【正文】 （ ） 式中： 0? 為 蝸桿或螺桿的導(dǎo)程角， ????0 12176。wD = N 齒寬系數(shù) d? 在 ～ 之間 ，取 齒條的齒寬 2b ddb ?12 ? =25=15mm () 齒輪的齒寬 1b 取 ?1b 32mm 法向模數(shù) tm ???? 15c os3c os ?nt mm () 端面齒形角和法向齒形角的換算關(guān)系為： ??? costantan nt ?= ??15cos20tan () 法向齒形角 t? ?t? 176。 () 端面重合度 ?? 為： ? ? ? ? ?????? ????tnantat xhz ? ????? ? 2s i n c os4tantan2 1 1*11 ? ? ? ?? ? ?????? ?? ??????? i n 15c a a n82 1? ? 縱向重合度 ?? 為： nmb? ??? sin? = 315sin15? ? = () 總重合度 ?? 為： ??? ??? ?? =+= () 當(dāng) 量齒數(shù) Vz 為： ?311 coszzV ?= 15cos83= () ??2Vz 齒輪的嚙合角 1? 為： b 1 11 r 1 7 . 3 4a r c c o s a r c c o s a r c c o s 4 6 . 0 8r 2 5bdd? ? ? ? ?176。 最小安全系數(shù) ?minFs ， ?minHs 齒面接觸強(qiáng)度 外嚙合齒輪傳動(dòng)的尺寸 : 3 211 1uuKTAdHPda?? ?? () 式中： aA 為常系數(shù)值，取 756 K 為載荷系數(shù)，常用值 K ＝ ～ 2，取 1T 為小齒輪的額定轉(zhuǎn)矩 ????? 38015021211 SWW DFT = d? 為齒寬系數(shù) HP? 為許用接觸應(yīng)力 u 為齒輪與齒條的齒數(shù)比， HHP ?? ? =1485 N/mm2 17 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 limH? =1650N/mm2(滲碳 淬火 鋼，齒輪材料和熱處理質(zhì)量達(dá)到很高要求時(shí)的疲勞極限取值 ) 83412 ?? ZZu ??????? 3 23 211 834 HPda ?? ?1d 25mm符合設(shè)計(jì)要求 齒根彎曲強(qiáng)度 齒輪的法向模數(shù)要求： 3 211FPdFSmn Z YKTAm ??? () 式中： mA 為常系數(shù)值，取 FP? 為許用齒根應(yīng)力， FFEFP ??? ?? limF? 為實(shí)驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限， 查表得 limF? =133N/mm2 FsY 為復(fù)合齒形系數(shù)， saFaFs YYY ? ，查表， ?FaY ， ?saY saFaFs YYY ? == 3 223 211 ?? ????FPdFsmn Z YKTAm ?? = 3?nm mm 合格 從齒從齒輪齒條的受力分析和其運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)看，汽車(chē)在行駛過(guò)程中， 80%左右為直線行駛，即齒輪和齒條沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，齒輪齒條有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但其運(yùn)動(dòng)的速度較慢。 危險(xiǎn)截面齒厚與模數(shù)之比nFnms ???????? ???????? ?? nfpnnFn mGzms ???? c os33s i n () ?????? ?????????? ??? os i ? = 危險(xiǎn)截面齒厚 Fns ???? nnFnFn mmss mm 20 30176。 外齒輪的齒形系數(shù) FaY 可由下式 確定 nnFnF annFaFamsmhY??c o sc o s62????????????????? () 當(dāng)量齒輪齒頂壓力角 an? 22 ?????????????????????????????????2534120c o sa r c c o s1c o sa r c c o s11nnananzmdd?? 176。 齒輪的彎曲疲勞極限 limF? =190=133 N/mm2 彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù) NTY 壽命系數(shù) NTY ：是考慮齒輪壽命小于或大于持久壽命條件循環(huán)次數(shù) cN 時(shí)，其可承受的彎曲應(yīng)力值與相應(yīng)的條件循環(huán)次數(shù) cN 時(shí)疲勞極限應(yīng)力的比例系數(shù)。 1d 為 主動(dòng)小齒輪的分度圓直徑 ,單位 mm。左右。 31 結(jié) 論 本設(shè)計(jì) 根據(jù)所給數(shù)據(jù)進(jìn)行輕型貨車(chē) 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，首先對(duì)轉(zhuǎn)向器的發(fā)展史以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了解， 同時(shí) 查閱相關(guān)資料對(duì)轉(zhuǎn)向器的作用、類(lèi)型 、其類(lèi)型的優(yōu)劣、布置形式、發(fā)展方向進(jìn)行分析，選出適合的設(shè)計(jì) 方案。