柴油動力微型客車設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)）【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 柴油動力微型客車設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)） 摘 要 這次我們是進(jìn)行微型客車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因?yàn)樗O(shè)計(jì)的車輛較輕，而且尺寸比較小，空間布局緊湊，所以采用機(jī)械的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 因?yàn)槲⑿涂蛙嚳臻g結(jié)構(gòu)緊湊，且制造成本有限，所以要求微客的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠適應(yīng)這些要求，因此它的轉(zhuǎn)向系占用汽車的空間要小，占汽車整體質(zhì)量的比重要竟可能的小，而且要耐用和便宜，并且同類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)市場占有率高，便于維修。因此我們綜合以上因素考慮各類轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)，最終鑒于齒輪齒條轉(zhuǎn)向器構(gòu)造簡單，占用空間小，且質(zhì)量輕，性能可靠，其傳動效率高達(dá) 90%,并且能夠自 動消除傳動間隙，另外其廣泛用于乘用車上。選 用的轉(zhuǎn)向器的傳動部件是齒輪和齒條。而且其比較適合用整體的液壓助力。 因?yàn)楠?dú)立懸架已經(jīng)相當(dāng)普及，因此選用斷開式的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)首先確定了齒輪齒條的齒形，而后確定了轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)。之后對齒輪齒條的齒形、材料以及尺寸大小強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算以及強(qiáng)度校核。然后對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行選擇，并對轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 微型客車，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，斷開式轉(zhuǎn)向梯形，液壓助力，強(qiáng)度校核 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 we of is is so to to so its by to be of as to of we of of of is 0%, t is on it as a so is of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 前 言 . 1 一、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系的目的與意義 . 1 二、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 . 1 三、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 . 3 四、本課題研究的問題與研究方法 . 5 第 1 章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)要求及基本參數(shù) . 7 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系的要求 . 7 整車基本參數(shù) . 7 第 2 章 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析 . 9 轉(zhuǎn)向器的分類及設(shè)計(jì)選擇 . 9 轉(zhuǎn)向器輸入輸出形式選擇 . 10 齒輪齒形選擇 . 11 齒條形狀選擇 . 11 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的布置形式 . 12 第 3 章 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) . 13 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角計(jì)算 . 13 轉(zhuǎn)向系傳動比與計(jì)算載荷的確定 . 14 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙 . 15 第 4 章 齒輪齒條的設(shè)計(jì) . 16 齒條的材料、參數(shù)、熱處理方式 . 16 計(jì)算許用應(yīng)力的確定 . 16 4 齒輪齒條的設(shè)計(jì) . 17 齒輪的設(shè)計(jì) . 17 齒條的設(shè)計(jì) . 19 齒輪齒條的強(qiáng)度校核 . 19 齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 . 19 齒條的強(qiáng)度計(jì)算 . 20 齒輪軸強(qiáng)度校核 . 