【正文】 ering gear ratio can change。關鍵詞：循環(huán)球式轉向器；三維建模；螺桿螺母傳動副1Circulating Ball Type Steering of the Vehicle DesignAbstract Circulating ball type steering gear is formed by the screw and nut of the spiral groove ball inside the transmission, vice, and the nut on the rack and constitute of the rocker arm shaft gear fan drive advantage of circulating ball type steering gear :Between the screw and nut because of circulating ball,change the sliding friction to rolling friction,so transmission efficiency can reach 75% ~ 85%。 本文的主要內容即是設計一款機械式循環(huán)球式轉向器。汽車循環(huán)球式轉向器設計摘要循環(huán)球式轉向器是由螺桿和螺母共同形成的螺旋槽內裝鋼球構成的傳動副，以及螺母上齒條與搖臂軸上齒扇構成的傳動副總成。循環(huán)球式轉向器的優(yōu)點是：在螺桿與螺母之間因為有可以循環(huán)流動的鋼球，將滑動摩擦轉變?yōu)闈L動摩擦，因而傳動效率可達到75%~85%；在結構和工藝上采取措施后，包括提高制造精度，改善工作表面的表面粗糙度，螺桿和螺母上的螺旋槽經淬火和磨削加工，使之有足夠的硬度和耐磨損性能，可保證有足夠的使用壽命；轉向器的傳動比可以變化；工作平穩(wěn)可靠；齒條和齒扇之間的間隙調整工作容易進行；適合來做整體式動力轉向器。通過查閱相關文獻資料，進行循環(huán)球式轉向器的尺寸的設計計算與強度校核，然后進行循環(huán)球式轉向器的三維CATIA建模，最后繪制轉向器的二維裝配圖及其重要零件的零件圖。On the structure and process measures,including improve the manufacturing accuracy, and improve the surface roughness of the work surface,the spiral groove on the screw and nut for quenching and it has enough hardness and wear resistance, to ensure adequate service life。Stable and reliable。Suitable for integrated power steering. The main content of this title is to design a mechanical circulating ball type steering consulting relevant literature,to design and calculation of the size of the circulating ball type steering gear and strength the circulating ball type steering gear threedimensional modeling using draw the redirector assembly drawing and part drawing of important parts.Key words: Circulating ball type steering gear。