【正文】 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍己經(jīng)從微型。 采用變厚齒扇簡單了轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)，保證了轉(zhuǎn)向的靈敏度 。 制成變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器解決轉(zhuǎn)向靈敏度和轉(zhuǎn)向力之間的矛盾 。而循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率可達(dá)到 75%~85%；轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以變化；工作平穩(wěn)可靠；齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整容易；適合用來做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，達(dá)到矛盾的平衡。高的轉(zhuǎn)向靈敏性，要求轉(zhuǎn)向器具有小的傳動(dòng)比；好的操縱輕便性，則要求轉(zhuǎn)向器具有大的傳動(dòng)比。 汽 車轉(zhuǎn)向器機(jī)構(gòu)涉及整車的操縱性、穩(wěn)定性和安全性，它的質(zhì)量也反映了車輛的質(zhì)量，是直接關(guān)系到車輛性能的關(guān)鍵部件。在中高檔轎車中， 2/3 車輛使用的是中外合資企業(yè)或外商獨(dú)資企業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器， 1/3 的車輛使用自主品牌轉(zhuǎn)向器。作為汽車關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向器也得到了較為快速地發(fā)展，在產(chǎn)銷規(guī)模不斷增長的同時(shí)，技術(shù)水平也得到了一定程度的提升。最后，通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。鋼球流動(dòng)的同時(shí)，推動(dòng)螺母沿螺桿前后移動(dòng)。鋼球在管狀通道內(nèi)繞行兩周后，流出轉(zhuǎn)向螺母而進(jìn)入導(dǎo)管的一端，再沿導(dǎo)管經(jīng)導(dǎo)管的另一端流回螺旋管狀通道。如果按照助力形式，又可以分為 機(jī)械式（無助力），和動(dòng)力式（有助力）兩種，其中動(dòng)力轉(zhuǎn)向器又可以分為氣壓動(dòng)力式、液壓動(dòng)力式、電動(dòng)助力式、電液助力式等種類。 轉(zhuǎn)向器按結(jié)構(gòu)形式可分為多種類型。最后，我向 黑龍江工程學(xué)院汽車系的 全體老師們再次表示衷心感謝：謝謝你們，謝謝你們四年的辛勤栽培！ 34 附 錄 A 一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 轉(zhuǎn)向器 又名轉(zhuǎn)向機(jī)、方向機(jī)，它是轉(zhuǎn)向系中最重要的部件。 “不積跬步無以至千里”，這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 能夠最終順利完成，歸功于 各 位老師四年間的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握專業(yè)知識，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。 很榮幸能遇到我的指導(dǎo)老師田芳 老師 ，能在教給我們知識的同時(shí)，她也傳授了許多為人、做學(xué)問的道理，可謂誨人不倦。汽車 系的老師們，給我四年的學(xué)習(xí)、成長創(chuàng)造了一個(gè)良好的環(huán)境，引導(dǎo)我充分利用學(xué)校的學(xué)習(xí)資源，去發(fā)展、充實(shí)自我，而不曾虛度光陰。我畢業(yè)設(shè)計(jì) 的開始，也是從這里起步的。無論是學(xué)習(xí)、工作生活上的問題，恩師們都會(huì)悉心給以指導(dǎo)解答，讓我倍受感動(dòng) 。此刻我的心中卻有些悵然若失，因?yàn)槟切┦煜さ钠囅?系的恩師們和各位可愛的同學(xué)們，我們也即將揮手告別了。根據(jù) 轉(zhuǎn)向器的基本數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)液壓動(dòng)力輔助裝置，運(yùn)用 Auto CAD 畫出裝配圖和零件圖。 31 結(jié) 論 本設(shè)計(jì) 根據(jù)所給數(shù)據(jù)進(jìn)行輕型貨車 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，首先對轉(zhuǎn)向器的發(fā)展史以及國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了解， 同時(shí) 查閱相關(guān)資 料對轉(zhuǎn)向器的作用、類型 、其類型的優(yōu)劣、布置形式、發(fā)展方向進(jìn)行分析，選出適合的設(shè)計(jì) 方案。 