【正文】 感謝機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的所有同學(xué)，在大學(xué)四年給我了那么多的幫助與鼓勵，在我不開心的時候，總能讓我開心起來。從開始選題到中期修正，再到最終定稿，許靜老師給我提供了許多寶貴建議。應(yīng)用AUTO CAD工程制圖軟件繪制了詳細(xì)和準(zhǔn)確的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器圖形；分析計算并選取了循環(huán)球轉(zhuǎn)向器設(shè)計過程中所需要的主要參數(shù)，最終完成了自己的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計。中間位置的轉(zhuǎn)向力小、而且經(jīng)常使用，則要求轉(zhuǎn)向非常靈敏，因此要使中間位置速比小，才可以提高靈敏性。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的特點是：效率高，操縱輕便，有一條平滑的操縱力特性曲線。淬火后表面硬度為58—63HRC。取mm，所以作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力和輪胎與地面之間的轉(zhuǎn)向阻力有如下關(guān)系再根據(jù)可求出作用在方向盤上的手力（1） 鋼球與滾道間接觸應(yīng)力≤ （219）式中K——系數(shù)，根據(jù)A／B查表25求得，其中A／B用下式計算：； （220）——螺桿與螺母滾道截面的圓弧半徑；；——鋼球直徑；；A/B= 因此，；E——材料彈性模量，；N——每個鋼球與螺桿滾道之間的正壓力； ；——轉(zhuǎn)向盤圓周力；；——轉(zhuǎn)向盤輪緣半徑；；——螺桿螺線導(dǎo)程角；；——鋼球與滾道間的接觸角；；——參與工作的鋼球數(shù)；；——鋼球接觸點至螺桿中心線之距離。汽車在瀝青路面上或混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩（N﹒mm） （217）；為前軸負(fù)荷（N）；輪胎氣壓（MPa）。式(213)曾給出了汽車在粗糙的硬路面上作原地轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向阻力矩，利用它可求得轉(zhuǎn)向搖臂上的力矩和在轉(zhuǎn)向盤上的切向力，它們均可作為轉(zhuǎn)向系的最大計算載荷。齒條、齒扇傳動副各對嚙合齒齒側(cè)間隙的改變也可以用改變齒條各齒槽寬而不改變齒扇各輪齒齒厚的辦法來實現(xiàn)。即齒扇由中間齒向兩端齒的齒厚是逐漸減小的。齒扇的齒厚沿齒長方向是變化的，這樣即可通過軸向移動搖臂軸來調(diào)節(jié)齒扇與齒條的嚙合間隙。顯然，大直徑的鋼球其承載能力亦大，但也使轉(zhuǎn)向器的尺寸增大。螺桿與螺母的螺旋滾道為單頭(單螺旋線)的，且具有不變的螺距。轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向盤經(jīng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動螺桿，使鋼球沿螺母上的滾道循環(huán)地滾動。一個環(huán)路的工作鋼球圈數(shù)的選取見（表21）。取。（5） 螺距和螺旋線導(dǎo)程角 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動角，對應(yīng)螺母移動的距離s為 (213)式中，P為螺紋螺距。,符合相應(yīng)的要求。則；代入數(shù)值解得n=。螺桿外徑D1通常在20～38mm范圍內(nèi)變化，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷的不同來選定，螺母內(nèi)徑應(yīng)大于，一般要求根據(jù)（表21）：得D=23mm ，=23mm ，mm圖23根據(jù)外形及參考數(shù)據(jù)繪制螺母的零件主視圖圖24根據(jù)外形及參考數(shù)據(jù)繪制螺母的零件左視圖（2） 鋼球直徑d及數(shù)量n鋼球直徑應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，一般常在6～9mm范圍內(nèi)，根據(jù)（表21）。30′切削角6176。 主要尺寸參數(shù)的選擇 由設(shè)計要求汽車前軸載荷為6KN，再根據(jù)表（22）選擇齒扇模數(shù)為4?，F(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)中，～，可近似認(rèn)為比值為1， ?！?。此定義適應(yīng)于除齒輪齒條式之外的轉(zhuǎn)向器。 （24） 式中的為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量；為轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角增量；為時間增量。受增大的影響，不應(yīng)取得太。極限可逆式轉(zhuǎn)向器的情況則介于上述兩者之間。但是，在不平的路面上行進時，車輪受到的沖擊力大部分傳至轉(zhuǎn)向盤，引起駕駛員“打手”，使駕駛員精神緊張；如果長時間在不平的路面上行進，會使駕駛員疲勞，影響安全駕駛。；，；根據(jù)逆效率的大小，轉(zhuǎn)向器又分為可逆式、極限可逆式和不可逆式。同一類型的轉(zhuǎn)向器，因結(jié)構(gòu)不同也會使得效率不一樣。轉(zhuǎn)向時駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時輕便穩(wěn)定，則要求正效率高，汽車轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤能自動返回到直線行駛位置的過程中，又要有一定的逆效率。