【正文】
ing campaign coordinated analysis、桿與球銷轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂由中碳鋼或中碳合金鋼如35Cr,40,40Cr和40CrNi用模鍛加工制成。多采用沿其長度變化尺寸的橢圓形截面以合理地利用材料和提高其強度與剛度。轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向搖臂軸用三角花鍵聯(lián)接,且花鍵軸與花鍵孔具有一定的錐度以得到無隙配合,裝配時花鍵軸與孔應(yīng)按標記對中以保證轉(zhuǎn)向搖臂的正確安裝位置。轉(zhuǎn)向搖臂的長度與轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的布置及傳動比等因素有關(guān),一般在初選時對小型汽車可取100~150mm,我的設(shè)計尺寸為140mm。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的桿件應(yīng)選用剛性好、質(zhì)量小的30或35號鋼的無縫鋼管制造,其沿長度方向的外形可根據(jù)總布置的需要確定。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的各元件間采用球形鉸接.球形鉸接的主要特點是能夠消除由于鉸接處的表而磨損而產(chǎn)生的間隙,也能滿足兩鉸接件間復(fù)雜的相對運動。在現(xiàn)代球形鉸接的結(jié)構(gòu)中均是用彈簧將球頭與襯墊壓緊。彈簧沿拉桿軸線壓緊的結(jié)構(gòu)制造容易,常為中、重型載貨汽車所采用。但這種結(jié)構(gòu)有明顯的缺點,即彈簧的壓緊力必須顯著地大于汽車在最壞的行駛條件下作用于拉桿上的軸向力,這對于球頭和襯墊的壽命也有不利的影響。彈簧沿球銷軸線壓緊的結(jié)構(gòu)無上述缺點。在這種結(jié)構(gòu)中彈簧的彈性壓緊力必須顯著地大于由于車輪通過不平路面而產(chǎn)生的作用于拉桿的最大垂向慣性力。以免在球形鉸接處出現(xiàn)間隙。整體式轉(zhuǎn)向橫拉桿兩端和分段式橫拉桿左右邊桿外端的球形鉸接應(yīng)作為單獨組件,組裝好后以其殼體上的螺紋旋到桿的端部。以使桿長可調(diào)以便用于調(diào)節(jié)前束。其他桿端的球形鉸接,其外殼應(yīng)與桿件制成一個整體。球頭與襯墊需潤滑,并應(yīng)采用有效結(jié)構(gòu)措施保持住潤滑材料及防止灰塵污物進入。球銷與襯墊均采用低碳合金鋼如12CrNi3A,18MnTi,或20CrN制造,工作表面經(jīng)滲碳淬火處理,~,表面硬度HRC 56~63。允許采用中碳鋼40或45制造并經(jīng)高頻淬火處理,球銷的過渡圓角處則用滾壓工藝增強。球形鉸接的殼體則用鋼35或40制造。為了提高球頭和襯墊工作表面的耐磨性,可采用等離子或氣體等離子金屬噴鍍工藝;對于轎車亦可采用耐磨性好的工程塑料制造襯墊。后者在制造過程中可滲入專門的成分(例如尼龍——二硫化鉬),對這類襯墊則可免去潤滑。 轉(zhuǎn)向搖臂/mm140轉(zhuǎn)向縱拉桿/mm240轉(zhuǎn)向節(jié)臂/mm140轉(zhuǎn)向梯形臂/mm200轉(zhuǎn)向橫拉桿/mm600轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構(gòu),在汽車轉(zhuǎn)向行駛時,保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。本次設(shè)計,所選用的轉(zhuǎn)向器為適用于各種車型的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,對于已知的汽車數(shù)據(jù)如軸距,整備質(zhì)量等參數(shù),計算轉(zhuǎn)向系所需要的相關(guān)數(shù)據(jù),并且對其進行了強度校核的分析。同時還進行了,轉(zhuǎn)向器的正,逆效率計算,轉(zhuǎn)向系傳動比,力傳動比,角傳動比等計算。動力缸的設(shè)計計算以及常流式滑閥的設(shè)計計算。其計算結(jié)果符合設(shè)計要求,并且滿足強度條件。但由于經(jīng)驗較少,所選用的桿件長度,均按同類車型尺寸選取,難免有不當之處,需要今后在實踐自中總結(jié)經(jīng)驗。致謝短短的半個學期畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,我的大學生活也即將畫上了圓滿的句號。在這次設(shè)計過程中得到了許多老師的熱心指導,尤其是劉克銘老師在百忙之中多次給與指導,在此表示衷心的謝意!通過這次畢業(yè)設(shè)計,使自己更加清醒地認識到知識的無窮無盡以及自己所學的微小。在實習中學到了許多書上所沒有的東西,知識面得到了極大的擴展和豐富,特別是一些與實際聯(lián)系密切的問題,如怎樣設(shè)計更能滿足操作人員的需要和具體工作環(huán)境的要求,還有設(shè)計的產(chǎn)品是否有一定的社會需求,通過這些,使我的專業(yè)知識更加堅實。畢業(yè)設(shè)計是對我們大學四年所學知識的一次總結(jié),同時也是對我們各種能力的一次考驗。設(shè)計過程中通過初步嘗試、發(fā)現(xiàn)問題、尋找解決方法、確定方案的步驟,逐漸培養(yǎng)了我們獨立思考問題的能力和創(chuàng)新能力,同時也是我們更加熟悉了一些基本的機械設(shè)計知識。本次設(shè)計幾乎運用了我們所學的全部機械課程,內(nèi)容涉及到機械設(shè)計、機械材料、力學、液壓傳動、機械圖學等知識,以及一些生產(chǎn)實際方面的知識。通過設(shè)計鞏固了理論知識,接觸了實際經(jīng)驗,最令我印象深刻的就是,為了取得有關(guān)桿件的長度,我自己來到修車場,向一些資深的師父尋求答案,提高了設(shè)計能力和查閱文獻的能力,為今后工作最后一次在學校充電。在我結(jié)束畢業(yè)設(shè)計的同時,也結(jié)束了我的大學生活。這意味著我進入了人生新的起點,我會用我在學校所學到的知識在嶄新的生活中不斷進取,發(fā)奮圖強。用我的事業(yè)成就來報答學校和老師對我的栽培,回報社會對我的關(guān)愛! 參考文獻[1]高連興 史巖 :中國工業(yè)出版社,2000[2] Badawy A, Bolourchi F, Gaut S E. SteerTM System Redefines Steering Technology .Automotive Engineer[J]. 1997, 105(9) :1518 .[3],1997[4](加)唐諾里斯,(美)杰克爾賈維克著;李卓森[等]譯. 懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng). 