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 第 5 章 其他零件的選擇與潤滑方式確定 . 26 軸承的選擇 . 26 轉(zhuǎn)向器潤滑方式 . 26 第 6 章 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 29 轉(zhuǎn)向橫拉桿 . 30 橫拉桿材料的確定 . 30 橫拉桿截面尺寸計(jì)算 . 30 球頭銷選擇 . 31 球頭銷強(qiáng)度與耐磨性計(jì) 算 . 33 第 7 章 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 34 轉(zhuǎn)向盤 . 34 轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 34 轉(zhuǎn)向軸上半軸計(jì)算 . 35 轉(zhuǎn)向軸下半軸（管）的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 36 第 8 章 液壓助力機(jī)構(gòu) . 37 工作原理 . 37 第 9 章 結(jié) 論 . 38 參考文獻(xiàn) . 39 致 謝 . 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 前 言 一、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系的目的與意義 在汽車運(yùn)動過程中，駕駛?cè)藛T能夠通過一套傳動機(jī)構(gòu)改變改變汽車的前進(jìn)方向，以符合自己的意志，這稱之為汽車轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向中用到的傳動機(jī)構(gòu)就是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要能在 汽車由于各種各樣的原因的干擾下改變了汽車行駛方向的情況上，能夠有效的按照操縱人員的想法糾正行進(jìn)路線。 一套優(yōu)秀的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠大大降低乘務(wù)人員在車輛事故中的受傷程度，起到保護(hù)乘務(wù)人員的目的。 除此之外一輛汽車的操縱舒適性也與轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)有著不可分割的聯(lián)系，在轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)中要考慮到怎樣減輕駕駛員的疲勞感，并要能及時(shí)通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)反饋給駕駛?cè)藛T程度合適的路感，以增加駕駛樂趣 現(xiàn)代汽車上轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是必不可很少的部分，它也是體驗(yàn)駕駛汽車樂趣的最主要工具。對轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)能夠幫助我們加深對轉(zhuǎn)向系各類型、各零部件的認(rèn)識了解，而 且可以通過數(shù)據(jù)比對中的微小差距比較汽車性能之間的差異性。 二、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 按照轉(zhuǎn)向動力的輸出源的不同可以將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 系兩大類。 1. 機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)： 機(jī)械轉(zhuǎn)響系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)的林部件很多都是機(jī)械的，它是由操作人員通過自己臂力實(shí)線轉(zhuǎn)向的。它由三大部分組成，分別是操左部分、轉(zhuǎn)向其和傳懂部分。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作步驟大致是：操作人員通過轉(zhuǎn)向盤將施加的轉(zhuǎn)向扭矩傳到轉(zhuǎn)向軸進(jìn)而傳到萬向節(jié)，萬向節(jié)經(jīng)過一系列的傳動軸將力矩傳入了裝向器中，從轉(zhuǎn)向器中輸出的力矩是已經(jīng)被放大了并減速的，接著傳給轉(zhuǎn)向節(jié)臂，進(jìn) 而促使轉(zhuǎn)向車輪發(fā)生相應(yīng)方向的偏轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致車輛實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 2. 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)： 這種動力的相比于機(jī)械的最大的不同點(diǎn)就是它的轉(zhuǎn)向驅(qū)動力大部分 分都是由發(fā)動機(jī)提供的，駕駛的人只提供一小部分動力。這種向統(tǒng)系能夠省去大量的人力，使駕駛的人員在開車的時(shí)候能夠更輕松，就不怎么會累了。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖 三、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 從汽車誕生那一刻起，汽車就開始慢慢改變?nèi)藗兊纳?