【正文】 徑向間隙 ?? 1 齒扇寬度 ?? 25 齒頂圓直徑 ?? 齒頂高系數(shù) ???? 分度圓弧齒厚 ?? 齒根高系數(shù) ???? 齒頂圓壓力角 ???? 38176。 齒扇寬 25mm 表 36 變厚齒扇基準(zhǔn)截面（ AA）處的齒形參數(shù)計算結(jié)果 mm 參數(shù)名稱 參數(shù)的選擇與計算 參數(shù)名稱 參數(shù)的選擇與計算 整圓齒數(shù) ?? 13 齒頂高 ???? 4 模數(shù) ?? 齒根高 ???? 5 法向壓力角 ???? 22176。 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 31 表 35 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 參數(shù)名稱 參數(shù)值 齒扇模數(shù) 鋼球中心距 25mm 搖臂軸直徑 30mm 鋼球直徑 螺距 工作圈數(shù) 螺母長度 50mm 環(huán)流行數(shù) 2 齒扇齒數(shù) 5 齒扇整圓齒數(shù) 13 齒扇壓力角 22176。3039。 7176。3039。 29 29 ???? ??????(????′′???? ) 62 ?? ??????(??′′????) 27176。 6176。 7176。 22 23 ?? ??????(????′′???? ) 45 ?? ??????(??′′????) 22176。 6176。 表 34 給出了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的一些參數(shù)，供設(shè)計時參考。3039。 30176。和 7176。 圖 39 變厚齒扇的齒形計算用圖 變厚齒扇基準(zhǔn)截面（截面 AA）處的齒形計算可按表 32 進(jìn)行，計算前應(yīng)將先選定的參數(shù)也列在該表中。 變厚齒扇齒形參數(shù)的計算 : 通常取齒扇寬度的中間位置作基準(zhǔn)截面，如圖 39 所示的截面 AA。在該圖中若 00 截面原始齒形的變位系數(shù) ，則位于其兩側(cè)的截面 Ⅰ Ⅰ 和 Ⅱ Ⅱ分別具有 和 ，即截面 Ⅰ Ⅰ 的齒輪為正變位齒輪，而截面 Ⅱ Ⅱ 的齒輪為負(fù)變位齒輪。用滾刀加工變厚齒扇的切齒進(jìn)給運動如圖 37 所示。 圖 36 用于選擇偏心 的線圖 1 5相應(yīng)于 ， ， ， ， mm 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。 螺桿 鋼球 螺母傳動副的高可靠性、長壽命、小的摩擦損失以及達(dá)到實際上的無隙配合（螺桿的軸向間隙不應(yīng)大于 ），是通過對滾道的高精度加工，使?jié)L道表面具有高光潔度，采用標(biāo)準(zhǔn)的高精度的鋼球（可用二、三級精度的），并對螺桿、鋼球及螺母的尺寸進(jìn)行選配來達(dá)到的。總?cè)?shù)增多鋼球亦增多，則可降低接觸應(yīng)力、提高承載能力。以使徑向力與軸向力的分配均勻。 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 25 螺桿滾道應(yīng)倒角以避免尖角劃傷鋼球。兩點接觸式滾道截面由兩段圓弧組成，其螺桿和螺母滾道均為單圓弧，形狀簡單。 圖 34 循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的橢圓滾道截面 滾道截面有四點接觸式、兩點接觸式和橢圓滾道截面（見圖 34）等。顯然，在 保證強(qiáng)度的前提下應(yīng)盡量取小些。1(t d0) 。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。鋼球直徑 db約為 6 9mm。插入螺母螺旋滾道兩個導(dǎo)孔的鋼球的兩個導(dǎo)管的中心線應(yīng)與螺母螺旋滾道的中心線相切。螺桿和螺母上的相互對應(yīng)的螺旋槽構(gòu)成鋼球的螺旋滾道。 這時，齒扇轉(zhuǎn)過 β角。 圖 31 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（循環(huán)球 齒條齒扇式） 1轉(zhuǎn)向螺桿； 2鋼球?qū)Ч埽?3轉(zhuǎn)向螺母； 4齒扇 轉(zhuǎn)向搖臂軸； 5調(diào)整螺栓； 6軸承 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 21 圖 32 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（循環(huán)球 曲柄銷式） 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的傳動效率高、工作平穩(wěn)、可靠，螺桿及螺母上的螺旋槽經(jīng)滲碳、淬火及磨削加工，耐磨性好、壽命長。轎車轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動圈數(shù)較少，一般約在 圈以內(nèi)；貨車一般不宜超過 6 圈。使汽車的轉(zhuǎn)向靈敏性變差 [8]。轉(zhuǎn)向系剛度 Cs對輪胎的側(cè)偏剛度影響也很大。不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器其傳動間隙特性亦不同。為了保證轉(zhuǎn)向器傳動副磨損最大的中間部位能通過調(diào)整來消除因磨損而形成的間隙，調(diào)整后當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時又不致于使轉(zhuǎn)向器傳動副在其他嚙合部位卡住。 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤處于中間位置即汽車作直線行駛時，如果轉(zhuǎn)向器有傳動間隙則將使轉(zhuǎn)向輪在該間隙范圍內(nèi)偏離直線行駛位置而失去穩(wěn)定性。 轉(zhuǎn)向器的傳動間隙特性 轉(zhuǎn)向器的傳動間隙是指轉(zhuǎn)向器傳動副之間的間隙。 對于沒有裝動力轉(zhuǎn)向的大客車和中型及以上的載貨汽車，因轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷大，而轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的力傳動比 在轉(zhuǎn)向過程中是變化的，使急轉(zhuǎn)彎時的操縱輕便性問題顯得十分突出，故轉(zhuǎn)向器角 傳動比的理想特性應(yīng)當(dāng)是中間小兩端大的曲線，如圖 22 的曲線 1 所示。