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1、摘要：本次設(shè)計(jì)選擇的是豐田的一款汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器。首先對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本的作用、構(gòu)造、與總體的性能作一個(gè)了解。再根據(jù)對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的研究以及資料的查閱，著重闡述了齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器類(lèi)型選擇，不同類(lèi)型齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)，和各種類(lèi)型齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器應(yīng)用狀況。根據(jù)原有數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比，并確定齒輪齒條的幾何參數(shù)。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器總體設(shè)計(jì)，受力分析，及對(duì)齒輪齒條的疲勞強(qiáng)度校核、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。修正齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中不合理的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，選取出相關(guān)的零件如螺釘、軸承等，并在作出轉(zhuǎn)向器的零件圖。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)； 齒輪齒條； 轉(zhuǎn)向器 Abstract：This des

2、ign choice is the steering of a car in the Toyota. First, the basic role of the steering system, structure, and overall performance for an understanding. According to the study of the rack and pinion steering and data access, focuses on a rack and pinion steering gear type selection, the advantages

3、and disadvantages of different types of rack and pinion steering, and all types of rack and pinion steering application status. The steering transmission ratio calculated under the original data, and determine the geometric parameters of the rack and pinion. Rack and pinion steering the overall desi

4、gn, stress analysis, and rack and pinion fatigue strength of the tooth root bending fatigue strength. Unreasonable data correction rack and pinion steering. Through the design of the rack and pinion steering, select the related parts such as screws, bearings, etc., and make the steering parts diagra

5、m. Keywords：Steering systems, rack and pinion, steering 目 錄 摘要I AbstractII 第1章 概述1 1.1 設(shè)計(jì)目的1 1.2 設(shè)計(jì)的意義1 1.3 汽車(chē)轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展趨勢(shì)1 1.4 汽車(chē)轉(zhuǎn)向器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀3 1.5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容3 第2章 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案選擇5 2.1 車(chē)輛相關(guān)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求5 2.2 轉(zhuǎn)向器總體方案設(shè)計(jì)6 2.2.1 轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案說(shuō)明6 2.2.2 轉(zhuǎn)向器輸入輸出形式6 2.2.3 轉(zhuǎn)向器各種輸出形式對(duì)比7 2.2.4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器齒輪齒條選擇8 2.2.

6、5 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器齒條斷面形狀8 2.2.6 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的布置形式9 2.2.7 轉(zhuǎn)向器最終方案確定10 第3章 轉(zhuǎn)向器齒輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程11 3.1 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角計(jì)算11 3.2 轉(zhuǎn)向器原地轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算12 3.3 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比計(jì)算12 3.3.1 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比介紹12 3.3.2 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比確定12 3.4 齒輪齒條設(shè)計(jì)13 3.4.1 齒輪齒條嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)13 3.4.2 齒輪參數(shù)的選擇14 3.4.3 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力15 3.4.4 齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)15 3.4.5 確定齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸17 3.4.

7、6 確定齒條主要參數(shù)和幾何尺寸17 3.4.7 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核19 第4章 齒輪軸的設(shè)計(jì)20 4.1 齒輪齒條傳動(dòng)受力分析20 4.2 齒輪軸最小軸徑確定20 4.3 齒輪軸的強(qiáng)度校核20 第5章 間隙調(diào)整彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算25 5.1 選擇材料25 5.2 計(jì)算彈簧絲直徑25 5.3 彈簧圈數(shù)和自由高度的計(jì)算26 5.4 彈簧校核與結(jié)構(gòu)尺寸確定26 5.5 彈簧工作時(shí)的數(shù)據(jù)27 第6章 其他零件的選擇與潤(rùn)滑方式確定28 6.1 軸承的選擇28 6.2 轉(zhuǎn)向器潤(rùn)滑方式29 總結(jié)32 參考文獻(xiàn)34 致謝35 第1章 概述 1.1 設(shè)計(jì)目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)的

8、目的，大體分成兩個(gè)方面：一方面是臨畢業(yè)之前對(duì)畢業(yè)生所學(xué)習(xí)到的各類(lèi)知識(shí)的能力進(jìn)行考核。另一方面是對(duì)提高畢業(yè)生們的綜合運(yùn)用實(shí)際與理論的能力。目的在于了解和掌握汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、及設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)過(guò)程。 1.2 設(shè)計(jì)的意義 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車(chē)輛中的至關(guān)重要的部分，而其主要零件——轉(zhuǎn)向器又是重中之重，因此，我們這次的設(shè)計(jì)任務(wù)——轉(zhuǎn)向器對(duì)車(chē)輛的操穩(wěn)性能以及駕駛?cè)藛T的人身和財(cái)產(chǎn)安全有著非常大的影響。尤其是在高速發(fā)展的今天，車(chē)輛愈來(lái)愈密集，川流在城市，鄉(xiāng)村的各個(gè)角落，交通事故也隨著車(chē)輛的數(shù)量越來(lái)越多，因此，設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)社會(huì)有著非常積極的意義。這樣就更加凸顯了我們此次設(shè)計(jì)的重要

9、性，為以后的設(shè)計(jì)工作積累經(jīng)驗(yàn)，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)出更優(yōu)秀的作品，使其達(dá)到更高的水平。 設(shè)計(jì)的意義在于幫助即將進(jìn)入工作崗位的畢業(yè)生們查漏補(bǔ)缺，查漏有：比如機(jī)械制圖中的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題以及相應(yīng)的規(guī)范，機(jī)械手冊(cè)中的各種圖表，裝配過(guò)程中的的配合問(wèn)題。是基孔制還是基軸制。還有大二大三所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)（過(guò)盈配合，還是過(guò)渡配合，汽車(chē)構(gòu)造，內(nèi)燃機(jī)原理，汽車(chē)設(shè)計(jì)等等）;補(bǔ)缺有：大學(xué)生一直呆在學(xué)校很少和工廠接觸，平時(shí)都是接觸的理論知識(shí)，缺乏實(shí)踐，而此次設(shè)計(jì)剛好可以彌補(bǔ)這方面的短板，這樣就為以后從事車(chē)輛制造及設(shè)計(jì)方面的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1.3

