瑞納轎車齒輪齒條轉向器設計設計說明書畢業(yè)論文文檔

需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）I現(xiàn)代瑞納轎車轉向器設計與運動仿真摘 要隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車技術日新月異。作為關系車輛運行情況、駕乘舒適性等關鍵因素的轉向系統(tǒng)部分的研究也越來越受到重視，新的技術和發(fā)明層出不窮。汽車轉向系統(tǒng)作為車輛的重要組成部分，是車輛安全正常運行的重要載體，能夠很好的保證車輛的安全性和行駛質(zhì)感，同時解決了車輛的轉向等問題。車輛的舒適型和平順性與轉向系統(tǒng)也有很大關系。全面了解和掌握轉向系統(tǒng)的主要功能、結構和特點等，對于車輛設計和研究具有非常重要的意義。本次設計分析了車輛轉向系統(tǒng)的發(fā)展情況，對當前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等進行分析，明確了本次設計的主要內(nèi)容和目標。在此基礎上，對所設計車型進行了必要的分析，現(xiàn)代瑞納為前置前驅家用轎車車型，充分考慮車型的工作狀態(tài)、布置形式等，明確了轉向系統(tǒng)的總體方案，選定轉向系統(tǒng)為電動助力方式，并采用目前主流的齒輪齒條轉向器結構。本次設計重點對轉向器的齒輪齒條結構進行設計校核。對轉向拉桿等結構進行了設計分析和校核計算，并對相關的結構件及回位元件如軸承、彈簧等進行了選型和校核。在此基礎上，完成了轉向器的二維裝配圖和主要零件圖的繪制。此次設計通過正向的分析和研究，全面了解掌握設計原理和設計方法。關鍵詞：齒輪齒條；轉向器；電動助力；現(xiàn)代瑞納 Modern ruina car steering gear design and movement simulationAbstractWith the continuous development of the automotive industry, automotive technology with each passing day. As a key part of the relationship between the operation of the vehicle, driving comfort and other key factors of the steering system part of the study more and more attention, new technologies and inventions emerge in an endless stream. Automobile steering system is great part of the vehicle, the vehicle is an important carrier of normal operation, can be a good guarantee of vehicle safety and driving texture, while solving the problem of vehicle steering and so on. The comfort and ride comfort of the vehicle also has a lot to do with the steering system. A comprehensive understanding and master the main functions of the steering system, structure and characteristics, for vehicle design and research has a very important significance.This design will first analyze and understand the main types, working characteristics and