吉利微型車(chē)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 目 錄 摘要 Abstrac t 第 1 章 緒論 1 1.1 轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的目的及意義 1 1.2 轉(zhuǎn)向系的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 7 第 2 章 轉(zhuǎn)向系的方案設(shè)計(jì) 8 2.1 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系的功用和設(shè)計(jì)要求 8 2.2 主要參數(shù)的確定 9 2.3 轉(zhuǎn)向器形式的選擇 9 2.3.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系組成及其功用 9 2.3.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系組成及其功用 10 2.3.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)選擇 10 2.4 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的類(lèi)型選擇 11 2.4.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 11 2.4.2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 12 2.4.3 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器 13 2.5 本章小結(jié) 13 第 3 章 機(jī)械式轉(zhuǎn)向系總體設(shè)計(jì) 14 3.1 轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù) 14 3.1.1 轉(zhuǎn)向系的效率 14 3.1.2 轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比 15 3.1.3 轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副的間隙特性 16 3.1.4 轉(zhuǎn)向盤(pán)的總轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù) 17 3.1.5 轉(zhuǎn)向盤(pán)的選擇 17 3.2 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器總體布置 19 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 3.3 本章小結(jié) 20 第 4 章 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 4.1 轉(zhuǎn)向器齒輪的設(shè)計(jì) 21 4.2 轉(zhuǎn)向器齒條的設(shè)計(jì) 22 4.3 轉(zhuǎn)向器齒輪齒條的強(qiáng)度校核 23 4.4 本章小結(jié) 25 第 5 章 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 的布置形式 26 5.1 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的功用和組成 26 5.2 安全式轉(zhuǎn)向柱 27 5.3 可調(diào)節(jié)式轉(zhuǎn)向柱 31 5.4 萬(wàn)向節(jié) 33 5.5 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的布置方案 34 5.6 本章小結(jié) 34 第 6 章 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的布置形式 3 5 6.1 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用 3 5 6.2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成及構(gòu)造 3 5 6.2.1 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3 5 6.2.2 與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3 9 6.3 轉(zhuǎn)向節(jié) 4 1 6.3.1 轉(zhuǎn)向節(jié)簡(jiǎn)介 41 6.3.2 主銷(xiāo)后傾角 42 6.3.3 主銷(xiāo)內(nèi)傾角 42 6.3.4 轉(zhuǎn)向節(jié)軸的選擇 43 6.3.5 轉(zhuǎn)向節(jié)的參數(shù) 43 6.4 本章小結(jié) 43 結(jié)論 44 參考文獻(xiàn) 45 致謝 46 附錄 4 7 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 附錄 A 英文文獻(xiàn) 4 7 附錄 B 文獻(xiàn)翻譯 5 3 摘 要 在汽車(chē)行駛中，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是最基本的運(yùn)動(dòng)。我們通過(guò)方向盤(pán)來(lái)操縱和控制汽車(chē)的行駛方向，從而實(shí)現(xiàn)自己的行駛意圖。在現(xiàn)代汽車(chē)上，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，它也是決定汽車(chē)主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成，如何設(shè)計(jì)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性，使汽車(chē)具有良好的操縱性能，始終是各汽車(chē)廠家和科研機(jī)構(gòu)的重要課題。特別是在車(chē)輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車(chē)流密集化的今天，針對(duì)更多不同的駕駛?cè)巳?，汽?chē)的操縱性設(shè)計(jì)顯得尤為重要。 本文主要介紹汽車(chē)轉(zhuǎn)向系的組成和作用，并 且采用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，考慮各種機(jī)械轉(zhuǎn)向器的利弊進(jìn)行分析和計(jì)算設(shè)計(jì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操縱和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 首先，根據(jù)給定車(chē)型確定主要參數(shù)并確定轉(zhuǎn)向器形式及類(lèi)型；其次，進(jìn)行轉(zhuǎn)向系的總體設(shè)計(jì)；再次，進(jìn)行轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并根據(jù)使用要求進(jìn)行校核；最后，針對(duì)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向器確定轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 :轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；轉(zhuǎn)向器；齒輪齒條；轉(zhuǎn)向梯形；轉(zhuǎn)向節(jié)；轉(zhuǎn)向節(jié)臂 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ABSTRACT Changing to motion in running in the automobile, is the most fundamental motion. We pass the intention and controlling automobile direction running , running realizing self thereby to come to control the steering wheel. On Hyundai Motor, changing to system is one of essential the most fundamental system , it is also the assembly deciding active security of automobile key, characteristic property how to design the automobile vergence, the automobile has a messenger fine control a function , be every automobile manufacturer and important institution for scientific research problem all the time. The personnel who high speed-rization , drives especially in the vehicle is not occupation-rization, vehicle stream concentrated -rization today, nature designs that specifically for still more different driving crowd , the automobile controlling appearing especially