機械式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和計算

第四節(jié)機械式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與計算一、轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定為了保證行駛安全，組成轉(zhuǎn)向系的各零件應(yīng)有．足夠的強度。欲驗算轉(zhuǎn)向系零件的強度，需首先確定作用在各零件上的力。影響這些力的主要因素有轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷、路面阻力和輪胎氣壓等。為轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪要克服的阻力，包括轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動的阻力、車輪穩(wěn)定阻力、輪胎變形阻力和轉(zhuǎn)向系中的內(nèi)摩擦阻力等。精確地計算出這些力是困難的。為此推薦用足夠精確的半經(jīng)驗公式來計算汽車在瀝青或者混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩()(7-9)式中，f為輪胎和路面間的滑動摩擦因數(shù)，一般取O.7；為轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷(N)；p為輪胎氣壓()。作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力為脅歇(被7-呈10驚)失式中瓜，卡為轉(zhuǎn)軋向搖懼臂長堅；浴為轉(zhuǎn)白向節(jié)利臂長朝；塞為轉(zhuǎn)賠向盤腎直徑快；漸為轉(zhuǎn)搶向器忌角傳樸動比殲；風(fēng)為轉(zhuǎn)厚向器敏正效北率。待對給口定的獨汽車編，用蟲式櫻(7佛-1蔑0獄)魯計算臂出來治的作俱用力倦是最久大值災(zāi)。因駝此，肅可捎以用照此值沿作為鐵計膝算載網(wǎng)荷。敏然而寄，對娘于前澆軸負(fù)能荷大香的重敵型貨君車，束用上舟式計躺算的葡力往熱往超四過駕設(shè)駛員脂生理壁上的驢可能跑，在榴此情虧況下匆對轉(zhuǎn)駛向器敏和動喪力轉(zhuǎn)刮向器炸動力登缸以哀前零扮件的祥計算鴉載荷棚，應(yīng)失取駕熔駛員述作用獲在轉(zhuǎn)困向盤芳輪緣縱上的斷最大覆瞬時脈力，鳳此力枕為到70容0篇N肝。銹二、菠齒輪水齒條麗式轉(zhuǎn)搶向器激的設(shè)俘計芹齒輪孫齒條侄式轉(zhuǎn)痰向器乒的齒丸輪多拐數(shù)采愚用斜師齒圓瓦柱齒寨輪。恭齒輪歡模數(shù)曉取值劑范圍米多賢在醬2縫～匯3蝴mm涼之碰間。鉗主動船小齒希輪齒頸數(shù)多燃數(shù)在逼5勁～禽7誤個棗齒提范圍間變化海，壓煮力角尺取訓(xùn)20譽o軍，齒櫻輪螺登旋角彼取值球范圍幣多為惑9宅o嫩～已1杏5罩o竭。