The screw and nut bination1 目錄摘要 1Abstract 1第1章 緒論 1 課題背景 1 國內外研究現狀 2 研究的目的及意義 3 研究內容和設計方法 4第2章 轉向器的設計 5 轉向器的組成與分類 5 循環(huán)球式轉向器方案分析 6 轉向器主要性能參數 7 轉向器的效率 8 傳動比的變化特性 9 轉向器傳動副的傳動間隙 12 循環(huán)球式轉向器設計與計算 13 轉向器計算載荷的確定 13 循環(huán)球式轉向器主要尺寸參數的確定 13 零件的強度校核 20第3章 基于CATIA的三維造型 23 CATIA簡介 23 循環(huán)球式轉向器的三維建模 23 轉向螺桿的建模 23 轉向器的裝配設計 24總結 27致謝 28參考文獻 29附件一 31附件二 34I1 第1章 緒論 課題背景21世紀的開局十年，既是我國改革開放經濟高速增長的十年，也是我國的汽車工業(yè)快速發(fā)展的十年。在這樣的大環(huán)境下，汽車零部件也得到了飛速的發(fā)展。隨著我國整車消費市場和汽車保有量的大幅提升，不僅僅吸引了國外的汽車品牌來中國合資建廠，同時許多的國際知名汽車零部件廠商也把目光聚焦在了中國這片市場上，包括電裝、博世、馬勒、博澤、法雷奧等等。全球汽車行業(yè)的整車廠和零部件廠關系大體分為三種模式，一是以歐美為代表的平行發(fā)展模式，即零部件企業(yè)完全與整車廠是相互獨立的，零部件企業(yè)通過自由競爭來贏取市場，獲得發(fā)展；二是以日韓為代表的塔式模式，整車企業(yè)與零部件企業(yè)之間是利益共同體的關系，兩種企業(yè)之間的合作關系很深，相互依存，共同發(fā)展；三是中國計劃經濟時代的模式，即零部件廠附屬于整車廠，比如一汽，東風這些國有企業(yè)。然而隨著國際化浪潮的不斷推進，經濟全球化已經成為世界經濟發(fā)展的主流趨勢，這種整車廠和零部件企業(yè)的關系也在不斷地豐富和變換著。如今，整車廠對零部件廠提出越來越高的要求，零部件企業(yè)已經不是傳統(tǒng)的意義上的單純的零部件供應商，二是能夠給整車廠提供系統(tǒng)的解決方案的供應商。這就對零部件企業(yè)提出了更高的要求，比如要有很強的創(chuàng)新能力和設計經驗等。從長遠的眼光看，這種模式下的整車廠和零部件企業(yè)之間是共創(chuàng)未來的關系，為整車廠和零部件企業(yè)創(chuàng)造了和諧發(fā)展的環(huán)境和廣闊空間。當然，這也是有原因的。產品的技術實力是企業(yè)參與市場競爭的核心要素，國外的零部件企業(yè)的來源于不斷地研發(fā)投入和持續(xù)的技術創(chuàng)新。目前，國內的零部件供應商大多采用“來圖加工”的模式，即整車廠商將產品數據及圖樣提供給零部件供應商，后者按照圖樣進行生產加工制造。尤其是在涉及動力系統(tǒng)、油耗、排放、安全等電控零部件方面技術落后，部分領域甚至處于空白。轉向器是轉向系統(tǒng)中的重要組成的部件，對其進行深入的研究意義重大。 國內外研究現狀隨著國內汽車行業(yè)的發(fā)展，作為汽車關鍵部件之一的轉向器也得到了相應的發(fā)展，基本上形成了專業(yè)化、系列化的生產局面。而且齒輪齒條式轉向器和循環(huán)球式轉向器也是應用最廣泛的兩種轉向器。循環(huán)球式轉向器由于通過鋼球的滾動來傳遞轉向力，具有較高的強度，并且該轉向器可以被設計成具有等強度結構，適用于高速車輛。目前，汽車上廣泛采用循環(huán)球式轉向器。所謂導球機構，是指將螺桿螺母之間的滾球，經導向管組成首尾相接的循環(huán)線路的裝置。正確設計的導球機構，可保證在不發(fā)生任何干涉且阻力較小的情況下，引導滾球在該機構中順利流通。目前設計導球機構的方法，一般是參照現有結構選擇幾何參數，試制出樣品以后再根據滾球流通情況進行修正。當螺母不動而螺桿旋轉時，滾球一方面繞自身的中心自轉，同時又繞螺桿的中心公轉。螺母上如裝有導管，導管阻止?jié)L球沿滾道運動，使其改變方向而沿導管運動。