淺析汽車變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與加工2300字

1、淺析汽車變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與加工2300字 摘 要：近年來，隨著人們生活程度的大幅進(jìn)步，汽車的普及率越來越廣泛，其已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ咧?。汽車按照詳?xì)使用條件的不同，對其性能的要求也是不同的，如在城市道路中行駛的汽車，因環(huán)境因素較為復(fù)雜，故此其操作必須具有較高的機動性和輕便性，這就對轉(zhuǎn)向器的性能提出了更高的要求。因此，應(yīng)設(shè)計一種具有變速比的轉(zhuǎn)向器來滿足這一要求?；诖它c，本文首先對汽車轉(zhuǎn)向器進(jìn)展概述，并在此根底上提出汽車變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和加工。 畢業(yè)關(guān)鍵詞：汽車 變速比轉(zhuǎn)向器 設(shè)計 加工一、汽車轉(zhuǎn)向器概述汽車的轉(zhuǎn)向器通常又被稱之為轉(zhuǎn)向機，它是與汽車方向盤相連接用以實現(xiàn)汽

2、車轉(zhuǎn)向的一組齒輪機構(gòu)，屬于轉(zhuǎn)向系中的減速傳動裝置。較為常見的轉(zhuǎn)向器分為以下幾種形式：蝸桿滾輪式、齒輪齒條式、循環(huán)球齒條齒扇式等，在以上幾種形式中，由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可以實現(xiàn)變速比，所以其已經(jīng)成為目前全世界汽車制造業(yè)中首選的轉(zhuǎn)向器形式之一，該轉(zhuǎn)向器具有以下特點：其一，可以實現(xiàn)變速比的特性，實際操縱過程中輕便性較高；其二，便于安裝，尤其合適在大中型車輛上與動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用；其三，回位性較好，且逆效率高，可以給駕駛者傳遞準(zhǔn)確的操縱信號；其四，基于該裝置是憑借循環(huán)球鋼球的滾動接觸來進(jìn)展轉(zhuǎn)向力傳遞的，使得其具有良好的耐磨損性和較高的強度；其五，變速比構(gòu)造剛度較高，可以適應(yīng)車輛車速的快速提升，確保了車

3、輛在高速行駛中轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性；其六，該轉(zhuǎn)向器中齒條齒扇副可在出現(xiàn)磨損后重新對間隙進(jìn)展調(diào)整，進(jìn)而使轉(zhuǎn)向器的使用壽命有所進(jìn)步，這也是該轉(zhuǎn)向器最大的優(yōu)點之一。二、汽車變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和加工一變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計原理循環(huán)球轉(zhuǎn)向器主要是由齒條齒輪副和螺桿螺母副這兩局部構(gòu)成的，它的傳動比實際上就是這兩局部傳動比的積，而這兩局部的傳動比通常是固定不變的，這就使得循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的傳動比也隨之固定不變。要想實現(xiàn)傳動比的變化，可采取以下方法：當(dāng)汽車的方向盤帶動轉(zhuǎn)向器旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)向器中的齒條和齒輪嚙合的工作半徑將會發(fā)生改變，這種改變將會使轉(zhuǎn)向器的傳動比隨之出現(xiàn)相應(yīng)的變化，我們將工作半徑隨轉(zhuǎn)角變化而發(fā)生改變的齒輪稱之為變速