development of the vehicle steering system, and analyze the current research status and development trend, and clarify the main contents and objectives of this design. On this basis, the design of the vehicle carried out the necessary analysis, Peugeot for the front predecessor city suv models, taking full account of the work of the model, layout, etc., clear the overall system of steering system, select the steering system for the electric Power mode, and the current mainstream gear rack and spoke structure. This design focuses on the steering gear rack and pinion structure design check. The design and analysis of the steering rod and so on are carried out, and the relevant structural parts and return components such as bearings and springs are selected and checked. On this basis, the two-dimensional assembly diagram of the diverter and the drawing of the main part drawing are completed. The design through a positive analysis and research, a comprehensive understanding of the design principles and design methods.Key Words: rack and pinion；steering；electric power；Peugeot 目 錄1 緒論11.1 設計的意義11.2 轉向器類型介紹11.3 轉向器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2 1.3.1 轉向器發(fā)展現(xiàn)狀2 1.3.2 電動助力轉向發(fā)展情況31.4 設計的主要內(nèi)容41.5 本章小結42 轉向器總體結構設計52.1轉向系統(tǒng)的組成62.2 轉向助力方式及選擇7 2.2.1 轉向助力方式及對比7 2.2.2 電動助力轉向的結構形式及特點82.3 轉向器的布置形式83 現(xiàn)代瑞納轉向器結構設計計算113.1齒輪齒條式轉向器的設計113.2齒輪齒條式轉向系主要參數(shù)的確定11 3.2.1轉向節(jié)原地轉向力矩MR的計算11 3.2.3轉向盤手力矩的計算12 3.2.4角傳動比的計算12 3.2.5力傳動比的計算12 3.2.6梯形臂長度L的計算12 3.2.7轉向輪側偏角的計算133.3 齒輪齒條式轉向器設計計算13 3.3.1主要設計參數(shù)的選擇13 3.3.2齒輪軸和齒條的設計計算133.4齒輪齒條式轉向器轉向橫拉桿的運動分析183.5齒輪齒條傳動的受力分析193.6齒輪軸的強度校核19 3.6.1軸的受力分析19 3.6.2判斷危險剖面20 3.6.3軸的彎扭合成強度校核20 3.6.4軸的疲勞強度安全系數(shù)校核213.7齒輪軸軸承的校核22 3.7.1求比值22 3.7.2初步計算當量動載荷23 3.7.3根據(jù)式，計算軸承應有的額定動載荷值23 3.7.4 6204軸承的校核243.8間隙調(diào)整彈簧的設計計算23 