吉林科學技術(shù)出版社 / [5]:機械工業(yè)出版社,2002[6]:人民交通出版社,2001[7]清華大學 :機械工業(yè)出版社,1998[8]肖盛云 :重慶大學出版社,1997[9]鐘建國 廖耘 :中南大學出版社,2002[10],1980[11]〔德〕:機械工業(yè)出版社,1980[12](第二版).,1995附錄A譯文 隨著汽車電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對汽車轉(zhuǎn)向操縱性能的要求也日益提高。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向(Hydraulic Power Steering ,簡稱HPS) 、電控液壓助力轉(zhuǎn)向( Elect ric Hydraulic PowerSteering , 簡稱EHPS) , 發(fā)展到電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Elect ric Power Steering ,簡稱EPS) ,最終還將過渡到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steer By Wire ,簡稱SBW)。機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源,其中所有傳力件都是機械的,汽車的轉(zhuǎn)向運動是由駕駛員操縱方向盤,通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實現(xiàn)的。機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機械3大部分組成。通常根據(jù)機械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為:齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。應(yīng)用最廣的兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時) 。在循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中,輸入轉(zhuǎn)向圈與輸出的轉(zhuǎn)向搖臂擺角是成正比的。在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中,輸入轉(zhuǎn)向圈數(shù)與輸出的齒條位移是成正比的。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于是滾動摩擦形式,因而正傳動效率很高,操作方便且使用壽命長,而且承載能力強,故廣泛應(yīng)用于載貨汽車上。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器與循環(huán)球式相比,最大特點是剛性大,結(jié)構(gòu)緊湊重量輕,且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤,所以具有對路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點,但同時也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象,且其承載效率相對較弱,故主要應(yīng)用于小汽車及輕型貨車上,目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。隨著車輛載重的增加以及人們對車輛操縱性能要求的提高,簡單的機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需要,動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運而生,它能在駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤的同時提供助力,動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2 種。其中液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目前使用最為廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在機械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了液壓系統(tǒng),包括液壓泵、V 形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。它借助于汽車發(fā)動機的動力驅(qū)動液壓泵、空氣壓縮機和發(fā)電機等,以液力、氣力或電力增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量,使駕駛員可以輕便靈活地操縱汽車轉(zhuǎn)向,減輕了勞動強度,提高了行駛安全性。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)有了大約半個世紀的歷史,可以說是一種較為完善的系統(tǒng),由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。它由液壓泵作為動力源,經(jīng)油管道控制閥向動力液壓缸供油,通過活塞桿帶動轉(zhuǎn)向機構(gòu)動作,可通過改變缸徑及油壓的大小來改變助力的大小,由此達到轉(zhuǎn)向助力的作用。傳統(tǒng)液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般按液流的形式可以分為:常流式和常壓式2 種類型,也可根據(jù)控制閥形式分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式。隨著液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的日益普及,人們對操作時的輕便性和路感的要求也日益提高,然而液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)卻存在許多的缺點: ①由于其本身的結(jié)構(gòu)決定了其無法保證車輛在任何工況下轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時,都有較理想的操縱穩(wěn)定性,即無法同時保證低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的操縱穩(wěn)定性。 ②汽車的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛技術(shù)的影響嚴重。 ③轉(zhuǎn)向傳動比固定,使汽車轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車速、側(cè)向加速度等變化而變化,駕駛員必須提前針對汽車轉(zhuǎn)向特性幅值和相位的變化進行一定的操作補償,從而控制汽車按其意愿行駛。