齒姿條齒雷數(shù)應(yīng)作根據(jù)容轉(zhuǎn)向袍輪達雨到最康大偏擋轉(zhuǎn)角癢時，暴相應(yīng)蜜的齒您條移怕動行剝程應(yīng)極達到普的值永來確滲定。宵變速摔比的似齒條雄壓力錢角，綿對現(xiàn)班有結(jié)推構(gòu)在禿12根o睜～走35爆o生范圍鐮內(nèi)變弄化。狠此外左，設(shè)擔(dān)計時舉應(yīng)驗遮算憶齒輪薦的撇抗彎伐強度震和接華觸強否度。湊主動姐小齒瓦輪選蘇用岔16望Mn侵Cr灘5衛(wèi)或摔15攝Cr傭Ni咽6片材料曲制造角，而敞齒條窩常采愧用鉤4艱5燈鋼制變造。洋為減漁輕質(zhì)刮量，壟殼體刻用鋁弱合金客壓鑄寨。公三、輸循環(huán)貓球式挖轉(zhuǎn)向唐器設(shè)會計村(嘩一增)陰主要救尺寸敗參數(shù)鈴的選宮擇歪1贈、嘆螺桿鉆、鋼貞球、球螺母匹傳動搜副放(1峽)目鋼球頂中心懶距科D民、螺閣桿外春徑疼、螺延母內(nèi)頸徑廈尺怖寸直D典、傾、屠如禍圖主7-虹1齊9些所示涼。村鋼球輪中心呼距是批基本藍尺寸僅，螺輸桿外天徑節(jié)、螺鍋母內(nèi)盛徑逃及鋼澡球直蝴徑金d魂對確細定鋼墨球中撐心蓮距油D蛾的夸大小盈有影梳響，徐而業(yè)D陜又勉對轉(zhuǎn)源向器行結(jié)構(gòu)鳥尺寸鞭和強雙度有冷影響嶺。在態(tài)保證穿足夠哈的強爸度條孝件下匪，盡疾可能蠅將慰D尤值取懶小些梅。選問取佛D于值的閱規(guī)律況是隨礦著扇常齒模怨數(shù)的銅增大懸，鋼屠球中刺心孤距丘D辱也相略應(yīng)增猛加誼(染表艘7涂—耗1對)駛。設(shè)啊計時把先蠟參民考同忽類型嫂汽住車的茫參數(shù)膛進行追初選餃，經(jīng)務(wù)強度鐵驗算慈后，博再進迷行修不正。瘦螺桿鼻外徑蘭通常枝在鉆2桿0楚～綱38叉m沃m負(fù)范圍息內(nèi)變或化，艦設(shè)計句時應(yīng)若根據(jù)罵轉(zhuǎn)向超軸負(fù)芬荷的塔不同拳來選逼定。陣螺母響內(nèi)徑堪應(yīng)大少于架，一鐘般要羨求忠。橋圖好7谷—免19式落螺桿碑、鋼給球、墻螺母圖傳礙動副華(2休)跨鋼球部直寇徑敬d課及數(shù)姻量寧n魄鋼球千直徑背尺頂寸災(zāi)d慢取得街大，點能提導(dǎo)高承刃載能本力抵，同巨時螺謎桿和屈螺童母傳孔動機巖構(gòu)和繁轉(zhuǎn)向詠器的紀(jì)尺寸庸也隨詳之增茂大。徑鋼球線直徑降應(yīng)符垃合國艦家瘋標(biāo)或準(zhǔn)遼，一紙般常柄在激7易～郊9m朝m仇范圍祥內(nèi)選波用飽(皮表干7-攻1騙)套。肺增加貪鋼球?qū)W數(shù)量匆n典，能里提高生承載捎能力會，但天使鋼澤球流藝動性懇變壞季，從鐘而使始傳動查效率途降低蠶。因球為輔鋼球龍本身滿有誤鴨差，積所以伯共同揭參加序工作牌的鋼掛球數(shù)燈量并摸不是碌全部慮鋼球誦數(shù)。燈經(jīng)驗努證明檔，每拐個環(huán)銷路中包的鋼鍋球數(shù)治以不想超過引6死0骨粒為須好。喬為保拘證盡者可能化多的繁鋼球孤都承花載，瘦應(yīng)分振組裝偏配。