，同時(shí)汽車也被生活改變，特別是近代社會各門科學(xué)技術(shù)的全面迅速發(fā)展，汽車不僅僅是簡單的鋼鐵機(jī)器，而 是結(jié)合了當(dāng)下各類學(xué)科的實(shí)驗(yàn)成果，在汽車應(yīng)用了機(jī)械、電子、材料等學(xué)科。汽車在隨著時(shí)間的推移不斷的向前發(fā)展，同樣，組成汽車的各大系統(tǒng)也在日新月異的發(fā)展。 1. 機(jī)械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 汽車最初的時(shí)候采用這類型系統(tǒng)，其全部都是用機(jī)械部件，沒有任何助力機(jī)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)向時(shí)需要轉(zhuǎn)向力越大的汽車所需的方向盤的直徑也越大，這樣才能產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向力，但也帶來一個(gè)弊端，其偌大的方向盤占用了汽車駕駛室很大的空間，所以在駕駛位置需要留出足夠大的空間以使操縱方向盤。這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向笨重，非常耗費(fèi)駕駛員的體力，容易產(chǎn)生駕駛疲勞感，并且特別重的汽車 應(yīng)用這種系統(tǒng)時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，所以其使用范圍很有限。但這種系統(tǒng)各部件的質(zhì)量非常可靠，使用壽命較長，并且容易制造，成本較低，所以現(xiàn)在一些微型載貨車、農(nóng)業(yè)機(jī)械車上還在使用。 2. 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 從上個(gè)世紀(jì)的中葉開始，人們開始著眼用液體產(chǎn)生助力的研究，從那時(shí)開始這種系統(tǒng)逐步運(yùn)用到汽車上。這也是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變革的起點(diǎn)，從此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由全人力轉(zhuǎn)向開始轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助人力轉(zhuǎn)向。這種系統(tǒng)就是在原來機(jī)械的基礎(chǔ)上加了一套液壓助力裝置，其結(jié)構(gòu)較為簡單，同時(shí)也比較可靠，而且隨著經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展完善，其相對其他助力來說技術(shù)更加豐富，成 熟。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用液體的優(yōu)點(diǎn)，有效的緩和了地面的沖擊力，從而減輕或基本消除了打手現(xiàn)象，使駕駛員起來更加舒適和輕松，大大減小了駕駛員的疲勞感，也有利于保證汽車的行駛穩(wěn)定。 不足： 1) 在從設(shè)計(jì)到完全將一輛汽車制造出來后，這個(gè)汽車的液壓轉(zhuǎn)向系的特性也就確定了，如果轉(zhuǎn)向系的調(diào)教沒有調(diào)整合適的話，就會在不同的車況下得不到相應(yīng)的助力，以至于對駕駛員產(chǎn)生相反的作用，以至于背離它的使用目的。 2) 發(fā)動機(jī)的曲軸只要在轉(zhuǎn)動，液壓系統(tǒng)就會一直在工作的狀態(tài)，即使汽車不需要轉(zhuǎn)向，這樣會白白浪費(fèi)掉發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的部分能量。 3) 如果出現(xiàn) 泄漏液壓油的問題，不僅會造成污染環(huán)境造成污染，還可能會因?yàn)檫@個(gè)問題導(dǎo)致其他零部件受到不同程度的損傷。 4) 低溫環(huán)境下，液壓系統(tǒng)的工作性能比較差。 3. 電液助力轉(zhuǎn)向統(tǒng) 由于電子技術(shù)發(fā)展的相當(dāng)快，它的強(qiáng)大優(yōu)點(diǎn)也開始凸顯出來，所以也逐漸將電子技術(shù)運(yùn)用到汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上來。所以轉(zhuǎn)向系上越來越多的應(yīng)用應(yīng)用電子元件，這就發(fā)明了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩類，但力來源于汽車上的電動機(jī)，所以可以不去消耗發(fā)動機(jī)的產(chǎn)生的能量，提高燃油效率。同時(shí)這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以通過行車電腦根據(jù)汽車行進(jìn)時(shí)的各種動態(tài)參數(shù)發(fā)出的信號適時(shí)地調(diào)整電動 機(jī)的轉(zhuǎn)速以調(diào)整液體壓力的大小，以使汽車在不同的狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)變速轉(zhuǎn)向。