四輪汽車的轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計【全套CAD圖紙和畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 目錄 第 1 章 緒論 . （ 2） 第 2 章 轉(zhuǎn)向系的的參數(shù)設(shè)計 . （ 8） 第 轉(zhuǎn)向器的效率 . （ 8） 第 轉(zhuǎn)向系傳動比及其變化特性 . （ 10） 第 轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定 . （ 11） 第 3 章 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計 . （ 12） 第 3 1 節(jié) 主要尺寸參數(shù)的選擇 . （ 12） 第 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強度計算 . （ 15） 第 4 章 車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計和分析 . （ 19） 第 4 1 節(jié) 車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 . （ 19） 第 輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)分析 . （ 22） 第 5 章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)和作用 . （ 26） 第 5 1 節(jié) 懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)以及作用 . （ 26） 第 5 2 節(jié) 助力轉(zhuǎn)向器 . （ 29） 第 6 章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障分析及處理方法 . （ 32） 第 7 章 結(jié)論 . （ 34） 參考文獻 . （ 35） 致謝 . （ 36） 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 1 章 緒論 轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛時，保證各轉(zhuǎn)向輪 之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。 轉(zhuǎn)向系一般由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機構(gòu)三部分組成。 操縱機構(gòu)就是所謂的方向盤， 當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時，轉(zhuǎn)向軸和蝸桿隨 著 轉(zhuǎn)動，滾動與蝸桿嚙合上下移動，使轉(zhuǎn)向搖臂擺動，推動直拉桿前后移動。于是轉(zhuǎn)動節(jié)以轉(zhuǎn)向主銷為中心，帶動一側(cè)前輪偏轉(zhuǎn)，達到控制車輛轉(zhuǎn)向的目的。 轉(zhuǎn)向器又分為傳統(tǒng)純機械式和助力式。目前使用較多的是機械式轉(zhuǎn)向器，不過近年來電動、電控動力轉(zhuǎn)向器已得到較快發(fā)展，不久的將來可以轉(zhuǎn)入商品裝車使用。電控動力轉(zhuǎn)向可以實現(xiàn)在各種行駛條件下轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的力都輕便。 機械轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤 ，經(jīng)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。有些汽車還裝有防傷機構(gòu)和轉(zhuǎn)向減振器。采用動力轉(zhuǎn)向的汽車還裝有動力系統(tǒng)，并借助此系統(tǒng)來減輕駕駛員的手力。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 對轉(zhuǎn)向系提出的要求有： （ 1)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項要求會加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。 （ 2)汽車轉(zhuǎn)向行駛后，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。 （ 3)汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。 （ 4)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應(yīng)最小。 （ 5)保證汽車有較高的機動性，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)向盤的反沖力要盡可能小。 （ 8)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機構(gòu)。 （ 9)在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時，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)進行運動校核，保證轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動方向一致。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 正確設(shè)計轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)，可以使第一項要求得到保證。轉(zhuǎn)向系中設(shè)置有轉(zhuǎn)向減振器時，能夠防止轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生自振，同時又能使傳到轉(zhuǎn)向盤上的反沖力明顯降低。為了使汽車具有良好的機動性能，必須使轉(zhuǎn)向輪有盡可能大的轉(zhuǎn)角，并要達到按前外輪車輪軌跡計算，其最小轉(zhuǎn)彎半徑能達到汽車軸距的 2 2 5倍。通常用轉(zhuǎn)向時駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的切向力大小和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)多少兩項指標(biāo)來評價操縱輕便性。沒有裝置動力轉(zhuǎn)向的轎車，在行駛中轉(zhuǎn)向，此力應(yīng)為 50 100N；有動力轉(zhuǎn)向時，此力在20 50N。當(dāng)貨車從直線行駛狀態(tài)，以 10水泥的水平路段上轉(zhuǎn)入沿半徑為 12路面干燥，若轉(zhuǎn)向系內(nèi)沒有裝動力轉(zhuǎn)向器，上述切向力不得超過 250N；有動力轉(zhuǎn)向器時，不得超過 120N。轎車轉(zhuǎn)向盤從中間位置轉(zhuǎn)到每一端的圈數(shù)不得超過 2 0圈，貨車則要求不超過 3 0圈 1。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 2 章 轉(zhuǎn)向系的的參數(shù)設(shè)計 第 轉(zhuǎn)向器的效率 功率 轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出所求得的效率稱為正效率，用符號 +表示， +=( 之稱為逆效率，用符號 - =( 中，了保證轉(zhuǎn)向時駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤輕便，要求正效率高。為了保證汽車轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤能自動返回到直線行駛位置，又需要有一定的逆效率。為了減輕在不平路面上行駛時駕駛員的疲勞，車輪與路面之間的作用力傳至轉(zhuǎn)向盤上要盡可能小，防止打手又要求此逆效率盡可能低。 （ 1）理論計算 1 轉(zhuǎn)向器的正效率 + 影響轉(zhuǎn)向器正效率的因素有：轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)參數(shù)和制造質(zhì)量等。 轉(zhuǎn)向器類型、結(jié)構(gòu)特點與效率。 在前述四種轉(zhuǎn)向器中 ，齒輪齒條式、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的正效率比較高，而蝸桿指銷式特別是固定銷和蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的正效率要明顯的低些。 同一類型轉(zhuǎn)向器，因結(jié)構(gòu)不同效率也不一樣。如蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器的滾輪與支持軸之間的軸承可以選用滾針軸承、圓錐滾子軸承和球軸承等三種結(jié)構(gòu)之一。第一種結(jié)構(gòu)除滾輪與滾針之間有摩擦損失外，滾輪側(cè)翼與墊片之間還存在滑動摩擦損失，故這種轉(zhuǎn)向器的效率僅有 54。另外兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器效率，根據(jù)試驗結(jié)果分別為 70和75。 轉(zhuǎn)向搖臂軸軸承的形式對效率也有影響，用滾針軸承比用滑動軸承可使正或逆效率提高約 10。 轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與效率 如果忽略軸承和其它地方的摩擦損失，只考慮嚙合副的摩擦損失，對于蝸桿和螺桿類轉(zhuǎn)向器，其效率可用下式計算 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 ) （ 式 (， 0 為蝸桿的螺線導(dǎo)程角， 為摩擦角， = 2 轉(zhuǎn)向器逆效率 - 根據(jù)逆效率大小不同，轉(zhuǎn)向器又有可逆式、極限可逆式和不可逆式之分。 路面作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系可大部分傳遞到轉(zhuǎn)向盤，這種逆效率較高的轉(zhuǎn)向器屬于可逆式。它能保證轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤自動回正。