輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(參考版)
2025-06-08 17:24本頁面
【正文】 圖 圓形斷面齒條 [2] 經(jīng)分析 確定，本次設(shè)計中在齒條上無使失調(diào)旋轉(zhuǎn)的力矩，并考慮到為了使制作工藝簡單，故確定齒條斷面形式氣圓形。在齒條與托座之間通常裝有堿性材料（如聚四內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 16 氟乙烯）做的墊片，以減少滑動摩擦。圓形斷面齒條的制作工藝比較簡單。因為 斜齒工作時有軸向力作用，所以轉(zhuǎn)向器應(yīng)該采用推力軸承。 圖 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的四種形式 [2] 根據(jù)對四種不同類型轉(zhuǎn)向器的對比選擇，本次設(shè)計采用側(cè)面輸入兩端輸出的齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，重合度增加，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊與噪聲均降低，而且齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角易于滿足總體設(shè)計的要求。 如果齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器采用直齒圓柱齒輪與直齒齒條嚙合，則運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性降低，沖擊力大，工作噪聲增加。 采用兩端輸出方案時，由于轉(zhuǎn)向拉桿長度受限制，容易與懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運動干涉。由于拉桿長度增加，車輪上、下跳動時拉桿擺角減小，有利于 減少車輪上下跳動時轉(zhuǎn)向系與懸架系的運動干涉。 根據(jù)設(shè)計要求以及相似車型的對比，本次設(shè)計的一些已知數(shù)據(jù)如下表所示 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 13 名稱 參數(shù) 整車長 /寬 /高 6995 2250 2350 (mm) 總質(zhì)量 8280kg 整備質(zhì)量 3650kg 軸距 3800mm 軸荷 2845/5435 前輪距 1685mm 后輪距 1615mm 前懸 /后懸 1120/2075mm 輪胎數(shù) 6 最高車速 95km/h 發(fā)動機(jī)最大功率 115kw/2600rpm 發(fā)動機(jī)最大扭矩 500nm/12001900rpm 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 第四章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計計算 轉(zhuǎn)向器設(shè)計計算 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計方案選擇 根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出（圖 ） 側(cè)面輸入，兩端輸出（圖 ） 中間輸出 (圖 )一端輸出 (圖 )。在中間附近位置因磨損造成的間隙過大時，必須經(jīng)調(diào)整消除該處間隙。若轉(zhuǎn)向器傳動副存在傳動間隙，一旦轉(zhuǎn)向輪受到側(cè)向力作用，車輪將偏離原行駛位置，使汽車失去穩(wěn)定。 研究該特性的意義在于它與直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向器的使用壽命有關(guān)。 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙 傳動間隙是指各種轉(zhuǎn)向器中傳動副 之間的間隙。 齒輪齒條式、循環(huán)球齒條齒扇式、蝸桿滾輪式及蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器都可以制成變 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 12 速比轉(zhuǎn)向器 。角傳動比增加后，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角對同一轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的響應(yīng)變的遲鈍，操縱時間增長，汽車轉(zhuǎn)向靈敏性降低，所以“輕”和“靈”構(gòu)成了一對矛盾。當(dāng)轉(zhuǎn)向阻力 F? 一定時，增大力傳動比能減少作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力 hF ，使操縱輕便。 作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力 Fh 與作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩 Mh 的關(guān)系式： swhh DMF ? （ ） 式中 swD 為方向盤直徑 將式（ 210）、式（ 211）代入 hWp FFi /2? 后得到： aMDMi h swrp ? （ ） 如果忽略磨擦損失，根據(jù)能量守恒原理， 2Mr/Mh 可用下式表示 02 ??? iddMM khr ?? （ ） 將式（ ）代入式（ ）后得到： aDii swp 20?? （ ） 當(dāng) a 和 Dsw不變時，力傳 動比 pi 越大，雖然轉(zhuǎn)向越輕，但 0?i 也越大，表明轉(zhuǎn)向不靈敏。 轉(zhuǎn)向系的角傳動比 0?i 由轉(zhuǎn)向器角傳動比 ?i 和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)角傳動比 ?i? 組成，即： ??? iii ??0 （ ） 轉(zhuǎn)向器的角傳動比 : pppw dddtd dtdi ??????? ??? // （ ） 式中 p? 為搖臂軸角速度； pd? 為搖臂軸轉(zhuǎn)角增量。 h/2 FFi Wp ? （ ） 式中 WF 為從輪胎接地面中心作用在兩個轉(zhuǎn)向輪上的合力， hF 為作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力。為此，導(dǎo)程角必須大于磨擦 角 。受 ? 增大的影響， ? 0不宜取得過大。在車輪受到?jīng)_擊力作用時，此力只有較小一部分傳至轉(zhuǎn)向盤。同時，它既不能保證車輪自動回正，駕駛員又缺乏路面感覺，因此，現(xiàn)代汽車不采用這種轉(zhuǎn)向器。 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。但是，在不平路面上行駛時，傳至轉(zhuǎn)向盤上的車輪沖擊力，易使駕駛員疲勞，影響安全行駕駛。 路面作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系可大部分傳遞到轉(zhuǎn)向盤，這種逆效率較高的轉(zhuǎn)向器屬于可逆式。 （ 2）、轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與效率 如果忽略軸承和其經(jīng)地方的摩擦損失，只考慮嚙合副的 摩擦損失，對于蝸桿類轉(zhuǎn)向器，其效率可用下式計算 )tan(tan0 0 ???? ??? () 式中， 0? 為蝸桿（或螺桿）的螺線導(dǎo)程角； ρ為摩擦角， ρ=arctanf； f 為磨擦系數(shù)。另外兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器效率分別為 70%和 75%[3]。如蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的滾輪與支持軸
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