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以適時(shí)地停機(jī)，在不需要轉(zhuǎn)向時(shí)，這種系統(tǒng)是不會消耗能量。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有效的提高了轉(zhuǎn)向系的效率，并且節(jié)省了機(jī)動的發(fā)的能耗。 4. 汽車線性控制的能夠轉(zhuǎn)向的系統(tǒng) 這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)跟以往的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同，它幾乎是由電子元件組成，而且它分為許多模塊，這些模塊包括三個(gè)主要模塊和兩個(gè)輔助模塊，所以這種轉(zhuǎn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 向跟以往的轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)有很大的區(qū)別，它沒有了方向盤之后的傳動軸，而是通過各種電子軟件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向車輪與轉(zhuǎn)向盤的同步運(yùn)動。因?yàn)槿∠嗽S多中間的機(jī)械傳動 件，所以更有效的保證了駕駛員的安全，并且可以通過電控軟件調(diào)整轉(zhuǎn)向特性，以適應(yīng)不同人的駕駛習(xí)慣，同時(shí)還能在駕駛員不同狀態(tài)下有效的調(diào)整駕駛靈敏度，以避免駕駛員在各種不正常駕駛狀態(tài)下發(fā)生事故。但是這種系統(tǒng)它的可靠程度很低，還需要繼續(xù)提高，主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)向系的各電子部件只要有一個(gè)出現(xiàn)問題，整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都會無法工作。但鑒于這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的諸多前沿性優(yōu)點(diǎn)，所以這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還是未來的發(fā)展方向。 四、本課題研究的問題與研究方法 本次設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要確定比較各轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)，確定需要設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向器，在設(shè)計(jì)時(shí)還需要根據(jù)汽車的尺寸 合理的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器的大小，并保證整買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠合適地安裝到汽車上。同時(shí)需要確定各零部件的材料，并保證零部件的強(qiáng)度要符合汽車在極限情況下符合要求。所以根據(jù)以上問題，需要結(jié)合汽車設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)還有其他相關(guān)手冊，總結(jié)出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，最后通過設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)畫出系統(tǒng)模型，并與汽車模型進(jìn)行匹配以確定設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)正不正確。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 第 1章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)要求及基本參數(shù) 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系的要求 1 在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車的全部車輪必須繞一個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)轉(zhuǎn)向，并且不能準(zhǔn)任意車輪有策劃，不滿足這項(xiàng)要求就會加速車路磨損，并且不利于車輛轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定。 2 在汽車行進(jìn)過程中， 轉(zhuǎn)向輪中心線與汽車軸線不垂直而是成一定的銳角，如果駕駛員松開方向盤，轉(zhuǎn)向輪中心線會自動與汽車軸線垂直。 3 無論汽車在什么情況下，自振都不會在汽車的轉(zhuǎn)向車輪與方向盤之間發(fā)生 4 在前橋上發(fā)生不協(xié)調(diào)的時(shí)候，前橋上的車輪應(yīng)該以最小幅度擺動。 5 汽車能夠靈敏地轉(zhuǎn)彎，并且轉(zhuǎn)彎半徑要小，而且機(jī)動性要強(qiáng)。 6 操作輕便。 7 汽車的車輪發(fā)生撞擊時(shí)，方向盤能夠感受到的撞擊力要盡量的小。 