這既減輕了駕駛員的疲勞，又提高了行駛安全性。但是，在不平路面上行駛時，車輪受到的沖擊力，能大部分傳至轉(zhuǎn)向盤，造成駕駛員“打手”，使之精神狀態(tài)緊張，如果長時間在不平路面上行駛，易使駕駛員疲勞，影響安全駕駛。屬于可逆式的轉(zhuǎn)向器有齒輪齒條式和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。 不可逆式轉(zhuǎn)向器，是指車輪受 到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器。該沖擊力由轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的零件承受，因而這些零件容易損壞。同時，它既不能保證車輪自動回正，駕駛員又缺乏路面感覺；因此，現(xiàn)代汽車不采用這種轉(zhuǎn)向器。 極限可逆式轉(zhuǎn)向器介于上述兩者之間。在車輪受到?jīng)_擊力作用時，此力只有較小一部分傳至轉(zhuǎn)向盤。它的逆效率較低，在不平路面上行駛時，駕駛員并不十分緊張，同時轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的零件所承受的沖擊力也比不可逆式轉(zhuǎn)向器要小。 如果忽略軸承和其它地方的摩擦損失，只考慮嚙合副的摩擦損失，則逆效率可用式 (算 : 00t a n t a n （ ） （ 式 (式 (明：增加導(dǎo)程角0,正、逆效率均增大。受 不宜取得過大。當(dāng)導(dǎo)程角小于或等于摩擦角時，逆效率為負值或者為零，此時表明該轉(zhuǎn)向器是不可逆式轉(zhuǎn)向器。為此，導(dǎo)程角必須大于摩擦角。通常螺線導(dǎo)程角選在 810之間。 （ 2）本文設(shè)計計算 1 由于本文采用循環(huán) 球式轉(zhuǎn)向器 ,設(shè)計計算如下： 摩擦系數(shù) f 可取值為 桿的螺線導(dǎo)程角 取值為 10 所以摩擦角 a r c t a n 2 . 4f 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 也就是轉(zhuǎn)向器的正效率 t a n t a n 1 0 80%t a n ( ) t a n ( 1 0 2 . 4 ) 轉(zhuǎn)向器的逆效率 t a n ( ) t a n ( 1 0 2 . 4 ) 76%t a n t a n 1 0 第 轉(zhuǎn)向系傳動比及其變化特性 轉(zhuǎn)向系的傳 動比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動比1）此輕型卡車的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的總?cè)?shù)定為 6圈 （ 2）轉(zhuǎn)向器的角傳動比 i取值為 25 （ 3）轉(zhuǎn)向盤直徑00（ 4）車輪轉(zhuǎn)臂 a =50（ 5）轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長2i=21大約在 以可取 i為 1。 所以轉(zhuǎn)向系的角傳動比 20125li i i i 所以轉(zhuǎn)向系的力傳動比 0 4002 5 1 0 02 2 5 0ii a 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定 向阻力矩N ），即 313中， f 為輪胎和路面的滑動摩擦因數(shù)，取 1車為 14216N； 所以， 313 30 . 7 1 4 2 1 6 4421793 0 . 8（ N ） 用在方向盤上的手力為 122 D i 轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長2i=21大約在 以可取 i 為 1； 轉(zhuǎn)向盤直徑00 轉(zhuǎn)向器的角傳動比 i取值為 25； 轉(zhuǎn)向器的正效率 =80%； 所以， 122 D i = 2 4 4 2 1 7 9 1114 0 0 2 5 0 . 8 N 以上就是本文所設(shè)計的轉(zhuǎn)向系的參數(shù)設(shè)計。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 3 章 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計 轉(zhuǎn)向器有很多種，包括齒輪齒條式，循環(huán)球式，助力轉(zhuǎn)向器，本問所設(shè)計的是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，它的傳動效率比較高。 第 3 1 節(jié) 主要尺寸參數(shù)的選擇 球、螺母傳動副 (1) 鋼球中心距 D、螺桿外徑 D，、螺母內(nèi)徑 寸 D、 所示。鋼球中心距是基本尺寸，螺桿外徑 母內(nèi)徑 的大小有影響，而 度有影響。在保證足夠的強度條件下，盡可能將 取 球中心距 計時先參考同類型汽車的參數(shù)進行初選，經(jīng)強度驗算后，再進行修正。螺桿外徑 0 38計時應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向軸負荷的不同來選定。螺母內(nèi)徑 l，一般要求 (5 10 )D. 