10、 汽車(chē)轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展趨勢(shì) 車(chē)輛轉(zhuǎn)向系是用來(lái)變換車(chē)輛行使方向的系統(tǒng)，為了防止發(fā)生交通事故，我們就需要轉(zhuǎn)向系統(tǒng)快、準(zhǔn)、穩(wěn)地完成開(kāi)車(chē)人發(fā)出的轉(zhuǎn)向指令。 還有就是車(chē)輛要有自動(dòng)回正的功能，比如說(shuō)起車(chē)輪偶然碰到遇到了外力（比如說(shuō)碰到了石頭）而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的時(shí)候，這個(gè)偏轉(zhuǎn)是我們不需要的，當(dāng)越過(guò)石頭普，要是車(chē)輛的車(chē)輪還是處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，那其不就麻煩了？要是司機(jī)反應(yīng)慢了，還不得發(fā)生交通事故?。克?，我們需要車(chē)輪自動(dòng)回正。 汽車(chē)產(chǎn)業(yè)我們國(guó)家重要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，隨著科技的不斷進(jìn)步與汽車(chē)技術(shù)的不斷升級(jí)，到了現(xiàn)在，越來(lái)越能代表一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力，它是集合各種學(xué)科的綜合高科技產(chǎn)物。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車(chē)重要的一部分也在發(fā)生著巨

11、大的演變升級(jí)。 一般意義上的車(chē)輛轉(zhuǎn)向系是機(jī)械式的，開(kāi)車(chē)人通過(guò)控制方向盤(pán)（steering wheel），再經(jīng)過(guò)過(guò)轉(zhuǎn)向器（Redirector，該系統(tǒng)中最重要的部件），橫拉桿（連接左右兩個(gè)搖臂，使兩側(cè)車(chē)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)）等機(jī)械零部件實(shí)現(xiàn)車(chē)輪的偏轉(zhuǎn)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的目的。 1950年之后，隨著液壓系統(tǒng)的不斷完善和應(yīng)用，液壓漸漸出現(xiàn)在車(chē)輛的轉(zhuǎn)向器中，這是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變革的起點(diǎn)。科技的不斷進(jìn)步，車(chē)輛不僅僅只是代步工具，舒適性也要滿(mǎn)足，以往轉(zhuǎn)向只是單單依靠人力，所以一些貨車(chē)司機(jī)絕大多數(shù)都是男性。而如今，若是加上液壓助力，轉(zhuǎn)向自然會(huì)輕松許多。其實(shí)其原理非常簡(jiǎn)單，就是在原來(lái)的基礎(chǔ)上，另外添加一套（油泵始終處于

12、工作狀態(tài)）。這樣的液壓系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)相連接連，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，部分能量提供車(chē)輛行駛，剩下的一部分則為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力支持。 因?yàn)檫@樣的工作模式相對(duì)可靠，既不想純機(jī)械那樣費(fèi)力，也不行純液壓那樣不可靠（只要有液壓系統(tǒng)就存在漏油現(xiàn)象），技術(shù)也相對(duì)成熟，所以得到了廣泛的使用。 所謂的助力就是幫助駕駛者完成指定動(dòng)作，起到四兩撥千斤的作用，雖說(shuō)夸大其詞，但卻真真正正的反映出輕便性，這樣轉(zhuǎn)向就變得更加靈活，這有助于車(chē)輛躲避突發(fā)事件。 科技發(fā)展日新月異，電子技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展，尤其在元器件領(lǐng)域。科技進(jìn)步，工藝先進(jìn)，成本越來(lái)越低，漸漸的的電子器件被應(yīng)用到車(chē)輛中。于是就進(jìn)入了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS（E

13、lectro-Hydraulic Power Steering）。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩類(lèi) ：電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS（Electro-Hydraulic Power Steering）和電控液壓助力轉(zhuǎn)向ECHPS（Electronically Controlled Hydraulic Power Steering）。電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與液壓助力系統(tǒng)不同的是，電動(dòng)液壓助力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源不是發(fā)動(dòng)機(jī)而是電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)，節(jié)省了發(fā)動(dòng)機(jī)能量，減少了燃油消耗。 電控液壓助力轉(zhuǎn)向聽(tīng)起來(lái)聽(tīng)復(fù)雜的，其實(shí)也就是在Hydraulic power syst

14、em上加一些控制元器件，包括傳感器，傳感器能夠記錄下來(lái)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角變量，車(chē)速，溫度等數(shù)據(jù)，傳給ECU，ECU根據(jù)這些信息改變供油量。 ECHPS（Electronically Controlled Hydraulic Power Steering）也是在Hydraulic Power Steering基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，不同地方是，ECHPS增加了電子控制元件。電子控制裝置可根據(jù)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向速率、車(chē)速等汽車(chē)運(yùn)行參數(shù)，改變油壓的大小。而且電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的HPS，不需要操作的時(shí)候，電機(jī)可以停止，這樣就能降低能耗。 雖然EHPS（Electro-Hydraulic Power Steering）克服了Hyd

15、raulic power system的一些缺點(diǎn)。只要有液壓系統(tǒng)的存在，就會(huì)有不穩(wěn)定因素，比如說(shuō)高溫，低溫，對(duì)油的黏性有很大的影響，比如是油溫過(guò)高，其粘度很低，十分順滑，油自然而然的順著油封流出，造成浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。而且還要為其引入了電機(jī)，結(jié)構(gòu)上增加部件，復(fù)雜程度進(jìn)一步提高，花費(fèi)增加了，而且可靠性下降了，得不償失。 為了規(guī)避EHPS（Electro-Hydraulic Power Steering）的缺點(diǎn)，EPS便應(yīng)時(shí)而生。EPS，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。也可以叫EPAS。其最大優(yōu)點(diǎn)是可以隨速控制助力，在速度相對(duì)低的時(shí)提供較大助力效果，保證輕便轉(zhuǎn)向；在高速時(shí)減小助力，在沒(méi)有助力幫助的條件下，負(fù)反饋

16、（即路面作用在車(chē)輪上的力按照轉(zhuǎn)向傳動(dòng)的路線(xiàn)返回到方向盤(pán)上）也相應(yīng)增加，這為司機(jī)提高了“路感”。Electric Power Steering只在轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)揮作用，因此不像純HPS那樣會(huì)一直對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成負(fù)擔(dān)，沒(méi)有了負(fù)擔(dān)，消耗自然就少了。 1.4 汽車(chē)轉(zhuǎn)向器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器（Rack and pinion steering gear）和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（recirculating ball steering gear），成為車(chē)輛上主要的轉(zhuǎn)向器；而余下的蝸輪蝸桿式（Worm gear and worm type redirector）和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器（Worm type redirect

17、or shaw），由于在制造工藝以及可靠度等方面的各種原因，已經(jīng)逐步的退出歷史的舞臺(tái)。 而留下來(lái)的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（recirculating ball steering gear）則是具備諸多優(yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)效率高，操縱簡(jiǎn)單輕便，易于傳遞駕駛員操縱信號(hào)，這對(duì)于貨車(chē)司機(jī)來(lái)說(shuō)是非常有利的，可以減輕疲勞程度，布置簡(jiǎn)單。尤其適合大、中型車(chē)輛和該系統(tǒng)一起使用。 另外就是可以實(shí)現(xiàn)變速比（Gear Ratio，）的特性，這就可以解決客戶(hù)的各種速度上的需求。 中間位置轉(zhuǎn)向力小、且