important. The automobile the main body of a book is introduced mainly changes to the composition and effect being , the advantages and disadvantages adopt the relevance data to carry out the implement designing that machinery style changes to systematic design , thinking that various machinery gets lost carries out analysis and calculates the organization designing that corresponding vergence controls and changes to drive and. First, according to a given model and determine the main parameters determining the form and type of steering gear； Secondly, the overall design of the steering system； again, the structural design of the steering gear and in accordance with the requirements of verification； Finally, the design of the steering Determine the steering control mechanism and the steering linkage of the selection and design. 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 Key words:Steering system； Steering gear； Rack and pinion； Steering trapezoidal； Steering knuckle； Steering knuckle arm 買(mǎi)文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 1 章 緒 論 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1.1 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的目的及意義 汽車(chē)在行駛過(guò)程中，為了適應(yīng)各種道路情況和行駛條件，經(jīng)常需要改變行駛方向或修正行駛方向，如轉(zhuǎn)向、超車(chē)和避讓等。因此，轉(zhuǎn)向系對(duì)汽車(chē)行駛的適應(yīng)性、安全性都具有重要的意義，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響著汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。 如何設(shè)計(jì)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使汽車(chē)具有良好的 操縱性能，始終是各汽車(chē)廠家和科研機(jī)構(gòu)的重要課題。特別是在車(chē)輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車(chē)流密集化的今天，針對(duì)更多不同的駕駛?cè)巳海?chē)的操縱性設(shè)計(jì)顯得尤為重要。 汽車(chē)是在一個(gè)世紀(jì)前出現(xiàn)的，大規(guī)模的汽車(chē)制造可以遠(yuǎn)溯到 1911 年 1。相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及二次世界大戰(zhàn)中的技術(shù)更新促進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。今天，汽車(chē)工業(yè)在世界上大部分國(guó)家的經(jīng)濟(jì)中起到了中心作用。 1999 年，全球轎車(chē)的總產(chǎn)量大約為3866 萬(wàn)輛，比 1998 年增加大約 2.2%； 2000 年世界汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)到 5733 萬(wàn)輛，比 1999年增長(zhǎng) 2.8%，創(chuàng)歷史新記錄。 汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)日本在 1999 年生產(chǎn)了 810 萬(wàn)輛汽車(chē)，比1998 年增加了 0.6%。由于中國(guó)及其他亞洲國(guó)家汽車(chē)市場(chǎng)的擴(kuò)大，這種增長(zhǎng)趨勢(shì)還會(huì)持續(xù)下去。 1992-2001 年的 10 年里，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量平均年增長(zhǎng) 15%，是同期世界汽車(chē)年均增長(zhǎng)率的 10 倍。然而這種增長(zhǎng)也具有負(fù)面影響，那就是會(huì)導(dǎo)致空氣污染和其他負(fù)面的社會(huì)和環(huán)保問(wèn)題。 對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)品的需求隨著汽車(chē)化的提高而發(fā)生著變化。最初駕駛員們只希望比較容易地操縱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，而后則追求在高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性、舒適性和良好的操縱感。傳統(tǒng)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)，汽車(chē)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕 駛員操縱方向盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車(chē)輪而實(shí)現(xiàn)的。普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機(jī)械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，通常根據(jù)機(jī)械式轉(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(xiāo)式。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式 (用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時(shí) )。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是我們最常見(jiàn)的，目前大部分低端轎車(chē)采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 從上世紀(jì)四十年代起，為減輕駕駛員體力負(fù)擔(dān)，在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了液壓助力系統(tǒng)它是建立在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，額外增加了一個(gè)液壓系統(tǒng)HPS(hydraulic power steering)，一般有油泵、 V 形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在實(shí)際中應(yīng)用的最多，根據(jù)控制閥形式有轉(zhuǎn)閥式和滑閥式之分。這個(gè)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最重要的新功能是液力支持轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)，因此可以減少駕駛員作用在方向盤(pán)上的力。 近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中愈來(lái)愈多的采用電子器件。相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩大類(lèi)：電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 統(tǒng) EHPS、電控液壓助力轉(zhuǎn)向 ECHPS2。 EHPS 是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其特點(diǎn) 是原來(lái)有發(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 。 ECHPS 是在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了電控裝置構(gòu)成的。電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力特性可根據(jù)轉(zhuǎn)向速率、車(chē)速等參數(shù)設(shè)計(jì)為可變助力特性，使駕駛員能夠更輕松便捷的操縱汽車(chē)。 