圖 母，鋼球傳動副 （ 2) 鋼球直徑 n 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 鋼球直徑尺寸 提高承載能力，同時螺桿和螺母傳動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向器的尺寸也隨之增大。鋼球直徑應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，一般常 在 7 9 增加鋼球數(shù)量 n，能提高承載能力，但使鋼球流動性變壞，從而使傳動效率降低。因為鋼球本身有誤差，所以共同參加工作的鋼球數(shù)量并不是全部鋼球數(shù)。經(jīng)驗證明，每個環(huán)路中的鋼球數(shù)以不超過 60粒為好。為保證盡可能多的鋼球都承載，應(yīng)分組裝配。每個環(huán)路中的鋼球數(shù)可用下式計算 c o s 0D W D (式 (， 0為螺線導(dǎo)程角，常取 0=5 8，則 1。 (3) 滾道截面 當(dāng)螺桿和螺母各由兩條圓弧組成，形成四段圓弧滾道截面時，見圖 7 20，鋼球與滾道有四點接觸，傳動時軸向間隙最小，可滿足轉(zhuǎn)向盤自由行程小的要求。圖中滾道與鋼球之間的間隙，除用來貯存潤滑油之外，還能貯存磨損雜質(zhì)。為了減少摩擦，螺桿和螺 母溝槽的半徑 d/2，一般取 =(0 51 0 53)d。 圖 (4) 接觸角 鋼球與螺桿滾道接觸點的正壓力方向與螺桿滾道法面軸線 間的夾角稱為接觸角 ，如圖 7 20所示。 角多取為 45，以使軸向力和徑向力分配均勻。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 (5) 螺距 向盤轉(zhuǎn)動 角，對應(yīng)螺母移動的距離 2 式 (， 與此同時，齒扇節(jié)圓轉(zhuǎn)過的弧長等于 s，相應(yīng)搖臂軸轉(zhuǎn)過 角，其 間關(guān)系可表示如下 (式 (， 聯(lián)立式 (式 ( 2，將 對 ，求導(dǎo)得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器角傳動比 2 (由式 (知，螺距 螺距不變的條件下，鋼球直徑 7 19中的尺寸 求 2 . 5b p d m m 。螺距 2 18 前已述及導(dǎo)程角0對轉(zhuǎn)向器傳動效率有影響，此處不再贅述。 (6) 工作鋼球圈數(shù) W 多數(shù)情況下，轉(zhuǎn)向器用兩個環(huán)路，而每個環(huán)路的工作鋼球圈數(shù) 加工作鋼球圈數(shù)，參加工作的鋼球增多，能降低接觸應(yīng)力，提高承載能力； 但鋼球受力不均勻、螺桿增長而使剛度降低。工作鋼球圈數(shù)有 1 5和 2 5圈兩種。 （ 7）本文設(shè)計計算 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 表 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)表 30 3. 剛 球 中 心 距/25 25 2 46 5 13 2230 630 25 14每個環(huán)路中鋼球數(shù) 19 第 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強度計算 球與滾道之間的接觸應(yīng)力 用下式計算鋼球與滾道之間的接觸應(yīng)力 3 222223)()( 也就是 3 2 21() E （ 式 (， 2 (1 / ) (1 / ) / 2A r R； 1 (1 / ) (1 / ) / 2B r R； 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 于 622 0 /N m m ； 用下式計算 co s 023 （ 式 (，0為螺桿螺線導(dǎo)程角； 為接觸角； 圖 s i n c o sh （ 當(dāng)接觸表面硬度為 58 64用接觸應(yīng)力 =2500N 圖 桿受力簡圖 所以可以根據(jù)公式（ ,（ （ 算出剛球與滾道之間的接觸應(yīng)力 ： 式（ ，取取25 據(jù) ( 2 ) 2 5 ( 2 3 . 3 0 2 6 . 3 5 0 )/ 0 . 0 32 ( ) 2 3 . 3 0 2 ( 2 5 6 . 3 5 0 )r r d d 由 1查表取 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 于 0 。 式（ ，11N； 00 為螺旋線導(dǎo)程角取 06 ； 為剛球與滾道間的接觸角為 03 ； n 為參與工作的剛球數(shù) 3 . 1 4 2 5 1 . 5 19c o s 6 . 3 5 0D W D Wn ； l 為剛球接觸點至螺桿中心線之距離為 所以， 1 1 1 2 0 0s i n c o s 1 9 1 0 . 9 s i n 6 c o s 3h s =1027（ N） 故 3 2 21() E = 352 211 . 8 0 0 1 0 2 7 ( 2 . 1 1 0 ) ( ) 3 3 8 46 . 3 5 0 3 . 3 0 2 強度校核 由于當(dāng)剛球與滾道的接觸表面的硬度為 4時，許用接觸應(yīng)力 j可取為3000 3500 取 j=3500 j，故剛球與滾道之間的接觸應(yīng)力強度滿足要求。 齒的彎曲應(yīng)力W用下式計算齒扇齒的彎曲應(yīng)力 6 2（ 式 (， 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 許用彎曲應(yīng)力為 W=540N 螺桿和螺母用 20面滲碳。