【正文】 ............................. 7 轉(zhuǎn)向器 ....................................................... 8 2 轉(zhuǎn)型系方案的選擇及主要參數(shù)的確定 ...................................... 10 轉(zhuǎn)向系方案的選擇 ................................................. 10 轉(zhuǎn)向盤 ...................................................... 10 轉(zhuǎn)向軸 ...................................................... 10 轉(zhuǎn)向器 ...................................................... 10 轉(zhuǎn)向梯形 .................................................... 12 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角計算 ............................................ 13 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) ............................................... 15 轉(zhuǎn)向器的效率 ................................................ 15 傳動比的變化特性 ............................................ 17 轉(zhuǎn)向器角傳動比及 其變化規(guī)律 .................................. 19 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙 ...................................... 19 轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動圈數(shù) .......................................... 22 3 機械式轉(zhuǎn)向器設(shè)計與計算 ................................................ 23 主要尺寸參數(shù)的選擇 ................................................ 23 螺桿、鋼球、螺母傳動副設(shè)計 ....................................... 25 鋼球中心距 D 螺桿外徑 螺母內(nèi)徑 ................................ 25 鋼球直徑 d 及數(shù)量 n ........................................... 25 滾道截面 .................................................... 26 接觸角 ? ..................................................... 26 螺距 P 和螺旋線導(dǎo)程角 ........................................ 26 工作鋼球圈數(shù) ............................................... 27 轉(zhuǎn)向器的 計算和校核 ................................................ 27 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件的強度計算 ................................ 27 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強度計算 ........................................ 29 鋼球與滾道間的接觸應(yīng)力 ...................................... 29 齒的彎曲應(yīng)力 ................................................ 30 轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑的確定 ........................................ 30 4 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 ...................................................... 31 對動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的要求 .............................................. 31 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)布置方案 ............................................. 31 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)布置方案 ......................................... 31 分配閥的結(jié)構(gòu)方案 ............................................ 32 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的計算 ................................................ 33 動力缸尺寸的計算 ............................................. 33 分配滑閥參數(shù)的選擇 .......................................... 35 5 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)設(shè)計 ...................................................... 39 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)原理 .................................................. 39 轉(zhuǎn)向梯形的布置 .................................................... 40 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)尺寸的初步確定 ....................................... 40 轉(zhuǎn)向傳送機構(gòu)的臂、桿與球銷 ........................................ 41 轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部 ................................................ 41 桿件設(shè)計結(jié)果 ...................................................... 42 結(jié)論 .................................................................... 43 參考文獻(xiàn) ................................................................ 44 致謝 .................................................................... 46 貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計 1 1 緒論 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤的重要組成部分，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性、操縱穩(wěn)定性和駕駛舒適性，它對于確保車輛的行駛安全、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要作用。 2 汽車轉(zhuǎn)向時，全部車輪應(yīng)繞一個瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，不應(yīng)有側(cè)滑 。