現(xiàn)代電液動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要通過(guò)車(chē)速傳感器將車(chē)速傳遞給電子元件，或微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，控制電液轉(zhuǎn)換裝置改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向的助力特性，使駕駛員的轉(zhuǎn)向手力根據(jù)車(chē)速和行駛條件變化而改變，即在低速行駛或轉(zhuǎn)急彎時(shí)能以很小的轉(zhuǎn)向手力進(jìn)行操作，在高速行駛時(shí)能以稍重的轉(zhuǎn)向手力進(jìn)行穩(wěn) 定操作，使操縱輕便性和穩(wěn)定性達(dá)到最合適的平衡狀態(tài)。 為了保證轉(zhuǎn)向輕便性，要求增大轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比。但是，增大角傳動(dòng)比雖然可以減小轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力，但同時(shí)也造成汽車(chē)對(duì)操縱的反應(yīng)減慢，甚至有可能導(dǎo)致駕駛員沒(méi)有能力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)進(jìn)行緊急避障等轉(zhuǎn)向操作，即不夠 靈 。 EHPS 相比傳統(tǒng) HPS 降低了能源損耗。但電液動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不論 ECHPS 還是 EHPS 都與傳統(tǒng)的 HPS 一樣存在液壓油泄漏問(wèn)題。 上世紀(jì) 50 年代，通用汽車(chē)公司推出循環(huán)球式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。上世紀(jì) 80 年代出現(xiàn)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為動(dòng)力轉(zhuǎn)向器增添了品種，歐洲汽車(chē)制造商在 研究配有電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車(chē)比較早，日本的 KOYO、 NSK、 HONDA 及美國(guó)的 DELPHI 等公司也開(kāi)發(fā)了多種類(lèi)型的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 3?，F(xiàn)在人們更加關(guān)注具有節(jié)能、環(huán)保特點(diǎn)的產(chǎn)品，因此也可預(yù)測(cè)從液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過(guò)程會(huì)在將來(lái)很快的發(fā)生。 因現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率在不斷增大，行車(chē)速度也不斷提高，對(duì)于兩輪轉(zhuǎn)向的汽車(chē)在高速行駛時(shí)將使其操縱穩(wěn)定性變差。從 20 世紀(jì) 80 年代末四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已進(jìn)入實(shí)用階段，不僅保證了汽車(chē)低速行駛的轉(zhuǎn)向靈活，也保證了汽車(chē)高速行駛的操縱穩(wěn)定性 3。 1.2 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái) ，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車(chē)關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專(zhuān)業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示，國(guó)外有很多國(guó)家的轉(zhuǎn)向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)廠，年產(chǎn)超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，壟斷了轉(zhuǎn)向器的產(chǎn)生，并且銷(xiāo)售點(diǎn)遍布了世界。 現(xiàn)代汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)汽車(chē)高速行駛的需要，從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全行駛的角度，汽車(chē)制造廣泛使用更先進(jìn)的工藝方法，使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器。變速比和高剛性 是目前世界上生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向 4。還應(yīng)該充分考慮安全性、輕便性。隨著汽車(chē)車(chē)速的提高，駕駛員和乘客的安 全非常重要，目前國(guó)內(nèi)外在許多汽車(chē)上已普遍增設(shè)能量吸收裝置，如防碰撞安全轉(zhuǎn)向柱、安全帶、安全氣囊等，并逐步推廣。從人類(lèi)工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性，已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動(dòng)力下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的惡化，石油危機(jī)造成經(jīng)濟(jì)衰減，汽車(chē)生產(chǎn)愈來(lái)愈重經(jīng)濟(jì)性，因此，要設(shè)計(jì)成本、低油耗的汽車(chē)和低成本、合理化生產(chǎn)線，盡量實(shí)現(xiàn)大批量專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。對(duì)零部件生產(chǎn)，特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，更表現(xiàn)突出。人類(lèi)逐漸意識(shí)到全球變暖的問(wèn)題，從而需要改進(jìn)燃燒效率，并且對(duì)具有環(huán)保、節(jié)能型特點(diǎn)的產(chǎn)品需求不斷增加。因此，可以預(yù)測(cè)從液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到 電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過(guò)程會(huì)在將來(lái)很快發(fā)生。未來(lái)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器裝置，必定是以電腦化為唯一的發(fā)展途徑。 隨著汽車(chē)電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向操縱性能的要求也日益提高。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向（ Hydraulic Power Steering）、電控液壓助力轉(zhuǎn)向（ Electric Hydraulic Power），發(fā)展到電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ Electric Power Steering），最終還將過(guò)渡到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ Steer By Wire）。 在早期的汽車(chē)上，轉(zhuǎn)向機(jī)械非常簡(jiǎn)單，主要由一級(jí)齒輪 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向拉桿等構(gòu)成。其基本功能是將駕駛員的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)向拉桿的左右移動(dòng)，從而帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向。隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了更為復(fù)雜的機(jī)械式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)械中的一個(gè)重要性能參數(shù)是傳動(dòng)效率。因轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的不同，轉(zhuǎn)向效率也有較大的差別。一般應(yīng)要求正效率高而逆效率適當(dāng)。若逆效率太低，則 路感 差，且不能保證車(chē)輪自動(dòng)回正。有關(guān)資料介紹正、逆效率之差最好保持在 10%左右。 對(duì)于機(jī)械式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)不斷提高轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率已成為產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的重要方面，它對(duì)轉(zhuǎn)向輕便性影響極大。另一個(gè)影響轉(zhuǎn)向輕便性的參 數(shù)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動(dòng)比，其中轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比是系統(tǒng)傳動(dòng)比的主要構(gòu)成部分。轉(zhuǎn)向的輕便性要求系統(tǒng)具有較大的傳動(dòng)比，同時(shí)方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)不宜太多。 