【正文】 感謝我身邊的 同學(xué)們 ，因?yàn)橛心銈兊膸椭业脑O(shè)計(jì)得以順利完成。 這次畢業(yè) 論文能夠得以順利 完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué) 。 根據(jù)現(xiàn)行的汽車參數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本論文借用 BJ2020 汽車相關(guān)參數(shù)完成了初步的設(shè)計(jì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)初衷。 總結(jié) 結(jié)合《汽車設(shè)計(jì)》和其他相關(guān)書籍中關(guān)于轉(zhuǎn)向器的理論知識(shí)來設(shè)計(jì)此轉(zhuǎn)向器的其他相關(guān)參數(shù)，使設(shè)計(jì)出的轉(zhuǎn)向器符合其基本的 要求 。 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 RM 及材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限 0? 由下式確定： 3016?? RkMd? （ 124） 式中， k —— 安全系數(shù)，根據(jù)使用條件可取 ～ ，取 k 為 。 圖 29 動(dòng)載系數(shù) KV 齒間載荷分配系數(shù) KHα由下表可知選擇 KHα=。 校核 齒的彎曲應(yīng)力 w? 齒扇齒的彎曲應(yīng)力為26BsFhw ??，許用彎曲應(yīng)力為 ? ? MPaw 540?? 式中， F 為作用在齒扇上的圓周力 h 為齒扇的齒高 B 為齒扇的齒寬 s 為基圓齒厚 齒扇嚙合半徑 mmmzr 262/1342/ ???? ； mmhhh a ????? ；mmms ?? ? ； B 為 mm28 NrMF R a x ??? MP aMP aBsFhw 22 ??? ????? 由此可知 滿足要求。取 ???a mm，所以 ?? ??pi 17 輪胎與地面之間的轉(zhuǎn)向阻力 WF 和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力 RM 有如下關(guān)系 NaMF RW 5046m a x ??? 再根據(jù)hWp FFi 2? 可求出作用在方向盤上的手力 NiFF pWh ???? 校核 鋼球與滾道間的接觸應(yīng)力 j? ? ?jj R REFK ?? ??? 3 222223r)( )r( （ 121） 式中 K—— 系數(shù)，根據(jù) A／ B 查表 （ 35） 求得，其中 A／ B用下式計(jì)算： ? ?? ? 2/)/1(/1 2RrA ?? ； ? ? ? ?? ? 2//1/1 1RrB ?? （ 122） 2R —— 滾道截面半徑； mmR ? ； R1為螺桿外徑； r —— 鋼球半徑 ； ? ； A/B= 取 ， 因此 ,K取 表 35 系數(shù) K 與 A/B 的關(guān)系 A/B ? ? K ? ? E —— 材料彈性模量， ? ； 3F —— 每個(gè)鋼球與螺桿滾道之間的正壓力； 圖 28螺桿受力 簡(jiǎn)圖 ?? c osc os 023 ?? n FF 18 2 tanFF ?? Nl RFF ??? F —— 螺桿上面的切向力 hF —— 轉(zhuǎn)向盤圓周力； NFh ? ； R —— 轉(zhuǎn)向盤輪緣半徑； mmDR SW 21524302 ???； 0? —— 螺桿螺線導(dǎo)程角； ?? ? ； ? —— 鋼球與滾道間的接觸角； ??45? ； n —— 參與工作的鋼球數(shù)； ?n ； l —— 鋼球接觸點(diǎn)至螺桿中心線之距離。 因此用 足夠精確的半經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算汽車在瀝青路面上行駛時(shí)轉(zhuǎn)向器的輸出力矩。要 驗(yàn)算轉(zhuǎn)向系零件的強(qiáng)度，需首先確定作用在各零件上的力。 整圓齒數(shù)為 z=13 齒扇齒數(shù)為 z=5 變位系數(shù) x1= 頂系系數(shù) c= 16 分度圓直徑 d=mz=4?13=52mm 分度圓齒厚 S= =?4/2= 齒頂高 ha= x1m=?4= 齒根高 hf=( x1+c) ?m=(+)?4= 齒頂圓直徑 da=d+2ha=52+2?= 由于齒扇的齒頂圓直徑 da=500mm，可采用鍛造毛坯。進(jìn)行變厚齒扇計(jì)算之前，必須確定的參數(shù)有：變厚齒扇的模數(shù) m=4；法向壓力角 0? ，一般在20176。為此可在齒扇的切齒過程中使毛坯繞工藝中心 1O 轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 （ 25） 所示， 1O 相對(duì)于搖臂軸的中心 O 有距離為 n 的偏心。由于轉(zhuǎn)向器經(jīng)常處于中間位置工作，因此齒扇與齒條的中間齒磨損最厲害。但為 了安全 ，在有效工作長(zhǎng)度 L之外的兩端各增加 圈滾道寬 度。 e不容易過大，否則鋼球流經(jīng)導(dǎo)管時(shí)球心偏離導(dǎo)管中心線的距離增大，并使流動(dòng)阻力增大。轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器左置時(shí)轉(zhuǎn)向螺桿為左旋，右置時(shí)為右旋。為了形成螺母上的循環(huán)軌道，在螺母上為上表面需鉆孔與螺母的螺旋滾道打通以形成一個(gè)環(huán)路滾道的兩個(gè)導(dǎo)孔，并分別插入鋼球?qū)Ч艿膬啥藢?dǎo)管。取 W=。聯(lián)立式（ 115），式（ 116）得PPr??? 2?，將 ? 對(duì) p? 