【正文】 我相信，這次的畢業(yè)設(shè)計是我工作前的一次很好的學習和鍛煉。此外存在一些其他的問題需要解決，比如沒有對轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙分析，沒有考慮到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸架的動干涉問題，運動部件與車身上其他部件的干涉問題等，我會在以后的學習中注意并加強這些解決問題的能力。圖44 斜齒圓柱齒輪輪齒受載及折斷　　將當量齒輪的有關(guān)參數(shù)代入直齒圓柱齒輪的彎曲強度計算公式，考慮螺旋角使接觸線傾斜對彎曲強度有利的影響而引入螺旋角系數(shù)，可得到斜齒圓柱齒輪的彎曲疲勞強度計算校核公式[2]： （439）齒間載荷分配系數(shù)= 齒向載荷分配系數(shù) = 載荷系數(shù)K= = 1*1** = （440）齒形系數(shù) 校正系數(shù) = 螺旋角系數(shù) 由下圖查的 圖46 螺旋角影響系數(shù) 校核齒跟彎曲強度σ= = = 彎曲強度最小安全系數(shù)= 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 （441）——彎曲疲勞壽命系數(shù) = 可得， = *1000/ = 1000 MPa所以 σ 因此，本次設(shè)計及滿足了小齒輪的齒面接觸疲勞強度又滿足了小齒輪的彎曲疲勞強度，符合設(shè)計要求。即 P ca = KP =K （429） K——載荷系數(shù)載荷系數(shù)K包括 ：使用系數(shù)，動載系數(shù)，齒間載荷分配系數(shù)及齒向載荷分布數(shù)，即 K = （430）使用系數(shù)是考慮齒輪嚙合時外部領(lǐng)接裝置引起的附加動載荷影響的系數(shù)。 = （426）齒條的材料我選擇是 45剛制造，因此：抗拉強度 690N/mm (沒有考慮熱處理對強度的影響)。據(jù)此可以確定轉(zhuǎn)向盤尺寸和轉(zhuǎn)向器效率要求及轉(zhuǎn)向節(jié)臂尺寸。齒輪模數(shù)多在2—3mm之間，主動小齒輪齒數(shù)多數(shù)在5—7個齒范圍變化，壓力角去，齒輪螺旋角的取值范圍多為。α=20176。2）移動副齒條的軸向載荷 Fy=Fttgβ2。同時小齒輪的變位系數(shù)不能太大，否則會造成齒條齒頂平面與小齒輪齒根圓柱面的間隙過小，對潤滑不利，而且容易造成轉(zhuǎn)向器卡死的現(xiàn)象。圖35假設(shè)小齒輪的螺旋角為β1，齒條的齒傾角為β2，在嚙合處齒輪上的點的切向速度為V1，齒條上的點的速度為V2，則有 （34）將上式兩邊對時間進行積分 （35） 得 （36）上式中：n—小齒輪的轉(zhuǎn)動圈數(shù)；dt—小齒輪的端面分度圓直徑。當左旋小齒輪與右傾齒條相嚙合而且齒輪螺旋角β1與齒條傾斜角β2角相等時，則軸交角θ=0176。 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形相對前軸位置的不同，在汽車上有四種布置形式：轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，前置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，前置梯形。轉(zhuǎn)向拉桿是細而長的桿，在使用過程中會承受較大的壓力，故而需要進行壓桿穩(wěn)定性分析。這主要是考慮到在實際使用過程中球頭受到的是交變應(yīng)力，而且還有磨損，容易產(chǎn)生疲勞破壞。轉(zhuǎn)向拉桿與齒條軸線在水平面內(nèi)存在夾角，此夾角隨車輪轉(zhuǎn)角的不同而不同。將齒條的軸線右移到極限位置（如圖中前藍色的線），做相同的校核，得到相同的結(jié)果。圖22轉(zhuǎn)向梯形兩斷開點（即轉(zhuǎn)向橫拉桿的球頭中心）的坐標為（，145，75）與（，145，75），由此可以根據(jù)橫拉桿球頭座與齒條的配合形式得到齒條的長度。 輪胎上的原地轉(zhuǎn)動的阻力矩由經(jīng)驗公式得[1]： MR= (22)式中，f—輪胎和路面間的滑動摩擦因素，； G1—為轉(zhuǎn)向軸負荷（N）；取前軸滿載720Kg p—為輪胎氣壓（MPa）。轉(zhuǎn)向系的間隙主要是通過各球頭皮碗和轉(zhuǎn)向器的調(diào)隙機構(gòu)來調(diào)整的。轉(zhuǎn)向靈敏性主要通過轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動圈數(shù)來體現(xiàn)，主要由轉(zhuǎn)向系的傳動比來決定。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(zhuǎn)向系統(tǒng)的內(nèi)部摩擦阻力的大小和阻尼值。2轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)分析轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行使方向的機構(gòu)，包括轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)（轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向上、下軸、）、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)（轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)）等。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大，但使用次數(shù)少，因此希望大角度位置速比大一些，以減小轉(zhuǎn)向力。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。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65％，齒條齒輪式占 35％。轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系主要構(gòu)成的關(guān)鍵零件，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。但是由于液壓系統(tǒng)的存在，它一樣存在液壓油泄漏的問題，而且電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)引入了驅(qū)動電機，使得系統(tǒng)更加復(fù)雜，成本增加，可靠性下降。 