現(xiàn)在國(guó)外變速比轉(zhuǎn)向器正進(jìn)入完全成熟的階段，可以看出它是解決汽車(chē)轉(zhuǎn)向輕便性的一個(gè)最廉價(jià)而有效的措施。我們要想減小轉(zhuǎn)向時(shí)的操舵力，提高傳動(dòng)效率和提高傳動(dòng)比效果是相同的，但傳動(dòng)效率每提高一個(gè)百分之二、三，在結(jié)構(gòu)和工藝上都要付出巨大的努力，然而若使兩端的傳動(dòng)比高出中間位置 20%，或者 50%，都是比較容易辦到的，而部件的制造成本增加甚少。此外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛性對(duì)操縱穩(wěn)定性和前輪擺振的問(wèn) 題也是一個(gè)很重要的指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)向操縱的不靈敏區(qū)是自由行程和低剛度區(qū)造成。為了縮小不靈敏區(qū)，一是限制自由行程，一般認(rèn)為自由行程超過(guò)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角 是不能允許的，其次是增大系統(tǒng)剛度。為此，歐洲一些國(guó)家已經(jīng)取消了縱拉桿內(nèi)的彈蓋，日本也在淘汰這種結(jié)構(gòu)。 隨著車(chē)輛載重的增加以及人們對(duì)車(chē)輛操縱性能要求的提高，簡(jiǎn)單的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需要，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它能在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的同時(shí)提供助力，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩種。其中液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 前使用最為廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在機(jī)械 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了液壓系統(tǒng)，包括液壓泵、 形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。它借助于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵、空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)等，以液力、氣力或電力增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量，使駕駛員可以輕便靈活地操縱汽車(chē)轉(zhuǎn)向，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了行駛安全性。 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)有了大約半個(gè)世紀(jì)的歷史，可以說(shuō)是一種比較完善的系統(tǒng)，由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。它由液壓泵作為動(dòng)力源，經(jīng)油管道控制閥向動(dòng)力液壓缸供油，通過(guò)活塞桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)動(dòng)作，可通過(guò)改變缸徑及油壓的大小來(lái)改變助力的大小 ，由此達(dá)到轉(zhuǎn)向助力的作用。傳統(tǒng)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般按液流的形式可以分為：常流式和常壓式兩種類(lèi)型，也可以根據(jù)控制閥形式分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式。 隨著液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車(chē)上的日益普及，人們對(duì)操作時(shí)的輕便性和路感的要求也日益提高，然而液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)卻存在許多缺點(diǎn)：由于其本身的結(jié)構(gòu)決定了其無(wú)法保證車(chē)輛在任何工況下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)實(shí)，都有較理想的操縱穩(wěn)定性，即無(wú)法同時(shí)保證低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性；汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員的駕駛技術(shù)的嚴(yán)重影響；轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定，使汽車(chē)轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車(chē)速、側(cè)向加速度等變化而變化，駕 駛員必須提前針對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向特性幅值和相位的變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償，從而控制汽車(chē)按其意愿行駛。這樣增加了駕駛員的操縱負(fù)擔(dān)，也使汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛中存在不安全隱患；而此后出現(xiàn)了電控液壓助力系統(tǒng)，它在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了速度傳感器，使汽車(chē)能夠隨著車(chē)速的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)操縱力的大小，在一定程度上緩和了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的問(wèn)題。 目前我國(guó)生產(chǎn)的商用車(chē)和轎車(chē)上采用的大多是電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是比較成熟和應(yīng)用廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)在汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，其工作原理是： EPS 系統(tǒng)的ECU 對(duì)來(lái)自 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩傳感器和車(chē)速傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析處理后，控制電機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩，協(xié)助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作。 近幾年來(lái)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，大幅度降低 EPS 的成本已成為可能，日本的大發(fā)汽車(chē)公司、三菱汽車(chē)公司、本田汽車(chē)公司、美國(guó)的 Delphi 汽車(chē)系統(tǒng)公司、 TRW 公司及德國(guó)的 ZF 公司都相繼研制出 EPS。到目前為止， EPS 系統(tǒng)在輕微型。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加上了傳感器（包括車(chē)速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器和小齒輪位置傳感器）、電子控制單元（ ECU）、助力電機(jī)、電磁離合器和減速機(jī)構(gòu)而構(gòu)成。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)可根據(jù)減速機(jī)構(gòu)的不同分為蝸輪蝸桿式助力機(jī)構(gòu)和差動(dòng)輪系式的主力機(jī)構(gòu)兩種形式。差動(dòng)輪系機(jī)構(gòu)具有轉(zhuǎn)向路感平滑穩(wěn)定、轉(zhuǎn)向靈敏性可調(diào)，更適合前軸負(fù)載小且對(duì)高速操縱性能要求較高的轎車(chē)上，而蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)具有助力大小可調(diào)整，適合前軸負(fù)載大、轉(zhuǎn)向沉重、主要目的是降低轉(zhuǎn)向力且對(duì)高速操縱性能要求不高的載貨汽車(chē)上。 另外電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)位置的不同分為：軸助力式EPS（電機(jī)和減速裝置裝在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上），轉(zhuǎn)向小齒輪助力式（電機(jī)和減速裝置裝在輸入小齒輪上），另端小齒輪助力式（電機(jī)和減速裝置裝在另端小齒輪上） ，齒條助力式（電機(jī)和減速裝置套在齒條外側(cè)）。