捧每個球環(huán)路風(fēng)中的忙鋼球往數(shù)可莫用下簽式計豎算蜻式中都，揭D練為鋼考球中左心距掘；餃W燈為一獎個環(huán)滾路中叛的鋼訪球工圍作圈腸數(shù)；華n挎為不裙包括算環(huán)流慶導(dǎo)管副中的跟鋼球場數(shù)；械為螺來線導(dǎo)建程角它，常述取僻=5查o養(yǎng)～卻8鹿o歇，逃則鋸co搞s夸≈怠1脂。右(3腿)諸滾道爺截俯面艦當(dāng)螺砌桿和叨螺母職各由丟兩條咽圓弧傘組成辱，形運成委四段坊圓弧諸滾道晌截面框時，詢見圖粘7-導(dǎo)2制0細，鋼亦球與缺滾道排有四選點接考觸，承傳動敲時軸宴向間稼隙最卡小，鹿可滿油足轉(zhuǎn)刮向盤品自由童行程烤小的語要求辰。圖音中滾迷道與落鋼球赴之間匯的間罰隙，礦除用咽來貯竊存潤兄滑油暴之外陡，還賺能貯銳存磨層損雜少質(zhì)。遞為了甚減少猶摩擦乞，螺勢桿和運螺母域溝槽伶的半租徑營應(yīng)大梅于鋼梨球半堂徑形d培／濃2薯，一諸般取大=(袍O.耍5闊1巴～題O.俘53墊)d槳積。有(4障)印接觸河角瘋θ楚鋼球祖與螺挪桿沈滾道糞接觸腿點的執(zhí)正壓映力方越向與千螺桿辮滾道引法面犬軸線岡間的盜夾角葬稱為產(chǎn)接觸雅角貼θ叛，如見圖吊7-箏2花0打所掃示貸。攔θ件角多轉(zhuǎn)取為身45科o帽，以魂使軸忠向力絲和徑年向力良分配翅均勻嫂。晉(5利)敘螺漁距臘P抱和螺爸旋線佩導(dǎo)程加角跌轉(zhuǎn)向巖盤轉(zhuǎn)誤動攜角，亮對旺應(yīng)螺飼母移綁動的枕距栗離羅s攀為啟峰(7觀-1掠1)魚式中刑，亮P燦為螺肝紋螺葡距散。涂圖較7促—基20掙版四段椒圓弧乏滾道稠截面秘與此棋同時反，齒避扇節(jié)件圓轉(zhuǎn)驅(qū)過的眉弧浙長辱等于宵s檢，相津應(yīng)搖伙臂軸厲轉(zhuǎn)過爭角，比其間爛關(guān)系撿可表俱示如聽下薪姐(構(gòu)7-材12央)足式中而，蛾r億為齒破扇節(jié)打圓半聚徑。也聯(lián)立振式辯(7符-1畜1磚)拒、星式段(7極-1蛙2柏)艇得深，將討對野求導(dǎo)暈得循住環(huán)球軋式轉(zhuǎn)爹向器巧角傳蘋動蚊比墻為母柔(7吃-1棄3)珍由肺式莊(7款-1濁3礎(chǔ))丙可知濟，螺楚距姥P理影響杏轉(zhuǎn)向飯器角關(guān)傳動扛比的爪值。作在螺生距不橡變的報條件選下，吐鋼球亮直螞徑棍d玩越大互，膀圖剃7-拜1宗9晶中的臺尺寸載b描越小雜，要慰求獎b=峽P-衡d>縫2.產(chǎn)5棋m縫m測。螺時距墳P勿一般捧在憐8給～害ll丟mm咽內(nèi)選記取?；耙鸭故黾昂鼘?dǎo)程火角柏對轉(zhuǎn)辟向器衛(wèi)傳動悼效率矮有影可響，里此處易不再凱贅述恨。徑(晚6)超工作景鋼球丹圈數(shù)脈W益照多數(shù)臨情況吃下，單轉(zhuǎn)向戚器用牲兩個議環(huán)路舞，而取每個排環(huán)路堪的工功作鋼姥球圈駛數(shù)番w竟又與膜接觸但強度慣有關(guān)持：增地加工換作鋼腿球圈躲數(shù)，拴參加斧工作堅的鋼咽球增曠多，慢能降莖低接吼觸應(yīng)脈力，頁提高珠承服載能隔力；把但鋼仿球受般力不斯均勻乖、螺全桿增和長而件使剛宇度降謝低。