18、經(jīng)常使用，反之亦然，就希望中部位置附近速比小，這樣就可以提升其敏度。對(duì)于前軸軸載質(zhì)量不大而又經(jīng)常在平坦路面行駛的中、輕型貨車(chē)而言，影響很小。由于這種轉(zhuǎn)向器可實(shí)現(xiàn)變速比，傳動(dòng)效率又高，轉(zhuǎn)向靈活，使用壽命較長(zhǎng)等諸多特點(diǎn)，得到大范圍應(yīng)用不足為怪。 我們此次設(shè)計(jì)任務(wù)（Rack and pinion steering gear）也有很多的主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 質(zhì)量小只是其一。 正傳動(dòng)效率高，而且還能主動(dòng)彌補(bǔ)間隙，在提高剛度的同時(shí)又避免產(chǎn)生雜音，還可以防止工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲。 綜上所述轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)球式和齒輪齒條式將是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。 1.5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 汽車(chē)行業(yè)為我們國(guó)家的

19、經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出不可磨滅的貢獻(xiàn)，國(guó)家對(duì)汽車(chē)研發(fā)的投入也越來(lái)越多，隨著工業(yè)的不斷升級(jí)，汽車(chē)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、實(shí)驗(yàn)技術(shù)等都日益受到重視。而學(xué)生一直停留在課堂之中是萬(wàn)萬(wàn)不可的，為了提高汽車(chē)設(shè)計(jì)方向的專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生利用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題能力，本題目所涉及到的知識(shí)都是汽車(chē)設(shè)計(jì)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可謂是雪中送炭。 任務(wù)中的設(shè)計(jì)方法是非常實(shí)用的，并且在未來(lái)也是適用的，這些知識(shí)對(duì)于從事汽車(chē)技術(shù)工作的人都是很需要的，是他們進(jìn)行工作和繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)來(lái)源于RAV4，設(shè)計(jì)此車(chē)的轉(zhuǎn)向器。根據(jù)該車(chē)型對(duì)于市場(chǎng)的定位及對(duì)制造成本的考慮，同時(shí)去網(wǎng)上查照該車(chē)的設(shè)計(jì)初衷。結(jié)合車(chē)身結(jié)構(gòu)要求把這輛

20、車(chē)的轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)為一款機(jī)械式。對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做簡(jiǎn)單分析，并進(jìn)行轉(zhuǎn)向器零件設(shè)計(jì)、工藝性及尺寸公差等級(jí)分析，同時(shí)按以下步驟對(duì)轉(zhuǎn)向器及零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)方案論證：首先對(duì)其輸入出形式進(jìn)行分析比較；再是計(jì)算各個(gè)零件的尺寸，選擇合適的參數(shù)；最后進(jìn)行強(qiáng)度校核并檢查是否存在不足。 第2章 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案選擇 2.1 車(chē)輛相關(guān)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求 車(chē)輛數(shù)據(jù)： 車(chē) 型：豐田2012款2.4AT四驅(qū)至臻導(dǎo)航版 四驅(qū)類(lèi)型：適時(shí)四驅(qū) 驅(qū)動(dòng)方式：前置四驅(qū) 整備質(zhì)量(Kg)：1620 滿(mǎn)載軸荷(Kg)：前軸:810 后軸：810 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩(Nm/rpm)：224/40

21、00 發(fā)動(dòng)機(jī)功率(Kw/rpm)：125/6000 軸 距(mm)：2660 前輪胎規(guī)格：225/65R17 后輪胎規(guī)格：225/65R17 轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng)：200mm 設(shè)計(jì)要求： 轉(zhuǎn)向系是用來(lái)轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。需要正確迅速地完成司機(jī)的轉(zhuǎn)向命令，當(dāng)其受到外界干擾的時(shí)候，比如車(chē)輪陷入泥坑中等，在司機(jī)松開(kāi)方向盤(pán)的時(shí)候，車(chē)輛應(yīng)該有自動(dòng)回正的能力。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求如下： 1、車(chē)輛轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，車(chē)輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)。 2、轉(zhuǎn)向輪應(yīng)具有自動(dòng)回正能力。比如說(shuō)起車(chē)輪偶然碰到遇到了外力（比如說(shuō)碰到了石頭）而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的時(shí)候

22、，這個(gè)偏轉(zhuǎn)是我們不需要的，當(dāng)越過(guò)石頭普，要是車(chē)輛的車(chē)輪還是處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，那其不就麻煩了？要是司機(jī)反應(yīng)慢了，還不得發(fā)生交通事故啊？所以，我們需要車(chē)輪自動(dòng)回正。 3、在工作時(shí)，車(chē)輪不得產(chǎn)生自振。 4、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球頭處，應(yīng)該設(shè)有消除因磨損而產(chǎn)生的間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)以及提高轉(zhuǎn)向系的可靠性。 5、轉(zhuǎn)向靈敏，最小轉(zhuǎn)彎直徑小。 6、操縱要輕便。 7、從道路上傳來(lái)的沖擊小。 8、任何狀態(tài)下，車(chē)輪不產(chǎn)生擺振（車(chē)輪繞主銷(xiāo)振動(dòng)）。 轉(zhuǎn)向輪的回正能力是由傾角決定的，同時(shí)也受轉(zhuǎn)向系逆效率的影響。 逆效率的提高會(huì)使回正能力提高，但是會(huì)造成“打手”現(xiàn)象。 轉(zhuǎn)向系的間隙主要是通過(guò)各球頭皮碗和轉(zhuǎn)向器

23、的調(diào)隙機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整的。 2.2 轉(zhuǎn)向器總體方案設(shè)計(jì) 2.2.1 轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 因?yàn)檫@次的設(shè)計(jì)任務(wù)中已經(jīng)明確的指出該設(shè)計(jì)工作為齒輪齒條式的，因此，我在任務(wù)書(shū)中只提及另一種主流轉(zhuǎn)向器——循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（recirculating ball steering gear）的優(yōu)缺點(diǎn)，更多的是比較齒輪齒條式的各種輸出形式的特點(diǎn)。在比較中對(duì)比各種形式的長(zhǎng)處及劣處，包括成本，制造工藝，對(duì)車(chē)輛本身的要求等等。另一方面是選擇齒輪的形狀，直齒肯定是制造簡(jiǎn)單，但是傳動(dòng)起來(lái)沒(méi)斜齒好，還有齒輪斷面的問(wèn)題。齒輪齒形的選擇要根據(jù)其工作狀況（包括環(huán)境，溫度，負(fù)荷等），以及我們的要求。同時(shí)還需要兼顧成本和工藝問(wèn)題，綜合

