【正文】 強度校核 滿載時的阻力矩為 Mr= 齒輪軸的最小直徑為 d=10mm，在此截面上的軸向抗拉強度為 B? ＝Ｆ／ 2r? =?52 =100MPa1100Mpa 本設(shè)計選擇齒輪軸直徑最小處 D=10 mm （ 1）六角螺栓的選擇 根據(jù) GB57802021 選取螺紋規(guī)格 d=M6 （ 2） 彈簧的選擇 根據(jù) GB135893 選擇代號為 Y1 的冷卷壓縮彈簧 總?cè)?shù) n1=12 有效圈數(shù) n=10 材料直徑 d=5 節(jié)距 t=10 自由高度 0 75)(1010)( 10 ??????????? dnntnH 取 0H ＝ 105 彈簧中徑 D=42 彈簧內(nèi)徑 375421 ????? dDD 彈簧外徑 475422 ????? dDD 22 具體的數(shù)據(jù)如下圖 （ 3） 墊圈的選擇 根據(jù) GB84885,選擇相配合的螺紋規(guī) 格為 d=8,具體數(shù)據(jù)如下圖 : （ 4） 油封的選擇 根據(jù) JB/ZQ460686 和軸徑選取氈圈油封 ,主要參數(shù)如下 : 油 封 滾針軸承 23 （ 5） 滾動軸承的選擇 根據(jù) GB/T58011994 選取滾針承的型號為 NKI 10/12，主要參數(shù)如右上圖 （ 6） 推力軸承的選擇 根據(jù) 1995301/ ?TGB 選取推力軸承的型號為 51102，主要參數(shù)如下圖 (7) 止推螺母參數(shù)的確定，如下圖 24 第三章 電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計及驗證 當(dāng)今汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢是節(jié)能、安全和環(huán)保。齒輪的轉(zhuǎn)速為n=10r/min，齒輪傳動力矩 25Ｎ m? ，轉(zhuǎn)向器每天工作 8 小時，使用期限不低于 5年． 主動小齒輪選用 20MnCr5 材料制造并經(jīng)滲碳淬火，而齒條常采用 45號鋼或41Cr4 制造并經(jīng)高頻淬火，表面硬度均應(yīng)在 56HRC 以上。其逆效率較低，適用于在壞路 面上行駛的汽車。但在壞路面上，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪上作用有側(cè)向力 時，轉(zhuǎn)向輪受到的沖擊大部分會傳給轉(zhuǎn)向盤，容易產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象，同時轉(zhuǎn)向輪容易產(chǎn)生擺振。 反之，經(jīng)轉(zhuǎn)向軸輸出的功率（ P3P2）與轉(zhuǎn)向搖臂軸輸入的功率 P3之比，稱為轉(zhuǎn)向器的逆效率： η =（ P3P2） /P3 正效率愈大，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪時轉(zhuǎn)向器的摩擦損失就愈小，轉(zhuǎn)向操縱就愈容易。 一般前置發(fā)動機、前輪驅(qū)動的車，前后重量為前 70％，后 30％ 。當(dāng)車輪跳動、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時，應(yīng)選用 V形和 Y 形斷面齒條，用來防止 因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒條、齒輪的齒不能正確嚙合的情況出現(xiàn)。此外，齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此，因與總體布置不適應(yīng)而遭淘汰。 2— 1 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器種類的選擇 根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出（圖 21a）、側(cè)面輸入，兩端輸出（圖 21b）、側(cè)面輸入，中間輸出 (圖 21c)、側(cè)面輸入，一端輸出 (圖 21d)。 轉(zhuǎn)向控制單元根據(jù)車輛的行駛速度和轉(zhuǎn)向角度等輸入信號計算出理想的輸出信號，然后控制電動機輸出適當(dāng)?shù)墓β省? 167。 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器，主要由蝸桿和滾輪相嚙合而構(gòu)成。 167。電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目前采用較為普遍的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。液壓泵靠發(fā)動機皮帶直接驅(qū)動，無論車是否轉(zhuǎn)向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉(zhuǎn)向車速上浪費了能量。 4）在保證轉(zhuǎn)向性能的前提下，盡可能降低轉(zhuǎn)向的動力消耗。 4. 