【正文】 基于以上調(diào)查和轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器將是以后轉(zhuǎn)向器的發(fā)展的趨勢和潮流。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點：效率高，操縱輕便，有一條平滑的操縱力特性曲線，布置方便，特別適合大、中型車輛和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號；逆效率高、回位好，與液壓助力裝置的動作配合得好。德國ZF公司也作為一個大型轉(zhuǎn)向器專業(yè)廠著稱于世。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展?；竟ぷ髟硎?：當駕駛者轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，安裝在轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器便將轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)化為電信號并傳送至微處理器，微處理器根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號并結(jié)合車速等其他車輛運行參數(shù)，按照事先在程序中設(shè)定的處理方法得出助力電動機助力的方向和助力的大小。電子控制裝置可根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)向速率、車速等汽車運行參數(shù)，改變液壓系統(tǒng)助力油壓的大小，從而實現(xiàn)在不同車速下，助力特性的改變。該液壓系統(tǒng)一般與發(fā)動機相連，當發(fā)動機啟動的時候，一部分發(fā)動機能量提供汽車前進的動能，另外一部分則為液壓系統(tǒng)提供動力。關(guān)鍵詞：汽車 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條 強度The designe of light vehicle vergence implementsAbstract The vergence implement design is used for light automobile originally time. Effect that the thesis is first to vergence, the population function basically, posing , demanding system has carried out analysis. The characteristic has carried out analysis on space location and structure changing to a department at the same time , simple summary changing to transmissionmechanism. Have ascertained the structure changing to an implement and have arranged a form, have analysed the characteristic and drive efficiency changing to the implement fallingin drive. And the project consults some light automobile of money vergence implement parameters according to the automobile , design that to changing to an implement be in progress, the flank of a tooth to gear wheel rack contacts the intensity and the curved intensity of dedendum carrying out the core of school , makes use of the AUTOCAD software to draw assembling picture and part picture at the same time.Key words： Automotive Steering System Steering Gear Gear and Rack Strength 1 前言轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行使方向的機構(gòu)，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)。根據(jù)汽車工程參考某款輕型汽車的轉(zhuǎn)向器的參數(shù)，對轉(zhuǎn)向器進行設(shè)計，并對齒輪齒條的齒面接觸強度和齒根彎曲強度進行校核，同時利用AUTOCAD軟件繪制裝配圖和零件圖。液壓助力系統(tǒng)HPS（Hydraulic Power Steering）是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個液壓系統(tǒng)而成。電控液壓助力轉(zhuǎn)向也是在傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它們的區(qū)別是，電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了電子控制裝置。電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)矩傳感器、微處理器、電動機等組成。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在日本“精工”(NSK)公司的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器就以成本低、質(zhì)量好、產(chǎn)量大，逐步占領(lǐng)日本市場，并向全世界銷售它的產(chǎn)品。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較??；傳動效率高達90%；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動消除間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積小；制造成本低。轉(zhuǎn)向角傳動比不宜低于1516；也不宜過大，通常以轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)和轉(zhuǎn)向輕便性來確定。5） 轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤應(yīng)有使駕駛員在車禍中避免或減輕傷害的防傷機構(gòu)。對于采用齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向系來說，轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的協(xié)調(diào)關(guān)系是通過合理選擇小齒輪與齒條的參數(shù)、合理布置小齒輪與齒條的相對位置來實現(xiàn)的，而且前置轉(zhuǎn)向梯形和后置轉(zhuǎn)向梯形恰恰相反。據(jù)此，按汽車設(shè)計[1]： (21) ——轉(zhuǎn)向輪外輪轉(zhuǎn)角a ——主銷偏移距，該值一般取10—30mm, 設(shè)計取20mm L ——汽車軸距圖26可以得到外輪最大轉(zhuǎn)角： 根據(jù)參考車理論轉(zhuǎn)角查得對應(yīng)的最大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角，其綜合轉(zhuǎn)角為。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的正效率隨著輸入力矩的增大而增大，在40%輸入力時一般即可大于70%，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)的摩擦力和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自由間隙有關(guān)。）轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向拉桿端接頭球頭在一個垂直于主銷軸的平面上作圓周運動，運動中心為此平面于主銷軸的交點，拉桿球頭中心與此圓心的連線就是實際的轉(zhuǎn)向梯形臂。 圖24實際測量值與模擬分析值間存在差異是十分正常的，測量工況的不同得到的結(jié)果也不盡相同。圖25轉(zhuǎn)向梯形斷開點的位置（即轉(zhuǎn)向橫拉桿的球頭中心）需要與懸架系統(tǒng)進行校核后才能確定，要盡量避免轉(zhuǎn)向與跳動時與懸架的干涉。而且還會使左右拉桿軸線與轉(zhuǎn)向器齒條軸線間的夾角不同，從而使拉桿作用在齒條軸線方向的力左右不相等，此時駕駛者必須在方向盤上施加作用力，否則汽車不能保持穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài)。而采用兩側(cè)輸出方案時，容易與懸架系統(tǒng)導向機構(gòu)產(chǎn)生運動干涉。當齒數(shù)為無窮時，齒輪的基圓直徑也為無窮大，根據(jù)漸開線的形成過程可知，此時漸開線就變成了直線。通常小齒輪與齒條齒廓都采用相同的模數(shù)與壓力角，漸開線齒輪嚙合傳動的條件為嚙合部位兩齒廓基節(jié)相等，即 (31) (32) (33)式中，Pb1—小齒輪的基節(jié)；Pb2—齒條的基節(jié)；m1—小齒輪模數(shù)；m2—齒條模數(shù)；α10—小齒輪節(jié)圓壓力角；α20—齒條節(jié)線壓力角可以知道，齒輪與齒條嚙合傳動時，齒輪的節(jié)圓始終與其分度圓重合。z 但是如果負載的方向與齒條軸線方向重合時，有可能使轉(zhuǎn)向器的內(nèi)摩擦功率增大，是轉(zhuǎn)向器的效率下降。對于齒條與托座 = = （315）式中，取f=。z齒條選用45鋼制造，而主動小齒輪選用20CrMo材料制造，為減輕質(zhì)量殼體用鋁合金壓鑄。各力的大小為： Ft = 2T/d （416） Fr = Ft*tg/ cosβ1 （417） Fx = Ft*tgβ1 （418） Fn = Ft/(cos*cosβ1) （419） ——齒輪軸分度圓螺旋角 （由表1查得）——法面壓力角 （由表1查得）齒輪軸受到的切向力：Ft = 2T/d = N （420）T——作用在輸入軸上的扭矩，T 取20Nm 。齒輪的計算載荷為了便于分析計算，通常取沿齒面接觸線單位長度上所受的載荷進行計算。當齒輪在齒頂處嚙合時，處于雙對齒嚙合區(qū)，此時彎矩的力臂最大，但力并不是最大，因此彎矩不是最大。根據(jù)該車型對于市場的定位及對制造成本的考慮，同時參考同類車型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，將該車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計為一款機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，且轉(zhuǎn)向器設(shè)計為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。很容易忽視一些生產(chǎn)中值得注意的問題和要