圖中不同的 Part 分別進(jìn)行拼音重命名，這樣便于約束定義。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 （2）對轉(zhuǎn)向上軸和轉(zhuǎn)向柱管添加旋轉(zhuǎn)副，點(diǎn)擊 ，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，選擇實(shí)體，先點(diǎn)擊方向盤，再點(diǎn)擊轉(zhuǎn)向柱管，中心選擇方向盤的旋轉(zhuǎn)中心，方向沿轉(zhuǎn)向柱外殼軸線方向。同樣的方法，完成后，得到 PART4。（5）在下臂和齒輪間施加圓柱副。選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Featur，然后選擇小齒輪和轉(zhuǎn)向器缸體。（8）在小齒輪和齒條之間建立齒輪副。單擊 OK，則齒輪副 6 建立。若方向不對，可以通過右擊該副選擇 Modify，在彈出的對話框中點(diǎn)擊 按鈕，系統(tǒng)又彈出一低昂對話框，在旋轉(zhuǎn)角度中改寫 90 度，選擇x、y、z 軸中的正確一軸，調(diào)整球副 7，使其副軸線沿齒條中軸線。（11）在轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向橫拉桿之間建立轉(zhuǎn)動副 13，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，選擇實(shí)體，先選擇球頭副套，在選擇橫拉桿，中心選擇球頭副套中心，方向選擇軸方向，則球副 13 完成。這樣，虛擬樣機(jī)才能按照預(yù)先設(shè)定好的規(guī)則運(yùn)行。點(diǎn)擊 按鈕，分別在齒條的同一位置建立2個Marker點(diǎn)，一個建立在大地上，一個建立齒條上，定義為點(diǎn)Ⅰ及點(diǎn)Ⅱ，用來測量齒條位移。其中將測量名稱改為Steeling_Angle點(diǎn)依次填入點(diǎn)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，再點(diǎn)擊OK，仿真時可得到車輪的轉(zhuǎn)角圖像,見下圖，如圖45。在最短的時間內(nèi)回憶了以前學(xué)過的相關(guān)課程，同時不斷增加了新的知識和方法。最后整合專業(yè)知識，結(jié)合各類資料，初步形成了畢業(yè)設(shè)計的思路。汽車轉(zhuǎn)向器總體設(shè)計遵循需求分析，概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計這一程序，從結(jié)構(gòu)布局，再到具體零件尺寸的設(shè)計都依照前一階段的流程模型和機(jī)械設(shè)計準(zhǔn)則。（3）此款轉(zhuǎn)向器運(yùn)用的是直齒圓柱齒輪和直齒條相配合而成的，也可考慮使用斜齒輪，以增加其穩(wěn)定性和傳遞效率。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 致謝轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)四年已經(jīng)過去，畢業(yè)在即。本