對轉(zhuǎn)向系的要求 轉(zhuǎn)向系應(yīng)滿足下述要求： （ 1） 保證汽車具有高的機動性； （ 2） 內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的匹配應(yīng)保證當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪繞同一瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，各車輪只有滾動而無側(cè)滑； （ 3） 在轉(zhuǎn)向盤和各轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角間應(yīng)保證在運動學(xué)關(guān)系和力學(xué)關(guān)系方 面的協(xié)調(diào)； （ 4） 操縱輕便。 轉(zhuǎn)向器按結(jié)構(gòu)形式可分為多種類型，目前較常用的有 齒輪齒條式 、循環(huán)球式、 蝸桿滾輪式 、蝸桿曲柄指銷式 轉(zhuǎn)向器 等。它由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成。 本次設(shè)計要達(dá)到以下要求： 1) 在考慮安全、可靠、動力性、經(jīng)濟性良好，又具備舒適、方便、高效的基礎(chǔ)上，盡量利用成熟的主要零部件并考慮其通用性，以減少投產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，以此提高經(jīng)濟效益并方便用戶維修。2 — 4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的計算及校核 ............................ 16 第三章 電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計及驗證 .................... 24 167。 關(guān)鍵字：齒輪齒條式 ， 動力轉(zhuǎn)向 ， 設(shè)計計算 II Abstract In order to reduce the driver turned the steering wheel operating force, the use of power auxiliary power produced the device is called to the motor. It made the driver change direction conveniently and save his labouring. This text mostly introduced the design and the count of the integery type of circulating rack and pinion steering along with the design of structure. And it particularly introduced the need of steering system, the main parameters of steering system, the need of power steering system , the makeup and the principle of power steering system ,and how to select and ascertain the established scheme of power steering system,It is emphasized the design and the count, also reckon and select the pump. Keywords: Rack and pinion steering,power steering,design and count III 目 錄 中文 摘要 ......................................................... I Abstract ........................................................ II 前 言 ......................................................... 1 第一章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計方案論證 ................................... 2 167。本文主要介紹了齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器的設(shè)計計算以及結(jié)構(gòu)設(shè)計。2 — 1 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器種類的選擇 .............................. 10 167。 老師在三月 初 向我介紹了我將要完成的任務(wù)，并提供了大量的資料，我自己也借了很多參考書籍來學(xué)習(xí)，并且在網(wǎng)上、雜志上查閱了大量的相關(guān)文獻。 6) 運行安全，排放和噪聲應(yīng)符合國內(nèi)及國際相應(yīng)法規(guī)的要求，以確保行車的安全和降低對 環(huán)境的污染。采用柔性萬向節(jié)可減少傳至轉(zhuǎn)向軸上的振動，但柔性萬向節(jié)如果過軟，則會影響轉(zhuǎn)向系的剛度。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)是將司機對轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動（或齒條沿轉(zhuǎn)向車軸軸向的移動），并按一定的角傳動比和力傳動比進行傳遞的機構(gòu)。 