【正文】 根據(jù)梯形機(jī)構(gòu)幾何關(guān)系,K=n+2mcosγ可計(jì)算出橫拉桿長(zhǎng)度n：n=K2mcosγ=16552200cos68176。與整體式轉(zhuǎn)向梯形相比較，其桿系、球頭多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，前束調(diào)整困難。在轉(zhuǎn)向時(shí)要保證汽車能以某一個(gè)轉(zhuǎn)彎半徑行駛，需要保證內(nèi)、外輪偏轉(zhuǎn)角θi、θ0的關(guān)系正確。當(dāng)零件磨損以至于自由行程超過25176。 轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性曲線圖對(duì)于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的靈敏度，希望轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向節(jié)能夠同步運(yùn)動(dòng)。mm輪胎選用215/，寬度215mm，所以，a=215=86 mmFw=Mra=42894986=4988N取Fh=200 N,則ip=2FwFh=2498886=因此，轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比為iω=2aDswip=286425=20嚙合間隙是指轉(zhuǎn)向器中傳動(dòng)副之間的間隙。汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)是否輕便，是以汽車轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員作用在方向盤上的最大手力Fh和方向盤回轉(zhuǎn)圈數(shù)n衡量的。不考慮其它摩擦損失（如軸承，聯(lián)接副之間的摩擦），逆效率可以計(jì)算得：η=tan（α0ρ）tan（α0）η=轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比i 由轉(zhuǎn)向系力傳動(dòng)比ip和轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比iω組成。以后，逆效率增加速度大于正效率增加速度，所以α0不宜大于5176。即：η+=P1P2/P1 （）正效率越大，轉(zhuǎn)向器在轉(zhuǎn)向時(shí)摩擦損失就越小，轉(zhuǎn)向越輕便。通過電磁閥使油壓隨車速變化而變化，在汽車低速行駛時(shí)更輕便，高速時(shí)也有好的手感。轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間歇反映嚙合特性，它影響汽車直線行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向器壽命。轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比iw等于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角ψ與轉(zhuǎn)向垂臂轉(zhuǎn)角β比值。：轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件容易損壞，轉(zhuǎn)向器不能保證車輪自動(dòng)回正，駕駛員缺乏路面感覺。隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，轉(zhuǎn)向系也得到了大浪淘沙式的發(fā)展，而作為轉(zhuǎn)向系核心的轉(zhuǎn)向器也經(jīng)歷了飛速的發(fā)展。第3章 轉(zhuǎn)向系選取轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的功能是將轉(zhuǎn)向盤上的力傳遞到轉(zhuǎn)向器上。(4)方向盤應(yīng)能平穩(wěn)回位，保證汽車的直線行駛能力。它是利用液壓或者控制電機(jī)等輔助動(dòng)力使轉(zhuǎn)向系時(shí)更加輕便。第2章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成與要求 轉(zhuǎn)向系的組成轉(zhuǎn)向系是改變汽車行駛方向和保持汽車的直線行駛，保證汽車按照駕駛員的意志進(jìn)行轉(zhuǎn)向[2]。(2)在小客車上，日美主要發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，其市場(chǎng)也超過90%；而在西歐則大力發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比重也超過50%，法國(guó)則高達(dá)95%。隨著轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置也發(fā)生了很大變化。電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一系列優(yōu)點(diǎn)都標(biāo)志著其有廣闊的發(fā)展前景[1]。它通過電磁閥控制助力油壓隨車速變化而變化，在汽車低速或急轉(zhuǎn)彎時(shí)轉(zhuǎn)向輕便；在高速行駛時(shí)有較好的手感。因此機(jī)械式轉(zhuǎn)向系在同時(shí)滿足轉(zhuǎn)向輕便性和轉(zhuǎn)向靈敏性的要求是十分有限的，這也制約了機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的發(fā)展。作為汽車關(guān)鍵部位的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到迅猛發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已由純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系向助力式轉(zhuǎn)向系發(fā)展。其中助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)得到了廣泛的使用。它以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為油泵的能量來源，用液壓力增加駕駛員的操縱力。 電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為新一代轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將電子技術(shù)和車輛機(jī)械技術(shù)良好地結(jié)合起來。