8 轉(zhuǎn)向輪通過球頭與轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)連接，球頭會因?yàn)槟p產(chǎn)生間隙，因此需要有球頭處有自動消除間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 9 在向輪通過球頭與轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)連接，球頭會因?yàn)槟p產(chǎn)生 間隙，因此需要有車輛發(fā)生撞擊事故時(shí)，車架可能發(fā)生變形，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的有些部件可能會向車內(nèi)移動，轉(zhuǎn)向系有能防止或減輕駕駛員傷害的裝置。 10 轉(zhuǎn)向輪不能與駕駛員的操作動作出現(xiàn)相反的動作。 整車基本參數(shù) 整車質(zhì)量 ： 1230載總質(zhì)量 ： 1720 寬 高 ： 399316071980 前輪距 ： 1360距 ： 2600文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 滿載軸荷分配：前 /后 946/774胎 ： 175/65 胎壓力 p/銷偏移距 a : 70向盤直徑 ： 400小轉(zhuǎn)彎半徑： 4500文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 2章 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析 轉(zhuǎn)向器的分類及設(shè)計(jì)選擇 1. 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 顧名思義，這種轉(zhuǎn)向器的主要傳動部件就是齒輪與齒條，其中，齒輪是連接轉(zhuǎn)向軸的，齒條直接與轉(zhuǎn)向拉桿連接，省去了轉(zhuǎn)向直拉桿的零件，所以這種轉(zhuǎn)向器占用體積小，另外由于這種轉(zhuǎn)向器最要的材料是鋁合金或鋁鎂合金，所以整個(gè)質(zhì)量占整車的比重非常小。由于這種轉(zhuǎn)向器采用齒輪與齒條直接嚙合傳動，省去了中間復(fù)雜繁多的傳動機(jī)構(gòu)，所以傳 動效率高達(dá) 90%，而且在齒條背部安裝有壓緊癱瘓，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于自動消除齒輪齒條之間因各種問題出現(xiàn)的間隙，使其保持有效的傳動效能。這種轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單，所用零部件又是常用零部件，且零部件較少，所以其制造成本非常低，性價(jià)比很高。 同樣在其優(yōu)點(diǎn)的背后也有不少缺點(diǎn)，因其直接傳動效率非常高，所以也導(dǎo)致其容易將路面的對車輪的作用力大部分傳給方向盤，造成打手，駕駛員需要時(shí)刻保持注意力，牢牢抓住方向盤，以防止汽車偏離行駛方向，這容易造成駕駛員緊張，長時(shí)間緊張會消耗駕駛員很大的體力，所以容易造成其疲勞。 2. 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 這種轉(zhuǎn)向器是中由許多傳動部件，這種轉(zhuǎn)向器因?yàn)槠鋬?nèi)部的傳動機(jī)構(gòu)使采用滾動傳動，所以大大降低了轉(zhuǎn)向器的磨損，有利于提高其有買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 效壽命，再加上在制作加工工藝上采取相應(yīng)的改進(jìn)措施后，其能夠使用的年限更加提高。它的傳動效率也非常高。同樣他們之間的間隙也是調(diào)整起來相當(dāng)簡單，并且這種轉(zhuǎn)向器很時(shí)候做成整體式轉(zhuǎn)向器。 這種轉(zhuǎn)向器的主要缺點(diǎn)就是：反向的效率也很高，而且還復(fù)雜，并且由于需要做球槽，且要求有一定精度，所以制造成本高，且制造困難。 3. 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器 顧名思義，這種轉(zhuǎn)向器的主要核心傳動部件就是蝸桿與滾輪，它的結(jié)構(gòu)類似于齒 輪齒條式轉(zhuǎn)向器，蝸桿與滾輪直接嚙合，所以它與齒輪齒條有部分相同的優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量可靠，并且因其獨(dú)特的嚙合方式，大大減小了傳動部件因滑動摩擦造成的磨損，而且它從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上大大降低了逆效率。 但一切都是相對的，在降低逆效率的同時(shí)，它的正效率也被降低，而且這種轉(zhuǎn)向器內(nèi)部沒有自動調(diào)整間隙的裝置，所以這種轉(zhuǎn)向器已經(jīng)逐漸的被淘汰。 4. 蝸桿指銷式 蝸桿的主要作用是進(jìn)行主動轉(zhuǎn)向的，曲柄銷是傳遞運(yùn)動的。并且蝸桿上的螺紋時(shí)變半徑的，中間小，兩邊大，而曲柄銷外端連接的是轉(zhuǎn)向搖臂。所以當(dāng)蝸桿轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動曲柄繞銷軸轉(zhuǎn)動。曲柄銷 外還大有一個(gè)轉(zhuǎn)向搖臂這種轉(zhuǎn)向器的最大優(yōu)點(diǎn)就是它的傳動比可以做成變化的也可以做成不變的，同樣他們相對位置的調(diào)整也是很簡單的。