我畢業(yè)設(shè)計(jì) 的開(kāi)始，也是從這里起步的。最后，我向 黑龍江工程學(xué)院汽車(chē)系的 全體老師們?cè)俅伪硎局孕母兄x：謝謝你們，謝謝你們四年的辛勤栽培！ 34 附 錄 A 一、課題國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 轉(zhuǎn)向器 又名轉(zhuǎn)向機(jī)、方向機(jī)，它是轉(zhuǎn)向系中最重要的部件。鋼球流動(dòng)的同時(shí)，推動(dòng)螺母沿螺桿前后移動(dòng)。 汽 車(chē)轉(zhuǎn)向器機(jī)構(gòu)涉及整車(chē)的操縱性、穩(wěn)定性和安全性，它的質(zhì)量也反映了車(chē)輛的質(zhì)量，是直接關(guān)系到車(chē)輛性能的關(guān)鍵部件。 采用變厚齒扇簡(jiǎn)單了轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)，保 證了轉(zhuǎn)向的靈敏度 。 制成變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器解決轉(zhuǎn)向靈敏度和轉(zhuǎn)向力之間的矛盾 。在中高檔轎車(chē)中， 2/3 車(chē)輛使用的是中外合資企業(yè)或外商獨(dú)資企業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器， 1/3 的車(chē)輛使用自主品牌轉(zhuǎn)向器。鋼球在管狀通道內(nèi)繞行兩周后，流出轉(zhuǎn)向螺母而進(jìn)入導(dǎo)管的一端，再沿導(dǎo)管經(jīng)導(dǎo)管的另一端流回螺旋管狀通道。 “不積跬步無(wú)以至千里”，這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 能夠最終順利完成，歸功于各 位老師四年間的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。無(wú)論是學(xué)習(xí)、工作生活上的問(wèn)題，恩師們都會(huì)悉心給以指導(dǎo)解答，讓我倍受感動(dòng) 。 通常油罐容積可取油泵在溢流閥限制下最大排量的 15%~20%，油泵排量為 ，所以容積應(yīng)在 之間選取，取 。 ~5176。 本章小結(jié) 為確保本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器能夠正常運(yùn)作， 本章通過(guò)參考首先對(duì)齒輪齒條進(jìn)行了相關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要有齒輪齒條幾何尺寸的計(jì)算和考慮齒輪齒條相對(duì)運(yùn)動(dòng) 26 的計(jì)算，隨后對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)進(jìn)行了校核，著重對(duì)主動(dòng)小齒輪進(jìn)行了詳細(xì)的校核，對(duì)其輪齒抗彎曲強(qiáng)度和承載能力進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，經(jīng)過(guò)幾次修改數(shù)據(jù)，使得計(jì)算全部合格，完成校核。的齒輪， SaY 可按下式計(jì)算： ? ? aLsaSa qLY ??? （適用范圍為 81 ?? sq ） （ ） 其中： ??? FaFna hsL ? ? ? ? ?????? ?? 1 aLsaSa qLY () 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù) ?Y 重合度系數(shù) ?Y ：將載荷由齒頂轉(zhuǎn)換到單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)的系數(shù)。=176。 外齒輪的齒形系數(shù) FY 可有下式計(jì)算： nnFnF ennFeFmsmhY??c o sc o s62????????????????? () 式中： nm 為齒輪法向模數(shù)， mm； n? 為法向分度圓壓力角； 對(duì)于普通型齒輪 prs =0 刀具圓角的半徑 nfp ?? =3= 刀尖圓心至刀齒對(duì)稱(chēng)線的距離 19 ? ? nfpnnprnfpn shmE ?????? c oss i n1c ostan4 ????? () ? ? ????????? 20c os i n120c os 3? = 輔助值 G ???????? nnfpnfp xmhmG ? () 基圓螺旋角 ? ? ?????? ?? 2c oss i n1a rc c os nb ??? () ? ? ?????? ???? 220c os15s in1a rc c os =176。影響這些力的主要因素有轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷、路面阻力和輪胎氣壓等。 齒條采用 45 鋼，淬火處理 殼體采用鋁合金壓鑄 齒輪齒條 幾何傳動(dòng) 的 關(guān)系 分度圓直徑 d 為： ?cos11 zmd n?