如果設計不當，則會發(fā)生運動干涉現象。影響滾球運動通暢的主要幾何因素為滾道截面形狀，螺旋導程角，導管的布置，滾球直徑以及螺母，螺桿傳動副的尺寸。假定滾道與滾球間沒有間隙，在滾道上任意位置的滾球，有的運動為沿該點螺旋線切線方向的移動及繞滾球本身球心的轉動[2]。導管限制滾球沿螺旋線運動而引導其沿導管運動特性，稱為導管導球特性。導管在鋼球旋轉中起著至關重要的作用，故在設計制造時應給予充分重視。這是為了補償螺母導管孔與滾道間的偏移誤差，以及導管本身的形狀與尺寸誤差。循環(huán)球式轉向器是汽車轉向器中唯一采用滾動摩擦和二級轉速的轉向器，目前國內外所有后輪驅動，以及以后輪驅動主驅動裝置的四輪驅動汽車中的手動轉向器和動力轉向器普遍采用循環(huán)球式，由于采用滾動摩擦，其加工精度高于其他轉向器。圓弧角上運行，運行軌跡越窄，轉向越輕。轉向螺桿支撐軸承分為向心球軸承和圓錐滾子軸承，其中向心球軸承轉向較輕，進口轉向器均采用這類軸承。國內加工精度較一般的轉向器廠通常選用圓錐滾子軸承，該軸承雖比向心球軸承滾動阻力大，但對上下軸承蓋的同軸度誤差要求略微寬松。采用調整墊調整時，必須使用鋼制調整墊。轉向盤的自由行程即為轉向盤的自由轉動量，它是指汽車在直線位置上轉向盤的空行程，即轉向盤轉動，而轉向輪無轉動的過程。手動齒扇轉向器為5個齒，動力轉向器齒扇為3個齒。通常情況下，轉向盤自由行程調整的越小越好。以轎車為例，轉向盤自由行程應該控制在37mm之內。176。中型汽車轉向盤自由行程通常規(guī)定不得超過20176。轉向盤自由行程應該在80mm之內（中型汽車的轉向盤直徑大）[4]。轉向盤保持適當的自由行程可以使操縱柔和，減小轉向機構的沖擊載荷。在汽車運行的過程中，尤其是在一些路面質量較差的路段行駛時，轉向機構受沖擊載荷頻繁，致使轉向機構各結合部位極易磨損，齒條和齒扇之間的嚙合間隙增大，轉向直拉桿上球頭銷和球頭座磨損增大，轉向盤自由行程也勢必增大，影響操縱靈敏度。在進行轉向盤自由行程檢查調整時，一般先調整轉向螺桿的軸承預緊度，轉向盤應無明顯的軸向竄動，否則可用增減墊片來調整；齒條和扇形齒輪的嚙合間隙的調整用擰動調整螺釘來調整。另外，也是通過本次畢業(yè)設計，熟悉掌握設計步驟與理念，為以后在專業(yè)領域的發(fā)展奠定堅實的基礎。計算、校核等； (4) 計算循環(huán)球式轉向器的主要參數，并對其重要部件進行強度校核，確定相關參數、材料以及裝配要求。設計方法：根據設計中已知參數并結合已學的理論知識，分析并計算得到循環(huán)球式轉向器的基本結構參數，然后利用相關經驗公式對轉向器的重要部件進行強度校核，校核的結果不符合國家相關要求則需要重新計算，當結果滿足要求的時候，可確定其相關幾何尺寸并完成圖紙的繪制，結束本論文的設計工作。就輪式汽車而言，實現汽車轉向的方法是，駕駛員通過一套專設的機構，使汽車轉向橋上的車輪相對于汽車縱軸線偏轉一定角度。此時，駕駛員也可利用這套機構使轉向輪向相反方向偏轉，從而使汽車恢復原來的行駛方向。轉向系即是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構，在汽車轉向行駛時，保證各轉向輪之間有協(xié)調的轉角關系。機械轉向系的能量來源是人力，所有傳力件都是機械的，由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構三大部分組成[5]。動力轉向系除具有以上三大部件外，其最主要的動力來源是轉向助力裝置。轉向盤即通常所說的方向盤。由圓環(huán)狀的盤圈、插入轉向軸的轉向盤轂，以及連接盤圈和盤轂的輻條構成。骨架的外側一般包有柔軟的合成橡膠或樹脂，也有采用皮革包裹以及硬木制作的轉向盤。轉向盤位于司機的正前方，是碰撞時最可能傷害到司機的部件，因此需要轉向盤具有很高的安全性，在司機撞到轉向盤上時，骨架能夠產生變形，吸收沖擊能，減輕對司機的傷害?，F在的轉向盤與以前的看似沒有太大變化，但實際上已經有了