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器多用在載貨汽車上。 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器多用在比較小和比較輕的汽車上，并且綜合考慮各轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選定齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。 轉(zhuǎn)向器輸入輸出形式選擇 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器共有四種輸入輸出形式。 中間輸出，側(cè)邊輸入方案使拉桿長度邊長，同樣也使得車輪上下跳動相同的距離，但拉桿的擺角卻變得小了，這就減少了拉桿的運(yùn)動干涉。但由于需要早殼體中間開長槽，所以這就降低了殼體的強(qiáng)度。 兩端輸出，側(cè) 邊輸入方案因?yàn)槠淅瓧U的長度減小，所以傳動精度較高，而且拉桿撓度降低。但其運(yùn)動干涉的概率較高。但現(xiàn)在嬌客車多使用兩端輸出，側(cè)邊輸入的方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 2輪齒條式轉(zhuǎn)向器的四種形式 最終確定本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器的輸入輸出方案為側(cè)邊輸入，兩邊輸出。 齒輪齒形選擇 如果齒輪齒條轉(zhuǎn)向器采用直齒齒輪和直齒齒條嚙合，因?yàn)槠鋰Ш厦娣e較小，所以齒輪齒條嚙合區(qū)單位面積上承受的壓力較大，所以造成單位面積承受的沖擊力增大，以至于轉(zhuǎn)向器的運(yùn)行平穩(wěn)性降低，而且因?yàn)闆_擊較大導(dǎo)致噪聲過大。將齒輪齒條的齒形變成斜齒，則嚙合區(qū)的嚙合面積增大，單位面積承受的壓力減小，且沖擊力減小。所以用斜齒。 齒條形狀選擇 它有三種形狀。 比較各種各種截面形狀的齒條的優(yōu)缺點(diǎn)，圓形的制作起來比較簡單，其他形狀的比較節(jié)省材料，所以同樣大小的齒條，除圓形算面之外的其他兩種齒條質(zhì)量要輕很多。通常齒條與托座之間裝有防止摩擦造成磨損的材料制造成的墊片，如果有使轉(zhuǎn)向齒輪繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的力矩就應(yīng)該選用除圓形斷面的其他兩種斷面。這樣可以防止齒條旋轉(zhuǎn)，如果不這樣做那就會出現(xiàn)吃輪與買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 齒條嚙合不正確的情況。 本次設(shè)計(jì)決定選用和圓形截面的齒條。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的布置形式 因?yàn)椴煌钠囈驗(yàn)榭臻g 布局的不同，轉(zhuǎn)向器的安裝位置也不盡相同，但鑒于整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相對于在前橋支撐架上的位置相對于前橋軸線的前后可以分為四種類型，分別是： 圖 2過查閱國內(nèi)外各種同類型汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的安裝位置，發(fā)現(xiàn)大部分采用第一種方案，將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在前橋后面，本次設(shè)計(jì)也采用同樣的布置形式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 第 3章 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角計(jì)算 整車的機(jī)動性與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最小轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)，本次設(shè)計(jì)最小轉(zhuǎn)彎半徑為 圖 轉(zhuǎn)向輪外輪最大轉(zhuǎn)角 m a x /n (3L 為汽車軸距。本設(shè)計(jì)軸距為 L=2600 3角圖 外側(cè)車輪的偏轉(zhuǎn)角圖 3得內(nèi)轉(zhuǎn)向輪最大偏轉(zhuǎn)角公式 c o n(B 為兩側(cè)主銷軸線與地面交點(diǎn)之間的距離 B=a 為主銷偏移距，指轉(zhuǎn)向節(jié) 主銷軸線延長線與支撐平面的交點(diǎn)到轉(zhuǎn)向輪中心線與支撐平面交點(diǎn)的距離。本此設(shè)計(jì)輪胎寬度為 175以 0 K 為前輪輪距， K=1360文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 可得 B=136070=1220是得轉(zhuǎn)向輪內(nèi)輪轉(zhuǎn)角 轉(zhuǎn)向系傳動比與計(jì)算載荷的確定 為了校核強(qiáng)度，需要確定零部件的受力情況。這些力主要會被作用在轉(zhuǎn)向軸上的載荷，車輪行進(jìn)時(shí)輪面給車輪 的阻止力，還有輪胎的氣體壓力。轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動的時(shí)候要克服很多阻力，這些阻力大致包括車輪繞主銷軸轉(zhuǎn)動所克服的轉(zhuǎn)向阻力扭矩，車輪轉(zhuǎn)動時(shí)輪胎變形產(chǎn)生的阻力和系統(tǒng)內(nèi)部阻力。 