某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析【轎車齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器獨(dú)家課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含SW三維9張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj21

某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

摘要：在當(dāng)今社會(huì)中，汽車越來越受到人們的青睞，為了出行方便，基本上家家戶戶都擁有了各種款式不同的小轎車，可見汽車在未來社會(huì)發(fā)展中的重要性和必要性，而且，人們對(duì)汽車的安全性和智能性的要求也不斷的提升，安全性的需求主要體現(xiàn)在汽車在路面上行駛的安全，各種操作機(jī)構(gòu)的安全可靠性，以及制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性。此次設(shè)計(jì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，通過選擇轉(zhuǎn)向系的方案，確定轉(zhuǎn)向系的性能參數(shù)，計(jì)算轉(zhuǎn)向器的齒輪齒條強(qiáng)度和轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比等參數(shù)以及確定齒輪齒條轉(zhuǎn)向器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置形式，并進(jìn)行其強(qiáng)度校核，最后通過使用三維繪圖軟件solidworks繪制出設(shè)計(jì)合理的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,并挑選其中的主要零件使用CAD繪制出二維圖。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器在汽車中的使用狀況比較大眾化，期望經(jīng)此次設(shè)計(jì)，對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器起到優(yōu)化效果，以滿足用戶的使用需求。

關(guān)鍵詞：轎車；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；轉(zhuǎn)向器；齒輪齒條；設(shè)計(jì)

A car steering system design and analysis

Abstract：In today's society, cars are more and more by people of all ages, in order to facilitate travel, basic every household have a variety of different styles of cars, the necessity and importance of visible automobile in the future development of the society and people of automobile safety and intelligent requirements are also constantly improve, safety demand mainly reflected in the car driving on the road safety, the safety and reliability of the various operating mechanism, and braking system of safety and reliability, steering system as one of the four system in automobile structure, its importance does not say, and. The design of rack and pinion steering, the steering system scheme, determine the spin To the performance of the system parameters calculated steering gear rack strength and steering device of angle transmission ratio parameters and determine the rack and pinion steering arrangement of the internal structure, and check its strength. Finally, the use of 3D Drawing Software Solidworks draw the reasonable design of gear rack type steering gear, and pick one of the main parts of the use of CAD drawing a two-dimensional diagram. Rack and pinion steering device in automobile use is very common, hope by this design, on the rack and pinion steering device play a role in optimization, and reasonable design, meet various requirements.

 Keywords：Car; Steering System; Steering Gear; Gear Rack; Design

目  錄

摘要 I

Abstract II

1 緒論 1

1.1 研究背景 1

1.2 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2

1.3 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 3

1.4 本文研究的內(nèi)容 4

2 前輪轉(zhuǎn)向汽車的動(dòng)力學(xué)理論 5

2.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)介紹 5

2.2 轎車前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型建立 5

2.2.1 前、后懸架模型 6

2.2.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型 7

2.3 轎車前輪轉(zhuǎn)向汽車動(dòng)力學(xué)模型 8

2.3.1 汽車坐標(biāo)系 8

2.3.2 線性二自由度2WS汽車模型 9

2.3.3 線性三自由度2WS汽車模型 10

2.3.4 輪胎側(cè)偏特性模型 11

3 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能要求及參數(shù) 12

3.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 13

3.2 轉(zhuǎn)向系的效率 13

3.3 傳動(dòng)比特性 13

4 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的基本設(shè)計(jì) 14

4.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)選擇 15

4.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的布置形式 15

4.3 轉(zhuǎn)向輪偏角計(jì)算 16

4.4 轉(zhuǎn)向器參數(shù)選取與計(jì)算 17

4.5 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18

4.6 轉(zhuǎn)向器材料及其他零件選擇 18

5 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器數(shù)據(jù)校核 19

5.1 齒條的強(qiáng)度計(jì)算 20

5.1.1 齒條受力分析 20

5.1.2 齒條齒部彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 20

5.2 小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 21

6 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23

6.1 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)概述 24

6.2 整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)方案圖解 24

6.3 整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型分析 24

6.4 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26

6.4.1 轉(zhuǎn)向傳送機(jī)構(gòu)的各部件 26

6.4.2 轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部 26

7 solidworks三維設(shè)計(jì)和CAD二維設(shè)計(jì)結(jié)果 27

7.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的總成 28

7.2 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中的部分零件圖 28

參考文獻(xiàn) 30

致謝 31

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三維圖

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某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析答辯.ppt