在轉(zhuǎn)向器運行時，兩列鋼球在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)滾動，不會脫落出來。轉(zhuǎn)向螺母上安裝有兩根鋼球?qū)Ч?，?dǎo)管的兩個端口分別插入螺母側(cè)面的一對通孔中。為了降低轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦力，二者之間的螺紋并不是直接接觸的狀態(tài)，在其中間裝有多個鋼球，以實現(xiàn)滾動摩擦代替滑動摩擦。循環(huán)球式系統(tǒng)中的動力轉(zhuǎn)向工作原理與齒條齒輪式系統(tǒng)類似。螺栓并不是與金屬塊上的螺紋結(jié)合在一起，所有螺紋中都填滿了滾珠軸承，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，這些滾珠將循環(huán)轉(zhuǎn)動。此螺母外圍有切入的輪齒，這些輪齒與驅(qū)動轉(zhuǎn)向搖臂的齒輪相結(jié)合。高速車輛需要汽車在高速時具有相對較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，保證轉(zhuǎn)向器具有相對較高的剛度。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實現(xiàn)變速比，應(yīng)用范圍正在變得日益廣泛。適用于大、中型車輛和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用；有便于駕駛員操縱信號。目前比較常用的有齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器、蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器等。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運動傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿，再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變了汽車的行駛方向。機械轉(zhuǎn)向系共由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。（12） 當(dāng)助力轉(zhuǎn)向裝置本身無獨立的輔助動力源時，必須設(shè)有蓄能器。（9） 以10km／h車速、24m轉(zhuǎn)彎直徑前行轉(zhuǎn)彎時，不帶助力時轉(zhuǎn)向力應(yīng)小于245N，帶助力轉(zhuǎn)向但助力轉(zhuǎn)向失效時，其轉(zhuǎn)向力應(yīng)小于588N，機動動作時間正常情況下不得大于4s，帶助力轉(zhuǎn)向但助力失效時不得大于65。（5） 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須有足夠的剛度且堅固耐用，以確保行駛安全。按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB176751999和汽車設(shè)計可知，其轉(zhuǎn)向器的設(shè)計要求如下[3]：（1） 方向盤必須左置。結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題進行必要的文獻檢索，查閱、收集、整理、歸納技術(shù)文獻和科技情報資料；（2） 深入學(xué)習(xí)并掌握汽車設(shè)計、汽車構(gòu)造等專業(yè)知識；了解循環(huán)球轉(zhuǎn)向器設(shè)計的指導(dǎo)思想和設(shè)計原則；（3） 掌握汽車設(shè)計的方法和步驟，參考有關(guān)資料、手冊和標(biāo)準(zhǔn)，對各總成部件進行選型、計算、校核等；（4） 計算循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要參數(shù)，并對其重要部件進行強度校核，確定相關(guān)參數(shù)、材料以及裝配要求。我國的轉(zhuǎn)向器也在向以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主的方向發(fā)展。但隨著動力轉(zhuǎn)向的應(yīng)用以及道路行駛條件的改善，“打手”的現(xiàn)象明顯減少，正向傳動效率很高（最高可達90～95%），操縱輕便，使用壽命長，各種優(yōu)勢逐漸得到體現(xiàn)，因此目前再次得到廣泛使用。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展的優(yōu)勢所在，在中、小型號的車輛上都有非常好的發(fā)展空間。在全世界范圍內(nèi)，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右；齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器在40%左右；蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右；其它型式的轉(zhuǎn)向器占5%左右。汽車轉(zhuǎn)向器從結(jié)構(gòu)類型分類可以分成很多種，從現(xiàn)在轉(zhuǎn)向器使用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有四種：有蝸桿銷式轉(zhuǎn)向器、蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、齒輪齒條式型轉(zhuǎn)向器。 　 （4） 齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器的名字是相對齒輪齒條機械轉(zhuǎn)向器而言的，主要是在齒輪齒條機械轉(zhuǎn)向