汽車轉(zhuǎn)向器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、汽車轉(zhuǎn)向器畢業(yè)設(shè)計(jì)【篇一：畢業(yè)設(shè)計(jì)汽車 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)】摘要本設(shè)計(jì)課題為汽車前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，課題以機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)及校核、整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算為中心。首先對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系進(jìn)行概述，二是作設(shè)計(jì)前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，三是轉(zhuǎn)向器形式的選擇以及初定各個(gè)參數(shù)，四是對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要部件進(jìn)行受力分析與數(shù)據(jù)校核，五是對(duì)整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及驗(yàn)算，并根據(jù)梯形數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作尺寸設(shè)計(jì)。在轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。運(yùn)用了優(yōu)化計(jì)算工具matlab 進(jìn)行設(shè)計(jì)及驗(yàn)算。matlab 強(qiáng)大的計(jì)算功能以及簡(jiǎn)單的程序語(yǔ)法，使設(shè)計(jì)在參數(shù)變更時(shí)得到快捷而可靠的數(shù)據(jù)分析和直觀的二維曲線圖。最后設(shè)計(jì)中運(yùn)用a

2、utocad 和 catia 作出齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的零件圖以及裝配圖。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，齒輪齒條，整體式轉(zhuǎn)向梯形，matlab 梯形abstractthe title of this topic is the design of steering system. rack and pinion steering of mechanical steering system and integrated steering trapezoid mechanism gear to the design as the center. firstly make an overview of the ste

3、ering system. secondly take a preparation of the data of the design. thirdly, make a choice of the steering form and determine the primary parameters and design the structure of rack and pinion steering. fourthly, stress analysis and data checking of the rack and pinion steering. fifthly, design of

4、steering trapezoid mechanism, according to the trapezoidal data make an analysis and design of steering linkage.in the design of integrated steering trapezoid mechanism the computational tools matlab had been used to design and checking of the data. the powerful computing and intuitive charts of the

5、 matlab can give us accurate and quickly data. in the end autocad and catia were used to make a rack and pinion steering parts diagrams and assembly drawingskeywords: steering system ， mechanical type steering gear and gear rack ，integrated steering trapezoid ， matlab trapezoid目錄1 緒論 11.1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 1

6、1.2 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 21.3 研究?jī)?nèi)容及論文構(gòu)成 32 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能要求及參數(shù) 52.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 52.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能要求 62.3 轉(zhuǎn)向系的效率 72.4 傳動(dòng)比特性 92.5 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙 113 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器總體方案初步設(shè)計(jì) 123.1 轉(zhuǎn)向器的分類及設(shè)計(jì)選擇 123.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的基本設(shè)計(jì) 123.2.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)選擇 123.2.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的布置形式 143.2.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)表以及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輪偏角計(jì)算 153.2.4 轉(zhuǎn)向器參數(shù)選取與計(jì)算 163.2.5 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.2.6

7、轉(zhuǎn)向器材料及其他零件選擇 204 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器校核 . 214.1 齒條的強(qiáng)度計(jì)算 214.1.1 齒條受力分析 214.1.2 齒條齒根彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 224.2 小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 234.2.1 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 234.2.2 齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 264 . 3 齒輪軸強(qiáng)度校核 275 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 315.1 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)概述 315.2 整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)方案分析 325.3 整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型分析 325.4 基于 matlab 的整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 355.4.1 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的優(yōu)化概況 355.4.2 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路 365.4.3

8、基于 matlab 的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 365.5 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 435.5.1 轉(zhuǎn)向傳送機(jī)構(gòu)的臂、桿與球銷 435.5.2 轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部 436 基于 catia 的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維建模 456.1 catia 軟件簡(jiǎn)介 456.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件三維建模 45結(jié)論 49參考文獻(xiàn) 50致謝 錯(cuò)誤！未定義書簽。附錄 基于 matlab 的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)程序 521 緒論1.1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述汽車在行駛的過(guò)程中,需按駕駛員的意志改變其行駛方向。就輪式汽車而言 , 實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是, 駕駛員通過(guò)一套專設(shè)的機(jī)構(gòu),使汽車轉(zhuǎn)向橋（一般是前橋）上的車輪（轉(zhuǎn)向輪）相

9、對(duì)于汽車縱橫線偏轉(zhuǎn)一定角度。這一套用來(lái)改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)如圖1.1 所示，即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1 。圖 1-1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。1 、機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來(lái)源是人力，所有傳力件都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（方向盤）、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向輪來(lái)完成的。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過(guò)程為：駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)向力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向軸輸入轉(zhuǎn)向器，減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向器中有1 、2 級(jí)減速傳動(dòng)副，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿，再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)