3.8.1彈簧工作圈數(shù)和自由高度的設計計算244 三維造型和運動仿真254.1 零件建模25 4.1.1 轉向器殼體的生成25 4.1.2 齒輪軸的生成26 4.1.3 齒條的生成26 4.1.4 齒條固定的生成27 4.1.5 固定螺母的生成274.2 裝配模型建模284.3 運動仿真29 4.4本章小結305 結 論31致 謝32參考文獻33畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明34畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明35IV需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）1 緒論1.1 設計的意義車轉向系統(tǒng)作為車輛的重要組成部分，是車輛安全正常運行的重要載體，能夠很好的保證車輛的安全性和行駛質(zhì)感，同時解決了車輛的轉向等問題。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車技術日新月異。作為關系車輛運行情況、駕乘舒適性等關鍵因素的轉向系統(tǒng)部分的研究也越來越受到重視，新的技術和發(fā)明層出不窮。汽車輛的舒適型和平順性與轉向系統(tǒng)也有很大關系。全面了解和掌握轉向系統(tǒng)的主要功能、結構和特點等，對于車輛設計和研究具有非常重要的意義。1.2 轉向器類型介紹轉向器種類繁多，目前齒輪齒條、螺旋球結構這兩類是目前比較常用的兩個轉向器的主要結構。根據(jù)轉向器的處理方式不同，又可以分為液壓助力、機械助力、電動助力等。目前對于乘用車，主要的處理方式，有機械液壓助力、電動助力。對于目前比較常用的乘用車轉向器主要為齒輪齒條結構，該種轉向器的主要特點為結構簡單，傳動速度快，傳動效率高。目前無助力的轉向器，則主要應用在一些經(jīng)濟型車型或者微型車上面。按照目前轉向器的助力方式的不同主要分為液壓式、氣壓式和電動助力式，其中液壓動力的轉向器根據(jù)機械式轉向器轉向助力缸、轉向控制閥和轉向器三者集合成了一套助力控制系統(tǒng)。機械液壓助力轉向器是目前比較常用的轉向器，這種轉向器的特點是路感清晰，而且能夠很好的反饋路面的顛簸，但是該種轉向器能耗較高，轉向助力比電動助力轉向要重，該種轉向器的應用范圍較廣，而且較為成熟。電動助力轉向器的是通過電機控制系統(tǒng)反饋，在轉向過程中低速轉向助力大，高速轉向助力小，保證在實際的轉向過程中的車輛的操控性能較好，但是該種轉向器路感不清晰，目前正在通過改變控制系統(tǒng)來模擬實際的路感。37需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）1.3 轉向器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著智能化水平的不斷提高，控制系統(tǒng)也越來越發(fā)達，車輛的轉向助力系統(tǒng)也正朝著更為智能的方向發(fā)展，目前自動駕駛技術就是在高度的自動控制基礎上，實現(xiàn)對車輛轉向、車速等的有效控制。從汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)開始，轉向器就應運而生了。未來，轉向系統(tǒng)的發(fā)展將會更加人性化，而且更加智能化。1.3.1 轉向器發(fā)展現(xiàn)狀轉向器主要以循環(huán)球、齒輪齒條和搖臂型轉向器為主。目前主流的的轉向器為齒輪齒條轉向器。轉向器在上個實際出現(xiàn)，但是因為車輛布置的不同和道路條件較差，所以該種轉向器在使用過程中出現(xiàn)了噪音大，反沖的等等問題。但是隨著車輛承載式車身的出現(xiàn)，該種轉向器的使用已經(jīng)超過了循環(huán)球式轉向器，而且國際輿論一致認為，汽車工業(yè)將拋棄應用有七十年歷史的搖臂轉向器，這么說的原因主要有以下幾個方面。a. 從國內(nèi)乘用車市場的結構形式來看，主要采用的是承載式車身，獨立懸架，橫置前置前驅車輛。