通常油罐容積可取油泵在溢流閥限制下最大排量的 15%~20%，油泵排量為 ，所以容積應(yīng)在 之間選取，取 。 1e 為 預(yù)開隙， 單位 cm v 為 滑閥在中間位置時(shí)的油液流速， 單位 m/s 將 ??v 代入上式中的 v ，求出滑閥的直徑 d ，用滑閥標(biāo)準(zhǔn)直徑表圓整。油液流經(jīng)滑閥時(shí)產(chǎn)生的局部壓力降 p? 的允許值為 ~。左右。 ~5176。時(shí)滑閥就移動(dòng)預(yù)開隙 1e 的距離。 動(dòng)力缸缸筒壁厚的計(jì)算 其公式為 ： ? ? ? ?44001402 40612 2222 ??????? ?????????? ??? ttnttD Dp sccr ?? （ ） 28 ? ? ? ? 44001404 4064 22222 ??????? ?????????? ?? ttnttD Dp sc c ?? 3?t mm 式中： p 為 缸內(nèi)壓力 cD 為 動(dòng)力缸的內(nèi)徑 s? 為 缸體材料的屈服極限 n 為 安全系數(shù)，通常取 ?n ~5 4． 2 分配閥有關(guān)參數(shù)確定 預(yù)開隙 一般要求轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角 ?? 2176。 1d 為 主動(dòng)小齒輪的分度圓直徑 ,單位 mm。 本章小結(jié) 為確保本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器能夠正常運(yùn)作，本章通過參考首先對齒輪齒條進(jìn)行了相關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要有齒輪齒條幾何尺寸的計(jì)算和考慮齒輪齒條相對運(yùn)動(dòng) 26 的計(jì)算，隨后對齒輪齒條機(jī)構(gòu)進(jìn)行了校核，著重對主動(dòng)小齒輪進(jìn)行了詳細(xì)的校核，對其輪齒抗彎曲強(qiáng)度和承載能力進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，經(jīng)過幾次修改數(shù)據(jù)，使得計(jì)算全部合格，完成校核。 1 相對齒根表面狀況系數(shù) RrelTY 齒根表面狀況系數(shù)：是考慮齒廓根部的表面狀況，主要是齒根圓角處的粗糙度對齒根彎曲應(yīng)力的影響。查圖， XY = 1 相對齒根圓角敏感系數(shù) relTY? 相對齒根圓角敏感系數(shù) relTY? ：是考慮所計(jì)算齒輪的材料、幾何尺寸等對齒根應(yīng)力的敏感度與實(shí)驗(yàn)齒輪不同而引進(jìn)的系數(shù)。 齒輪的彎曲疲勞極限 limF? =190=133 N/mm2 彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù) NTY 壽命系數(shù) NTY ： 是考慮齒輪壽命小于或大于持久壽命條件循環(huán)次數(shù) cN 時(shí)，其可承受的彎曲應(yīng)力值與相應(yīng)的條件循環(huán)次數(shù) cN 時(shí)疲勞極限應(yīng)力的比例系數(shù)。的齒輪， SaY 可按下式計(jì)算： ? ? aLsaSa qLY ??? （適用范圍為 81 ?? sq ） （ ） 其中： ??? FaFna hsL ? ? ? ? ?????? ?? 1 aLsaSa qLY () 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù) ?Y 重合度系數(shù) ?Y ：將載荷由齒頂轉(zhuǎn)換到單對齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)的系 數(shù)。的齒輪， SY 可按下式計(jì)算： 23 ? ? LsS qLY ??? （適用范圍為 81 ?? sq ） （ ） 式中： L 為齒根危險(xiǎn)截面處齒厚與彎曲力臂的比值， ??? FeFnhsL () Fns 為齒根危險(xiǎn)截面齒厚 Feh 為彎曲力臂 sq 為齒根圓角參數(shù)，其值為 ???? FFns sq ? F? 為 30176。 當(dāng)量齒輪齒頂載荷作用角 Fan? nnnanaanF an z xinv ??????? 1?????? （ ） 20t a a ???????????? ?i nv =176。 外齒輪的齒形系數(shù) FaY 可由下式確定 nnFnF annFaFamsmhY??c o sc o s62????????????????? () 當(dāng)量齒輪齒頂壓力角 an? 22 ?????????????????????????????????2534120c o sa r c c o s1c o sa r c c o s11nnananzmdd?? 176。=176。 當(dāng)量齒輪單齒嚙合外界點(diǎn)載荷作用角 Fen? eenFen ??? ?? =176。