轉(zhuǎn)向時(shí)候的阻力： 7 向系的角傳動00wi=(360 n =)604 =17.6 n 為轉(zhuǎn)向盤從一側(cè)轉(zhuǎn)到另一側(cè)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)； 乘車用車方向盤由直線行駛轉(zhuǎn)到最小轉(zhuǎn)向半徑的圈 數(shù)不得超過兩圈， n 取 4 作用在轉(zhuǎn)向盤上的力 : F 2徑； 設(shè)計(jì)中此傳動比與轉(zhuǎn)向系角傳動比相同 取 90% 所以 F 2= 0 0 2 6 92 作用在方向盤上的力矩 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 轉(zhuǎn)向系的力傳動比 pi=M 0= 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳 動間隙 傳動元件嚙合點(diǎn)出現(xiàn)的間隙就是傳動間隙，該間隙隨著轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的不同而不同。 這個(gè)間隙特性的研究意義是因?yàn)樗軌蚍从称囍本€行駛時(shí)，保持這種狀態(tài)的能力和這種轉(zhuǎn)向器能發(fā)揮有效作用的年限。汽車在大部分狀態(tài)下都是保持直線行駛，所以傳動副在中間和中間附近的地方使用很頻繁，所以中間的地方磨損相當(dāng)嚴(yán)重，就會出現(xiàn)多余的間隙，如果不消除這種間隙就會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向失靈，并且無法保證直線行駛。所以一定要適時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)向器的磨損間隙，并且調(diào)整后轉(zhuǎn)向盤能平滑的轉(zhuǎn)向任意一側(cè)。 圖 3向器傳動副傳動間隙 圖中曲線 1 表明轉(zhuǎn)向器 在沒有發(fā)生摩擦損失之后的間隙的變化趨勢；曲線 2 表明已出現(xiàn)摩擦損失之后間隙的大小隨轉(zhuǎn)動位置不同時(shí)間隙的變化特性。曲線 3 表示的是調(diào)整后的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 第 4章 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 齒條的材料、參數(shù)、熱處理方式 由前可知本設(shè)計(jì)采用的是斜形齒，齒輪與齒條法向模數(shù)取 m=數(shù)z=7, 法向壓力角n=20，齒輪螺旋角為 =12，齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達(dá)到的值來確定。齒輪傳動的力矩大小為作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩為整為 25N 轉(zhuǎn)向器額定單日工作時(shí)間為小時(shí)，并且最低需要能夠使用五年。 初步選定齒輪和齒條齒頂高系數(shù) =1；頂隙系數(shù) *c =輪的變位系數(shù)n=輪的材料選擇：齒輪 16碳淬火，齒面硬度 54齒條 45#，表面淬火，齒面硬度 56 計(jì)算許用應(yīng)力的確定 接觸疲勞許用應(yīng)力 H= 彎曲疲勞許用應(yīng)力 YY 16接觸疲勞極限1500曲疲勞極限4255 號鋼的接觸疲勞極限 1300曲疲勞極限530輪齒條所受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60 )53 0 08(11060 10 查表得材料壽命系數(shù) 16 45 號鋼 查表得安全系數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 1 S 應(yīng)力修正系數(shù)為 2 計(jì)算許用應(yīng)力 16 H= M P 9 8 01 1 5 0 i m M P i m 45 號鋼 H= M P 7 1 61 1 3 0 i m M P 5 012l i m 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 齒輪的設(shè)計(jì) 1. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 1）試取 K= （ 2）斜齒輪的轉(zhuǎn)矩 T= N m （ 3）齒寬系數(shù) 1m（ 4）齒輪齒數(shù) 71 z（ 5）復(fù)合齒形系數(shù) （ 6）許用彎曲應(yīng)力 F=以 2 ) 圓周速度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 0 0 060 1 (8)計(jì)算載荷系數(shù) 1） 由表查得 使用系數(shù) 1 2） 根據(jù) 和 8 級精度，查表得 1 根據(jù)表查得 齒向載荷分布系數(shù) 由表查得 齒間載荷分布系數(shù) 算模數(shù) ，取 5.2 . 