對于這種車輛來說，齒齒輪齒條轉向器布置形式更加靈活，而且結構更加簡單，比搖臂轉向器結構形式更為簡單。b. 目前隨著路況的不斷好轉，高速公路里程的不斷延伸，齒輪齒條轉向器之前路感差的特點也得到了有效的抑制，而從車輛操控性能上來講，剛性越好，車輛的操控越好，而齒輪齒條轉向器的剛性比搖臂轉向器要好。c. 齒輪齒條轉向器自身所具有的成本低結構簡單，而且傳動效率高等特點適合用于各種場合，同時齒輪齒條式轉向器布置方便，重量輕，通常齒輪齒條轉向器的殼體可以使用鑄鋁、輕質(zhì)塑料生產(chǎn)加工。而且隨著全球轉向機自身結構的不斷完善和發(fā)展，通過采用手動變速比和動力轉向等方式，齒輪齒條已經(jīng)從轎車乘用車領域發(fā)展到中型重型商用車領域。從目前國際市場形勢來看，轉向器的形式分為兩大類齒輪齒條式轉向器和搖臂式轉向器，而搖臂式轉向器的主要結構形式又分為循環(huán)球式、曲柄指銷式和球面蝸桿滾輪式。對循環(huán)球式轉向器主要應用在日本、美國這兩個國家。而在西歐則主要應用齒輪齒條轉向器，尤其是在法國，大多數(shù)車型應用于是齒輪齒條轉向器。某公司的統(tǒng)計資料顯示，從1968年到1975年期間，全球循環(huán)球轉向器應用下降，齒輪齒條轉向器應用快速增加。這速度在美國和日本更為明顯，循環(huán)球式轉向器的產(chǎn)量從一開始的90%降為了最后的70%，而在西歐，德國齒輪齒條占比為10%，英國為77%，法國為96%。從目前國際上主流的，齒輪齒條轉向器主要以小型轎車、微型車以及輕型載貨車方面，而對于美國然而他不留胡子了，只能調(diào)整心情，則可以應用在前軸為1300kg的車輛上，還是德國生產(chǎn)廠家的齒輪齒條轉向器則可以應用在前軸載荷2400kg以下的車輛上，目前在售的齒輪吃條轉向器可以承受的最大前軸負荷已經(jīng)達到了6.5噸。日本是汽車大國，日本的汽車轉向器，從一開始的循環(huán)球式轉向器為主，到近年來，隨著微型車的普遍發(fā)展，齒輪齒條轉向器一起獨特的優(yōu)點，正在被廣泛的使用。由于國內(nèi)的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚，齒輪齒條轉向器在國內(nèi)起步也較晚，轉向器屬于空白，直到上個世紀九十年代末，大量的汽車逐漸開始進入并出現(xiàn)了大量的合資企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)才國內(nèi)才開始出現(xiàn)齒輪齒條轉向器，其中最早始于德國大眾企業(yè)合資的桑塔納的中級轎車上使用的齒輪齒條轉向器，同時在日本的汽車公司的微型車以及意大利的菲亞特公司的依維柯輕型載貨車上也開始出現(xiàn)齒輪齒條轉向器，這三個車型最終在國內(nèi)的生產(chǎn)總共達到了40萬輛。隨著國內(nèi)汽車企業(yè)的不斷崛起，國產(chǎn)的齒輪齒條轉向器開始投入使用和生產(chǎn)，目前國內(nèi)的整車生產(chǎn)企業(yè)，如吉利、比亞迪、長安等企業(yè)，已經(jīng)開始研發(fā)生產(chǎn)自主知識產(chǎn)權的齒輪齒條轉向器，同時配合以不同的助力方式實現(xiàn)高中低擋轉向器的產(chǎn)品類別。1.3.2 電動助力轉向發(fā)展情況該種轉向在日本微型車上最早出現(xiàn)，該轉向方式由于其結構簡單，操作方便得到了廣泛的推廣應用。而且而且各種轉向器能夠很方便的實現(xiàn)車輛的布置，當前電動助力轉向器簡稱為EPS。該種轉向器目前在乘用車上已經(jīng)得到了廣泛的應用。人們普遍認為其性能，尤其是在節(jié)能和效率方面要優(yōu)于機械液壓助力的轉向器。而且隨著控制技術的不斷完善和發(fā)展，電動助力轉向器正在更加人性化的方向上越來越好。電動助力轉向器的主要分為三種結構形式，主要的結構形式為轉向管柱助力方式、轉向齒輪助力方式、轉向齒條助力方式三種。這三種處理方式各有優(yōu)缺點，而且這三種助力轉向方式在目前的電動助力轉向市場上都有著相對較高的份額。電動助力仍然不能能夠像機械液壓助力一樣，有較高的路感。