切點(diǎn)處曲率半徑 F? ???? nnFF mm?? mm 當(dāng)量直齒輪端面重合度 n?? ???? os os 22 bn ??? ?? () 當(dāng)量直齒輪分度圓直徑 nd ??? nnbn zmdd ?2c os 38＝ 24mm () 當(dāng)量直齒輪基圓直徑 bnd ???? 20c o s24c o s nnbn dd ? () 當(dāng)量直齒輪頂圓直徑 and 332534241 ??????? dddd anan mm () 當(dāng)量直齒輪單對齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)直徑 end ? ? 222221c o s222 ??????????????? ???????????????? bnnnnbnanendmddd???? () ? ? 22222 o s322332 ??????????????? ????????????????? ? = 當(dāng)量直齒輪單齒嚙合外界點(diǎn)壓力角 en? ??????????? rc c osa rc c osenbnen dd? 176。 危險(xiǎn)截面齒厚與模數(shù)之比nFnms ???????? ???????? ?? nfpnnFn mGzms ???? c os33s i n () ?????? ?????????? ??? os i ? = 危險(xiǎn)截面齒厚 Fns ???? nnFnFn mmss mm 20 30176。 外齒輪的齒形系數(shù) FY 可有下式計(jì)算： nnFnF ennFeFmsmhY??c o sc o s62????????????????? () 式中： nm 為齒輪法向模數(shù)， mm； n? 為法向分度圓壓力角； 對于普通型齒輪 prs =0 刀具圓角的半徑 nfp ?? =3= 刀尖圓心至刀齒對稱線的距離 19 ? ? nfpnnprnfpn shmE ?????? c oss i n1c ostan4 ????? () ? ? ????????? 20c os i n120c os 3? = 輔助值 G ???????? nnfpnfp xmhmG ? () 基圓螺旋角 ? ? ?????? ?? 2c oss i n1a rc c os nb ??? () ? ? ?????? ???? 220c os15s in1a rc c os =176。 影響其主要因素有：受載后輪齒變形；輪齒制造誤差，特別是基節(jié)偏差；齒廓修形；跑和效果等。 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) ?FK 齒向載荷分布系數(shù) ?FK 是考慮沿齒寬載荷分布對齒根彎曲應(yīng)力的影響。 最小安全系數(shù) ?minFs ， ?minHs 齒面接觸強(qiáng)度 外嚙合齒輪傳動(dòng)的尺寸 : 3 211 1uuKTAdHPda?? ?? () 式中： aA 為常系數(shù)值，取 756 K 為載荷系數(shù)，常用值 K ＝ ～ 2，取 1T 為小齒輪的額定轉(zhuǎn)矩 ????? 38015021211 SWW DFT = d? 為齒寬系數(shù) HP? 為許用接觸應(yīng)力 u 為齒輪與齒條的齒數(shù)比， HHP ?? ? =1485 N/mm2 17 試驗(yàn)齒輪的 接觸疲勞極限 limH? =1650N/mm2(滲碳 淬火 鋼，齒輪材料和熱處理質(zhì)量達(dá)到很高要求時(shí)的疲勞極限取值 ) 83412 ?? ZZu ??????? 3 23 211 834 HPda ?? ?1d 25mm符合設(shè)計(jì)要求 齒根彎曲強(qiáng)度 齒輪的法向模數(shù)要求： 3 211FPdFSmn Z YKTAm ??? () 式中： mA 為常系數(shù)值，取 FP? 為許用齒根應(yīng)力， FFEFP ??? ?? limF? 為實(shí)驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限，查表得 limF? =133N/mm2 FsY 為復(fù)合齒形系數(shù)， saFaFs YYY ? ，查表， ?FaY ， ?saY saFaFs YYY ? == 3 223 211 ?? ????FPdFsmn Z YKTAm ?? = 3?nm mm 合格 從齒從齒輪齒條的受力分析和其運(yùn)動(dòng)關(guān)系來看，汽車在行駛過程中， 80%左右為直線行駛，即齒輪和齒條沒有相對運(yùn)動(dòng)；汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，齒輪齒條有相對運(yùn)動(dòng)，但其運(yùn)動(dòng)的速度較慢。影響這些力的主要因素有轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷、路面阻力和輪胎氣壓等。 ?? npdtZ 12 2 ? ??32522? = () 取 2Z =34 齒條的行程 S 為 : ?? 12 dtS ? 22π25=315mm () 齒條的長度 2L 為 : tpzL 22 ? ＝ 34 ?15cos3? ＝ 332mm () 取 ?2L 340mm 齒輪強(qiáng)度 校核 為了保證行駛安全，組成轉(zhuǎn)向系的各零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。