【正文】 感謝學(xué)校的老師無私的奉獻(xiàn)，感謝學(xué)校同學(xué)間真誠的幫助。回想大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，無限的留戀之情洋溢于心中。相信在今后隨著軟件技術(shù)不斷發(fā)展，以及相關(guān)程序理論的實現(xiàn)，轉(zhuǎn)向器將向著操作更方便、過程更簡單的方向發(fā)展。由于此次設(shè)計時間緊迫，一人無法完成如此巨大的工程以及細(xì)致入微的設(shè)計，故不能真實反應(yīng)汽車轉(zhuǎn)向器的緊密運動狀況。（2）此款液壓助力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器，也可從液壓方面對其進(jìn)一步研究，優(yōu)化其助力性能?？傮w設(shè)計階段主要采用了系統(tǒng)設(shè)計法、分解協(xié)調(diào)法和內(nèi)插式設(shè)計方法，基友結(jié)構(gòu)設(shè)計上的創(chuàng)新，也有設(shè)計方法的創(chuàng)新。緊密聯(lián)系設(shè)計任務(wù)要求，整合已有專業(yè)知識，捕捉新的、先進(jìn)的機械設(shè)計方法，最終形成了設(shè)計思維路線。通過前期大量的閱讀，結(jié)合設(shè)計題目的要求，集中了 CAD/CAE 相關(guān)技術(shù)，期中主要學(xué)習(xí)了 pro/E 軟件和 ADAMS 軟件，為畢業(yè)設(shè)計補充新的知識同時提高了學(xué)習(xí)能力。本次資料文獻(xiàn)的主要來源為安徽工程大學(xué)圖書館和中國知網(wǎng)，為了更加全面了解國內(nèi)外汽車轉(zhuǎn)向器發(fā)展歷史和相關(guān)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程，收集了大量的期刊文獻(xiàn)，按汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向器、徐環(huán)球轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向螺桿等分類收集，大量閱讀，對重點文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)分析和學(xué)習(xí)。大量、快速地查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料為這次畢業(yè)設(shè)計奠定了很好的基礎(chǔ)。下面分別進(jìn)行總結(jié)：這一階段是順利完成畢業(yè)設(shè)計的關(guān)鍵，在肖老師的悉心指導(dǎo)下系統(tǒng)性、概念性的理解了設(shè)計課題。 [18]圖 43 方向盤轉(zhuǎn)動角安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 44 轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向角 圖 45 齒條位移圖(一)圖 46 齒條位移圖（二）安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 結(jié)論與展望本次畢業(yè)設(shè)計做的是轎車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器，從拿到這個課題開始，我充分運用了大學(xué)四年所學(xué)的知識，查找相關(guān)的設(shè)計資料和期刊以及專利，從中摸索并認(rèn)真學(xué)習(xí)了齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的內(nèi)部構(gòu)造，并查找了這次設(shè)計所運用的數(shù)據(jù)。再點擊Build下拉菜單中measure，選擇Angle在點擊New。同理在方向盤中心建立2個Marker點，在轉(zhuǎn)向柱管處中心建立1個Marker點，分別定義為點Ⅲ點、Ⅳ點、Ⅴ點，用以測量車輪隨方向盤轉(zhuǎn)動角，如圖43。仿真結(jié)束后，需要對其進(jìn)行必要的測量，這也是仿真的目的。因此，首先要施加作用于方向盤上的力，使其相對于方向盤中心生成一個轉(zhuǎn)動力矩。 [6] 仿真實驗與結(jié)果分析若要進(jìn)行運動仿真分析，給零部件添加約束和運動副是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要對虛擬樣機添加必須的多用力。（12）因為齒條兩端的零件時對稱的，因此在這里我只介紹齒條一端零件的運動副的安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 添加情況，以免贅述。兩螺母和柱銷之間施加固定副 10，摩擦盤和轉(zhuǎn)向節(jié)施加固定副 12。（10）將橫拉桿接頭和橫拉桿運用布爾求和成其成為一個整體，再將橫拉桿和銷運用布爾求和，使其成為一個整體。對齒條和齒條球頭副副套使用布爾求和，使這兩個零件連接成為一個整體，再點擊 按鈕，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，選擇實體，先選擇球頭副套，在選擇橫拉桿，中心選擇球頭副套中心，方向選擇軸方向，則球副 7 完成。（9）有時，固定副由于連接點的數(shù)量較多，或者是連接點選擇的不標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致固定副的難以添加。再點擊按鈕，系統(tǒng)彈出一對話框，在 Joint Name 中填寫旋轉(zhuǎn)副 4 和移動副 5，共速點選擇剛剛建立的點 Marker_CV。第一步要找到共速 MARKER 點，點擊 按鈕，選擇 Add to Ground，Orientation 選擇 Global XY，再點擊 按鈕，在位移中填寫（即齒輪分度圓與齒條分度線切點） 。點擊 按鈕，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，先選擇齒條，再選擇缸體 PART4，中心選擇齒條中心，方向沿齒條軸線，移動副 5 建立。中心選擇齒輪中心，方向沿軸線方向，則螺旋副 4 建立。（6）在齒輪和轉(zhuǎn)向器缸體之間建立旋轉(zhuǎn)副。點擊 按鈕，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，選擇實體，先選擇下臂，在選擇齒輪，中心選擇下臂中心，方形沿軸線方向。則萬向副 2 被建立。（4）在上軸 U 型節(jié)及下軸的 U 型節(jié)施加萬向副。點擊 ，然后選擇 PARTPART3，完成后，得到 PART3，這樣，PARTPART3 即成為了一個整體 PART3。則旋轉(zhuǎn)副 1 建 立完成。（1）方向盤相對于轉(zhuǎn)向器上軸是相對靜止的，因此，對方向盤和轉(zhuǎn)向器上軸添加布爾求和 ，將方向盤和轉(zhuǎn)向器上軸鏈接起來，成為一個整體。 定義約束運用 ADAMS 對虛擬樣機進(jìn)行仿真和一般的三維設(shè)計軟件一樣，需要在仿真前，對零部件進(jìn)行約束定義，確定零部件之間的運動關(guān)系以及誰相對于誰運動的關(guān)系。進(jìn)入對話框后，文件類型選擇為 parasolid，第二項選擇文件位置。點擊新建 model 按鈕，進(jìn)入新建模型對話框，修改工作目錄，點擊 OK，進(jìn)入工作頁面。導(dǎo)入的過程如下：安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 （1） 找到轉(zhuǎn)向器的 Pro/E 裝配文件 asm_25,點擊文件，由 Pro/E 打開后，依次執(zhí)行【文件】|【保存副本（A） 】 ，打開對話框后，填寫新名稱為 zhuangxiangqi_25，類型選擇為 Prasolid（*.x_t） ，單擊 OK 按鈕。多學(xué)科技術(shù)聚焦于提升仿真效率、保證設(shè)計初期設(shè)計的有效性、提升品質(zhì)、加速產(chǎn)品投放市場。通過。MD Adams/Car應(yīng)用 MD Adams/Car，技術(shù)團隊可以快速建立和測試整車和子系統(tǒng)的功能化虛擬樣車。用戶不僅可以采用通用模塊對一般的機械系統(tǒng)進(jìn)行仿真，而且可以采用專用模塊針對特定工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的問題進(jìn)行快速有效的建模與仿真分析。另一方面，又是虛擬樣機分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發(fā)工具平臺。