而且未來轉向助力系統(tǒng)將不單單是只依靠車輛行使速度，而要更注重于轉向角、橫向加速度等等這些信號與汽車的綜合行駛性能相匹配，實現(xiàn)更好的操控和轉向性能。未來隨著控制系統(tǒng)的發(fā)展和電動轎車和電動車的普及，電動助力轉向系統(tǒng)朝著四輪轉向的方向發(fā)展，同時與電子懸架系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合。131.4 設計的主要內(nèi)容 汽車轉向系統(tǒng)作為車輛的重要組成部分，是車輛安全正常運行的重要載體，能夠很好的保證車輛的安全性和行駛質(zhì)感，同時解決了車輛的轉向等問題。車輛的舒適型和平順性與轉向系統(tǒng)也有很大關系。全面了解和掌握轉向系統(tǒng)的主要功能、結構和特點等，對于車輛設計和研究具有非常重要的意義。本次設計的主要內(nèi)容：（1）了解轉向器發(fā)展現(xiàn)狀，并對當前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等進行分析，明確了本次設計的主要內(nèi)容和目標。（2）對所設計車型進行了必要的分析，現(xiàn)代瑞納為前置前驅家用轎車車型，充分考慮車型的工作狀態(tài)、布置形式等，明確了轉向系統(tǒng)的總體方案，選定轉向系統(tǒng)為電動助力方式，并采用目前主流的齒輪齒條轉向器結構。（3）本次設計重點對轉向器的齒輪齒條結構進行設計校核。對轉向拉桿等結構進行了設計分析和校核計算，并對相關的結構件及回位元件如軸承、彈簧等進行了選型和校核。（4）完成轉向器的二維裝配圖和主要零件圖的繪制。此次設計通過正向的分析和研究，全面了解掌握設計原理和設計方法。1.5 本章小結 本章重點分析了解了轉向系統(tǒng)的主要類型、工作特點及發(fā)展情況等，并對當前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等進行分析，明確了本次設計的主要內(nèi)容和目標。需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）2 轉向器總體結構設計 本次設計的參考車型是現(xiàn)代瑞納車型，該車由北京現(xiàn)代集團生產(chǎn)的一款新車，它主要是一款偏向舒適型的家用轎車車型。該車實車圖如1-1所示。圖1.1 現(xiàn)代瑞納實車圖片 主要的設計參數(shù)及結構特點如下：生產(chǎn)廠家：北京現(xiàn)代；排放：國5；驅動方式：前置前驅；助力類型：電動助力（EPS）；前懸架：麥弗遜式獨立懸架；后懸架：扭力梁式非獨立懸架；輪胎規(guī)格：175/70 R14；發(fā)動機：1.4L 最大功率：78.8KW/6000r/min 最大扭矩：200N.m/4000r/min整備質(zhì)量：1070kg長寬高(mm)：437517001460，需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）最高車速180 km/h軸距：2570 mm轉向器的結構形式和種類非常多，按照結構特點主要分為齒輪齒條結構、螺旋球結構、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿滾輪式，而齒輪齒條、螺旋球結構這兩類是目前比較常用的兩個轉向器的主要結構。根據(jù)轉向器的處理方式不同，又可以分為液壓助力、機械助力、電動助力等。目前對于乘用車，主要的處理方式，有機械液壓助力、電動助力。本次設計的為現(xiàn)代瑞納的轉向系統(tǒng)，按照對車型的分析，該車為家用轎車，屬于承載式車身的乘用車，而且是前置前驅車型，采用麥弗遜獨立懸架，所以采用齒輪齒條轉向器較為合適，同時考慮到助力方式的簡單便捷，采用電動助力的形式。2.1轉向系統(tǒng)的組成在本次設計中轉向系統(tǒng)是由轉向機構和轉向操縱機構組成。轉向操縱機構是由方向盤、轉向軸、萬向傳動軸。轉向傳操縱機構具體的結構形式如圖2-1所示。. 圖2.1轉向操縱機構 轉向操縱機構將方向盤上受到的力傳到轉向器，通過轉向器帶動輪胎轉動，實現(xiàn)車輛拐彎兒。