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)有：自由度高，助力特性可以靈活的依據(jù)轉(zhuǎn)向時(shí)的車(chē)速、橫向加速度、汽車(chē)重量、電池電壓、車(chē)輪氣壓等產(chǎn)生不同的助力，且修改方便；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相交與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)少了液壓泵、轉(zhuǎn)閥、液壓管道等復(fù)雜的液壓機(jī)構(gòu)，不僅節(jié)省了大量的空間，也減少了 46kg 的重量；節(jié)能，對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是 ESP 能相較于傳統(tǒng)的液壓助力式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提升約 5%的燃油經(jīng)濟(jì)性。這是由于 EPS 只在轉(zhuǎn)向時(shí)才工作，而液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不管需不需要助力都一直在運(yùn)行，尤其在汽車(chē)高速行駛時(shí) ，原本這時(shí)是最不需要轉(zhuǎn)向助力的，而這時(shí)液壓泵的功率消耗卻是最大的；減振， EPS 系統(tǒng)具有較高的慣性力矩，對(duì)于來(lái)自輪胎的外部干擾可起到緩沖振動(dòng)的作用。在高速相較于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減振 25%-30%；環(huán)保，由于不存在液壓油泄漏等問(wèn)題使得 EPS 相較于液壓轉(zhuǎn)向更為環(huán)保。 從整體上來(lái)講國(guó)內(nèi)近年來(lái)對(duì)于 EPS 的研究發(fā)展很快，尤其是在控制策略的研究上，已經(jīng)將不同的控制方法引如 ECU 中，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析不斷地完善和改進(jìn)，但是在對(duì)于細(xì)節(jié)的優(yōu)化上距離國(guó)外還有相當(dāng)?shù)牟罹?，而且目前?guó)內(nèi)除了吉利汽車(chē)，還尚未自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 EPS，距離 EPS 的 批量化生產(chǎn)也還有一段路要走。 盡管電控液壓助力裝置從一定程度上緩解了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向中輕便性和路感之間的矛盾，然而它還是沒(méi)有從根本上解決 HPS 系統(tǒng)存在的不足，隨著汽車(chē)微電子技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)燃油節(jié)能的要求以及全球性倡導(dǎo)環(huán)保，其在布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面的不足已越來(lái)越明顯，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向著電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在駕駛員的控制下，借助于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的液壓力或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)論轉(zhuǎn)向。由于采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向可以減少駕駛員手動(dòng)轉(zhuǎn)向力矩，改善汽車(chē)的轉(zhuǎn)向輕便性和汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性，因 此在國(guó)外不僅在商用車(chē)上，而且在中高級(jí)轎車(chē)和輕型車(chē)上也逐漸普遍應(yīng)用。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要有液壓助力式、氣動(dòng)助力式和電動(dòng)助力式下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 等三種形式。其中液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于其工作壓力大，結(jié)構(gòu)緊湊，而廣泛應(yīng)用。 液壓助力轉(zhuǎn)向器自五十年代發(fā)展以來(lái)，已日趨成熟，得到廣泛應(yīng)用，近幾年主要是提高現(xiàn)機(jī)構(gòu)的輕量化，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)；提升工作油壓。用壓鑄鋁代替鑄鐵的轉(zhuǎn)向器殼體；用塑料油箱代替鋼板沖壓油箱；對(duì)于微型車(chē)和轎車(chē)，用鋁合金轉(zhuǎn)向軸萬(wàn)向節(jié)等措施，這些均可減輕 50%以上重量，其次，改進(jìn) 路感 特性，為了滿足高速直行位置附近 路感 效果，改變閥特性 ，使其靜特性曲線的中間部位比較平坦。 傳統(tǒng)的液壓助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在多采用固定的放大倍率存在著一些缺點(diǎn)：如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了減少汽車(chē)在停車(chē)或低速行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)向盤(pán)的操舵力，則當(dāng)汽車(chē)以高速行駛時(shí)，這一固定放大倍率會(huì)使轉(zhuǎn)向盤(pán)的操舵力顯得太小，高速行駛時(shí) 路感 差，不利于汽車(chē)的方向控制；反之，如果設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了增加汽車(chē)在高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向力，則當(dāng)汽車(chē)低速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向盤(pán)的力顯得太大，破壞了低速狀況下的操縱輕便性，為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前汽車(chē)界將電子控制技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)中，使汽車(chē)轉(zhuǎn)向性能達(dá)到令人滿意的程度。迄今為止，電子控制液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已在轎車(chē)上獲得應(yīng)用。電子控制液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向是在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)上增設(shè)了控制液體流量的電磁閥，車(chē)速傳感器和電子控制單元等。 現(xiàn)在，世界各國(guó)著名零件廠商正在大力研究開(kāi)發(fā)一種新型的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即電子控制電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子控制電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車(chē)速信號(hào)，通過(guò)電子控制裝置使電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)大小和方向的輔助力，協(xié)助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱，并獲得最佳轉(zhuǎn)向特性的伺服系統(tǒng)。 電子控制電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)（ EPS）技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為： （ 1）電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)： EPS 系統(tǒng)中的電機(jī)要求端電壓、轉(zhuǎn)速較低、輸出轉(zhuǎn)矩相對(duì)較高、尺寸小。由于電機(jī)端電壓低，而功率相對(duì)較高。所以電機(jī)電流較大，這給驅(qū)動(dòng)單元的電子器件選擇和電路設(shè)計(jì)帶來(lái)一定困難。 （ 2）非接觸式傳感器技術(shù)： EPS 系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩傳感器要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格便宜，精度適中?？紤]到可靠性問(wèn)題，目前國(guó)外多采用非接觸式。而接觸式傳感器應(yīng)用較少。 （ 3）轉(zhuǎn)向控制技術(shù)：由于 EPS 系統(tǒng)在原有的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增加了電機(jī)和減速器，使得轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的慣性增大，為此需引入 慣性控制和阻力控制，避免在電機(jī)開(kāi)始助力和結(jié)束助力時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向操縱產(chǎn)生影響。