前軸負荷不大的汽車，滲碳層深度在0 8 1 2軸負荷大的汽車，滲碳層深度在 1 05 1 45面硬度為 58 63 此外，應(yīng)根據(jù) 材料力學(xué)提供的公式，對接觸應(yīng)力進行驗算。 所以26 6 1 1 1 1 2 . 3 5 4832 5 1 1 . 3 7w P 許用彎曲應(yīng)力 5 4 0w M 齒的彎曲應(yīng)力滿足要求。 所以此循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強度滿足要求。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 4 章 車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計和分析 第 4 1 節(jié) 車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 車輛前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)為一個兩搖桿長度相等的的雙搖桿機構(gòu)，見圖 中H 代表車輛軸距， 支點間的距離），1代表車輛直線行駛時兩搖桿的轉(zhuǎn)角，、 代表車輛車輛處于最小轉(zhuǎn)彎半徑時，與兩搖桿固聯(lián)的兩前輪軸的擺角。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時，與兩搖桿固聯(lián)的兩前輪的擺角 、 不相等 ，兩前輪軸線的延長線相交與 整個車身可以看作是繞 個車輪都能在地面上做純滾動，這樣可以降低車胎因為和地面滑動而造成的損傷。下面我們將探討如何設(shè)計該雙搖桿機構(gòu)，使得車輛在轉(zhuǎn)向時，兩前輪軸線焦點 P 的運動軌跡能落在兩后輪軸線的延長線上，或者盡量接近兩后輪軸線的延長線。 圖 輛前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu) 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 輛前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)極限位置 文車輛轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 利用優(yōu)化設(shè)計的方法，在給定車輛技術(shù)參數(shù)（最小轉(zhuǎn)彎半徑距 H、輪距L）的變動范圍內(nèi)連續(xù)取值。通過設(shè)計確定相應(yīng)搖桿1L，2化的目的是確定這樣一組參數(shù)，使得兩前輪軸線的延長線交點 P 的運動軌跡與兩后輪軸線的延長線偏離最小，設(shè)計過程如下： 從分析便利考慮，將缺點搖桿1L，21 長度和搖桿轉(zhuǎn)角1，參看圖 2 c o 1L L L (當(dāng)車輛處于最小轉(zhuǎn)彎半徑時，與兩搖桿固聯(lián)的兩前輪軸的擺角 、 與車輛技術(shù)參數(shù)的關(guān)系： m i na r c s i n ( / )（ a r c t a n 22m i L （ 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 當(dāng)車輛處于圖 桿轉(zhuǎn)角1 1 2 2 、 、 、的數(shù)學(xué)表達式： ( ) / 22c o （ 018011（ 21 （ 21 （ 確定 圖 11c o i （ c o 2s i 2X L （ 按照四桿機構(gòu)要求2 2 1 1B C B C L：，故有： 22 02 2 222x x y x 即： 22 202 2 2 2 2 1 1x x y x L L C O Sb c b c （ 參看圖 據(jù)連桿22出方程式： 搖桿2 21 2（ 連桿22 222 22（ 由于12有： 2 2 22 2 2c B cy y x x（ 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 式（ （ 含有兩個未知量1方程組，故當(dāng)給定最小轉(zhuǎn)彎半徑距 H、輪距 L 時，將它們分別代入（ （ 并連列求 解方程組（ （ 即可求出相應(yīng)的搖桿長度 2 長度。 本文計算 在這篇文章，取最小轉(zhuǎn)彎半徑 200距 H=1500距 L=1800他們分別代入（ （ ，并聯(lián)立求解方程組（ （ 得1要考慮實際情況，所以在這里我們先確定100以利用以上公式可以求出搖桿轉(zhuǎn)角1= = =. 第 輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)分析 給出一組車輛技術(shù)參數(shù)：最小轉(zhuǎn)彎半徑距、輪距、搖桿1L，即可得到一個轉(zhuǎn)向機構(gòu)。運行該機構(gòu)就可以得到兩前輪軸線交點 P 的運動軌跡，并可以觀察 P 點的運動軌跡和兩后輪軸線的延長線接近的程度，從而比較轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)動性能的優(yōu)劣。 