但因結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉，目前該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除在一些轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的農(nóng)用車上使用外已很少被采用。在齒條的一端裝有活塞，并位于動力缸之中，齒條左端與轉(zhuǎn)向橫拉桿相接。 EHPS 是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)起來的，在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了電控裝置，其特點是原來由發(fā)動機帶動的液壓助力泵改由電機驅(qū)動，取代了由發(fā)動機驅(qū)動的方式，節(jié)省了燃油消耗；具有失效保護(hù)系統(tǒng)，電子元件失靈后仍可依靠原轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全工作；低速時轉(zhuǎn)向效果不變，高速時可以自動根據(jù) 車速逐步減小助力，增大路感，提高車輛行使穩(wěn)定性。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是傳統(tǒng) 的 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向電動 的 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的過渡。該指令傳到電機，由電機產(chǎn)生扭矩傳到助力機構(gòu)上去，這里的齒輪機構(gòu)則起到增大扭矩的作用。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤不轉(zhuǎn)向時，電機不工作；需要轉(zhuǎn)向時，電機在控制模塊的作用下開始工作，輸出 相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生助動轉(zhuǎn)向力矩。 貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計 5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要因素之一。 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成 SBW 系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和主控制器 ECU、自動防故障系統(tǒng)以及電源等模塊組成。由于可以實現(xiàn)傳動比的任意設(shè)置，并針對不同的車速，轉(zhuǎn)向狀況進(jìn)行參數(shù)補償，從而提高了汽車的操縱性。 3）汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)包括轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向管柱。高級轎 車和重型載貨汽車為了使轉(zhuǎn)向輕便，多采用這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?？砂聪率接嬎悖? aLR ??m a x0m in s in? () 中型車 的最小轉(zhuǎn)彎半徑一般為 ～ ,這里取 minR =12m. 貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計 9 圖 理想的內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的關(guān)系 操縱輕便型的要求是通過合理地選擇轉(zhuǎn)向系的角傳動比、力傳動比和傳動效率來達(dá)到。 轉(zhuǎn)向盤的尺寸和形狀直接影響轉(zhuǎn)向操縱的輕便性。特別對可翻轉(zhuǎn)駕駛室的平頭車，可將萬向節(jié)布置在駕駛室翻轉(zhuǎn)軸線上，有利于駕駛室的翻轉(zhuǎn)。 布置方便。 變速比結(jié)構(gòu)具有較高的剛度，特別適宜高速車輛車速的提高。轉(zhuǎn)動方向盤時，它便會轉(zhuǎn)動螺栓。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車的行駛安全至關(guān)重要，因此汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零件都稱為保安件。這樣，兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨立的封閉的鋼球 “ 流道 ” 。 前置轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)是在發(fā)動機位置很低或前軸為驅(qū)動軸時 ,轉(zhuǎn)向梯形實在不能布置在轉(zhuǎn)向軸之間 ,才不得不把轉(zhuǎn)向梯形放在前軸之前 。式中 2P 為轉(zhuǎn)向器中的摩擦功率； 3P 為轉(zhuǎn)向搖臂軸上的功率。轉(zhuǎn)向搖臂軸軸承的形式對效率也有影響，用滾針軸承比用滑動軸承可使正或逆效率提高約 10%。屬于可逆式的有齒輪齒條式和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。受 ?? 增大的影響，0? 不宜取得過大。 作用在方向盤上的手力 hF 可用下式表示 swhh DMF 2? （ ） 式中， hM 為作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩 ； SWD 為轉(zhuǎn)向盤直徑。由此可見，研究轉(zhuǎn)向系的傳動比特性，只需研究轉(zhuǎn)向器的角傳動比 ?i 及其變化規(guī)律即可。對商用車 , wi 在 2332 內(nèi)選取 . 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙 轉(zhuǎn)向器傳動副傳動間隙特性 傳動間隙是指各種轉(zhuǎn)向器中傳動副之間的間隙 .該間隙隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角 的大小不同而改變 ,這種變化關(guān)系稱為轉(zhuǎn)向器傳動副 傳動間隙特性 .(圖 ) 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 研究該特性的意義在于 ,它與直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向器的使用壽命相關(guān) . 傳動副的傳動間隙在轉(zhuǎn)向盤處于中間及其附近位置時要極小 ,最好無間隙 .若轉(zhuǎn)向器傳動副存在傳動間隙 ,一旦轉(zhuǎn)向輪受到側(cè)向力作用 ,車輪將偏離原行駛位置 ,使汽車失去穩(wěn)定 . 傳動副在中間及其附近位置因使用頻繁 ,磨損速度要比兩端快 .在中間附近位置因磨損造成的間隙過大時 ,必須經(jīng)調(diào)整消除該處間隙 . 為此 ,傳動副傳動間隙我應(yīng)當(dāng)設(shè)計成圖 . 圖 轉(zhuǎn)向器傳動副傳動間隙特性 圖中曲線 1 表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的 間隙變化特性 ,曲線 2 表明使用并磨損后的間隙變化特性 ,并且在中間位置處已出現(xiàn)較大間隙 ,曲線 3表明調(diào)整后并消除中間位置處間隙的轉(zhuǎn)向器傳動間隙變化特性 . 如何獲得傳動間隙特性 齒扇通常有 5個齒，它與搖臂軸為一體。 圖 為獲得變化的齒側(cè)間隙齒扇的加工原理和計算簡圖 圖 用于選擇偏心 n的線圖 當(dāng) ? ， wr 確定后，根據(jù)上式可繪制如圖 ，用于選擇適當(dāng)?shù)?n 值，以便使齒條、齒扇傳動副兩端齒嚙合時，齒側(cè)間隙 s? 能夠適應(yīng)消除中間齒最大磨損量所形成的間隙的需要。 30′ 27176。 每個環(huán)路中的鋼球數(shù)可用下式計算： dDWd DWn ??? ?? 0c o s （ ） 式中， D為鋼球中心距； W 為一個環(huán)路中的鋼球工作圈數(shù)； n 為不包括環(huán)流導(dǎo)管中的鋼球數(shù)； 0? 為螺線導(dǎo)程角， 0? =8176。 ,以使軸向力與徑向力分配均勻。一個環(huán)路的工作鋼球圈數(shù)的選取見（表 ）。螺桿與螺母的螺旋滾道為單頭 (單螺旋線 )的，且具有不變的螺距。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件的強度計算 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 為了進(jìn)行強度計算，首先要確定其計算載荷。 2R —— 螺桿與螺母滾道截面的圓弧半徑 : mmdR ???? ； d —— 鋼球直徑； mmd ? ； A/B=,此， K取 E—— 材料彈性模量， ? ； N—— 每個鋼球與螺桿滾道之間的正壓力； ?? c o ss in 0?? nl RFN h ； hF —— 轉(zhuǎn)向盤圓周力； NFh ? ； R —— 轉(zhuǎn)向盤輪緣半徑； mmDR SW 1 224 2 52 ??? ； 0? —— 螺桿螺線導(dǎo)程角； ??80? ； ? —— 鋼球與滾道間的接觸角； ??45