齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)和計(jì)算-資料下載頁
2025-07-29 17:14本頁面
【正文】 ，見式(5—33)；——鋼球與滾道間的接觸角，見圖5—2。當(dāng)由式(16—34)算得的鋼球工作總?cè)?shù)＞，則應(yīng)采用圈數(shù)及鋼球數(shù)相同的兩個(gè)獨(dú)立的環(huán)路，以使載荷能較均勻地分布于各鋼球并保持較高的傳動(dòng)效率。但鋼球總數(shù) (包括在鋼球?qū)Ч苤械?不應(yīng)超過60個(gè)。否則應(yīng)加大鋼球直徑并重新計(jì)算。徑向間隙(見圖5—1)～。亦可用下式計(jì)算： （5－38）軸向間隙可用下式計(jì)算： （5－39）(1)螺桿在彎扭聯(lián)合作用下的強(qiáng)度計(jì)算螺桿處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，在其危險(xiǎn)斷面上作用著彎矩和轉(zhuǎn)矩，其彎矩M及轉(zhuǎn)矩T分別為： （5－40）＝ （5－41）式中——由式(16—37)決定的力，見圖5—2；——齒條、齒扇嚙合節(jié)點(diǎn)至螺桿中心的距離；——螺桿兩支承軸承間的距離； ——嚙合角；——鋼球中心距； ——螺線導(dǎo)程角；——換算摩擦角；——滾動(dòng)摩擦系數(shù)，＝～；——鋼球與滾道的接觸角。這時(shí)，螺桿的當(dāng)量應(yīng)力為≤ （5－42）式中，——螺桿按其內(nèi)徑計(jì)算的橫截面積、彎曲截面系數(shù)和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)?！S用應(yīng)力，≤——螺桿材料的屈服極限。（3）轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑的確定轉(zhuǎn)向搖臂軸的直徑可根據(jù)轉(zhuǎn)向阻力矩及材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限由下式確定：式中——安全系數(shù)，～；——轉(zhuǎn)向阻力矩，見式（5－13）；——扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限。轉(zhuǎn)向搖臂軸一般采用20CrMnTi、22CrMnMo或20CrNi 3A鋼制造，表面滲碳，～，重型汽車和前軸負(fù)荷大的汽車，～。淬火后表面硬度為HRC58—63。轉(zhuǎn)向器殼體采用球墨鑄鐵QT400—18或可鍛鑄鐵KTH350—10，KTH370—12制造。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副為齒輪與齒條，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置方便，制造容易，但轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比較小，(一般不大于15)，且齒條沿其長(zhǎng)度方向磨損不均勻，故僅廣泛用于微型汽車和轎車上。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)副的主動(dòng)件是一斜齒圓柱小齒輪，它和裝在外殼中的從動(dòng)件——齒條相嚙合，外殼固定在車身或車架上。齒條利用兩個(gè)球接頭直接和兩根分開的左、右橫拉桿相聯(lián)。橫拉桿再經(jīng)球接頭與梯形臂相接。為了轉(zhuǎn)向輕便，主動(dòng)小齒輪的直徑應(yīng)盡量小。通常，這類轉(zhuǎn)向器的齒輪模數(shù)多在2～3mm范圍內(nèi)，壓力角為20176。，主動(dòng)小齒輪有5～8個(gè)齒，螺旋角為9176?！?5176。根據(jù)小齒輪螺旋角和齒條傾斜角的大小和方向的不同，可以構(gòu)成不同的傳動(dòng)方案。圖5—7齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的布置方案當(dāng)左旋小齒輪與右傾齒條相嚙合且齒輪螺旋角與齒條傾斜角相等時(shí)，則軸交角=0176。，如圖5－7(a)所示；若＞，則，如圖5－7(b)所示；若＜，則為負(fù)值，表示在齒條軸線的另一側(cè)，如圖5－7(c)所示；當(dāng)左旋小齒輪與左傾齒條或右旋小齒輪與右傾齒條相嚙合時(shí)，則不管這些角度的大小如何，其軸交角均為，如圖5－7(d)所示。應(yīng)根據(jù)整車布置的需要并考慮轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比及效率等來選擇這些角度的大小和方向。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比 （5－44）式中——梯形臂長(zhǎng)度，mm；一—主動(dòng)小齒輪的節(jié)圓半徑，mm； ——齒輪與齒條的軸交角，見圖5－7，多在0176?！?0176。范圍內(nèi)選擇。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的正效率可達(dá)70％～80％。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主動(dòng)小齒輪可采用低碳合金鋼如20MnCr20MnCr4或 15CrNi6(德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 17210)制造并經(jīng)滲碳淬火；齒條可采用中碳鋼或中碳合金鋼如45號(hào)鋼或41Cr4鋼(德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 17200)制造并經(jīng)高頻淬火，表面硬度均應(yīng)在HRC 56以上。殼體常用鋁合金壓鑄
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