橫拉桿.dwg

球頭銷.dwg

球頭銷套.dwg

球碗.dwg

球銷座.dwg

轉(zhuǎn)向球頭銷裝配體.dwg

齒條.dwg

齒輪軸.dwg

齒輪齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng).dwg

某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 二零一七年五月 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： ??? ?????在當(dāng)今社會(huì)中，汽車越來越受到人們的青睞，為了出行方便，基本上家家戶戶都擁有了各種款式不同的小轎車，可見汽車在未來社會(huì)發(fā)展中的重要性和必要性，而且，人們對(duì)汽車的安全性和智能性的要求也不斷的提升，安全性的需求主要體現(xiàn)在汽車在路面上行駛的安全，各種操作機(jī)構(gòu)的安全可靠性，以及制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性。 本設(shè)計(jì)是基于現(xiàn)代轎車車型的基礎(chǔ)上，對(duì)其懸架結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化和改進(jìn)，定義出一系列幾何結(jié)構(gòu)和物理參數(shù)，這個(gè)模型包括懸架部分、轉(zhuǎn)向部分。 的 基 本構(gòu)成 前輪轉(zhuǎn)向系的基本構(gòu)成 轉(zhuǎn)向系的效率 . ? 正效率：功率從轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出所求得的的效率 ? 逆效率：經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂軸輸入，從轉(zhuǎn)向軸輸出所求得的效率 ? 轉(zhuǎn)向器應(yīng)具有一定逆效率，以保證轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤的自動(dòng)返回能力。但為了減小傳至轉(zhuǎn)向盤上的路面沖擊力，防止打手，又要求此逆效率盡可能低 根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點(diǎn)，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有四種形式。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中因?yàn)檗D(zhuǎn)向器相對(duì)前輪位置的不同而形成的布置形式 轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，后置梯形； 轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，前置梯形； 轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，后置梯形； 轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，前置梯形 1)運(yùn)動(dòng)學(xué)上應(yīng)保持轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角之 保持一定的比例關(guān)系。 2)隨著轉(zhuǎn)向輪阻力的增大 (或減小 )，作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力必 須增大 (或減小 )，稱之為“路感”。 3)當(dāng)作用在轉(zhuǎn)向盤上的切向力 ． 025～ 0． 190因汽 車形式不同而異 )，動(dòng)力轉(zhuǎn)向器就應(yīng)開始工作。 4)轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)自動(dòng)回正，并使汽車保持在穩(wěn)定的直線 行駛狀態(tài)。 5)工作靈敏，即轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)后，系統(tǒng)內(nèi)壓力能很快增長到最 大值。 6)動(dòng)力轉(zhuǎn)向失靈時(shí)，仍能用機(jī)械系統(tǒng)操縱車輪轉(zhuǎn)向。 7)密封性能好，內(nèi)、外泄漏少 在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿和左、右梯形臂組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時(shí)，梯形臂與橫拉桿在與道路平行的水平平面內(nèi)的交角。在發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動(dòng)橋的情況下，為避免運(yùn)動(dòng)的干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前。若轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng)，而是在與道路平行的平面內(nèi)左右擺動(dòng)，則可將轉(zhuǎn)向直拉桿橫置，并借球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿，從而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)。 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)用來保證汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)所有車輪能繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心，在不同的圓周上做無滑動(dòng)的純滾動(dòng)。 整體式轉(zhuǎn)向梯形 轉(zhuǎn)向系是汽車行駛中必不可少的系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)一開始對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系很陌生，但本著對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的強(qiáng)烈興趣和此次設(shè)計(jì)的責(zé)任感，通過大量的相關(guān)文獻(xiàn)參考和網(wǎng)絡(luò)搜索，使我逐漸認(rèn)識(shí)并最終了解了汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，轎車使用的一般都是齒輪齒條式。所以本文主要以齒輪齒條式液壓助力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向器為中心。按照任務(wù)書的要求對(duì)轎車助力轉(zhuǎn)向進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的原理以及相關(guān)零件的校核等，還對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一些重要參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是自己更加清醒的認(rèn)識(shí)到只是的無窮無盡以及所學(xué)的微小。但由于水平限制和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的缺乏，本設(shè)計(jì)難免有諸多不足之處，肯請(qǐng)老師批評(píng)指正。 答辯完畢！ 謝謝各位老師?。。?