=??15cos83≈ () 取整 1d =25mm 齒頂高 ah 為： nnana mxhh )( 1*1 ?? =(1+)3= () nana mhh *2 ? =13=3mm 齒根高 fh 為： nnnanf mxchh )( 1**1 ??? =(1+－ )3= () nnanf mchh )( **2 ?? =(1+)3= 齒高 h 為： 111 fa hhh ?? =+= () 222 fa hhh ?? =3+= （ ） 齒頂圓直徑 ad 為： 111 2 aa hdd ?? =25+2=34mm （ ） 齒根圓直徑 fd 為： 111 2 af hdd ?? =25－ 2= () 齒距 p 為： nn mp ?? =?3 mm tt mp ?? = ?15cos3? mm 齒輪中心到齒條基準(zhǔn)線的距離 H 為： nnmxdH ?? 21= ??? mm () 基圓直徑 bd 為： 15 tb dd ?cos11 ? =176。之間，所以取值 ? =15176。 在 靜止?fàn)顟B(tài)下， 由于 主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器 處于非工作狀態(tài) ，此時(shí) 轉(zhuǎn)向器的 工作狀況相當(dāng)于傳統(tǒng)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器 。它的逆效率較低，在不平路面上行駛時(shí)，駕 駛員并不十分緊張，同時(shí)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件所承受的沖擊力也比不可逆式轉(zhuǎn)向器要小。這既減輕了駕駛員的疲勞，又提高了行駛安全性。 同一類(lèi)型轉(zhuǎn)向器，因結(jié)構(gòu)不同效率也不一樣。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上，齒條的一端通過(guò)內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。 圖 23 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器側(cè)面輸入兩端輸出 7 圖 24 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器側(cè)面輸入兩端輸出 采 用側(cè)面輸入中間輸出方案時(shí)拉桿擺動(dòng)角減小，有利于減少車(chē)輪上，下跳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向系與懸架系的干涉。要以機(jī)制創(chuàng)新帶動(dòng)管理創(chuàng)新，以管理創(chuàng)新帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。 即由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力泵并由計(jì)算機(jī)控制的方式，它集液壓式和電動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)于一體。而在高速行駛時(shí)，則自動(dòng)控制，使操作力逐 漸增大，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定操縱。目前 3 種形式各有特點(diǎn)，發(fā)展較快，整體式多用于前橋負(fù)荷 3～ 8t汽車(chē)，聯(lián)閥式多用于前橋負(fù)荷 518t 汽車(chē)，半分置式多用于前橋負(fù)荷 6t 以上到超重型汽車(chē)。微型貨車(chē)用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占 65％，齒條齒輪式占 35％。 因齒輪和齒條直接嚙合 ,操縱靈敏性非常高。它們各有兩個(gè)傳動(dòng) 副，前者為：螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng)副以及落幕上的齒條和搖臂軸上的齒扇傳動(dòng)副；后者為螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng)副以及螺母上的銷(xiāo)座與搖臂軸的錐銷(xiāo)或球銷(xiāo)傳動(dòng)副。 在大多數(shù)汽車(chē)中，一般要將方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)三到四周，才能讓車(chē)輪從一個(gè)鎖止位轉(zhuǎn)到另一個(gè)鎖止位（從最左側(cè)轉(zhuǎn)到最右側(cè)）。但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的微型轎車(chē)、農(nóng)用車(chē)上仍有使用。 2 充分考慮安全性、輕便性隨著汽車(chē)車(chē)速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要，目前國(guó)內(nèi)外在許 多汽車(chē)上已普遍增設(shè)能量吸收裝置，如防碰撞安全轉(zhuǎn)向柱、安全帶、安全氣囊等，并逐步推廣。后來(lái)，帶有齒輪減速比的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)很快被推廣使用，但是，這種機(jī)構(gòu)的方向盤(pán)不象舵柄或橫桿要置放在汽車(chē)中線的位置，而是要置放在汽車(chē)的左邊或右邊，這樣觸發(fā)了方向盤(pán)位置的爭(zhēng) 論。 II Abstrac