24、種種考慮，選擇出合適的齒形。 綜上所述，我們要全方面的考慮，既要考慮工藝問(wèn)題，制造的難易程度，成本，還要考慮性能必須滿(mǎn)足RAV4的要求，在操穩(wěn)性，便捷性，噪音等問(wèn)題，選出最合適的方案。 具體的分析過(guò)程，與對(duì)比過(guò)程，在下面一一比較。 2.2.2 轉(zhuǎn)向器輸入輸出形式 根據(jù)動(dòng)力進(jìn)入的位置和傳出的特點(diǎn)不同，我們對(duì)其進(jìn)行四種形式劃分，詳見(jiàn)圖2-1。 中間輸入，兩端輸出（a）; 側(cè)面輸入，兩端輸出（b）; 側(cè)面輸入，中間輸出(c)、 側(cè)面輸入，一端輸出(d)。 圖2-1 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器輸入輸了形式 2.2.3 轉(zhuǎn)向器各種輸出形式對(duì)比 采用兩端輸出方案時(shí)如（圖2-1a,圖2-1b），很

25、明顯我們可以看出輸出位置位于兩端，這樣拉桿長(zhǎng)度就受到了限制，如圖3所示，總體長(zhǎng)度很長(zhǎng)，很容易與該位置其他運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干涉。主要優(yōu)點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，且成本低等特點(diǎn)，大多應(yīng)用于小型車(chē)輛上。該轉(zhuǎn)向器兩端是橫拉桿總成，它的一端是球頭座，放置在防塵罩中，球頭座與齒條相連。從剖視圖來(lái)看，方向盤(pán)10連接著齒輪軸和齒條相連，齒條的另一側(cè)是壓緊彈簧（用來(lái)自動(dòng)彌補(bǔ)間隙）。 圖2-2 側(cè)面輸入，兩端輸出 采用圖2-1c的方案，很明顯可以看到與齒條固連的左、右拉桿非?？拷?chē)輪對(duì)稱(chēng)平面。由于拉桿長(zhǎng)度增長(zhǎng)，車(chē)輪上、下跳動(dòng)時(shí)拉桿擺角減小，有利于減少車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向系與懸架系的運(yùn)動(dòng)干涉。。 圖2-3 側(cè)面輸入，中

26、間輸出 采用側(cè)面輸入，一端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器（圖2-1d），常用在平頭貨車(chē)上。 2.2.4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器齒輪齒條選擇 采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，重合度增加，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊與噪聲均降低，而且齒輪軸線(xiàn)與齒條軸線(xiàn)之間的夾角易于滿(mǎn)足總體設(shè)計(jì)的要求。 2.2.5 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器齒條斷面形狀 齒條斷面形狀有圓形（圖2-4a）、V形（圖2-4b）和Y形（圖2-4c）三種。圓形斷面齒條的制作工藝比較簡(jiǎn)單。V形和Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，約節(jié)約20%，故質(zhì)量?。晃挥邶X下面的兩斜面與齒條托座接觸，可用來(lái)防止齒條繞軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；Y形的斷面齒條的齒寬可以做的寬一些，

27、因而強(qiáng)度得到增加。在齒條與托座之間通常裝有堿性材料（如聚四氟乙烯）做的墊片，用來(lái)減少滑動(dòng)摩擦。 當(dāng)車(chē)輪跳動(dòng)、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時(shí)，應(yīng)選用V形或Y形斷面齒條，用來(lái)防止因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒條、齒輪的齒不能正確嚙合的情出現(xiàn)。 a） b） c） 圖2-4 齒條斷面形狀 2.2.6 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的布置形式 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形相對(duì)前軸位置的不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器在汽車(chē)上有四種布置形式。 如（圖2-5）所示：轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，后置梯形（圖2-5a）； 轉(zhuǎn)向器位于前軸后

28、方，前置梯形（圖2-5b）； 轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，后置梯形（圖2-5c）； 轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，前置梯形（圖2-5d）。 圖2-5 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器布置形式 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應(yīng)用于微型、普通級(jí)、中級(jí)和中高級(jí)轎車(chē)上。 對(duì)于裝載質(zhì)量不是很大、前輪采用獨(dú)立懸架（independent suspension單獨(dú)安裝在兩側(cè)車(chē)輪上）的客車(chē)也可以使用這種轉(zhuǎn)向器。 2.2.7 轉(zhuǎn)向器最終方案確定 綜合上面的各種優(yōu)缺點(diǎn)的比較，考慮到制造難度與成本的問(wèn)題，我們最終在輸入輸出形式上選擇了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、并且成本低的側(cè)面輸入兩端輸出的形式，同時(shí)考慮到直齒圓柱齒輪與直齒齒條嚙合重合度不高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性

29、差，沖擊力大，工作噪聲大；采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，重合度增加，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊與噪聲均降低，而且齒輪軸線(xiàn)與齒條軸線(xiàn)之間的夾角易于滿(mǎn)足總體設(shè)計(jì)的要求，故齒輪與齒條選用斜齒。經(jīng)分析確定在齒條上沒(méi)有作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩，且考慮到制作工藝的簡(jiǎn)單性，故齒條斷面選擇圓形。 最終的布置為：采用側(cè)面輸入兩端輸出的輸出形式，齒輪齒條采用斜齒，齒條斷面采用圓形斷面。 第3章 轉(zhuǎn)向器齒輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程 3.1 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角計(jì)算 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能從整車(chē)機(jī)動(dòng)性著手，在最大轉(zhuǎn)角時(shí)的最小轉(zhuǎn)彎半徑為軸距的 2—2.5倍。此輕型車(chē)的軸距為2660mm，因此其半徑在5320—6650mm，

30、并盡量取小值以保證良好的機(jī)動(dòng)性，最小轉(zhuǎn)彎半徑R取5500mm。分析如(圖3-1)所示。 圖3-1 轉(zhuǎn)向輪側(cè)偏角分析圖 （3-1） 式中：―轉(zhuǎn)向輪外輪轉(zhuǎn)角； ―主銷(xiāo)偏移距，該值一般取-10—30mm, 設(shè)計(jì)取20mm； ―汽車(chē)軸距。 = （3-2） 查得對(duì)應(yīng)的最大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角，其綜合轉(zhuǎn)角為。 3.2 轉(zhuǎn)向器原地轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算 影響力的主要因素負(fù)荷包括路面阻力和輪胎氣壓等。 想要準(zhǔn)確地計(jì)算出這些力是非常困難的。我們可以運(yùn)用半經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算汽車(chē)在瀝青或者混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩MR（N·mm）。 輪胎上的原地轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩由經(jīng)驗(yàn)公式得