下面我們定性的分析一組車輛技術(shù)參數(shù)對轉(zhuǎn)向性能的影響 2： （ 1）最小半徑 200距 H=1500距 L=1800桿10000運動軌跡的變化（見表 表 前輪軸線交點 P 運動軌跡的變化表 分析表 較軸距 H 和 Y 坐標(biāo)值，可以定性的認為搖桿1 P 點的買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 運動軌跡越接近后兩輪軸線的延長線。對于其它的情況，我們也可以分析一下： （ 2 ）最小半徑200軸距 H=1500搖桿1L=200 輪 距 L 取850050250， ： 通過分析表 較軸距 H 和 Y 坐標(biāo)值，可以定性的認為輪距 L 越小，其 P 點的運動軌跡就會越接近后兩輪軸線的延長線。 （ 3）軸距 H=1500輪距 L=850桿1L=200小轉(zhuǎn)彎 半徑依次取2600200800兩前輪交點 。 通過對表 較軸距 H 和 以定性的認為最小轉(zhuǎn)彎半徑取值越大，其 運動軌跡就越接近后兩輪軸線的延長線 。 表 前輪軸線交點 P 運動軌跡的變化表 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 表 前輪軸線交點 P 運動軌跡的變化表 （ 4）最小轉(zhuǎn)彎半徑800距 L=850桿1L=200距 H 依次取1200500800兩前輪軸線交點 ： 通過對表 分析，比較車輛軸距 H 與 Y 坐標(biāo)值，可以定性的認為軸距 動軌跡就越接近兩后輪軸線的延長線。 表 前輪軸線交點 P 運動軌跡的變化表 1 結(jié)論 由此可以看出，車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)處于最小轉(zhuǎn)彎半徑位置時，兩前輪軸線延長線交點買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 的運動軌跡可以落在兩后輪軸線延長線上，從而 4 個輪子都能在地面上做純滾動。而車輛前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)處于其他位置時，兩前輪軸線延長線交點的運動軌跡不能落在兩后輪軸線延長線上，但是可以通過合適的選擇車輛技術(shù)參數(shù)，使得兩前輪延長線交點的運動軌跡落在兩后輪軸線延長線上，那么 4個輪子在地面上就可以做近似的純滾動。 搖桿長 度不同，可以得到不同的雙搖桿機構(gòu)。通過觀察該機構(gòu)兩前輪軸線延長線交點 車輛前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)的運動轉(zhuǎn)動性能，應(yīng)該盡可能的縮小搖桿長度，縮小軸距及輪距，加大最小轉(zhuǎn)彎半徑。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 5 章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)和作用 第 5 1 節(jié) 懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)以及作用 獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)以及作用 3 汽車轉(zhuǎn)向時，要使各車輪都只滾動不滑動，各車輪必須圍繞一個中心點 O 轉(zhuǎn)動，如圖 示。顯然這個中心要落在后軸中心線的延長線上，并且左、右前輪也必須以這個中心點 O 為圓心而轉(zhuǎn)動。為了滿足上述要求，左、右前輪的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如下關(guān)系： 圖 輛轉(zhuǎn)角關(guān)系圖 與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)向搖臂 2、轉(zhuǎn)向直拉桿 3轉(zhuǎn)向節(jié)臂 4和 轉(zhuǎn)向梯形（如圖 示）。在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿 6和左、右梯形臂 5組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后，如圖 轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時，梯形臂 5 與橫拉桿 6 在與道路平行的平面 (水平面 )內(nèi)的交角 90。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 在發(fā)動機位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動橋的情況下，為避免運動干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，此時上述交角 90，如圖 轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動，而是在與道路平行的平面向左右搖動，則可將轉(zhuǎn)向直拉桿 3橫置，并借球頭銷直接帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿 6，從 而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動。 