10、臂，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)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、蝸桿指銷式。1【篇二：汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)】摘要本課題的題目是轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)。以齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)為中心，一是汽車總體構(gòu)架參數(shù)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的影響；二是機(jī)械轉(zhuǎn)向器的選擇；三是齒輪和齒條的合理匹配，以滿足轉(zhuǎn)向器的正確傳動(dòng)比和強(qiáng)度要求；四是動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；五是梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此本課題在考慮上述要求和因素的基礎(chǔ)上研究利用轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪齒條轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向齒輪軸與轉(zhuǎn)向齒條嚙合，從而促使轉(zhuǎn)向齒條直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

11、單緊湊，軸向尺寸短，且零件數(shù)目少的優(yōu)點(diǎn)又能增加助力，從而實(shí)現(xiàn)了汽車轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和靈敏性。在本文中主要進(jìn)行了轉(zhuǎn)向器齒輪齒條的設(shè)計(jì)和對(duì)轉(zhuǎn)向齒輪軸的校核，主要方法和理論采用汽車設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和大學(xué)所學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)果滿足強(qiáng)度要求，安全可靠。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系；機(jī)械型轉(zhuǎn)向器；齒輪齒條；液壓式助力轉(zhuǎn)向器1 .緒論1.1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤的重要組成部分，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性、操縱穩(wěn)定性和駕駛舒適性，它對(duì)于確保車輛的行駛安全、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要作用。隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從純機(jī)械式轉(zhuǎn)向

12、系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系（hps ）、電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ehps ），發(fā)展到利用現(xiàn)代電子和控制技術(shù)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（eps ）及線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（sbw ）。按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。機(jī)械轉(zhuǎn)向系的能量來(lái)源是人力，所有傳力件都是機(jī)械的，由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)（方向盤）、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。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2 。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系除具有以上三大部件外，其最主要的動(dòng)力來(lái)源是轉(zhuǎn)向助力裝置。由于轉(zhuǎn)向助力裝置最常用的是一套液壓系統(tǒng)，因此也就離不開泵、油管、閥、活塞和儲(chǔ)油罐，它們分別相當(dāng)于電

13、路系統(tǒng)中的電池、導(dǎo)線、開關(guān)、電機(jī)和地線的作用。通常，對(duì)轉(zhuǎn)向系的主要要求是:（1） 保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性，在有限的場(chǎng)地面積內(nèi)，具有迅速和小半徑轉(zhuǎn)彎的能力，同時(shí)操作輕便;（2） 汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，全部車輪應(yīng)繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，不應(yīng)有側(cè)滑（3） 傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖要盡可能的小;（4） 轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)自動(dòng)回正，并應(yīng)使汽車保持在穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài) ;（5） 發(fā)生車禍時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸由于車架和車身變形一起后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最好有保護(hù)機(jī)構(gòu)防止傷及乘員1.1.1 機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向輪來(lái)完成的。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過(guò)程為：駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤施加的轉(zhuǎn)向

14、力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向軸輸入轉(zhuǎn)向器，減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向器中有1 、 2 級(jí)減速傳動(dòng)副，經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿，再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)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、蝸桿指銷式。純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤，需占用較大的空間，整個(gè)機(jī)構(gòu)笨拙，特別是對(duì)轉(zhuǎn)向阻力較大的中重型汽車，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向難度很大，這就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除在一些轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的農(nóng)用車上使用外已很少被采用。1.1.

15、2 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（hps ）裝配機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車，在泊車和低速行駛時(shí)駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負(fù)擔(dān)過(guò)于沉重，為解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)gm 公司在 20 世紀(jì) 50 年代率先在轎車上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)是建立在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，額外增加了一個(gè)液壓系統(tǒng)。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由液壓和機(jī)械等兩部分組成，它是以液壓油做動(dòng)力傳遞介質(zhì)，通過(guò)液壓泵產(chǎn)生動(dòng)力來(lái)推動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)向器，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、液壓泵、油管、分配閥、動(dòng)力缸、溢流閥和限壓閥、油缸等部件組成。為確保系統(tǒng)安全，在液壓泵上裝有限壓閥和溢流閥。其分配閥、轉(zhuǎn)向器和動(dòng)力缸置于一個(gè)整體，分配閥和主動(dòng)齒輪軸裝在一起（閥芯與齒輪軸垂直布