近年來，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也愈來愈多地采用電子器件。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也隨著汽車工業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)了長時間的演變。西華大學畢業(yè)設(shè)計說明書目 錄摘要 1Abstract 21 前言 3 3 4 設(shè)計的主要內(nèi)容 62轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的分析 7 7 11 14 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 93 轉(zhuǎn)向器總體方案設(shè)計 15 15 轉(zhuǎn)向器的分類 15 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu) 15 17 17 轉(zhuǎn)向器效率的理論分析 204轉(zhuǎn)向器的強度校核 23 26 齒條的受力分析 26 齒條桿部受拉壓的強度計算 28 29 30: 35結(jié)論 39總結(jié)與體會 40謝辭 41參考文獻 42某輕型車轉(zhuǎn)向器設(shè)計摘要本次設(shè)計設(shè)計一款用于輕型汽車的轉(zhuǎn)向器。傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，汽車的轉(zhuǎn)向由駕駛員控制方向盤，通過轉(zhuǎn)向器等一系列機械轉(zhuǎn)向部件實現(xiàn)車輪的偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此進入了電子控制時代，相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 為了規(guī)避電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS（Electric Power Steering）便應(yīng)時而生。從目前使用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種：有蝸桿銷式(WP型)、蝸桿滾輪式(WR型)、循環(huán)球式(BS型)、齒條齒輪式(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。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已成為當今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實現(xiàn)變速比，應(yīng)用正日益廣泛。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)準確，快速、平穩(wěn)地響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向指令，轉(zhuǎn)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(yīng)保證汽車自動返回穩(wěn)定的直線行使狀態(tài)。3） 轉(zhuǎn)向桿系和懸架導(dǎo)向機構(gòu)共同作用時，必須盡量減小其運動干涉。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。合理的選擇轉(zhuǎn)向梯形的斷開點可以減小轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)與懸架導(dǎo)向機構(gòu)的運動干涉。所以 MR = 277 Nm為了保證轉(zhuǎn)向時駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤輕便，要求轉(zhuǎn)向器的正效率高，影響正效率的因素有：轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)參數(shù)和制造質(zhì)量等。拉桿端接頭球頭中心的坐標為（，）與（，），據(jù)此又可以得到此時的轉(zhuǎn)向拉桿兩球頭的間距。這與實測的參照車內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角（176。圖25示的為在中間位置時轉(zhuǎn)向拉桿與齒條軸線在水平面上的投影，176。而且球頭必須進行滾擠壓加工。3 轉(zhuǎn)向器總體方案設(shè)計 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中的重要部分，其主要作用有三個方面：一是增大來自轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩，使之達到足以克服轉(zhuǎn)向輪與地面之間的轉(zhuǎn)向阻力矩；二是減低轉(zhuǎn)向傳動軸的轉(zhuǎn)速，并帶動搖臂軸移動使其達到所需要的位置；三是使轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動方向與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動方向協(xié)調(diào)一致。圖3—3 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的四種布置形式齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應(yīng)用于微型、普通級、中級和中高級轎車上。；若β1＞β2，則θ=β1－β2；若β1＜β2，則θ=β1－β2為負值，表示在齒條軸線的另一側(cè)。L—相應(yīng)的齒條行程。 轉(zhuǎn)向器效率的理論分析轉(zhuǎn)向器的效率分為正效率η+與逆效率η。齒條的徑向載荷 Fr= Fttgα/cosβ2。；齒條：mn=，z=28，β2=12176。齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達到最大偏轉(zhuǎn)角時，相應(yīng)的齒條移動行程應(yīng)達到的值來確定。根據(jù)車型不同，轉(zhuǎn)向盤的直徑在380—550m