汽車機(jī)械式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)(張嘯劍)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文封面不需要的東西都刪除掉先按學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)格式來寫題目： 汽車機(jī)械式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)學(xué) 院： 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 汽車檢測(cè)與維修 班 級(jí)： 2009級(jí) 091 班 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 張嘯劍 指導(dǎo)老師： 張正中 提交日期： 2012年 月 日 汽車機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名:張嘯劍 指導(dǎo)教師:張正中浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院摘要 格式是這樣的么？機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的功能是將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)辇X條軸的直線運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)向搖臂的擺動(dòng)，降低運(yùn)動(dòng)速度，增大轉(zhuǎn)向力矩并改變轉(zhuǎn)向力矩的傳動(dòng)方向。轉(zhuǎn)向器輸出端的運(yùn)動(dòng)形式有兩種，一種是線位移(如齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器)，另一種是角位移(如循環(huán)球式、曲柄指銷

2、式轉(zhuǎn)向器)。轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的減速傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)型式很多，但目前已臻成熟并廣泛采用的有齒輪齒條式、循環(huán)球式和蝸桿曲柄指銷式等幾種。關(guān)鍵詞: 機(jī)械式 轉(zhuǎn)向器 缺少目錄引言圖標(biāo)要按參考目錄寫整個(gè)論文的架構(gòu)不對(duì)請(qǐng)好好的認(rèn)真仔細(xì)參考發(fā)給你的參考資料，這種情況肯定通不過答辯！ 一、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)圖10-3 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 第一章圖就圖11-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)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的齒輪多數(shù)采用斜齒圓柱齒輪。齒輪模數(shù)取值范圍多在23mm之間。主

3、動(dòng)小齒輪齒數(shù)多數(shù)在57個(gè)齒范圍變化，壓力角取20º，齒輪螺旋角取值范圍多為9º1 5º。齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)角時(shí)，相應(yīng)的齒條移動(dòng)行程應(yīng)達(dá)到的值來確定。變速比的齒條壓力角，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在12º35º范圍內(nèi)變化。此外，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算齒輪的抗彎強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度。主動(dòng)小齒輪選用16MnCr5或15CrNi6材料制造，而齒條常采用45鋼制造。為減輕質(zhì)量，殼體用鋁合金壓鑄。 2、 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)圖10-6 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器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

4、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）(一)主要尺寸參數(shù)的選擇1、螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副 (1)鋼球中心距D、螺桿外徑、螺母內(nèi)徑 尺寸D、如圖7-19所示。鋼球中心距是基本尺寸，螺桿外徑 、螺母內(nèi)徑及鋼球直徑d對(duì)確定鋼球中心距D的大小有影響，而D又對(duì)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)尺寸和強(qiáng)度有影響。在保證足夠的強(qiáng)度條件下，盡可能將D值取小些。選取D值的規(guī)律是隨著扇齒模數(shù)的增大，鋼球中心距D也相應(yīng)增加(表71)。設(shè)計(jì)時(shí)先參考同類型汽車的參數(shù)進(jìn)行初選

5、，經(jīng)強(qiáng)度驗(yàn)算后，再進(jìn)行修正。螺桿外徑通常在2038mm范圍內(nèi)變化，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷的不同來選定。螺母內(nèi)徑應(yīng)大于，一般要求。圖719 螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副(2)鋼球直徑d及數(shù)量n 鋼球直徑尺寸d取得大，能提高承載能力，同時(shí)螺桿和螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)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79mm范圍內(nèi)選用(表7-1)。增加鋼球數(shù)量n，能提高承載能力，但使鋼球流動(dòng)性變壞，從而使傳動(dòng)效率降低。因?yàn)殇撉虮旧碛姓`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(yàn)證明，每個(gè)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(gè)環(huán)路中的鋼球數(shù)可用下式計(jì)算式中，D為

6、鋼球中心距；W為一個(gè)環(huán)路中的鋼球工作圈數(shù)；n為不包括環(huán)流導(dǎo)管中的鋼球數(shù)；為螺線導(dǎo)程角，常取=5º8º，則cos1。(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(shí)，見圖7-20，鋼球與滾道有四點(diǎn)接觸，傳動(dòng)時(shí)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(rùn)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應(yīng)大于鋼球半徑d2，一般取=(O.51O.53)d 。(4)接觸角 鋼球與螺桿滾道接觸點(diǎn)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45º，以使軸向力和徑向力分配均勻。