顧工作蒙鋼球飄圈數(shù)躍有西1.張5習(xí)和棒2.城5勤圈兩蹲種。愛一個獻環(huán)路矛的工矮作鋼啟球圈倆數(shù)勾的選穩(wěn)取見禿表郊7-支1堆。慎表暖7柜—里1夏循環(huán)界球式龜轉(zhuǎn)混向器威主要賢參數(shù)賤2赴、荷齒條百、齒素扇傳司動副社設(shè)計頁如政圖雜7-泄2塔1腰所示憶，滾爛迨相匙對齒葛扇作喚斜向千進給朋運動乓加工團齒扇艷齒，功得到正變厚獸齒扇灘。如牛圖寫7最—倚2裁2掩所示望，變級厚齒科扇的擁齒頂他和齒且根的趙輪廓匹面是傷圓錐歪的一輛部分膊，其界分度雪圓上居的齒斷厚是仆變化堆的，慚故供稱之押為變犧厚齒澇扇。醬圖做7-筍2耕2摔中，渣若龜0-粒0淡截面箭的原洽始齒接形變杏位系盤數(shù)專ξ診=太O俘，負(fù)且恭I黃—型I協(xié)剖面耳和岡Ⅱ冠—果Ⅱ敲剖面染分別饞位于堤0-愈0嘗剖面沿兩側(cè)惜，汪則聾I捆—撤I恥剖面探的齒葡輪是踩正變薪位齒賢輪墊，釣Ⅱ慕—嫂Ⅱ嶼剖面僻中的倘齒輪環(huán)為負(fù)星變位紹齒競輪，寸故變責(zé)厚齒列扇在禁整個波齒寬囑方向疫上，晨是由辣無像數(shù)個壓原始曬齒形病位移睛系數(shù)拼逐漸鞭變化刑的圓鑰柱齒斗輪擴所組葉成。富圖芹7泳—番21繞模用滾稱刀加成工變編厚齒弦扇的下進給木運動支圖低7卷—襖22揮爐變厚必齒扇禾的截瘡面桑對齒蹤輪來社說，茫因為似在不乎同位修置的貞剖面肆中，教其模公數(shù)優(yōu)胖不變替，所槐以它丟的分悠度圓浪半徑景廠和潤基洞半徑刷相同蹄。因妹此，敏變厚滴齒扇軍的分手度亂圓和街基圓丑均為僅一圓古柱，孝它在緩不同碰剖面標(biāo)位置扯上的刃漸開耍齒形姓，都仿是在消同一芬個基考圓柱勁上所系展出沸的漸仿開線禮，只堆是其微輪齒遞的漸惜開線撿齒形讀相對冠基圓性的位狹置不削同而膠已，帝所以宵應(yīng)將晴其歸旦人圓鋤柱齒果輪的棚范色疇。怖變厚牢齒扇旅齒形款的計沒算，抽如些圖怠7-麥2諒3她所蜜示，揀一般炸將中路間剖艦面策1-候1店規(guī)定逆為基息準(zhǔn)剖遙面?？钣摄Q1-牧1艷剖面恢向右恰時，役變位露系離數(shù)渾ξ貴為喇正，胡向左倍則由暴正變把為零兆(O魂-訪0衣剖令面汗)徐，再串變?yōu)橛控?fù)。料若猛0-陵0浪剖面喝距們1-順1拖剖面碰的距境離曬為燥，則相其值肌為襖，旋γ張是切攜削角猾，常安見的默有壯6鐵o詞30臨1建和賤7五o縮30隨1繡兩種壽。在昂切夫削患角央γ大一定改的復(fù)條件巖下，課各剖裁面的臟變位嚴(yán)系帳數(shù)夢ξ辱取決槍于距拋基準(zhǔn)地剖攝面榆1-道1鉗的距理離暢a筋。仗進行透變厚伍齒扇相齒形臉計算播之前方，必床須確牌定的愈參數(shù)大有：爽模樓數(shù)安m抓，參峽考從表鑰7-說2奉選具?。簧w法向榆壓力培角干，一才般串在并20允o報～詳30掏o抓之乓間；柿齒頂窩高系膽數(shù)鳥，一胃般顯取躺O.哨8系或孝1.湯O躍；紫徑向劈間隙析系數(shù)濟，取蝦O鍛.淹2若；整沸圓齒墾數(shù)枯z襪，在盈1級2詳～衛(wèi)1錫5瓜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