轉向器的具體結構形式是通過方向盤帶動轉向，轉向軸是安裝在轉向管柱中的，轉向管柱是固定在車身上的。轉向軸最終通過萬向傳動裝置帶動轉向器實現(xiàn)轉向。 方向盤結構主要由輪輻、輪圈還有輪轂組成，如圖2-2。方向盤的輪輻有兩根、三根或者四根。方向盤，一般布置喇叭或者安全氣囊。當然隨著車輛配置的不斷豐富，多功能方向盤在車輛上的使用已經(jīng)不再新鮮，將常用按鍵直接集成到方向盤上。 圖2.2 轉向操縱機構示意圖對車輛的整個轉向系統(tǒng)，由于機械結構的存在，整個轉向系統(tǒng)中必然有間隙，反映到轉向過程中就是在轉動方向盤的過程中有空轉角度。該自由行程的存在，可以緩和路面的沖擊，同時能夠避免由于沖擊導致駕駛員失誤而產(chǎn)生錯誤操作，最終導致事故。轉向軸一般采用的是萬向轉向軸。轉向軸的主要作用是將方向盤傳遞來的轉矩最終傳遞到轉向器。轉向軸的結構形式主要分為普通型和能夠吸收振動的結構。轉向管柱則是將車身和轉向軸進行連接和固定的部分。轉向軸安裝在轉向管柱中，在轉向管柱中實現(xiàn)轉動，轉向管柱與轉向軸之間通過軸承和襯套進行連接。轉向管柱固定在車身上。但是為了能夠實現(xiàn)方向盤位置的調(diào)整，轉向管柱與車身之間也可以改變，從而實現(xiàn)方向盤位置的調(diào)整裝置。本次設計的轉向系統(tǒng)也是采用這種轉向操縱裝置。通過將轉向軸安裝在轉向管柱內(nèi)，轉向管柱固定在車身上，實現(xiàn)轉向操縱系統(tǒng)的固定。該種結構比較成熟而且簡單。2.2 轉向助力方式及選擇2.2.1 轉向助力方式及對比當下，轉向助力主要有機械液壓助力（HPS）、電控液壓助力(EHPS)和電動助力(EPS)這三種結構形式。這三種結構形式各有自己的優(yōu)點和缺點。而且該種轉向系統(tǒng)造價，發(fā)展較早。但是該轉向系統(tǒng)也有很多的不足，比如能耗高，而且所使用的液壓助力泵一直處于隨時準備工作的狀態(tài)。隨著控制系統(tǒng)的發(fā)展，該助力系統(tǒng)越來越發(fā)揮出自身的優(yōu)勢。所以電動助力將會是未來的發(fā)展方向。三種處理方式進行對比， 本次設計，充分考慮標致3008的結構特點和使用條件，在綜合比較三種助力方式的基礎上，電動助力轉向是最適合純標致3008轉向助力的結構形式，所以本次設計擬采用電動助力轉向。2.2.2 電動助力轉向的結構形式及特點根據(jù)電動機布置位置不同，EPS可分為:轉向柱助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種形式，如圖2-3所示。 圖2.3電動助力轉向系統(tǒng)的三種形式2.3 轉向器的布置形式 齒輪齒條式轉向器的總體布置方案主要要如圖2-4所示的四種形式，這些形式主要和轉向系統(tǒng)的梯形結構以及轉向器的輸出等特點有關。圖2-采取的方案主要有以下幾種類型：圖2.4 非獨立懸架結構的車輛的轉向器布置形式 圖2-4（a）為非獨立懸架結構的車輛的轉向器布置形式，轉向器布置在車架或者車身，轉向器兩端輸出實現(xiàn)轉向，拖拉機、卡車等車型常用；圖2-4（b）為非獨立懸架結構的車輛的轉向器布置形式，轉向器布置在車架或者車身，轉向器中間輸出實現(xiàn)轉向的結構形式；圖2-4（c）為獨立懸架結構的車輛的轉向器布置形式，轉向器布置在車輛的前部，采用的是轉向器單側輸出的結構形式；圖2-4（d）為獨立懸架結構的車輛的轉向器布置形式，轉向器布置在車架單側，采用的是轉向器單側輸出的結構形式。根據(jù)前面對轉向器和轉向結構的總體布置方案分析和了解，可以確定轉向結構采取的方案主要有以下幾種類型：第一種方案采用的是類似于圖2-5所示的結構形式，具體位置采用齒輪軸側面輸入同時齒條帶動轉向拉桿兩側輸出的結構方案，整個結構的具體形式為圖2-5。該種方案由于轉向拉桿在長度上的限制，會有在布置的過程中與其他車輛的裝置如懸架結構、導向裝置等存在干涉的可能。