31、 （3-3） 式中：—輪胎和路面間的滑動(dòng)摩擦因素，一般取0.7； —為轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷（N）；取前軸滿(mǎn)載； —為輪胎氣壓（）。取(一般為)。 （3-4） 3.3 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比計(jì)算 3.3.1 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比介紹 傳動(dòng)比：角傳動(dòng)比和力傳動(dòng)比組成。 力傳動(dòng)比：從輪胎接觸地面中心作用在兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪上的合力與作用在方向盤(pán)上的手力之比稱(chēng)為力傳動(dòng)比 。 角傳動(dòng)比：方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角和駕駛員同側(cè)的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比。它又由轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置角傳動(dòng)比所組成。 3.3.2 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比確定 方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)取圈

32、，轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑， 轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng)。 角傳動(dòng)比為 （3-5） 作用在方向盤(pán)上的力 （3-6） 由公式 （3-7） 得作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力矩 （3-8） 力傳動(dòng)比與轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比的關(guān)系 （3-9） 而和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力矩有以下關(guān)系 (3-10)作用在方向盤(pán)上的手力可由下式表示 （3-11）則力

33、傳動(dòng)比為 (3-12)又因?yàn)? （3-13）由此力傳動(dòng)比 （3-14） 3.4 齒輪齒條設(shè)計(jì) 3.4.1 齒輪齒條嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn) 齒條實(shí)際上是齒數(shù)為無(wú)窮的齒輪的一部分。當(dāng)齒數(shù)為無(wú)窮時(shí)，圓也就成了直線(xiàn)，就像我們居住在地球上一樣，地球是圓的，而我們腳下的路卻是直的。所以齒條的齒廓為直齒廓（如圖3-2所示），齒廓上各點(diǎn)的法線(xiàn)是平行的，而且在傳動(dòng)時(shí)齒條是平動(dòng)的。 齒廓上各點(diǎn)速度的大小和方向也相同，所以齒條齒廓上個(gè)點(diǎn)的壓力角相同，大小等于齒廓的傾斜角。 圖3-2 齒條的齒廓 齒輪齒條嚙合

34、傳動(dòng)時(shí)，根據(jù)小齒輪螺旋角與齒條齒傾角的大小和方向不同，可以構(gòu)成不同的傳動(dòng)方案。 齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)時(shí)，齒輪的節(jié)圓始終與其分度圓重合。 3.4.2 齒輪參數(shù)的選擇 初選齒輪參數(shù)：該轉(zhuǎn)向器的齒輪多采用斜齒輪（直齒重合度小），齒輪模數(shù)在之間（還需要齒根彎曲疲勞和齒面接觸校核），主動(dòng)小齒輪齒數(shù)在之間（我們這里取6），壓力角取，螺旋角在之間（我們?nèi)?0）。故取小齒輪，，右旋，壓力角，齒輪的轉(zhuǎn)速為，左旋，精度等級(jí)8級(jí)，轉(zhuǎn)向器每天工作8小時(shí)，使用期限不低于5年。 材料選擇：齒輪16MnCr5，滲碳淬火，齒面硬度54-62HRC 齒條 45號(hào)鋼，表面淬火，齒面硬度56HRC 分度圓直徑

35、 （3-15） 取齒寬系數(shù) 齒條寬度 （3-16） 圓整取； 則取齒輪齒寬 （3-17） 所以取齒輪齒寬30mm；齒條齒寬20mm。 3.4.3 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 確定許用應(yīng)力 (3-18) （3-19） 查表確定和 查表確定壽命系數(shù)、 查表確定安全系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 (3-20) (3-21) 查表確定應(yīng)力修正系數(shù)

36、 (3-22) (3-23) 3.4.4 齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 參數(shù)查?。? 初選=6=25=0.8 =0.7 =0.89 當(dāng)量齒數(shù) 復(fù)合齒形系數(shù) 初步計(jì)算齒輪模數(shù) 查表的 轉(zhuǎn)矩 閉式硬齒面?zhèn)鲃?dòng)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 代入較小的值 (3-24) 初取 確定載荷系數(shù) 查表確定 使用系數(shù) （3-25） 根據(jù)和8級(jí)精度，查表得 查表確定 齒向載荷分布系數(shù) 查表確定齒間載荷分布系數(shù) 所以 （3-26） 確定修正法向模數(shù)

37、 （3-27） 取 3.4.5 確定齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸 齒輪參數(shù)：，，，壓力角，左旋 取變位系數(shù) 齒頂高 （3-28） 齒根高 （3-29） 齒高 （3-30） 分度圓直徑 （3-31） 齒頂圓直徑 （3-32） 齒根圓直徑 （3-33） 基圓直徑 （3-34） 齒輪中心到齒條基準(zhǔn)線(xiàn)距離 （3-35） 齒輪齒寬

38、（3-36） 3.4.6 確定齒條主要參數(shù)和幾何尺寸 因?yàn)辇X輪與齒條要相互嚙合，所以取齒條模數(shù) 又因?yàn)辇X輪齒條線(xiàn)角傳動(dòng)比為 （3-37） 轉(zhuǎn)向盤(pán)總轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為圈 又因?yàn)? （3-38） 所以齒條長(zhǎng)度 （3-39） 轉(zhuǎn)向盤(pán)和車(chē)輪轉(zhuǎn)角比 （3-40） 式中：為綜合轉(zhuǎn)角 因?yàn)辇X條齒形角等于壓力角 所以齒條齒距 （3-41） 齒條齒數(shù) （3-42）

39、 所以取齒條齒數(shù) 實(shí)際齒條長(zhǎng)度 （3-43） 取齒條長(zhǎng)度為200mm。 齒條參數(shù)：，，，壓力角，右旋。 取變位系數(shù) 齒頂高 （3-44） 齒根高 （3-45） 齒條齒寬 （3-46） 取。 3.4.7 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 校核公式為 （3-47） 由上面計(jì)算得 查?。? 彈性系數(shù) 區(qū)域系數(shù) 重合度系數(shù)螺旋角系數(shù) （3-48） 經(jīng)校核：合理 第4章 齒