對高速車輛來說，轉(zhuǎn)向盤處于中間位置時的轉(zhuǎn)向器角傳動比 ω不宜過小，否則會在高速直線行駛時對轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角過分敏感。其中曲線 1 為轉(zhuǎn)向盤在中間位置時， ω較小，向左、右轉(zhuǎn)動時則逐步增大；曲線 4 則與之相反。而轉(zhuǎn)向器角傳動比的變化規(guī)律又因轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)的不同而異。由式（ 26）并考慮到 ω ，可以看出：轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向器的角傳動比 ω成反比。 則 Tr 0 73 √8575 0 23 N mm 作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力為 Tr D η （ 222） 式中 D ——轉(zhuǎn)向盤直徑， D mm。 這里還應(yīng)指出：當(dāng)汽車在行駛過程中轉(zhuǎn)向時，上述轉(zhuǎn)向輪與地面間的滑車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 動摩擦阻力矩 T2比汽車在原地轉(zhuǎn)向時的要小許多倍，且與車速有關(guān)。 ——車輪的滾動阻力系數(shù)，計算時可取 ——主銷內(nèi)傾角； ——主銷后傾角； 1′ 、 2′ ——內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪的平均轉(zhuǎn)角； ——附著系數(shù)，計算時取 ； x——滑動摩擦力矩 T2的力臂： √r2 r 2 （ 218） r r ——車輪的自由半徑和靜半徑，計算時可近似地取 r r。 ′ 與轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置型式及其桿件所處的轉(zhuǎn)向位置有關(guān)。 167。 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的布置，通常取其在中間位置時使轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂均垂直于其轉(zhuǎn)向縱拉桿，而在向左和向右轉(zhuǎn)到底的位置時，應(yīng)使轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂分別與轉(zhuǎn)向縱拉桿的交角相等。 角傳動比 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的增量 與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量 之比，稱為轉(zhuǎn)向系的角傳動比 。的平均值為 ~。 ，這時轉(zhuǎn)向器為不可逆式。 則 。 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪受到?jīng)_擊力時，其中只有較小的一部分傳給轉(zhuǎn)向盤。 不可逆式轉(zhuǎn)向器不會將轉(zhuǎn)向輪受到的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。在汽車轉(zhuǎn)向后也能保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤的自動回正，使轉(zhuǎn)向輪行駛穩(wěn)定。 則 ta 。轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)參數(shù)和制造質(zhì)量等是影響轉(zhuǎn)向器正效率的主要因素。轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出的功率（ P P ）與轉(zhuǎn)向軸輸入功率 P 之比，稱為轉(zhuǎn)向器的正效率： : 1。) 3 30′177。) 0 177。50 最大凈功率 (kW) 85 表 12 哈弗 H5 歐風(fēng)版（兩驅(qū)）車輪和輪胎主要參數(shù) 車輪和輪胎 輪胎類型 無內(nèi)胎子午線輪胎 輪胎規(guī)格 235/65 R17 輪輞規(guī)格 5176。 哈弗 H5 歐風(fēng)版（兩驅(qū)）技術(shù)參數(shù) 本次設(shè)計以長城 SUV 哈弗 H5 歐風(fēng)版（兩驅(qū)）為基礎(chǔ)車型，進(jìn)行循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸采用萬向節(jié)連接的結(jié)構(gòu)，可以通過合理布置保證在汽車正面碰撞時，防止轉(zhuǎn)向軸等向車身內(nèi)移動，如圖 13[4]所示。 二、 轉(zhuǎn)向軸的防傷安全措施 根據(jù)交通事故統(tǒng)計資料和對汽車碰撞試驗結(jié)果的分析表明：汽車在正面碰撞時，轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向器是使駕駛員受傷的主要元件。若采用大直徑的轉(zhuǎn)向盤，會使駕駛?cè)藛T進(jìn)出駕駛室感到困難；若采用小直徑的轉(zhuǎn)向盤，則在轉(zhuǎn)向時要求駕駛?cè)藛T施加較大的力量。不過，對于前軸軸載質(zhì)量不大而又經(jīng)常在平坦路面上行駛的輕、中型載貨汽車而言，這一缺點影響不大。齒扇軸內(nèi)側(cè)端部有切槽，調(diào)整螺釘?shù)膱A柱形端頭即嵌入此切槽中。故在轉(zhuǎn)向器工作時，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，而不致脫出。這樣，兩根導(dǎo)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 ―流道 ‖。兩者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道?？梢娹D(zhuǎn)向螺母既是第一級傳動副的從動件，也是第二級傳動副（齒條齒扇傳動副）的主動件（齒條）。 