圖 立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)以及作用 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨立懸掛時，每個轉(zhuǎn)向輪都需要相對于車架作獨立運動，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開式的，如圖 圖 向梯形示意圖 轉(zhuǎn)向直拉桿的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運動傳給轉(zhuǎn)向梯形臂 (或轉(zhuǎn)向節(jié) 臂 )。買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 它所受的力既有拉力、也有壓力，因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼材制造的，以保證工作可靠。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖 示。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對于車架跳動時，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對運動都是空間運動，為了不發(fā)生運動干涉，上述三者間的連接都采用球銷。 圖 拉桿典型機構(gòu)圖 隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時會產(chǎn)生擺振（轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動，甚至引起整車車身的振動），這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是克服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身（或前橋）鉸接，另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿（或轉(zhuǎn)向器）鉸接 . 圖 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 5 2 節(jié) 助力轉(zhuǎn)向器 目前 為了減輕轉(zhuǎn)向時駕駛員作用到轉(zhuǎn)向盤上的手力和提高行駛安全性，在有些汽車上裝設(shè)了動力轉(zhuǎn)向機構(gòu) （雖然本人這次設(shè)計中沒有使用助力轉(zhuǎn)向器）。 中級以上轎車，由于對其操縱輕便性的要求越來越高，采用或者可供選裝動力轉(zhuǎn)向器的逐漸增多。轉(zhuǎn)向軸軸載質(zhì)量超過 貨車可以采用動力轉(zhuǎn)向，當(dāng)超過 4 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 兼用駕駛員體力和發(fā)動機 (或電機 )的動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是（如圖 轉(zhuǎn)向油泵 5、轉(zhuǎn)向油管 4、轉(zhuǎn)向油罐 6以及位于整體式轉(zhuǎn)向器 10內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控 制閥及轉(zhuǎn)向動力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤 1時，轉(zhuǎn)向搖臂 9擺動，通過轉(zhuǎn)向直拉桿 11、橫拉桿 8、轉(zhuǎn)向節(jié)臂 7，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。 搖臂 圖 力轉(zhuǎn)向機構(gòu)圖 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 與此同時，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向動力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操縱。這樣，為了克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需要加于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩，比用機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。 當(dāng)轉(zhuǎn)子順時針方向旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力及高壓油的作用下緊貼在定子的內(nèi)表面上。其工作容積開始由小變大，從吸油口吸進油液；而后工作容積由大變小，壓縮油液，經(jīng)壓油口向外供油。由于轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，每個 工作腔都各自吸、壓油兩次，故將這種型式的葉片泵稱為雙作用式葉片泵。雙作用葉片泵有兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)，并且各自的中心角是對稱的，所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力互相平衡。因此，這種油泵也稱為卸荷式葉片泵（如圖 1. 