這樣增加了駕駛員的操縱負擔,也使汽車轉(zhuǎn)向行駛中存在不安全隱患。而此后出現(xiàn)了電控液壓助力系統(tǒng),它在傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加速度傳感器,使汽車能夠隨著車速的變化自動調(diào)節(jié)操縱力的大小,在一定程度上緩和了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的問題。目前我國生產(chǎn)的商用車和轎車上采用的大多是電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),它是比較成熟和應(yīng)用廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。盡管電控液壓助力裝置從一定程度上緩解了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向中輕便性和路感之間的矛盾,然而它還是沒有從根本上解決HPS 系統(tǒng)存在的不足,隨著汽車微電子技術(shù)的發(fā)展,汽車燃油節(jié)能的要求以及全球性倡導環(huán)保,其在布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面的不足已越來越明顯,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向著電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向,其工作原理是:EPS 系統(tǒng)的ECU 對來自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器的信號進行分析處理后,控制電機產(chǎn)生適當?shù)闹D(zhuǎn)矩,協(xié)助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作。近幾年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,大幅度降低EPS的成本已成為可能,日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司、美國的Delphi 汽車系統(tǒng)公司、TRW公司及德國的ZF 公司都相繼研制出EPS。Mercedes2Benz 和Siemens Automotive 兩大公司共同投資6500萬英鎊用于開發(fā)EPS ,目標是到2002 年裝車,年產(chǎn)300 萬套,成為全球EPS 制造商。到目前為止,EPS 系統(tǒng)在輕微型轎車、廂式車上得到廣泛的應(yīng)用,并且每年以300 萬臺的速度發(fā)展。Steering is the term applied to the collection of ponents, linkages, etc. which allow for a vessel ( ship , boat ) or vehicle ( car ) to follow the desired ,適用于采集部件,聯(lián)系等,其中允許一艘(艦船)或汽車(轎車)按照預(yù)期的方向行駛. An exception is the case of rail transport by which rail tracks bined together with railroad switches provide the steering 。Many modern cars use steering mechanisms, where the steering wheel turns the pinion gear。 the pinion moves the rack, which is a sort of linear gear which meshes with the pinion, from side to ,在方向盤末端有轉(zhuǎn)動齒輪。該齒輪帶動齒條移動,它是一種線性的齒輪緊密配合,從一邊到一邊。這種運動把轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)向橫拉桿和一種叫做轉(zhuǎn)向節(jié)臂的短形臂傳遞給轉(zhuǎn)向輪的主銷。mechanism, which is still found on trucks and utility ,而這種轉(zhuǎn)向器仍然應(yīng)用在卡車和多用途車輛。This is a variation on the older and thus steers the ,該轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)動大螺絲(蝸輪),它與一個齒扇齒輪嚙合,當蝸輪轉(zhuǎn)動時,齒扇也隨之轉(zhuǎn)動,一個安裝在齒扇軸上且與轉(zhuǎn)向聯(lián)動有關(guān)的搖臂帶動轉(zhuǎn)向節(jié)臂 ,從而使車輪轉(zhuǎn)動. The recirculating ball version of this apparatus reduces the considerable friction by placing large ball bearings between the teeth of the worm and those of the screw。 at either end of the apparatus the balls exit from between the two pieces into a channel internal to the box which connects them with the other end of the apparatus, thus they are recirculated.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器通過安裝滾珠減少螺母和螺桿之間的摩擦。兩根導管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨立的封閉的鋼球“流到”。The rack and pinion design has the advantages of a large degree of feedback and direct steering feel。 it also does not normally have any , or 路感。它也通常不會有任何反彈,或呆滯。A disadvantage is that it is not adjustable, so that when it does wear and develop lash, the only cure is ,它是不可調(diào)的,因此當它磨損唯一的解決辦法更