7、(5)螺距P和螺旋線導(dǎo)程角 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角，對(duì)應(yīng)螺母移動(dòng)的距離s為 (7-11)式中，P為螺紋螺距。 圖720 四段圓弧滾道截面與此同時(shí)，齒扇節(jié)圓轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)等于s，相應(yīng)搖臂軸轉(zhuǎn)過角，其間關(guān)系可表示如下 (7-12)式中，r為齒扇節(jié)圓半徑。聯(lián)立式(7-11)、式(7-12)得，將對(duì)求導(dǎo)得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比為 (7-13)由式(7-13)可知，螺距P影響轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的值。在螺距不變的條件下，鋼球直徑d越大，圖7-19中的尺寸b越小，要求b=P-d>2.5mm。螺距P一般在8llmm內(nèi)選取。前已述及導(dǎo)程角對(duì)轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)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(gè)環(huán)

8、路，而每個(gè)環(huán)路的工作鋼球圈數(shù)w又與接觸強(qiáng)度有關(guān)：增加工作鋼球圈數(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(zhǎng)而使剛度降低。工作鋼球圈數(shù)有1.5和2.5圈兩種。一個(gè)環(huán)路的工作鋼球圈數(shù)的選取見表7-1。 表71 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)2、齒條、齒扇傳動(dòng)副設(shè)計(jì)如圖7-21所示，滾迨相對(duì)齒扇作斜向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工齒扇齒，得到變厚齒扇。如圖722所示，變厚齒扇的齒頂和齒根的輪廓面是圓錐的一部分，其分度圓上的齒厚是變化的，故稱之為變厚齒扇。 圖7-22中，若0-0截面的原始齒形變位系數(shù)=O，且II剖面和剖面分別位于0-0剖面兩側(cè)，則II剖面的齒輪是正變位齒輪，剖面中的齒輪為負(fù)

9、變位齒輪，故變厚齒扇在整個(gè)齒寬方向上，是由無數(shù)個(gè)原始齒形位移系數(shù)逐漸變化的圓柱齒輪所組成。 圖721 用滾刀加工變厚齒扇的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圖722 變厚齒扇的截面對(duì)齒輪來說，因?yàn)樵诓煌恢玫钠拭嬷?，其模?shù)優(yōu)不變，所以它的分度圓半徑廠和基半徑相同。因此，變厚齒扇的分度圓和基圓均為一圓柱，它在不同剖面位置上的漸開齒形，都是在同一個(gè)基圓柱上所展出的漸開線，只是其輪齒的漸開線齒形相對(duì)基圓的位置不同而已，所以應(yīng)將其歸人圓柱齒輪的范疇。變厚齒扇齒形的計(jì)算，如圖7-23所示，一般將中間剖面1-1規(guī)定為基準(zhǔn)剖面。由1-1剖面向右時(shí)，變位系數(shù)為正，向左則由正變?yōu)榱?O-0剖面)，再變?yōu)樨?fù)。若0-0剖面距1-1剖面的距離

10、為，則其值為，是切削角，常見的有6º30¹和7º30¹兩種。在切削角一定的條件下，各剖面的變位系數(shù)取決于距基準(zhǔn)剖面1-1的距離a。進(jìn)行變厚齒扇齒形計(jì)算之前，必須確定的參數(shù)有：模數(shù)m，參考表7-2選??；法向壓力角，一般在20º30º之間；齒頂高系數(shù)，一般取O.8或1.O；徑向間隙系數(shù)，取O.2；整圓齒數(shù)z，在1215。之間選??；齒扇寬度B，一般在圖723 變厚齒扇齒形計(jì)算簡(jiǎn)圖2238mm 。表7-2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒扇齒模數(shù) 齒扇齒模數(shù)mmm 3.0 3.5 4O 4.5 5O 6.0 6.5 轎 排量 mL 500 1000 1800

11、 1600 2000 2000 2000 車 前軸負(fù)荷 /N 3500 3800 4700 7350 7000 9000 8300 11000 10000 11000 貨車 和 前軸負(fù)荷 N 3000 5000 4500 7500 5500 18500 7000 19500 9000 24000 17000 37000 2300044000 大客車最大裝載質(zhì) kg 350 1000 2500 2700 3500 6000 8000 4蝸桿指銷式蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器的銷子若不能自轉(zhuǎn)，稱為固定銷式蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器；銷子除隨同搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)外，還能繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的，稱之為旋轉(zhuǎn)銷式轉(zhuǎn)向器。根據(jù)銷子數(shù)量不同，又有單銷和雙銷之分。 蝸桿指銷式轉(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。 固定銷蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易。但是因銷子不能自轉(zhuǎn)，銷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)銷式轉(zhuǎn)向器的效率高、磨損慢，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 要求搖臂軸有較大的轉(zhuǎn)角時(shí)，應(yīng)該采用雙銷式結(jié)構(gòu)。雙銷式轉(zhuǎn)向器在直線行駛區(qū)域