齒輪幾何尺寸的確定 分度直徑： d= 頂高 ： )( *1+=根高 ： )( *1+=高 ： fa 頂圓直徑： aa 根圓直徑：ff =面壓力角： na r c ta n 基圓直徑 : tb =向齒距 ：nn =面齒距 ： 向齒厚 ： t a 面齒厚 ： t a 輪中心到齒條基準(zhǔn)線的距離： H= 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 齒條齒寬 ：2b= 整為 18輪齒寬 ： 281021 齒條的設(shè)計(jì) 齒輪齒條的嚙合有兩個(gè)特點(diǎn) : 1) 齒輪的節(jié)圓是永遠(yuǎn)重合與分度圓的，但是齒條的卻不是只有在齒條和標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合的情況下才會與自己的節(jié)圓重合。 2) 齒輪與齒條的嚙合角永遠(yuǎn)等于壓力角 . 因此 ,齒條法向模數(shù) m= 壓力角 20 齒條為圓形斷面 齒條齒頂高： 齒條齒根高： 2 ( * 齒條齒高 ： fa 向齒厚 ： 端面齒厚 ： 又因?yàn)辇X條長度： n 為轉(zhuǎn)向盤總轉(zhuǎn)動圈數(shù)， n 取 4 所以齒條長度為 齒條齒數(shù) 287412 齒輪齒條的 強(qiáng)度校核 齒輪 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 校核公式為 查表得 彈性系數(shù) 9 M 查表得 區(qū)域系數(shù) Z 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 重合度系數(shù) Z 螺旋角系數(shù) Z 9 8 o sc o s 4 5 0 0 9 3 H H 1980計(jì)算結(jié)果可知齒輪強(qiáng)度符合要求。 齒條的強(qiáng)度計(jì)算 1. 齒條受力分析 在本設(shè)計(jì)中， 根據(jù)前面計(jì)算可知在 轉(zhuǎn)向器輸入端施加的扭矩 T = 取為 25般都會在齒輪齒條的嚙合點(diǎn)之間會加以潤滑。 本設(shè)計(jì)中齒條的齒受力與斜齒輪的受力情況很相似， 齒條的受力分析如下圖 圖 4條的受力分析 不考慮其他里的情況下，將垂直齒面的法向力 成三個(gè)相互垂直方向的力，這三個(gè)力分別是徑向力 向力 軸向力 各力的大小為 ： Ft= 1nt 1買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 1 式中 1 齒輪軸分度圓螺旋角；n 法面壓力角。 齒輪軸受到的切向力： Ft= 式中 T 作用在輸入軸上的扭矩， T 為 25d 齒輪軸分度圓的直徑。 齒條齒面的法 向力： =條齒部受到的切向力： F . 齒條齒部彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 齒條的單齒彎曲應(yīng)力： 2 107bs 式中： 齒條齒面切向力； 1h 齒條計(jì)算齒高 ； (22 * =合以上的數(shù)據(jù)，將它們代入上面那個(gè)公式就可以得出齒條齒跟處的彎曲應(yīng)力： 0F =549N/ S， 所以 面安全 ，軸設(shè)計(jì)合理。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 第 5章 其他零件的選擇與潤滑方式確定 軸承的選擇 1、 選用深溝球軸承（ 276 1994）如圖 5示。 軸承代號： 6001 數(shù)量： 1 個(gè) 6006 1 個(gè) 圖 5溝球軸承 表 5用深溝球軸承（ 276 1994） 轉(zhuǎn)向器潤滑方式 1、對轉(zhuǎn)向器的潤滑主要有兩個(gè)原因： （ 1）減小齒面間滑動磨損量。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 （ 2）降低由于滑動摩齒輪工作時(shí)齒面間相互摩擦所導(dǎo)致的齒面溫度升高。 為了解決以上兩個(gè)原因引起的問題，要選擇合適的潤滑油以及相應(yīng)的方法，才能解決以上問題。 2、具體的潤滑方法可以分為以下三類： （ 1）潤滑脂潤滑法 這種潤滑方法主要是在速度相對較低的并且箱體是開式或者閉式的齒輪傳動中。而且使用這種方法需要一定的條件，如果使用不當(dāng)就會起到相反的作用，在此主要列出三點(diǎn)： 1）有合適的流動速度 要想潤滑脂的能夠有效的在各潤滑部位流動，就需要潤滑脂有高的流動性。 2）不能用在承受載荷非常 大的并且一直轉(zhuǎn)動的地方。 潤滑脂自身的冷卻效果并不是很理想，所以它在高負(fù)荷下不容易散熱。這就會出現(xiàn)溫度過高的問題。 3）使用的量要根據(jù)所用部位的大小適量添加 量過多過少都會影響潤滑的效果，量少了，零部件不能全部被潤滑，良多了又會造成密度過大，造成阻力。 （ 2）飛濺潤滑法（油浴潤滑） 這種方法是在殼體底部放置一定深度的潤滑油，然后將齒輪的一部分伸入油中。通過轉(zhuǎn)動將油送到其他零部件上。 使用飛濺潤滑法（油浴式）時(shí)，有許多需要注意的問題，這里就油面的規(guī)定及齒輪箱的最高油溫做以說明。 1）油面的高度 油面高度要合適 ，不能太低也不能太高，低了潤滑不到位，高了又會增大攪拌阻力，并且要安裝油盤防止油面落差大。 2）齒輪箱的極限溫度 隨著工作時(shí)間的增長，由于各種原因，箱體的溫度會逐漸上升，而溫度身高對潤滑油的性能會產(chǎn)生不利的影響，所以需要適時(shí)給箱體降溫，冷卻潤滑油。 3）強(qiáng)制潤滑法（循環(huán)噴油潤滑） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 這種方法就是直接用泵之類的將潤滑油噴射到需要潤滑的零部件上。 根據(jù)不同的上油方法，可以分為三種類型： 滴下式，噴射式和噴霧式三種。 1）滴下式 利用導(dǎo)管將潤滑油直接注入到嚙合部。 2）噴射式 利用噴油嘴將潤滑油直接噴射到嚙 合部。 3）噴霧式 利用氣壓差將油液霧化，然后由氣體動能噴射到零部件上。