同時(shí)，為獲得更好的 路感 ，必需根據(jù)汽車(chē)的行駛速度和轉(zhuǎn)向狀態(tài)確定合理的助力大小和方向。 （ 4） EPS 系統(tǒng)與整車(chē)性能匹配：汽車(chē)本身是由各子系統(tǒng)組成的既相互聯(lián)系又相互下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 制約的有機(jī)整體，當(dāng)汽車(chē)某個(gè)子系統(tǒng)改變時(shí)，整車(chē)性能也產(chǎn)生相應(yīng)的變化。因此，必須對(duì) EPS 系統(tǒng)與汽車(chē)上的其它子系統(tǒng)進(jìn)行匹配，以利整車(chē)性能達(dá)到最優(yōu)化。 隨著電子技術(shù)和控制方法的進(jìn)一步發(fā)展，有人提出了一個(gè)大膽的假設(shè)：即取消轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，完全由電能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，這就是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 。 線控電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)：提高了駕駛員的安全性，由于減少了轉(zhuǎn)向柱等機(jī)械機(jī)構(gòu)，使得駕駛員周?chē)臻g變大，正面碰撞時(shí)對(duì)駕駛員的傷害得到了大大的降低。另外同樣安全氣囊與駕駛員間的距離加大，使得安全氣囊可以張得更大，以增加對(duì)駕駛員的保護(hù)；提高了汽車(chē)的操縱性，由于可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的任意設(shè)置，并針對(duì)不同的車(chē)速，轉(zhuǎn)向狀況進(jìn)行參數(shù)補(bǔ)償，從而提高汽車(chē)的操縱性；提高汽車(chē)的全面智能化，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以和其它的設(shè)備如 ABS、防碰撞、自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的全面智能化；改善駕駛員的路感，在 SBW 中路感由模擬生成 ，使得在回正力矩控制方面可以從信號(hào)中提出最能夠反應(yīng)汽車(chē)實(shí)際行駛狀態(tài)和路面狀況的信息，作為方向盤(pán)回正力矩的控制變量，使方向盤(pán)僅僅向駕駛員提供有用的信息，從而為駕駛員提供更為真實(shí)的 路感 。 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還存在著可靠性的問(wèn)題，目前歐洲汽車(chē)法規(guī)還要求駕駛員與轉(zhuǎn)向車(chē)輪之間必須有機(jī)械連接，而閑空轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為一個(gè)還不成熟的技術(shù)目前還不能有足夠的證據(jù)證明其可靠性。其次，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還需要在可靠性與成本之間做出較好的平衡；線控轉(zhuǎn)向還將與其它的汽車(chē)電氣系統(tǒng)通過(guò) CAN 總線連接在中央控制器上，由中央控制器統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制汽車(chē)的運(yùn)用， 從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電氣的一體化和智能化； 總之，線控轉(zhuǎn)向在 EPS 的基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展又推進(jìn)了一步，它將為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)智能化駕駛提供技術(shù)支持。 1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 根據(jù)題目 確定轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式，并進(jìn)行轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向梯形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核，及相應(yīng)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的布置。 第 2 章 轉(zhuǎn)向系的方案設(shè)計(jì) 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.1 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系的功用和設(shè)計(jì)要求 汽車(chē)在行駛過(guò)程中，為了適應(yīng)各種道路情況和行駛條件，經(jīng)常需要經(jīng)常改變行駛方向。改變行駛方向的方法是通過(guò)轉(zhuǎn)向輪（一般是前輪）相對(duì)于汽車(chē)縱軸 線偏轉(zhuǎn)一定角度實(shí)現(xiàn)的 5。汽車(chē)在直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪也往往受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。因此，駕駛員需要通過(guò)一套機(jī)構(gòu)隨時(shí)改變或恢復(fù)汽車(chē)行駛方向。該套專(zhuān)設(shè)機(jī)構(gòu)既為汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系的作用是保持或者改變汽車(chē)行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛中，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。保證汽車(chē)在行駛中能按駕駛員的操縱要求，適時(shí)地改變行駛方向，并能在受到路面干擾偏離行駛方向時(shí)，與行駛系配合，共同保持汽車(chē)穩(wěn)定地直線行駛。轉(zhuǎn)向系對(duì)汽車(chē)行駛的適應(yīng)性、安全性都具有重要的意義。 對(duì)轉(zhuǎn)向系提出的要求有： （ 1）汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車(chē)輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車(chē)輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿組這項(xiàng)要求會(huì)加速輪胎磨損，并降低汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。 （ 2）汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛后，在駕駛員松開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)的條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛的位置，并穩(wěn)定行駛。 （ 3）汽車(chē)在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤(pán)沒(méi)有擺動(dòng)。 （ 4）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同作用時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車(chē)輪產(chǎn)生的擺動(dòng)應(yīng)最小。 （ 5）保證汽車(chē)有較高的機(jī)動(dòng)性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。 （ 6）操縱輕便。 （ 7）轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤(pán)的反沖力要盡可能小。 （ 8）轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 （ 9）在車(chē)禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤(pán)由于車(chē)架或車(chē)身變形而共同后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。 （ 10）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核，保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。 （ 11）方向盤(pán)左置。 （ 12）不得裝用全動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 （ 13）當(dāng)汽車(chē)前行向左或向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)向左向右的回轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向力不能有顯著的差別。 （ 14）轉(zhuǎn)向器應(yīng)有合適的角傳動(dòng)比，既能使轉(zhuǎn)向省力，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又能使駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，轉(zhuǎn)向輪應(yīng)立即獲得相應(yīng)的偏轉(zhuǎn) 角，且轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的總?cè)ο螺d文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 數(shù)不能太多。 2.2 主要參數(shù)的確定 根據(jù)指導(dǎo)教師給出的題目及設(shè)計(jì)要求，將選用吉利熊貓 2010 款 1.3L 型的數(shù)據(jù)作為本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要參數(shù)為： 整車(chē)質(zhì)量： 985kg 最小轉(zhuǎn)彎直徑： 9.5m 最小轉(zhuǎn)彎半徑： 4.75m 車(chē)長(zhǎng)： 3598mm 車(chē)寬： 1630mm 車(chē)高： 1465mm 軸距： 2340mm 最小離地間隙： 121mm 最大功率： 63/6000 kw/rpm 最大扭矩 ： 110/5200 Nm/rpm 前輪胎規(guī)格： 165/60R14 后輪胎規(guī)格： 165/60R14 前 /后輪距： 1420/1410mm 最高車(chē)速： 145km/h 2.3 轉(zhuǎn)向器形式的選擇 汽車(chē)行駛過(guò)程中，經(jīng)常需要改變行駛方向，即所謂的轉(zhuǎn)向，這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志使汽車(chē)轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)，它將司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐?chē)輪的偏轉(zhuǎn)動(dòng)作。 汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系根據(jù)其轉(zhuǎn)向能源的不同，可分為機(jī)械式轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力式轉(zhuǎn)向系。 2.3.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系組成及其功用 機(jī)械式轉(zhuǎn)向系是依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)向盤(pán)，經(jīng)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向輪使其偏轉(zhuǎn)的，其中所有傳力件都是機(jī)械的。汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力經(jīng)轉(zhuǎn)向柱傳至轉(zhuǎn)向器，將轉(zhuǎn)向力放大后，再通過(guò)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳遞，推動(dòng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，使汽車(chē)改變行駛方向。 普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機(jī)械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成 6。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。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器分為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器、 蝸桿指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器等。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力傳給轉(zhuǎn)向輪，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定的關(guān)系變化，以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)順利轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，并使兩輪向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)懸架的分類(lèi)可分為與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大類(lèi)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的桿系根據(jù)布置可分為前置 式和后置式。有些汽車(chē)在轉(zhuǎn)下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中裝有轉(zhuǎn)向減振器，用來(lái)衰減轉(zhuǎn)向輪的擺振和緩和來(lái)自路面的 沖擊載荷。從轉(zhuǎn)向盤(pán)到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列零部件屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。包括：轉(zhuǎn)向盤(pán)、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向軸、上萬(wàn)向節(jié)、下萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸。 2.3.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系組成及其功用 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。重型汽車(chē)或裝有超低壓胎的轎車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)阻力較大，為了減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)性能，采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置按動(dòng)力能源分為液壓式和氣壓式，按動(dòng)力缸、控制閥及轉(zhuǎn)向器的相對(duì)位置分為整體式、半整體式、轉(zhuǎn)向加力器，轉(zhuǎn)向加力裝置主要包括轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 7。采 用動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，所需的能量在正常情況下，只有小部分是駕駛員提供的體能，而大部分是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能，并在駕駛員控制下，對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置或轉(zhuǎn)向器中某一傳動(dòng)件施加不同方向的隨動(dòng)漸進(jìn)壓力，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。但是在轉(zhuǎn)向加力裝置失效時(shí)，一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車(chē)轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是早機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的汽車(chē)，不僅使汽車(chē)入庫(kù)等復(fù)雜情況下的操作容易，而且在高速行駛狀態(tài)下，能對(duì)動(dòng)力加以限制，使轉(zhuǎn)向不會(huì)過(guò)輕，增加了安全性。 2.3.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)選擇 對(duì)于中高級(jí)以下的轎車(chē)和前軸負(fù)荷不超過(guò) 3t 的載貨汽車(chē)，則多數(shù)僅采用機(jī)械轉(zhuǎn)向系而無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤(pán)的力經(jīng)轉(zhuǎn)向拄傳至轉(zhuǎn)向器，將轉(zhuǎn)向力放大后，再通過(guò)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳遞，推動(dòng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，使汽車(chē)改變行駛方向。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系完全由駕駛員的力量實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、路感好。 高級(jí)轎車(chē)和重型載貨汽車(chē)為了使轉(zhuǎn)向輕便，多采用這種動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系不僅使汽車(chē)入庫(kù)等復(fù)雜情況下的操作容易，而且在高速行駛狀態(tài)下，能對(duì)動(dòng)力加以限制，使轉(zhuǎn)向不會(huì)過(guò)輕，增加了安全性。動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)是 利用外部動(dòng)力協(xié)助司機(jī)輕便操作轉(zhuǎn)向盤(pán)的裝置。