圖 12 解放 CA1040系列輕型載貨汽車轉(zhuǎn)向器 1轉(zhuǎn)向器殼體； 2推力角接觸球軸承； 3轉(zhuǎn)向螺桿； 4轉(zhuǎn)向螺母； 5鋼球； 6鋼球?qū)Ч芸ǎ?7鋼球?qū)Ч埽?8六角頭錐形螺塞； 9調(diào)整墊片； 10上蓋； 11轉(zhuǎn)向柱管總成； 12轉(zhuǎn)向軸； 13轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋襯墊； 14調(diào)整螺釘； 15螺母； 16側(cè)蓋； 17孔用彈性擋圈； 18墊片； 19搖臂軸襯套； 20齒扇軸搖臂軸； 21油封 圖 12 所示為解放 CA1040 系列輕型載貨汽車的循環(huán)球 齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器 [1]。 167。轉(zhuǎn)向盤在空轉(zhuǎn)階段中的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤自由行程。這是因為在整個轉(zhuǎn)向系中各傳動 件之間都必然存在著裝配間隙，而且這些間隙將隨著零件的磨損而增大。經(jīng)常在良好路面上行駛的汽車多采用可逆式轉(zhuǎn)向器。 逆效率略高于不可逆式的轉(zhuǎn)向器稱為極限可逆式轉(zhuǎn)向器。不平道路對轉(zhuǎn)向輪的沖擊載荷輸入到這種轉(zhuǎn)向器，即由其中各傳動零件（主要是傳動副）承受，而不會傳到轉(zhuǎn)向盤上。在功率由轉(zhuǎn)向軸輸入，由轉(zhuǎn)向搖臂輸出的情況下求得的傳動效率稱為正效率，而傳動方向與上述相反時求得的效率則稱為逆效率。它可按傳動副的結(jié)構(gòu)形式分類。乘用車轉(zhuǎn)向盤從中間位置轉(zhuǎn)到每一端的圈數(shù)不得超過 2 圈，商用車則要求不超過 3 圈。為了使汽車具有良好的機(jī)動性能，必須使轉(zhuǎn)向輪有盡可能大的轉(zhuǎn)角，并要達(dá)到按前外輪車輪軌跡計算，其最小轉(zhuǎn)彎半徑能達(dá)到汽車軸距的 2～ 倍。 九、 在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸由于車架或車身變形而后移時，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。 五、 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)共同工作時，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應(yīng)盡可能小。 轉(zhuǎn)向系的主要設(shè)計要求 一、 汽車轉(zhuǎn)彎行 駛時，全部車輪應(yīng)繞一個瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。因此，動力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力轉(zhuǎn)向裝置而形成的。 167。 轉(zhuǎn)向盤在駕駛室安置位置與各國交通法規(guī)規(guī)定車輛靠道路左側(cè)還是右側(cè)通行有 關(guān)。 目前，許多國內(nèi)外生產(chǎn)的新車型在轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中采用了萬向傳動裝置（轉(zhuǎn)向萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸）。為使右轉(zhuǎn)向節(jié) 13 及其支承的右轉(zhuǎn)向輪隨之偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，還設(shè)置了轉(zhuǎn)向梯形。 圖 11 機(jī)械轉(zhuǎn)向系示意圖 1轉(zhuǎn)向盤； 2轉(zhuǎn)向軸； 3轉(zhuǎn)向萬向節(jié)； 4轉(zhuǎn)向傳動軸； 5轉(zhuǎn)向器； 6轉(zhuǎn)向搖臂； 7轉(zhuǎn)向直拉桿； 8轉(zhuǎn)向節(jié)臂； 9左轉(zhuǎn)向節(jié)； 12梯形臂； 11轉(zhuǎn)向橫拉桿； 13右轉(zhuǎn)向節(jié) 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 2 圖 11 所示為機(jī)械轉(zhuǎn)向系的組成和布置示意圖。 汽車轉(zhuǎn)向系可按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大類。在汽車直線行駛時，往往轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。 rc 螺桿與螺母的滾道截面的圓弧半徑， mm θ 鋼球與滾道的接觸角， 176。 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 III 符號說明 ηο 轉(zhuǎn)向系的效率 L 軸距， mm B1 前輪距， mm αο 螺桿的螺線導(dǎo)程角， 176。 球銷的強(qiáng)度與耐磨性校核 .................... 錯誤 !未定義書簽。 轉(zhuǎn)向搖臂的強(qiáng)度計算 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 分段式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu) ............................ 錯誤 !未定義書簽。 轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑的確定 ....................................................... 36 第四章 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................... 37 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 II 167。 齒條 齒扇傳動副 .............................................................................. 25 167。 轉(zhuǎn)向系的剛度 ........................................................................ 17 167。 力傳動比 ................................................................................. 12 167。 哈弗 H5 歐風(fēng)版（兩驅(qū)）技術(shù)參數(shù) ......................