進油口 口 圖 荷式葉片泵 汽車直線行駛時，閥芯與閥套的位置關(guān)系如圖 所示。自泵來的液壓油經(jīng)閥芯與閥套間的間隙，流向動力缸兩端，動力缸兩端油壓相等。駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時，閥芯與閥套的相對位置發(fā)生改變，使得大部分或全部來自泵的液壓油流入動力缸某一端，而另一端與回油管路接通，動力缸促進汽車左傳或右轉(zhuǎn)。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 套與閥芯的位置關(guān)系圖 轉(zhuǎn)向油泵是助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力源。轉(zhuǎn)向油泵經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥向轉(zhuǎn)向助力缸提供一定壓力和流量的工作油液。目前，轉(zhuǎn)向油泵大多采用雙作用式葉片泵。這種油泵有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種是潛沒式轉(zhuǎn)向油泵，另一種為非潛沒式轉(zhuǎn)向油泵。本圖 示為潛沒式油泵，它與貯液罐是一體的，即油泵潛沒在貯液罐的油液中；非潛沒式轉(zhuǎn)向油泵的貯液罐與轉(zhuǎn)向油泵分開安裝，用油管與轉(zhuǎn)向油泵相連接。 4. 葉片 圖 潛式轉(zhuǎn)向油泵圖 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 6 章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障分析及處理方法 在汽車行駛時，轉(zhuǎn) 向系經(jīng)常發(fā)生各種故障 ， 總結(jié)如下幾點常見故障 以及 處理方法 4。 汽車轉(zhuǎn)向系常見故障主要是：方向盤轉(zhuǎn)動過大、操縱不穩(wěn)定、前輪擺頭、跑偏、轉(zhuǎn)向沉重等。方向盤轉(zhuǎn)運過大，操縱不穩(wěn)定檢查轉(zhuǎn)向泵球頭、主銷和襯套、車輪軸承等處磨損情況，如磨損嚴重或間隙超限，應(yīng)調(diào)整修理。如無過大磨損或間隙時，則應(yīng)檢查：第一，轉(zhuǎn)向器蝸輪蝸桿磨損情況，或間隙是否符合規(guī)定，如間隙過大應(yīng)調(diào)整；第二，轉(zhuǎn)向裝置連接部分的磨損情況，或是否調(diào)整得過松；第三，轉(zhuǎn)向器安裝部位是否松動；第四，轉(zhuǎn)向垂臂有松動。 要先檢查車輪的動平衡。輪胎裝配是否正確，檢查 輪胎磨損是否均勻；檢查平衡塊裝配是否正確 。 應(yīng)檢查車輪輪輞有否變形；車輪有否橫向偏擺或徑向擺動；減震器有否松動或磨損；轉(zhuǎn)向橫、直拉桿球節(jié)，或轉(zhuǎn)向器裝配有否松動；彈簧鋼板的 U 形螺栓、中心夾緊螺栓是否有松動或損壞；后傾角是否正確；輪胎氣壓是否正確。 除按高速擺頭檢查項目中的內(nèi)容外，特別要著重檢查下列各頂：輪胎氣壓是否正確；轉(zhuǎn)向節(jié)軸承有否松動；轉(zhuǎn)向橫、直拉桿球節(jié)有否松動；轉(zhuǎn)向器裝配是否有松動；彈簧鋼板的 U 形螺栓、中心夾緊螺栓是否有松動或損壞；彈簧鋼板是否發(fā)生殘余變形。 3、汽車跑偏汽車行駛時跑偏，可檢查下列各項：輪 胎氣壓是否相等或輪胎直徑是否相等；車輪軸承是否一邊過緊；彈簧鋼板是否兩邊彈力不均或變形；前束是否正確，外傾角是否相等；轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向節(jié)有否變曲或變形；后橋軸管有否彎曲；兩邊軸距是否相等。 對于動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)而言，它又有以下幾個常見的故障： （ 1） 轉(zhuǎn)向沉重 1 動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)中有空氣，排除的方法有擰松放氣螺釘，使發(fā)動機在怠速狀態(tài)下工作，反復(fù)將方向盤左、右打到底，觀察油泵儲油室，直到?jīng)]有氣泡排除為止，擰緊放氣螺釘。 2 動力轉(zhuǎn)向液壓缺油，排除的方法是檢查油罐中油 面高度，正常油面高度應(yīng)該位于油標(biāo)尺上、下標(biāo)記之間，加油后如果發(fā)現(xiàn)有泄露應(yīng)該即使更換相關(guān)零件或送去修理。 3 油泵溢流閥或限壓閥卡死，排除的方法是檢查、拆洗溢流閥使其正常工作。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 4 油罐中濾芯堵塞，使油泵供油不足，排除的方法是檢查更換濾芯。 5 液壓管路堵塞，排除的方法是檢查，清洗，疏通堵塞的管路。 （ 2）左右轉(zhuǎn)向輕重不同： 1 液壓油臟污使轉(zhuǎn)向控制閥運動受到阻滯，排除的方法是更換液壓油，排盡轉(zhuǎn)向器 中的油，然后在怠轉(zhuǎn)發(fā)動機使油面恢復(fù)正常。 2 扭桿永久變形、失效或扭桿和軸套配合位置有誤差，排除的方法是更換新的螺桿總成。 3 轉(zhuǎn)向控制閥不平衡或磨損，排除的方法是檢查并更換。 （ 3）其他一些故障以及排除的方法和前面所講過的類似。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 7 章