隨著最近汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的增大和扁平輪胎的普遍使用，使車(chē)重和轉(zhuǎn)向阻力都加大了，因此動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)越來(lái)越普及。值得注意的是，轉(zhuǎn)向助力不應(yīng)是不變的，因?yàn)樵诟咚傩旭倳r(shí)，輪胎的橫向阻力小，轉(zhuǎn)向盤(pán)變得輕飄，很難捕捉路面的感覺(jué)，也容易造成轉(zhuǎn)向過(guò)于靈敏而使汽車(chē)不易控制。 本次設(shè)計(jì)為微型汽車(chē)，采用機(jī)械式轉(zhuǎn)向器。 2.4 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器類(lèi)型的選擇 根據(jù)所采用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)副的不同，轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)型式有多種。常見(jiàn)的有齒輪齒條式、循環(huán)球式、球面蝸桿滾輪式、蝸桿指銷(xiāo)式等 8。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 對(duì)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)型式的選擇 ，主要是根據(jù)汽車(chē)的類(lèi)型、前軸負(fù)荷、使用條件等來(lái)決定，并要考慮其效率特性、角傳動(dòng)比變化特性等對(duì)使用條件的適應(yīng)性以及轉(zhuǎn)向器的其他性能、壽命、制造工藝等。中、小型轎車(chē)以及前軸軸荷小于 1.2t 的客車(chē)、貨車(chē)，多采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器曾廣泛用于輕型和中型汽車(chē)上，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器則是當(dāng)前廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)，高級(jí)轎車(chē)和輕型及以上的客車(chē)、貨車(chē)均多采用。據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占 45%左右，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器占 40%左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占 10%左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占 5%。 2.4.1 齒輪齒 條式轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器由于轉(zhuǎn)向軸做成一體的轉(zhuǎn)向齒輪和常與轉(zhuǎn)向橫拉桿做成一體的齒條組成。與其他形式的轉(zhuǎn)向器比較，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器最主要的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較小；轉(zhuǎn)向器占用的體積小；沒(méi)有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，所以轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大，制造成本低。其結(jié)構(gòu)如圖 2.1。 1-調(diào)整螺塞 2-罩蓋 3-壓簧 4-壓簧墊塊 5-轉(zhuǎn)向齒條 6-齒輪軸 7-球軸承 8-轉(zhuǎn)向器殼體 9-轉(zhuǎn)向齒輪 10-滾柱軸承 11-轉(zhuǎn)向橫拉桿 12-拉桿支架 13-轉(zhuǎn)向節(jié) 圖 2.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的主要缺點(diǎn)是：因逆效率高 60%-70%面上行駛時(shí)，發(fā)生在轉(zhuǎn)向輪與路面之間沖擊力的大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤(pán)產(chǎn)生反沖，反沖現(xiàn)象會(huì)使駕駛員精神緊張，并難以準(zhǔn)確控制汽車(chē)行駛方向，轉(zhuǎn)向盤(pán)突然轉(zhuǎn)動(dòng)又會(huì)造成打手，同時(shí)對(duì)駕駛員造成傷害。 2.4.2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 由齒輪機(jī)構(gòu)將來(lái)自轉(zhuǎn)向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行減速，使轉(zhuǎn)向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合，因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，螺母再與扇形齒輪嚙合，直線運(yùn)動(dòng)再次變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使連桿臂 搖動(dòng)，連桿臂再使連動(dòng)拉桿和橫拉桿做直線運(yùn)動(dòng)，改變車(chē)輪的方向。其結(jié)構(gòu)如圖 2.2。 1-螺母 2-彈簧墊圈 3-轉(zhuǎn)向螺母 4-轉(zhuǎn)向器殼體密封墊圈 5-轉(zhuǎn)向器殼體底蓋 6-轉(zhuǎn)向器殼體 7-導(dǎo)管夾 8-加油（通氣）螺塞 9-鋼球?qū)Ч?10-球軸承 11、 23-油封 12-轉(zhuǎn)向螺桿 13-鋼球 14-調(diào)整墊片 15-螺栓 16-調(diào)整墊圈 17-側(cè)蓋 18-調(diào)整螺釘 19-鎖緊螺母 20、 22-滾針軸承 21-齒扇軸（搖臂軸） 圖 2.2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 的主要優(yōu)點(diǎn)：在螺桿和螺母之間因?yàn)橛锌梢匝h(huán)流動(dòng)的鋼球，將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，因而傳動(dòng)效率可達(dá)到 75 80；在結(jié)構(gòu)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和螺桿、螺母上的螺旋槽經(jīng)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(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以變化；工作平穩(wěn)可靠；齒條與齒扇之間的間隙調(diào)整工作容易進(jìn)行；適合下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 用來(lái)做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要缺點(diǎn)：逆效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精度要求高。 2.4.3 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器由蝸桿和滾輪 嚙合而構(gòu)成。蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；制造容易；因?yàn)闈L輪的齒面和蝸桿上的螺紋呈面接觸，所以有比較高的強(qiáng)度，工作可靠，磨損小，壽命長(zhǎng)；逆效率低。蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的主要缺點(diǎn)是：正效率低；工作齒面磨損后，調(diào)整嚙合間隙比較困難；轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比不能變化。 蝸桿指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器根據(jù)其銷(xiāo)子能否自轉(zhuǎn)分為固定銷(xiāo)式蝸桿指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器和旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器。根據(jù)銷(xiāo)子數(shù)量不同，又分為單銷(xiāo)和雙銷(xiāo)之分。蝸桿指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)是：轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以做成不變的或者變化的；指銷(xiāo)和蝸桿之間的工作面磨損后，調(diào)整間隙工作容易進(jìn)行。固定銷(xiāo)蝸桿指銷(xiāo) 式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易；但是因銷(xiāo)子不能自轉(zhuǎn)，銷(xiāo)子的工作部位基本保持不變，所以磨損快、工作效率低。旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器的效率高、磨損慢，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系中的減速增扭轉(zhuǎn)動(dòng)裝置