20世紀(jì)60年代末，德國(guó)的Kasselmann公司也設(shè)計(jì)了類似于TRW公司設(shè)想的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[1]。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器在西歐小客車上獲得較大發(fā)展。目前，電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)在部分車型上得到應(yīng)用，由于價(jià)格較貴主要運(yùn)用在高檔車上，但是技術(shù)還是比較成熟。駕駛員直接操縱的部分叫做轉(zhuǎn)向操縱結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸以及帶萬向節(jié)的傳動(dòng)軸。轉(zhuǎn)向系直接影響著車輛行駛安全性和穩(wěn)定性，根據(jù)轉(zhuǎn)向系的工作特點(diǎn)，對(duì)轉(zhuǎn)向系有以下要求：(1)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的轉(zhuǎn)角應(yīng)保持一定的比例關(guān)系。(7)形成統(tǒng)一的轉(zhuǎn)向中心。由于采用的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，還有扭矩傳感器和轉(zhuǎn)角感應(yīng)裝置。 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的對(duì)比 形式特點(diǎn)齒輪齒條式循環(huán)球式蝸桿滾輪式蝸桿指銷式死銷旋轉(zhuǎn)銷正效率η+高（90%）高（75%85%）低低較高逆效率η高（60%70%）高低較高較高iw可變可變不可變可變可變磨損慢慢慢快慢調(diào)整間隙容易容易困難容易容易工作可靠性可靠可靠可靠較差較差結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單較復(fù)雜制造工藝容易困難容易容易容易制造精度不高高不高雙銷變速比時(shí)要求高用做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向可以可以困難困難困難質(zhì)量輕居中居中單銷輕、雙銷重車輪轉(zhuǎn)角大小小小小循環(huán)球式和齒輪齒條式的傳動(dòng)正效率都高，傳動(dòng)效率能夠達(dá)到80%以上。轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率和可逆程度由轉(zhuǎn)向器的形式、結(jié)構(gòu)以及幾何參數(shù)等決定。要解決這對(duì)矛盾，通常采用可變角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器。為保證中間部位磨損后，調(diào)為無間隙嚙合時(shí)，不發(fā)生卡死現(xiàn)象，要求設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)元件時(shí)，在汽車直線行駛部位為無間隙嚙合，向兩端逐漸增大間歇。具有制造簡(jiǎn)單，響應(yīng)快，性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車中得到了廣泛的運(yùn)用。其與轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系如下：η+=tanα0tan(α0+ρ) （）式中：α0為倒程角，ρ為摩擦角。40′。=ωpωk （）轉(zhuǎn)向輪與地面的轉(zhuǎn)向阻力Fw和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)臂的阻力矩Mr之間的關(guān)系可以下面的公式表示：Fw=Mra （）a——主銷偏移距作用在方向盤的手力Fh可如下表示：Fh=2MhDsw （）Mh——作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩Dsw——轉(zhuǎn)向盤直徑由式（），（）,（）可得到如下關(guān)系: ip=MrDswMha （）忽略摩擦損失，根據(jù)能量守恒定律有：2MrMh=dφdβk=iω0 （）ip=iω0Dsw2a （）由式（），（），（）可得：iω0=2aDswip （）當(dāng)a與Dsw一定時(shí)，iω0與ip成正比變化的關(guān)系。轉(zhuǎn)向阻力矩Mr由于影響因素很多，如前橋負(fù)荷、輪胎尺寸結(jié)構(gòu)以及道路狀況等，并且隨著車速的增加而減小。因?yàn)槠嚧蟛糠謺r(shí)間是做直線行駛，所以轉(zhuǎn)向器在汽車做直線行駛的嚙合部分磨損嚴(yán)重，嚙合間隙會(huì)逐漸變大，影響汽車行駛的穩(wěn)定性。之后才會(huì)需要很大的力來克服從車輪到轉(zhuǎn)向節(jié)的阻力矩而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。根據(jù)轉(zhuǎn)向系的整體設(shè)計(jì)以及客車參數(shù)，可以知道轉(zhuǎn)向輪的最大偏轉(zhuǎn)角βwmax=36176。整體式轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，前束調(diào)整容易；其缺點(diǎn)是一側(cè)轉(zhuǎn)向輪上下跳動(dòng)，會(huì)對(duì)另一側(cè)轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生影響。整體式轉(zhuǎn)向梯形底角度γ可由公式計(jì)算：γ=90176。，畫出實(shí)際特性圖。θ0≤20176。）=≤σ符合強(qiáng)度要求。在瀝青或混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩：TR=f3G13P式中 f——滑動(dòng)摩擦因數(shù)， G1——轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷 （N） P——輪胎氣壓 （MPa） 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力矩 TR=f3G13P==428949 N影響D選取的因素:鋼球中心距D的尺寸直接影響轉(zhuǎn)向器的尺寸，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，D應(yīng)盡可能的小。