求導(dǎo)得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比 ?i 為 Pri ?? 2? (117) 又 2/r mz? 根據(jù)表 （ 33） 有 13?z ； 262/1342/r ???? mz mm 轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比 2622 ???? ??? P ri 由式 (217)可知，螺距 P影響轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的值，在螺距不變的條件下， 鋼球直徑 d越大，圖（ 26）中的尺寸 b越小，要求 ????? —dPb ， 滿足要求 。由 表（ 34）得： P 取 導(dǎo)程角 0? = 5176。 ? 角多取為 45176。 （ 3） 滾道截面 當(dāng)螺桿和螺母各由兩條圓弧組成，形成四段圓弧滾道截面時(shí)，如 圖 (24)，鋼球和滾道又四點(diǎn)接觸，傳動(dòng)時(shí)軸向間隙最小，可滿足轉(zhuǎn)向盤自由行程小的要求。取 d= mm。 30′ 7176。 ] 33 35 最大裝載質(zhì)量 [kg] 425 整車裝備質(zhì)量 [kg] 1560 1520 前橋軸荷 [整車裝備質(zhì)量時(shí) ][kg] 757 780 后橋軸荷 [整車裝備質(zhì)量時(shí) ][kg] 803 740 最大總質(zhì)量 [kg] 1990 1945 最大拖掛質(zhì)量 [掛車和貨物 ][kg] 800 ? ? ? 表 32 乘用車 循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的齒扇齒模數(shù) 齒扇齒模數(shù)/mm 發(fā)動(dòng)機(jī)排量/ml 500 1000～ 1800 1600 ～2021 2021 2021 轎車前軸負(fù)荷 /N 3500～ 8000 4700～ 7350 7000 ～9000 8300 ～11000 10000 ～11000 10 表 33 循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的主要參數(shù) 齒扇模數(shù) /mm 搖臂軸直徑 /mm 22 26 30 32 32 35 38 40 42 45 鋼球中心距 /mm 20 23 25 25 28 30 35 40 螺桿外徑 /mm 20 23 25 28 29 34 38 鋼球直徑 /mm 螺距 /mm 工作圈數(shù) 環(huán)流行數(shù) 2 螺母長(zhǎng)度 /mm 41 45 52 46 47 58 56 59 62 72 78 80 82 齒扇齒數(shù) 3 5 5 齒扇整圓齒數(shù) 12 13 13 13 14 15 齒扇壓力角 22176。 主要尺寸參數(shù)的選擇 BJ2020 前軸載荷根據(jù)表（ 31）取得為 780kg，再根據(jù)表（ 32）選擇齒扇模數(shù)為 4。角傳動(dòng)比增加后，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角速度對(duì)轉(zhuǎn)向盤角速度的影響應(yīng)變得遲鈍，使轉(zhuǎn)向操縱時(shí)間增長(zhǎng)，汽車轉(zhuǎn)向靈敏性降低，所以“輕”和“靈”構(gòu)成 一對(duì)矛盾。由此可見，研究轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比特性，只需研究轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比 ?i 及其變化規(guī)律即可。本次設(shè)計(jì)用原有車型的數(shù)據(jù)。 作用在方向盤上的手力 hF 可用下式表示 swhh DMF 2? （ 110） 8 式中， hM 為作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩； SWD 為轉(zhuǎn)向盤直徑。它又由轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比 ?i 和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比 ?i? 所組成，即 ??? iii ??0 。受 ?? 增大的影響， 0?不宜取得過大。 不可逆式轉(zhuǎn)向器，是指車輪受到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器。它能保證轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤自動(dòng)回正。之間； ? 為摩擦角， farctan?? ；f 為摩擦因數(shù)。如蝸桿滾輪式轉(zhuǎn) 向器的滾輪與支持軸之間的軸承可以選用滾針軸承、圓錐滾子軸的轉(zhuǎn)向器效率，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別為 70%和 75%。 影響轉(zhuǎn)向器正效率的因素有：轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、參數(shù)和制造質(zhì)量等。 6 第三章 轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向器的效率 功率 1P 從轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出所求得的效率稱之為正效率，用符號(hào) ?? 表示，121 /)( PPP ???? ；反之則稱為逆效率，用符號(hào) ?? 表示， 323 /)( PPP ???? 。轉(zhuǎn)向螺母 上 有兩