1）既要保證轉(zhuǎn)向輕便勝利，又要能夠很好的反饋地面作用力，即“路感”。 正常情況下，駕駛員能輕松地控制轉(zhuǎn)向。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動機皮帶直接驅(qū)動，而是采用一個電動泵，動力來自于蓄電池。在電子控制單元控制下，汽車能容易地實現(xiàn)可變助力功能，即在車速較低的時候助力能量大，方向盤輕，車速高時助力能量小，方向盤重，這樣給安全行車帶來好處。 本次設(shè)計選擇使用齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。搖臂軸轉(zhuǎn)角較大時，可以采用雙銷式結(jié)構(gòu)。 根據(jù)控制方式的不同，液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。 2)缺點 ① 雖然采用了電能作為動力源，但是仍然保留有液壓動力傳遞系統(tǒng)，因此電控液壓助力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)仍然具有一些機械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺點，例如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及液壓管路有泄漏的可能等問題。但其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，且成本低等特點，常用于小型車輛上。圓形斷面齒條的制作工藝比較簡單。由公式 0m? =oGmm 得 Gm = 310? kg。 14 轉(zhuǎn)向系的效率 η 0由轉(zhuǎn)向器的效率 η 和轉(zhuǎn)向操縱及傳動機構(gòu)的效率 η ? 決定。根據(jù)逆效率值的大小，轉(zhuǎn)向器又可分為可逆式、極限可逆式與不可逆式三種。由于他既使司機沒有路感，又不能保證轉(zhuǎn)向輪的自動回正，現(xiàn)代汽車已不采用。 2— 4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的計算及校核 齒輪模數(shù)值取值為 m= ，主動齒輪齒數(shù)為 z=6，壓力角取 α =20176。 （ 2） 齒輪的齒根彎曲強度設(shè)計 3 PsFm Fn zYkTm??? 1）試取 K= 2）斜齒輪的轉(zhuǎn)矩 T=25N以下將對該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理，并對其功能進行分析。高速轉(zhuǎn)向時，電控電源使電磁閥的開度減小，進入動力缸的油液流量較小，轉(zhuǎn)向助力較小，確保駕駛員有很好的路感，使轉(zhuǎn)向靈敏性和輕便性得到很好的兼顧。二是結(jié)構(gòu)緊湊，主要部件 （電動機、油泵和電子控制單元）均可以組合在一起，具有很好的模塊化設(shè)計，所以整體外形尺寸比傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要小，質(zhì)量要輕，這就為整車布置帶來了方便；三是根據(jù)車型的不同和轉(zhuǎn)向工況的不同，提供不同的助力，有舒適的轉(zhuǎn)向路感。 （ 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)的拉伸強度條件和在軸向平面內(nèi)的拉伸強度條件，計算出缸的壁厚，取計算結(jié)果大的一個。近年來國內(nèi)外汽車采用葉片泵的越來越多，當(dāng)然仍有部分車型采用齒輪泵。如典型轉(zhuǎn)向油箱剖面圖。一般油箱容積可取油泵在溢流閥限制下最大排量 U 的 15 一 20％。 短管或局部收縮處油管路內(nèi)徑的計算： ??Qd ??= ???? 5204?3mm ??Qd ??= ???? ? mm 所以根據(jù)以上數(shù)據(jù)取短管或局部收縮處油管路內(nèi)徑為縮d=3 mm。電動助力就更直接，這是助力發(fā)展的趨勢，他完全不用復(fù)雜的液壓設(shè)備，直接用電機給方向柱提供助力調(diào)節(jié)。由于我們是第一次進行整體性地設(shè)計，不可避免地碰到了許多困難，有時甚至?xí)械綗o法下手。它對我以后的工作也墊定了良好的基礎(chǔ)，對其有著很多的啟示和借鑒作用。s business development. Rudy Buttignol, president of the public broadcasting pany in British Columbia, Canada, said his work requires frequent travel to Chengdu and the policy makes the trips easier. Data from the city39。這意味著我進入了人生新的起點，我會用我在學(xué)校所學(xué)到的知識在嶄新的 40 生活中不斷進取，發(fā)奮圖強。 首先我要向指導(dǎo)老師 致以最誠摯的謝意！畢 下了深刻的印象，成為我們現(xiàn)在以至將來走上工作崗位學(xué)習(xí)的楷模。所以電子助力轉(zhuǎn)向多用于小排量車上。首先，取一個安全系數(shù) n(1~),可以得到電動機的額定輸出扭矩 ，則電動機的額定功率 為 = 167。 （ 1）油管內(nèi)徑的計算