4、齒輪?；诖它c，設(shè)計變速比轉(zhuǎn)向器的關(guān)鍵就是要設(shè)計一個變速齒輪齒條副。下面介紹以下變速齒輪的選擇：在變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計過程中，變速齒輪的選擇應(yīng)按照實際的使用需要加以確定。一般常在城市道路中行駛的車輛，因環(huán)境復(fù)雜、路面狀況良好，這就要求車輛應(yīng)具有較高的機動性，所以轉(zhuǎn)向器的傳動比不宜過大；而車輛在轉(zhuǎn)彎過程中，實際車速一般較低，為了可以有效地克制轉(zhuǎn)向過程中的阻力影響，轉(zhuǎn)向器的傳動比又不能過小，假如想要將這兩點同時表達(dá)在轉(zhuǎn)向器上，那么變速齒輪的傳動比變化規(guī)律那么應(yīng)是中間位置小，兩遍位置大。變速齒輪按照形狀的不同大致可分為橢圓齒輪、偏心齒輪、卵形齒輪以及其它形狀的齒輪，其中卵形齒輪和偏心齒輪的傳動比根本上

5、都是根據(jù)周期函數(shù)來進(jìn)展詳細(xì)變化的，假設(shè)這兩種齒輪的當(dāng)量齒輪大小等同，那么當(dāng)轉(zhuǎn)角一定時，兩者的傳動比變化規(guī)律極為近似，所以它們均可與特殊齒條共軛。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動的角度在45度角以內(nèi)時，兩者的對滾節(jié)線根本處于重合狀態(tài)，此時齒輪的工作半徑變化趨勢也根本類似，因此，傳動比的實際變化規(guī)律一致，這種變化規(guī)律與轉(zhuǎn)向器傳動比變化的要求相符。二變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和加工方法1.齒條范成法。該方法本質(zhì)上是一種凸輪設(shè)計方法，它的詳細(xì)設(shè)計思路是以變節(jié)距的齒條作為切齒工具，并根據(jù)齒扇轉(zhuǎn)角與齒條位移的變化關(guān)系來加工符合預(yù)先設(shè)定好速比關(guān)系的齒扇。但是由于齒扇的齒形一般都是靠齒條共軛獲得的，從而很難用解析式來表達(dá)包絡(luò)線的方程式，而

6、隨著計算機技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用計算機進(jìn)展模擬就顯得較為容易，因此，目前采用該方法進(jìn)展設(shè)計、加工主要是通過計算機的CAD二維繪圖和仿真加工來實現(xiàn)的。2.大小齒法。該方法主要是根據(jù)傳動比與齒條齒扇的嚙合成正比這一前提來實現(xiàn)不同情況下的傳動比。由美國通用公司制造消費的豪華型卡迪拉克就是采用該方法進(jìn)展變速比轉(zhuǎn)向器設(shè)計的，它的傳動比約為12.2-16:1，變化幅度為23.75%。3.偏心移距法。該方法主要采用的是以齒扇齒形為標(biāo)準(zhǔn)的漸開線形狀，并利用幾何作圖法求得其偏心距。運用該方法進(jìn)展設(shè)計不僅可以獲得較為適宜的變速比，同時還可以使轉(zhuǎn)向器的嚙合特性有所改善，進(jìn)而實現(xiàn)中間齒的無側(cè)隙傳動。但該方法也具有一定的缺陷，即偏心量一經(jīng)確定后，便無法進(jìn)展更改，從而使得汽車在不同情況的轉(zhuǎn)向過程中很難得到最正確的速比曲線。對于上述的幾種設(shè)計方法，假如使用數(shù)控梳齒刀插齒機進(jìn)展加工，僅需將齒扇轉(zhuǎn)角與道具位移的實際運動關(guān)系預(yù)先輸入至數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中，即可加工出所需的齒扇齒形。三、結(jié)論總而言之，汽車變速比轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與加工是一項較為復(fù)雜的工作，不僅要求設(shè)計人員在設(shè)計過程中要純熟掌握各種設(shè)計方法，并從中選出最正確的設(shè)計方案，同時在加工過程中也必須嚴(yán)格控制產(chǎn)品的質(zhì)量，只有這樣，才能消費制造出各方面性能都最正確的變速比轉(zhuǎn)向器。參考文獻(xiàn)：1霍素梅.利用計算機進(jìn)展變速比搖臂軸齒扇齒形模擬加工并測量公法線尺寸A.沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文