40、輪軸的設(shè)計(jì) 4.1 齒輪齒條傳動(dòng)受力分析 若略去齒面間的摩擦力，則作用于節(jié)點(diǎn)P的法向力Fn可分解為徑向力Fr和分力F，分力F又可分解為圓周力Ft和軸向力Fa。 （4-1） （4-2） （4-3） 4.2 齒輪軸最小軸徑確定 由于齒輪的基圓直徑，數(shù)值較小，若齒輪與軸之間采用鍵連接必將對(duì)軸和齒輪的強(qiáng)度大大降低，因此，將其設(shè)計(jì)為齒輪軸．由于主動(dòng)小齒輪選用16MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火，因此軸的材料也選用16MnCr5材料制造并經(jīng)滲碳淬火。 查表得：16MnCr5材料的硬度為60HRC，抗拉強(qiáng)度極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，許用彎曲應(yīng)力，許用剪應(yīng)力。 最小軸徑 （4-4

41、） 初步確定齒輪軸的基本尺寸如圖4-1所示： 圖4-1 齒輪軸的基本尺寸 4.3 齒輪軸的強(qiáng)度校核 1、軸的受力分析 （1）畫(huà)齒輪軸的受力簡(jiǎn)圖，如圖4-2a所示。 圖4-2 齒輪軸的載荷分析圖 （2）計(jì)算支承反力 在垂直面上 (4-5)(4-6) 在水平面上 (4-7) （3）畫(huà)齒輪軸的彎矩圖。 水平面上的彎矩如圖4-2b所示，垂直面上的彎矩如圖4-2c所示，總彎矩如圖4-2d所示。 在水平面上，a-a剖面左側(cè)、右側(cè) （4-8）在垂直面上，a-a剖面左側(cè) （4-9）在垂直面上，a-a剖面右側(cè) （4-10）合成彎矩，a-a剖面左側(cè) （4-11）合成彎矩，a-

42、a剖面右側(cè) （4-12） （4）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖，如圖4-2e所示。 轉(zhuǎn)矩 （4-13） 2、判斷危險(xiǎn)剖面 顯然，a-a截面左側(cè)合成彎矩最大、扭矩為T(mén)，該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)剖面。 3、軸的彎扭合成強(qiáng)度校核 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得，。 a-a截面左側(cè) （4-14） （4-15） 所以彎扭合成強(qiáng)度合理。 4、軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 查得, ,；。 a-a截面左側(cè) （4-16） 查得；。 由表查得絕對(duì)尺寸系數(shù)；； 軸經(jīng)磨削加工，查得質(zhì)量系數(shù)β=1.0。 則彎曲應(yīng)力 （4-17） 應(yīng)力幅

43、 （4-18） 平均應(yīng)力 切應(yīng)力 （4-19） （4-20） 安全系數(shù) （4-21） （4-22） （4-23） 查得許用安全系數(shù)[S]=1.3，顯然S>[S]，故a-a剖面安全。 故此軸設(shè)計(jì)合理。 第5章 間隙調(diào)整彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)一圓柱形壓縮螺旋彈簧，載荷平穩(wěn)，要求=982.75N時(shí)，<10mm，彈簧總的工作次數(shù)小于，彈簧中要能寬松地穿過(guò)一根直徑為的軸；彈簧兩端固定；外徑,自由高度。彈簧的參數(shù)分析

44、如圖5-1所示。 圖5-1 彈簧的參數(shù) 5.1 選擇材料 由彈簧工作條件可知，對(duì)材料無(wú)特殊要求，采用65#彈簧鋼絲，。因彈簧的工作次數(shù)小于，載荷性質(zhì)屬Ⅱ類(lèi)，。 5.2 計(jì)算彈簧絲直徑 1、選擇旋繞比 2、估算彈簧外徑 按外徑30mm、內(nèi)徑15mm,取 3、計(jì)算曲度系數(shù) （5-1） 4、計(jì)算彈簧絲的許用切應(yīng)力 （5-2） 5、計(jì)算彈簧絲直徑 （5-3） 取彈簧絲直徑 5.3 彈簧圈數(shù)和自由高度的計(jì)算 1、彈簧工作圈數(shù) （5-4） 2、彈簧節(jié)距t （5-5）3、彈簧自由高度

45、 （5-6） 5.4 彈簧校核與結(jié)構(gòu)尺寸確定 1、穩(wěn)定性驗(yàn)算 高徑比 （5-7） 滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求。 2、幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸的確定 彈簧外徑 （5-8） 彈簧內(nèi)徑 （5-9） 5.5 彈簧工作時(shí)的數(shù)據(jù) （5-10） 彈簧的極限載荷 （5-11） 彈簧的安裝載荷 （5-12） 彈簧剛

46、度 （5-13） 安裝變形量 （5-14） 最大變形量 （5-15） 極限變形量 （5-16） 安裝高度 （5-17） 工作高度 （5-18） 極限高度 （5-19） 第6章 其他零件的選擇與潤(rùn)滑方式確定 6.1 軸承的選擇 1、選用深溝球軸承（GB/T 276―1994）如圖6-1所示。 軸承代號(hào)：6004 數(shù)量：1個(gè) 具體尺寸見(jiàn)表6-1所示。 圖6-1 深溝球

47、軸承 表6-1 選用深溝球軸承（GB/T 276―1994） 2、選用滾針軸承（GB/T 5801―1994）如圖6-2所示。 軸承代號(hào)：NA4901 數(shù)量：1個(gè) 具體尺寸見(jiàn)表6-2所示。 圖6-2 滾針軸承 表6-2 滾針軸承（GB/T 5801―1994） 6.2 轉(zhuǎn)向器潤(rùn)滑方式 1、轉(zhuǎn)向器齒輪齒條的潤(rùn)滑，主要有二個(gè)目的： （1）促進(jìn)齒面間的滑動(dòng)。 （2）抑制齒面間由摩擦所引起的溫度上升。即冷卻齒面。 適當(dāng)?shù)剡x擇潤(rùn)滑方法及潤(rùn)滑油，以避免故障。 2、轉(zhuǎn)向器齒輪齒條的潤(rùn)滑法 潤(rùn)滑大致可以分為以下三類(lèi)： （1）脂潤(rùn)滑法 這種方法大多應(yīng)用