ADAMS 軟件的仿真可用于預(yù)測機械系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。根據(jù) 1999年機械系統(tǒng)動態(tài)仿真分析軟件國際市場份額的統(tǒng)計資料，ADAMS 軟件銷售總額近八千萬美元、占據(jù)了 51%的份額,現(xiàn)已經(jīng)并入美國 MSC 公司。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 313 整體效果圖安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 第四章 轉(zhuǎn)向器的運動仿真分析 軟件介紹ADAMS，即機械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國 MDI 公司(Mechanical Dynamics Inc.)開發(fā)的虛擬樣機分析軟件。 [5](7)其它零件以同樣的方法裝配到已經(jīng)完成的主體上。的中心軸 A_齒條端面與閥體端面的距離設(shè)定為 70mm。(5)依次執(zhí)行【插入】|【原件】|【裝配】,選擇轉(zhuǎn)向下軸，轉(zhuǎn)向下軸與閥芯相對靜止，故也選擇剛性與閥芯相配合。(3)同樣的方法，添加閥殼。因此缸體是固定不動的，故在第二欄里選擇 ，點擊 。(1)依次執(zhí)行【插入】|【原件】|【裝配】 ，或者點擊基準(zhǔn)欄中的 ，選擇第一個要添加的零件缸體。（2）選擇【組件】 ，在【名稱】文本框中輸入文件名“zhuanxiangqi” ，單擊取消【使用缺省模板】復(fù)選框的缺省選中狀態(tài)，保持該對話框中其它缺省設(shè)置不變，單擊【確定】按鈕。整體效果如圖 311。點擊確定。以地板的一面為基面，拉伸長度為 250mm 的圓柱，截面為 56mm。厚度為 12mm?！静迦搿縷【拉伸】菜單命令，激活拉伸控制面板。整體效果如圖 310。在第一個選擇欄中選擇【方向】 ，將陣列數(shù)目設(shè)置為 21，將陣列距離設(shè)置為 5mm。點擊確定。選擇 Front 面，進(jìn)入草繪后，創(chuàng)建一個梯形齒槽。點擊確定。選擇 Front 面，進(jìn)入草繪后，創(chuàng)建一個長方形，長度為 110mm。長度設(shè)置為 650mm，點擊確定。2. 依次執(zhí)行【插入】|【拉伸】菜單命，激活拉伸操控板。整體效果如圖 39。(1)點擊【插入】|【拉伸】 ，創(chuàng)建軸承端。將陣列數(shù)目和陣列角度分別設(shè)置為“8”和“360/Z” 。(2)單擊操控板中的陣列參照類型下拉列表框，單擊選取下拉列表中的【軸】選項。拉伸，去除材料。這樣，得到兩個對稱的漸開線。再將 DTM1 偏轉(zhuǎn) 90/Z 得到 DTM2。再以 Top 面和 Right 面為基準(zhǔn)創(chuàng)建軸 A_1。(4)創(chuàng)建基準(zhǔn)點 PNT0。(2)單擊拉伸控制板中的【拉伸為實體】按鈕，將拉伸操作作為設(shè)置為實體模型。預(yù)覽無誤后，單擊【曲線：從方程】對話框中的【確定】按鈕，完成基準(zhǔn)曲線的創(chuàng)建。接著在記事本中依次執(zhí)行【文件】|【退出】菜單命令，關(guān)閉記事本。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 (3)在工作窗口或者模型樹種單擊選取系統(tǒng)坐標(biāo)系，在菜單管理器中執(zhí)行【笛卡爾】菜單命令，打開一個記事本文檔，在記事本文檔輸入漸開線方程。(1)依次執(zhí)行【插入】|【模型基準(zhǔn)】|【曲線】菜單命令，或者單擊【基準(zhǔn)】工具欄上的【插入基準(zhǔn)曲線】按鈕 ，打開菜單管理器。在【關(guān)系】對話框中輸入（sd0=df sd1=db sd2=d sd3=da）關(guān)系式，按“Enter”鍵換行。(3)繪制 4 個任意直徑的圓。(2)單擊選取“Front”面作為草繪平面。D=m*zda=(z+2*ha)*mdf=(z2*ha2*c)*mdb=d*cos(alpha) 圖 38 關(guān)系對話框(4)輸入完成后，單擊【關(guān)系】對話框中的【確定】按鈕，完成關(guān)系式的創(chuàng)建。單擊右側(cè)的下拉列表框，在彈出的下拉列表中單擊選取【xiaochilun】文件。