第二種方案采用的是側面輸入，同時配合中間輸出的結構，具體的結構形式如圖2-6所示，轉向系統(tǒng)傳動的兩個橫拉桿同時延伸到了齒條的中間部位，也就是車輛縱向的對稱面附近，該種結構的主要特點是車輪上拉桿的長度增加了，這種結構的好處在于懸架實際的運行上下跳動的過程中，減小了可能存在整個系統(tǒng)中轉向與懸架的干涉，但是這種系統(tǒng)的缺點也非常明顯，都固定在了齒條的中間位置，并且對齒條的轉向器殼體需要開一個較長的槽，方便轉向拉桿固定在紙條上面，而在轉向殼體上的長槽削弱了轉向器的整體剛度，同時，為了防止外界的污染物灰塵等進入轉向器內(nèi)，也需要對其密封。 通過對以上兩種方案的對比，最后選擇第一方案，此種方案是齒輪齒條轉向器布置方便，整個設計制造難度較小，同時轉向機的剛度較好，該種轉向器被廣泛應用在小微型乘用車輛上，缺點為該種轉向器的傳動比相對較小。需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）3 現(xiàn)代瑞納轉向器結構設計計算3.1齒輪齒條式轉向器的設計本次設計的為現(xiàn)代瑞納轉向器，應在滿足使用要求的情況下，力求簡單，而且助力系統(tǒng)應該采用電動助力的方式。根據(jù)車輛參數(shù)和形式，本次設計的轉向器的傳動結構部分采用的是齒輪齒條式，該種轉向器中的齒輪一般采用斜齒形式的圓柱齒輪。模數(shù)一般在2-3mm選擇，轉向小齒輪齒數(shù)一般為5-8個，壓力角20度，螺旋角則一般取為9-15之間。3.2齒輪齒條式轉向系主要參數(shù)的確定3.2.1轉向力矩MR的計算： （4.2） （3.1） 式中：f-輪胎和路面間的滑動摩擦因素； G1-轉向軸負荷，單位為N； P-輪胎氣壓，單位為MPa。3.2.2轉向盤手力 （3.2） 式中：-轉向搖臂長，單位為mm； -原地轉租力矩，單位為N； -轉向節(jié)臂長，單位為mm； -為轉向盤直徑，單位為mm； -轉向器角傳動比； -轉向器正效率。對給定的汽車，用上式計算出來的作用力是最大的。因此，可以用此值作為計算載荷。需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）3.2.3 （3.3）式中：-轉向盤手力，單位為N； -轉向盤直徑，單位為mm。3.2.4 （3.4）式中：-轉向盤轉動的總圈數(shù)，設計為3.5； -外側車輪偏轉角； -內(nèi)側車輪偏轉角。3.2.5 （3.5）式中：-原地轉租力矩，單位為N；-轉向盤直徑，單位為mm； -轉向盤手力矩，單位為N； -主銷偏移距，通常轎車為0.40.6倍輪胎的胎面寬度尺寸范圍內(nèi)選取，計算時取80。3.2.6輪輞直徑 轉向節(jié) 式中：-外側車輪偏轉角； -內(nèi)側車輪偏轉角； -最小轉彎半徑；-汽車軸距；B-兩側主銷軸線與地面交點之間的距離，也稱為輪距。長度 取 （3.6）3.2.7圖3.1 兩側轉向輪偏轉角關系3.3 齒輪齒條式轉向器設計計算3.3.13.3.2(4) 確定需用應力 （3.7） 式中：由機械設計手冊 查得：按齒面硬度小齒輪的接觸疲勞強度極； 彎曲疲勞強度極限 齒條的接觸疲勞強度極限彎曲疲勞強度極限(5) ，、 （3.8） 式中：n-，單位為r/min； j-齒 L-齒輪的工作壽命，單位為h； u-齒數(shù)比=30/8=3.75。(6) 、(7) 取失效率為1%，安全系數(shù)為1 （3.9）b. 按齒面接觸疲勞強度設計(1) （3.10） 式中：-動載荷系數(shù)，查機械設計手冊選取1.2； -區(qū)域系數(shù)，查機械設計手冊選取2.475； -標注圓柱齒輪傳動的斷面重合度查機械設計手冊得（2） （3） 式中：-齒寬系數(shù)，查機械設計手冊選取0.8； -小齒輪的分度圓直徑； （4） （3.11） （5） 故載荷系數(shù) （3.12）（6） （3.13）（7） c. （3.14）(1) ，(2) ,(3) 彎曲安全系數(shù) (3.15) (4) 式中：- 使用系數(shù)； - 動載系數(shù)； -齒間載荷分配系數(shù)； -齒向載荷分布系數(shù)。 (5) ，由機械設計手冊中查得螺旋角影響系數(shù) (6) （3.16）(7) 由機械設計手冊查得； 由機械設計手冊查得；(8) （3.17） 齒輪的數(shù)值大 （9） 取,則 d. (1