48、在速度相對(duì)來(lái)說(shuō)低的的開(kāi)式及閉式齒輪箱傳動(dòng)中。 關(guān)于脂潤(rùn)滑法。這里，主要介紹下列三點(diǎn)。 1）選擇合適稠度的潤(rùn)滑脂 因?yàn)辇X條是在密封的殼體中，為了使?jié)櫥軌蛟谛枰牟课豁槙车鼗瑒?dòng)，選高流動(dòng)性。 2）不適合使用在高負(fù)荷，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合 因?yàn)橹睦鋮s效果非常差，所以，在負(fù)荷比較高的，工作時(shí)間又長(zhǎng)的的工狀況下，會(huì)出現(xiàn)高溫，溫度一高就失效了。 3）潤(rùn)滑脂的適量使用 如果量過(guò)少，達(dá)不到潤(rùn)滑目的。 （2）飛濺潤(rùn)滑法（油浴潤(rùn)滑） 飛濺顧名思義，就是讓潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)，濺到需要潤(rùn)滑的零件表面，看似原理簡(jiǎn)單，但實(shí)際操作起來(lái)，首要需要留出合理的空間，其次還要飛濺到一定的高度，飛濺的量等都要控制的精

49、準(zhǔn)，使適量的油液濺到工作表面。 使用飛濺潤(rùn)滑法（油浴式）時(shí)，有許多需要注意的問(wèn)題。 這里就油面的規(guī)定及齒輪箱的最高油溫做以說(shuō)明。 1）油面的高度 用的多，費(fèi)的多是再簡(jiǎn)單不過(guò)的道理，同樣，使用潤(rùn)滑油的量越多，攪拌損失也增大。那用的少，浪費(fèi)的少了？ 不是，用的少的話(huà)，起不到潤(rùn)滑效果，算是完全浪費(fèi)了吧。油量過(guò)小則達(dá)不到所期待的潤(rùn)滑及冷卻效果。 2）齒輪箱的極限溫度 齒輪箱內(nèi)的溫度，伴隨著各種f損失不斷轉(zhuǎn)化成的熱能而使溫度逐漸提高。 溫度上升會(huì)造成各種不良的影響。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，革命的升級(jí)，高性能的潤(rùn)滑油不斷出現(xiàn)在世人面前。八九十度差不多算是極限的溫度了。若是想在高于這

50、個(gè)溫度時(shí)使用，就需要采取措施對(duì)其的進(jìn)行降溫處理，使其溫度下降。例如，在內(nèi)部安裝散熱片，或在軸上安裝風(fēng)扇送風(fēng)。 （3）強(qiáng)制潤(rùn)滑法（循環(huán)噴油潤(rùn)滑） 根據(jù)上油的方式，分為滴下式，噴射式和噴霧式三種。 下面就三種方式做以簡(jiǎn)單的說(shuō)明。 1）滴下式 利用導(dǎo)管將潤(rùn)滑油直接注入到嚙合部。 2）噴射式 利用噴油嘴將潤(rùn)滑油直接噴射到嚙合部。 3）噴霧式 利用壓縮空氣將潤(rùn)滑油化為霧狀，噴入輪齒的嚙合部位。 這種方法特別常用在高速傳動(dòng)。 利用強(qiáng)制潤(rùn)滑法，可以把經(jīng)過(guò)過(guò)濾、冷卻、粘度適宜的潤(rùn)滑油適量地送到嚙合部，是最良的齒輪潤(rùn)滑方式。 經(jīng)過(guò)上面的對(duì)比，最終選擇轉(zhuǎn)向器的潤(rùn)滑方式：潤(rùn)滑脂人工定期潤(rùn)滑

51、 潤(rùn)滑脂：石墨鈣基潤(rùn)滑脂（ZBE36002-88）中的ZG-S潤(rùn)滑脂。 總結(jié) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)汽車(chē)零部件的設(shè)計(jì)流程有了進(jìn)一步的理解，汽車(chē)的每個(gè)零件，小到螺栓螺母，大到轉(zhuǎn)向系的總成，都和汽車(chē)的整體數(shù)據(jù)息息相關(guān)，每一個(gè)都不能脫離汽車(chē)這個(gè)整體。 在此，感謝的指導(dǎo)老師盧彥群老師。在百忙中還抽出時(shí)間，甚至占用晚上的休息時(shí)間為我們盡心指導(dǎo)，答疑解惑。還有，在這最后的時(shí)刻，也想對(duì)大學(xué)期間所有教過(guò)我的老師們說(shuō)聲“謝謝，您辛苦了”，感謝你們?cè)?jīng)的細(xì)心教導(dǎo)，而我們

52、有時(shí)還偷懶逃課。 大四的上學(xué)期剛開(kāi)學(xué)的時(shí)候，我們專(zhuān)業(yè)由老師帶隊(duì)（包括我此次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師盧彥群老師）集體參觀了保定的長(zhǎng)城汽車(chē)公司，其中參觀了其沖壓車(chē)間，總裝車(chē)間，看到遍布車(chē)間的零件，確實(shí)有點(diǎn)慚愧，自己是學(xué)車(chē)輛的，可是有的汽車(chē)零件都人不全，說(shuō)出去還真讓人笑話(huà)，東西都不認(rèn)識(shí)更別說(shuō)設(shè)計(jì)了。臨走時(shí)參觀了長(zhǎng)城科技節(jié)，各種高端技術(shù)，各種車(chē)型，展示了長(zhǎng)城汽車(chē)公司的科研實(shí)力。而我被這家企業(yè)吸引，十月份的時(shí)候，我再次獨(dú)自來(lái)到這里，參加了長(zhǎng)城的面試，順利成為長(zhǎng)城的一名員工。 下學(xué)期伊始，學(xué)校為我們安排了畢業(yè)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)單位是中國(guó)一拖集團(tuán)和中信重工集團(tuán)。帶隊(duì)老師之前說(shuō)會(huì)參觀拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，結(jié)果不知道是什

53、么原因沒(méi)有參觀，很是遺憾。那幾天一直住在一拖的什么管理中心，條件一般般。匆匆忙忙的參觀了三天就返回學(xué)校了。至此就開(kāi)始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 在此次設(shè)計(jì)之前，對(duì)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也是一知半解，課本中對(duì)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的介紹也相對(duì)較少，經(jīng)過(guò)去圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱資料，對(duì)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的認(rèn)識(shí)逐漸清晰起來(lái)，包括它的工作原理，結(jié)構(gòu)，分類(lèi)，以及各種優(yōu)缺點(diǎn)。美中不足的是對(duì)轉(zhuǎn)向器殼體依然沒(méi)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，甚至去網(wǎng)上找供應(yīng)商看成品的圖片也是效果甚微。有時(shí)候遇到很多看似很小的問(wèn)題，卻總是想不起來(lái)，甚至在哪本書(shū)都忘記了，若不是大家集思廣