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 (1)依次執(zhí)行【工具】|【關(guān)系】菜單命令，打開【關(guān)系】對話框，創(chuàng)建關(guān)系式，如圖38。(5)單擊【參數(shù)】對話框中的【添加新參數(shù)】按鈕 ，輸入?yún)?shù)名稱“alpha” ， 保持缺省的“實數(shù)”類型不變，將“值”設(shè)置為 20，在“說明”列的文本框中國輸入?yún)?shù)的注釋“壓力角” 。(3)單擊【參數(shù)】對話框中的【添加新參數(shù)】按鈕 ，輸入?yún)?shù)名稱“m” ， 保持缺省的“實數(shù)”類型不變，將“值”設(shè)置為 2，在“說明”列的文本框中國輸入?yún)?shù)的注釋“模數(shù)” 。 (1)依次執(zhí)行【工具】|【參數(shù)】菜單命令，打開【參數(shù)】對話框。(2)在【名稱】文本框中輸入文件名“xiaochilun” ，單擊取消【使用缺省模板】復(fù)選框的缺省選中狀態(tài)，保持該對話框中其它缺省設(shè)置不變，單擊【確定】按鈕。效果如圖 37。最后，對各個棱角倒圓角。合并完成后，點擊【編輯】 ，選擇下拉菜單中的【填充】 ，將整個曲面封閉，最后再將真?zhèn)€曲面合并為一個曲面。再以同樣的方法做出其它兩個面。安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 35 方向盤圓盤內(nèi)部線條規(guī)劃圖 36 內(nèi)部設(shè)計線條(4)點擊【插入】 ，選擇下拉菜單中的【造型】 ，進(jìn)入【造型】界面之后，點擊【設(shè)置活動平面】 ，將活動平面設(shè)置為 Front 面，點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【活動平面方向】 ，繪制線條，再選著 Right 面，用同樣的方法繪制 兩條線，繪制完成后，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后點擊確定【確定】退出造型，如圖 36。再次單擊【草繪】 ，進(jìn)入草繪界面后，點擊菜單欄中的【草繪】 ，選擇下拉菜單中的【參照】再點擊過濾窗口，選擇【邊】 ，然后在圖形中選擇方向盤圓盤的內(nèi)邊，點擊構(gòu)造線按鈕，繪制出圖 1 的形狀的三個圓，大小分別為 80mm、完成這一步后，再點擊草繪，以 Top 面為草繪平面，繪制出如圖 2 的線條，先畫出，左邊的一半，然后，選擇左邊的這一半，然后點擊【鏡像】 ，選擇中間軸線，又半部分的線條就能完成。這就完成了第一步，方向盤圓環(huán)的建立，如圖 34。(2)點擊【插入】 ，選擇下拉菜單中的【掃描】 ，進(jìn)入如下界面，如圖 31。 轉(zhuǎn)向器方向盤的建立過程(1)單擊工具欄的文件 按鈕新建文件，彈出【新建】對話框。 . ??????第三章 轉(zhuǎn)向器三維模型的建立此次設(shè)計使用三維設(shè)計軟件 Pro/E,即 Pro/ENGINEER（簡稱 Pro/E）是美國 PTC 公司開發(fā)的參數(shù)化三維設(shè)計軟件，它是當(dāng)今主流的三維 CAD/CAM 軟件之一，廣泛應(yīng)用于機械、模具、工業(yè)設(shè)計、汽車、航天、電子、通信、家電、玩具等各行各業(yè)。 MPaF ????因為齒輪材料用 45 號鋼，根據(jù)手冊查得： ??F?=330MPa，可以看出 ??F??，合乎設(shè)計要求。 V為動載荷系數(shù)， V=； ?為齒間載荷分配系數(shù)， =； ?為齒向載荷分配系數(shù)，?=。??? 按齒根彎曲疲勞強度計算校核 ??FanSFtbmYK?????? (214)式中：K 為計算載荷系數(shù) ??vA。 *c為頂隙系數(shù)()。同時也要對活塞桿以及轉(zhuǎn)閥中的扭桿進(jìn)行強度校核。 r? =13 ???????????t z=13 .2t t8.? 取 t=10mm。 c為動力缸直徑，mm；t 為動力缸殼體厚度，mm；n 為安全系數(shù)，n=～； s為殼體的屈服點。 1s的取值可根據(jù)同類汽車的活塞桿行程，初取 1s=131mm。（3）活塞行程計算 s= 12e+ +b式中： 1e為導(dǎo)向游隙， （～）D。初取 b=。根據(jù)《液壓設(shè)計手冊》中推薦的活塞桿直徑系列初選 d=20mm c