【正文】 械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車，在泊車和低速行駛時(shí)駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負(fù)擔(dān)過于沉重，為解決這個(gè)問題，美國(guó)GM 公司在20 世紀(jì)50 年代率先在轎車上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤，需占用較大的空間，整個(gè)機(jī)構(gòu)笨拙，特別是對(duì)轉(zhuǎn)向阻力較大的中重型汽車，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向難度很大，這就大大限制了其使用范圍。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程為：駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)向力矩通過轉(zhuǎn)向軸輸入轉(zhuǎn)向器，減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向器中有2 級(jí)減速傳動(dòng)副，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動(dòng)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)，從而實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。5 發(fā)生車禍時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸由于車架和車身變形一起后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最好有保護(hù)機(jī)構(gòu)防止傷及乘員。3 傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖要盡可能的小 。通常，對(duì)轉(zhuǎn)向系的主要要求是: 1 保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性，在有限的場(chǎng)地面積內(nèi)，具有迅速和小半徑轉(zhuǎn)彎的能力，同時(shí)操作輕便 。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系除具有以上三大部件外，其最主要的動(dòng)力來源是轉(zhuǎn)向助力裝置。機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來源是人力，所有傳力件都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)方向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系(HPS）、電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS），發(fā)展到利用現(xiàn)代電子和控制技術(shù)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）及線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）。 Circulating ball type。s physical power source, power transmission devices are mechanical steering mechanism, steering gear and steering linkage parts, including steering important parts of automobile steering systems, the performance of a direct impact on the safety and reliability of the cars. Power steering system (Power Steering System), also called steering afterburner system in the mechanical steering system based on the creation of a steering system steering afterburner device.This topic entitled trucks recirculating ball steering system design. Subject to mechanical steering recirculating ball steering system design and check the overall steering trapezoid design and checking. First automobile steering systems overview, analysis of the working principle and the advantages and disadvantages of various steering system, development status, the working principle of the various steering and steering system design overview of two preliminary data preparation for design , the steering system of the overall program of choice, there are turning to the determination of the main performance parameters of the system. steering the choice of form and an initial parameters, select the data of the recirculating ball steering, and its main ponents stress analysis and data check. Fourth, the power steering mechanism design, an overview of the requirements for power steering, power steering layout scheme and the calculation of individual data. Fifth overall steering trapezoidal design and checking the size of the design of the steering linkage and data according to the trapezoid. Use AutoCAD to make the final design of the recirculating ball steering part drawings and assembly drawings. Mainly carried out in this paper, the design of the recirculating ball steering and check the steering system parts, the main methods and theoretical parameters of automotive design experience. the mechanical design of the course content and the university design, the results meet the strength requirements, safe and reliable.Key words: Steering system。主要方法和理論采用汽車設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和大學(xué)所學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)果滿足強(qiáng)度要求，安全可靠。首先對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行概述,分析各種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整體方案進(jìn)行選擇,對(duì)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇,概述對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的要求,對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的布置方案進(jìn)行選擇并進(jìn)行各個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算。本課題的題目是貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。非動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又稱機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是以人的體力為動(dòng)力源，其中所有的傳力器件都是機(jī)械的，主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成，其中轉(zhuǎn)向器是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要零部件，其性能的好壞直接影響汽車行駛的安全性和可靠性。駕駛操縱用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專用機(jī)構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目： 貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)（英文）： 院 別： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日 期： 貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要汽車在行駛的過程中，經(jīng)常需要改變行駛的方向，稱為轉(zhuǎn)向。輪式汽車行駛是通過轉(zhuǎn)向輪(一般是前輪)對(duì)汽車縱向軸線偏轉(zhuǎn)一定角度來實(shí)現(xiàn)的。