16、置），閥芯上有控制槽，閥芯通過(guò)轉(zhuǎn)向軸上的撥叉撥動(dòng)。轉(zhuǎn)向軸用銷釘與閥中的彈性扭桿相接，該扭桿起到閥的中心定位作用。在齒條的一端裝有活塞，并位于動(dòng)力缸之中，齒條左端與轉(zhuǎn)向橫拉桿相接。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向軸（連主動(dòng)齒輪軸）帶動(dòng)閥芯相對(duì)滑套運(yùn)動(dòng)，使油液通道發(fā)生變化，液壓油從油泵排出，經(jīng)控制閥流向動(dòng)力缸的一側(cè)，推動(dòng)活塞帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，通過(guò)橫拉桿使車輪偏轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵產(chǎn)生的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。由于液壓轉(zhuǎn)向可以減少駕駛員手動(dòng)轉(zhuǎn)向力矩，從而改善了汽車的轉(zhuǎn)向輕便性和操縱穩(wěn)定性。為保證汽車原地轉(zhuǎn)向或者低速轉(zhuǎn)向時(shí)的輕便性，液壓泵的排量是以發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的流量來(lái)確定

17、。汽車起動(dòng)之后，無(wú)論車子是否轉(zhuǎn)向，系統(tǒng)都要處于工作狀態(tài)，而且在大轉(zhuǎn)向車速較低時(shí)，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力，所以在一定程度上浪費(fèi)了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力資源。并且轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還存在低溫工作性能差等缺點(diǎn)。1.1.3 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ehps ）由于液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無(wú)法兼顧車輛低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，因此，在1983 年日本 koyo 公司推出了具備車速感應(yīng)功能的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ehps ）。 ehps 是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)起來(lái)的，在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了電控裝置，其特點(diǎn)是原來(lái)由發(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

18、耗；具有失效保護(hù)系統(tǒng)，電子元件失靈后仍可依靠原轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全工作；低速時(shí)轉(zhuǎn)向效果不變，高速時(shí)可以自動(dòng)根據(jù)車速逐步減小助力，增大路感，提高車輛行使穩(wěn)定性。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是將液壓助力轉(zhuǎn)向與電子控制技術(shù)相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。一般由電氣和機(jī)械兩部分組成，電氣部分由車速傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和電控單元ecu 組成；機(jī)械部分包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、控制閥、管路和電動(dòng)泵。其中電動(dòng)泵的工作狀態(tài)由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號(hào)計(jì)算出的最理想狀態(tài)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，在低速大轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單元驅(qū)動(dòng)液壓泵以高速運(yùn)轉(zhuǎn)輸出較大功率，使駕駛員打方向省力；汽車在高速行駛時(shí)，液壓控制單元驅(qū)動(dòng)液壓泵以較低的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，在不

19、至影響高速打轉(zhuǎn)向的需要的同時(shí)，節(jié)省一部分發(fā)動(dòng)機(jī)功率。電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理：在汽車直線行駛時(shí)，方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)泵以很低的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，大部分工作油經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向閥流回儲(chǔ)油罐，少部分經(jīng)液控閥然后流回儲(chǔ)油罐；當(dāng)駕駛員開始轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，ecu根據(jù)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)角、車速以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋信號(hào)等，判斷汽車的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，決定提供助力大小，向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出控制指令，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)油泵，進(jìn)而輸出相應(yīng)流量和壓力的高壓油。高壓油經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥進(jìn)入齒條上的動(dòng)力缸，推動(dòng)活塞以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹?，協(xié)助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，從而獲得理想的轉(zhuǎn)向效果。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上有了較大的改進(jìn)，但液壓裝置的

20、存在，使得該系統(tǒng)仍有難以克服如滲油、不便于安裝維修及檢測(cè)等問(wèn)題。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的過(guò)渡。1.1.4 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（eps ）1988 年日本 suzuki 公司首先在小型轎車cervo 上配備了koyo 公司研發(fā)的轉(zhuǎn)向柱助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。1990 年日本 honda 公司也在運(yùn)動(dòng)型轎車nsx 上采用了自主研發(fā)的齒條助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從此揭開了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向在汽車上應(yīng)用的歷史。eps 是在ehps 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的, 它取消 ehps 的液壓油泵、油管、油缸和密封圈等部件,完全依靠電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu), 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)

21、量大大減少、可靠性增強(qiáng), 解決了長(zhǎng)期以來(lái)一直存在的液壓管路泄漏和效率低下的問(wèn)題。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在本田飛度、思域以及豐田新皇冠、奔馳新a-class 等車型上紛紛被采用。1.1.4.1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般是由轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器、電子控制單元ecu 、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器以及減速機(jī)構(gòu)組成。1 1.4.2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過(guò)程其工作過(guò)程為：扭矩傳感器檢測(cè)駕駛員打方向盤的扭矩，然后根據(jù)這個(gè)扭矩給控制單元一個(gè)信號(hào)。同時(shí)控制單元也會(huì)收到來(lái)自方向盤位置傳感器的信號(hào)，這個(gè)傳感器一般是和扭矩傳感器裝在一起的(有些傳感器已經(jīng)將這2 個(gè)功能集成為一體)。扭矩和方向