增加工作鋼球圈數(shù)能降低接觸應(yīng)力，提高承載能力。=30。接觸角的大小影響軸向力與徑向力的分配。齒扇齒的彎曲應(yīng)力σw=6FhBS2≤[σw] ()式中 r——基圓半徑，r=mz2=26, 模數(shù)m=F——作用在齒上的周轉(zhuǎn)力，F(xiàn)max=Mrr=16498N B——齒寬，查表53知，B=25mm S——基圓齒厚，S=πm2= h——齒高，h=m2ha+hc=9mm則可得到σw=6FhBS2=616498925=第7章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向力矩決定了液壓力F的大小，即最大轉(zhuǎn)向阻力矩Mr。液壓助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用的轉(zhuǎn)向油泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵三種。軟管與硬管一樣，其內(nèi)徑由流速確定，外徑有壓力確定。參考文獻(xiàn)[1]周偉東，苗政，.[2]吉林大學(xué)汽車工程系編著，汽車構(gòu)造（第五版）[M]，北京，人民交通出版社，2006.[3]林慕義，張福生主編，車輛底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)，冶金工業(yè)出版社，2007[4]西北工業(yè)大學(xué)編著，機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）[M]，北京，機(jī)械工程出版，1997.[5]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上，下）[S]，機(jī)械工程出版.[6]長(zhǎng)沙理工大學(xué)，交通部 “國(guó)產(chǎn)在用客，貨汽車高速運(yùn)行工況建模及應(yīng)用研究”課題鑒定材料[J]，2002.[7]吉林大學(xué)王望予主編，汽車設(shè)計(jì)（第 4 版）[M]，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[8] 凌風(fēng)，現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定系統(tǒng)綜合機(jī)能剖析及主動(dòng)控制原理(一)，汽車維修技術(shù)，2011年2期.[9] [M].北京：清華大學(xué)出版社，1978.[10]陸正煜,倫景光,[J].汽車工程,1982(2).[11]吉林工業(yè)大學(xué)張洪欣主編，汽車設(shè)計(jì)（第 2 版）[M]，北京，機(jī)械工程出版社，1997.[12]清華大學(xué)余志生主編，汽車?yán)碚摚ǖ?2 版）[M]，北京，機(jī)械工程出版社，1997.[13]konur,jim winkelman,some structure aspects of vehicle dynamics andtheirimplications on of the 34th conference on decision amp。(3)減輕駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力，同時(shí)還應(yīng)有路感，并隨轉(zhuǎn)向阻力增加而增大。[5]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上，下）[S]，機(jī)械工程出版[6]長(zhǎng)沙理工大學(xué)，交通部 “國(guó)產(chǎn)在用客，貨汽車高速運(yùn)行工況建模及應(yīng)用研究”課題鑒定材料[J]，2002。對(duì)于一定的方向盤角速度，轉(zhuǎn)向輪的偏角速度和傳動(dòng)器角傳動(dòng)比成反比。電液助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在液壓助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其特點(diǎn)就是液壓助力泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，取代了由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由德國(guó)寶馬公司和5U公司聯(lián)合開發(fā)，保留了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機(jī)械構(gòu)件。1990年，德國(guó)奔馳公司將其關(guān)于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面的研究應(yīng)用到了概念車F400Carving上。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。屆時(shí)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將會(huì)得到迅猛發(fā)展。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，聯(lián)閥式多用于前橋負(fù)荷50；18t汽車，半分置式多用于前橋負(fù)荷6t以上到超重型汽車。(5)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)能在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)靈活平穩(wěn)地將扭力傳到前輪?！? 收集資料、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告— 總體方案設(shè)計(jì)— 主要技術(shù)參數(shù)的確定、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)— 繪制總裝配圖和零件圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖— 設(shè)計(jì)修改完善— 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書參考文獻(xiàn)：[1]吉林大學(xué)汽車工程系編著，汽車構(gòu)造（第五版）[M]，北京，人民交通出版社，2006。(2)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失靈時(shí)，仍能用機(jī)械系統(tǒng)操縱車輪轉(zhuǎn)向。（2）繪制轉(zhuǎn)向系裝配圖，零件圖。