54、益，讓我自己去翻閱資料會(huì)花費(fèi)很多額外的時(shí)間，比如說(shuō)軸的配合問(wèn)題，這是互換性與技術(shù)測(cè)量哪本書(shū)上的知識(shí)，我當(dāng)時(shí)只記得有個(gè)過(guò)盈和過(guò)渡，忘記了還有個(gè)間隙配合。還有就是只記得軸和孔有配合關(guān)系，忘記了其實(shí)軸承和軸承孔也有配合關(guān)系，感謝老師細(xì)心指點(diǎn)，幫我發(fā)現(xiàn)這個(gè)看似微不足道，但卻很實(shí)際的問(wèn)題。還有在齒輪是否變位問(wèn)題上，這次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向小齒輪齒數(shù)在5~7之間，而滿(mǎn)足根切的最小齒數(shù)是17，這樣為了避免，必須進(jìn)行變位。 這對(duì)設(shè)計(jì)中影響最大的是齒輪軸的設(shè)計(jì)，通過(guò)數(shù)據(jù)和公式可計(jì)算出最小直徑要在15mm以上，軸上除了一體的齒

55、輪和兩個(gè)軸承外，其他需要裝的不知道。 在畫(huà)二維圖的時(shí)候，細(xì)節(jié)方面把握不好，主要原因還是對(duì)轉(zhuǎn)向器了解得不夠深。對(duì)其結(jié)構(gòu)了解甚微，完全不知道從哪里入手。后來(lái)一直在網(wǎng)上搜索資料，從jxcad這個(gè)網(wǎng)站上了下載了一份圖紙，打開(kāi)一看十分不清楚，對(duì)于轉(zhuǎn)向器的各種結(jié)構(gòu)描繪的十分模糊，一看就不想認(rèn)真做的，本來(lái)還想?yún)⒖家幌拢瓉?lái)是份毒瘤，可別耽誤我，趕緊刪了。后來(lái)我從網(wǎng)上找到轉(zhuǎn)向器的簡(jiǎn)圖，自己按照簡(jiǎn)圖上的位置畫(huà)的。本次設(shè)計(jì)中主要需要計(jì)算的數(shù)據(jù)只有轉(zhuǎn)向小齒輪與齒條和彈簧，齒輪和軸一體。對(duì)于殼體的尺寸，只能大體上照著比例畫(huà)了，沒(méi)有事物，而且不同車(chē)上的肯定也有很多差別。 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我把四年所學(xué)的知識(shí)串了一

56、遍，綜合了理論與實(shí)踐的方法，使我學(xué)到了很多以前在課堂上學(xué)不到的東西，使我懂得了設(shè)計(jì)必須依靠實(shí)際，特別是對(duì)于機(jī)械加工來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)的零件不能只注重其理論上的可行性，還得考慮到其可加工性、工藝性。 特別是在實(shí)際生產(chǎn)中，更得注重材料的利用率性，加工的難易程度，綜合考慮，從中選出最合理的方案。從企業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，才能提高生產(chǎn)效率。此外，通過(guò)這段時(shí)間的努力，對(duì)二維制圖軟件以及三維制圖軟件有了進(jìn)一步的掌握，這對(duì)以后的工作也是大有裨益的。 參考文獻(xiàn) [1] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).第三

57、版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000：173-177. [2] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.北京：高等教育出版社，2006：198-210. [3] 劉惟信.汽車(chē)構(gòu)造.北京：人民交通出版社，2001 [4] 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [5] 孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理.第七版.北京：高等教育出版社，2006：193-197. [6] 吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：高等教育出版社，2006：64-72. [7] 汽車(chē)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編.汽車(chē)過(guò)程手冊(cè).基礎(chǔ)篇.北京：人民交通出版社，2001 [8] 汽車(chē)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編.汽車(chē)過(guò)程手冊(cè)

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59、工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M]. 北京；科學(xué)出版社，2001. [17]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》聯(lián)合編寫(xiě)組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中冊(cè)[M]. 北京；化學(xué)工業(yè)出版社，1985.5. 致謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌工作，終于完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于本科生經(jīng)驗(yàn)匱乏，又和實(shí)際接觸較少，因此，設(shè)計(jì)中還存在諸多不完美的地方，還請(qǐng)老師悉心指正。在此，感謝的指導(dǎo)老師盧彥群老師。在百忙中還抽出時(shí)間，甚至占用晚上的休息時(shí)間為我們盡心指導(dǎo)，答疑解惑，對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。還有，在這最后的時(shí)刻，也想對(duì)大學(xué)期間所有教過(guò)我的老師們說(shuō)聲“謝謝，您辛苦了”，感謝你們?cè)?jīng)的細(xì)心教導(dǎo)，而我們有時(shí)還偷懶逃課。還有

60、要感謝圖書(shū)館的阿姨，在翻閱資料的時(shí)候，有的資料比較老了，放的地方不容易找到，多虧了圖書(shū)館的阿姨幫忙，節(jié)省了我不少時(shí)間。另外還有參考那些資料的作者們，謝謝你們的辛苦工作，如果不是借鑒他們的工作成果，本次設(shè)計(jì)幾乎無(wú)法完成，雖然里面的資料不可以直接使用，但是任然給了我無(wú)窮的啟發(fā)。同時(shí)，感謝在設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們。有時(shí)候遇到很多看似很小的問(wèn)題，卻總是想不起來(lái)，甚至在哪本書(shū)都忘記了，若不是大家集思廣益，讓我自己去翻閱資料會(huì)花費(fèi)很多額外的時(shí)間，比如說(shuō)軸的配合問(wèn)題，這是互換性與技術(shù)測(cè)量哪本書(shū)上的知識(shí)，我當(dāng)時(shí)只記得有個(gè)過(guò)盈和過(guò)渡，忘記了還有個(gè)間隙配合。還有在齒輪是否變位問(wèn)題上，這次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向小齒輪齒數(shù)在5~7之間，而滿(mǎn)足根切的最小齒數(shù)是17，這樣為了避免，必須進(jìn)行變位。差點(diǎn)忘記了，還要感謝高鵬飛導(dǎo)員，這是陪了我整整四年的老師，即關(guān)心我們的生活，又關(guān)心我們的學(xué)業(yè)，可以說(shuō)為我們是操碎了心，我們能順利地走完這四年的大學(xué)生活，少不了老師的幫助。 大學(xué)四年，時(shí)間匆匆流過(guò)，大學(xué)生活即將結(jié)束，而結(jié)束卻又是新的生活的開(kāi)始，這四年將成為我人生中最寶貴的回憶，和同學(xué)們，室友們嬉戲玩耍，又在一起為了學(xué)業(yè)而熱血奮斗。 最后，感謝母校河北工程大學(xué)，感謝裝備制造學(xué)院為我們提供這樣良好的平臺(tái)。