22、盤位置信息經(jīng)過(guò)控制單元處理，連同傳入控制單元的車速信號(hào)，根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序產(chǎn)生助力指令。該指令傳到電機(jī)，由電機(jī)產(chǎn)生扭矩傳到助力機(jī)構(gòu)上去，這里的齒輪機(jī)構(gòu)則起到增大扭矩的作用。這樣，助力扭矩就傳到了轉(zhuǎn)向柱并最終完成了助力轉(zhuǎn)向。1.1 4.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)(1)節(jié)約了能源消耗。與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，沒有系統(tǒng)要求的常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向油泵，且電動(dòng)機(jī)只是在需要轉(zhuǎn)向時(shí)才接通電源，所以動(dòng)力消耗和燃油消耗均可降到最低。還消除了由于轉(zhuǎn)向油泵帶來(lái)的噪音污染。液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓油泵，使液壓油不停地流動(dòng)，再加上存在管流損失等因素，浪費(fèi)了部分能量。相反 eps 僅在需要轉(zhuǎn)向操作時(shí)才需要向電機(jī)提供

23、的能量。而且，eps系統(tǒng)能量的消耗與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向及當(dāng)前的車速有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤不轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)不工作；需要轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)在控制模塊的作用下開始工作，輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生助動(dòng)轉(zhuǎn)向力矩。該系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了 “按需供能”，是真正的“按需供能型”( on-demand )系統(tǒng)，在各種行駛條件下可節(jié)能80% 左右。(2)改善了轉(zhuǎn)向回正特性。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤一角度然后松開時(shí)，eps 系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整使車輪回到正中。同時(shí)還可利用軟件在最大限度內(nèi)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)以獲得最佳的回正特性。通過(guò)靈活的軟件編程，容易得到電機(jī)在不同車速及不同車況下的轉(zhuǎn)矩特性，這些轉(zhuǎn)矩特性使得該系統(tǒng)能顯著地提高轉(zhuǎn)向能力，提供了與車輛動(dòng)態(tài)性能

24、相匹配的轉(zhuǎn)向回正特性。而在傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)中，要改善這種特性必須改造底盤的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難。(3)提高了操縱穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要因素之一。傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向由于不能很好地對(duì)助力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制，所以協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向力與路感的能力較差，特別是汽車高速行駛時(shí)，仍然會(huì)提供較大助力，使駕駛員缺乏路感，甚至感覺汽車發(fā)飄，從而影響操縱穩(wěn)定性。但eps 是由電動(dòng)機(jī)提供助力，助力大小由電子控制單元(ecu )根據(jù)車速、方向盤輸入扭矩等信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制，可以很好地解決這個(gè)矛盾。(4)安全可靠。eps 系統(tǒng)控制單元ecu 具有故障自診斷功能，當(dāng)ecu 檢測(cè)到某一組件工作異常，如各傳感

25、器、電磁離合器、電動(dòng)機(jī)、電源系統(tǒng)及汽車點(diǎn)火系統(tǒng)等，便會(huì)立即控制電磁離合器分離停止助力，并顯示出相應(yīng)的故障代碼，轉(zhuǎn)為【篇三：汽車轉(zhuǎn)向器畢業(yè)設(shè)計(jì)】畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))目錄插圖清單 .裝格清單 .摘要 -4 -abstract -5 -第一章 緒論 -6 -1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的功能及重要性 - 6 -1.2 汽車轉(zhuǎn)向器的主要性能參數(shù) - 6 -1.2.1 轉(zhuǎn)向器的效率 - 6 -2.2.2 傳動(dòng)比的變化特性 .72.2.3 轉(zhuǎn)向盤自由行程 92.2.4 汽車轉(zhuǎn)向器的工作原理 101.4.1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 -10 -1.4.2 轉(zhuǎn)閥式液壓助力轉(zhuǎn)向器工作原理 -11 -第二章 總體方案設(shè)計(jì) - 1