常用的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為非動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Power Steering System)，亦可稱作轉(zhuǎn)向加力系統(tǒng)，是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上增設(shè)了一套轉(zhuǎn)向加力裝置所構(gòu)成的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。課題以機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)及校核、整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算為中心。五是整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及驗(yàn)算,并根據(jù)梯形數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作尺寸設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；機(jī)械型轉(zhuǎn)向器 ；循環(huán)球式；液壓式助力轉(zhuǎn)向器 Truck circulating ball type steering system designAbstractCars in the course of traveling, often need to change the direction of travel, referred to as steering. Wheeled vehicle with the vehicle longitudinal axis of the deflection angle by the steering wheel (typically a front wheel). The driving control is used to change or restore the direction of vehicle travel special body called the automobile steering systems. Commonly used in automotive steering system is divided into nonpower steering system and power steering system two categories. Nonpower steering system, also known as mechanical steering system, based on a person39。 Mechanical type steering gear。 Hydraulic power steering gear 目錄 1 緒論 1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 1 1（HPS） 2（EHPS） 2（EPS） 3（SBW） 5 轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)概述 6 對(duì)轉(zhuǎn)向系的要求 6 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 7 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 7 轉(zhuǎn)向器 82 轉(zhuǎn)型系方案的選擇及主要參數(shù)的確定 10 轉(zhuǎn)向系方案的選擇 10 轉(zhuǎn)向盤 10 轉(zhuǎn)向軸 10 轉(zhuǎn)向器 10 轉(zhuǎn)向梯形 12 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角計(jì)算 13 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) 15 轉(zhuǎn)向器的效率 15 傳動(dòng)比的變化特性 17 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比及其變化規(guī)律 19 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙 19 轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù) 223 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與計(jì)算 23 23 螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副設(shè)計(jì) 25 鋼球中心距螺桿外徑螺母內(nèi)徑 25 鋼球直徑d及數(shù)量n 25 滾道截面 26 接觸角 26 螺距和螺旋線導(dǎo)程角 26 工作鋼球圈數(shù) 27 27 27 29 鋼球與滾道間的接觸應(yīng)力 29 齒的彎曲應(yīng)力 30 轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑的確定 304 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 31 31 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案 31 31 分配閥的結(jié)構(gòu)方案 32 33 33 分配滑閥參數(shù)的選擇 355 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 39 39 40 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)尺寸的初步確定 桿與球銷 41 41 42結(jié)論 43參考文獻(xiàn) 44致謝 46貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 緒論 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤的重要組成部分，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性、操縱穩(wěn)定性和駕駛舒適性，它對(duì)于確保車輛的行駛安全、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要作用。按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。其中轉(zhuǎn)向器是將操縱機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格講是近似直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，是轉(zhuǎn)向系的核心部件。由于轉(zhuǎn)向助力裝置最常用的是一套液壓系統(tǒng)，因此也就離不開泵、油管、閥、活塞和儲(chǔ)油罐，它們分別相當(dāng)于電路系統(tǒng)中的電池、導(dǎo)線、開關(guān)、電機(jī)和地線的作用。2 汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，全部車輪應(yīng)繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，不應(yīng)有側(cè)滑 。4 轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)自動(dòng)回正，并應(yīng)使汽車保持在穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài)。 汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤，通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向輪來完成的。純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向器形式可以分為：齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除在一些轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的農(nóng)用車上使用外已很少被采用。該系統(tǒng)是建立在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，額外增加了一個(gè)液壓系統(tǒng)。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、液壓泵、油管、分配閥、動(dòng)力缸、溢流閥和限壓閥、油缸等部件組成。其分配閥、轉(zhuǎn)向器和動(dòng)力缸置于一個(gè)整體，分配閥和主動(dòng)齒輪軸裝在一起（閥芯與齒輪軸垂直布置），閥芯上有控制槽，閥芯通過轉(zhuǎn)向軸上的撥叉撥動(dòng)。在齒條的一端裝有活塞，并位于動(dòng)力缸之中，齒條左端與轉(zhuǎn)向橫拉桿相接。 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵產(chǎn)生的壓力來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。為保證汽車原地轉(zhuǎn)向或者低速轉(zhuǎn)向時(shí)的輕便性，液壓泵的排量是以發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的流量來確定。并且轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還存在低溫工作性能差等缺點(diǎn)。EHPS 是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)起來的，在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了電控裝置，其特點(diǎn)是原來由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的液壓助力泵改由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，取代了由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，節(jié)省了燃油消耗；具有失效保護(hù)系統(tǒng)，電子元件失靈后仍可依靠原轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全工作；低速時(shí)轉(zhuǎn)向效果不變，高速時(shí)可以自動(dòng)根據(jù)車速逐步減小助力，增大路感，提高車輛行使穩(wěn)定性。一般由電氣和機(jī)械兩部分組成，電氣部分由車速傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和電控單元ECU組成；機(jī)械部分包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、控制