26、2 -2.1 轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)的分類 - 12 -1.1.2 蝸桿曲柄銷式轉(zhuǎn)向 器 -12 -1.1.3 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向 器 - 12 -2.2 轉(zhuǎn)向器方案分 析 - 13 -2.3 防傷安全機(jī)構(gòu)方案分 析 -15 -第三章 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 -17 -3.1 螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng) 副 183.1.1 鋼球中心距d、螺桿外徑di和螺母內(nèi)徑d2 193.1.2 鋼球直徑d 及數(shù)量n 193.1.3 滾道截 面 203.1.4 接觸 角 203.1.5 螺距 p 和螺旋線導(dǎo)程 角 213.1.6 工作鋼球圈數(shù)w .213.1.7 導(dǎo)管內(nèi)徑d1 213.2 齒條、齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì) 213.3 循環(huán)

27、球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算 -23 -3.3.1 齒的彎曲應(yīng)力 ?w . - 24 -3.3.2 轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑的確定 - 24 -第四章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) -25 -4.1 對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的要求 -25 -4.2 液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析 254.2.1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析 254.3 液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算 274.3.1 動(dòng)力缸尺寸的計(jì)算 274.3.2 分配滑閥參數(shù)的選擇 274.3.3 分配閥的回位彈簧 274.3.4 動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的評(píng)價(jià)指標(biāo) 29第五章 轉(zhuǎn)向梯形 - 31 -5.1 轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析 315.1.1 整體式轉(zhuǎn)向梯形 315.1.2 斷開式轉(zhuǎn)向梯形 32

28、5.2 整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 33致謝 37參考文獻(xiàn) 38畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）插圖清單圖 1-1 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比變化特性曲線 9圖 1-2 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖-11 - 圖 2-1 循環(huán)球式齒條-齒扇轉(zhuǎn)向器 -13 - 圖 2-2 防傷轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸簡(jiǎn)圖 -15 - 圖 23 防傷轉(zhuǎn)向軸簡(jiǎn)圖 - 15 -圖 3-1 螺桿 鋼球 螺母?jìng)鲃?dòng)副 19圖 3-2四段圓弧滾道截面 20圖3-3 為獲得變化的齒側(cè)間隙齒扇的加工原理和計(jì)算簡(jiǎn)圖 -22 - 圖 3-4 用于選擇偏心n 的線圖 - 22 - 圖 3-5螺桿受力簡(jiǎn)圖 -24 - 圖 4-1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案圖 -26 - 圖 4-2 動(dòng)力缸

29、的布置 -27 - 圖 4-3 確定動(dòng)力缸長(zhǎng)度尺寸簡(jiǎn)圖 28圖 4-4 預(yù)開隙e1 28 圖 4-5 靜特性曲線分段圖 -30 - 圖5-1 整體式轉(zhuǎn)向梯形 - 31 -圖 5-2 斷開式轉(zhuǎn)向梯形 - 32 -圖 5-3 斷開點(diǎn)的確定 -33 - 圖 5-4 理想的內(nèi)、外車輪轉(zhuǎn)角關(guān)系簡(jiǎn)圖 -34 - 圖 5-5 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行域- 36 -表格清單表 3-1 循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的主要參數(shù) .17表 3-2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的部分參數(shù).18表3-3系數(shù)k與ab 的關(guān)系 .23- 3 -摘要汽車轉(zhuǎn)向器是汽車的重要組成部分，也是決定汽車主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成，它的質(zhì)量嚴(yán)重影響汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著

30、汽車工業(yè)的發(fā) 展，汽車轉(zhuǎn)向器也在不斷的得到改進(jìn)，雖然電子轉(zhuǎn)向器已開始應(yīng)用， 但機(jī)械式轉(zhuǎn)向器仍然廣泛地被世界各國(guó)汽車及汽車零部件生產(chǎn)廠商 所采用。而在機(jī)械式轉(zhuǎn)向器中，循環(huán)球齒條-齒扇式轉(zhuǎn)向器由于其自身的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各級(jí)各類汽車上。本文選擇gx1608a 型循環(huán)球齒條-齒扇式轉(zhuǎn)向器作為研究課題，其主要內(nèi)容有：汽車轉(zhuǎn)向器的組成分類；轉(zhuǎn)向器總成方案分析及其數(shù)據(jù)確定和轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)過(guò)程。這種轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)是，操縱輕便，磨損小，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，轉(zhuǎn)向靈敏度不如齒輪齒條式。因此逐漸被齒輪齒條式 取代。但隨著動(dòng)力轉(zhuǎn)向的應(yīng)用，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器近年來(lái)又得到廣泛 使用。關(guān)鍵詞；轉(zhuǎn)向器操縱穩(wěn)定性循環(huán)球齒條-齒扇式轉(zhuǎn)向器畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）abstractgear cars an important component of the initiative is decided automobile safety of the key assembly, it seriously affected the quality of the vehicle handling and stability. along with the development of the auto industry, automobile steering gear is continuously improved