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SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 學生姓名 陳 賀 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程B07-8 指導教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 一、設(shè)計（論文）目的、意義 牽引車屬于專用汽車，采用可拼接、模塊化組合方式，可以根據(jù)所運設(shè)備的具體情況和路面條件進行不同形式的組合以適應各種運輸要求。但現(xiàn)有的運輸車存在成本高、維護不及時等問題。針對這種情況，有必要研制擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)高性能牽引車。 目前自行式牽引車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓獨立轉(zhuǎn)向，其轉(zhuǎn)向角度可達到 47°以上。本設(shè)計的牽引車它的轉(zhuǎn)向行駛模式有:直行、斜行、橫行，正常轉(zhuǎn)向行駛。轉(zhuǎn)向靈活，成本低。 現(xiàn)在，世界各國著名零件廠商正在大力研究開發(fā)一種新型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)矩信號和車速信號，通過電子控制裝置使電機產(chǎn)生相應大小和方向的輔助力，協(xié)助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操縱，并獲得最佳轉(zhuǎn)向特性的伺服系統(tǒng)。 隨著世界各國國民經(jīng)濟的增長，公路交通狀況不斷改善，對汽車的專業(yè)化、高速化、重型化的要求越來越明顯，世界各國對專用汽車的需求逐年增加。近年來，專用汽車增長率均大于載貨車增長率，各國專用車的產(chǎn)量占載貨車產(chǎn)量的比率逐年遞增，發(fā)達國家盡量以專用車替代載貨汽車。目前專用汽車占載貨汽車市場的半壁江山。從世界各國專用汽車的技術(shù)含量看，專用汽車技術(shù)含量比普通載貨汽車高，而重型專用汽車屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，其附加值達40%以上。 本設(shè)計的目的就是以我國現(xiàn)今發(fā)展情況探討開發(fā)一種適合我國國情、滿足未來市場需求的牽引車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并在重型汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向裝置、動力轉(zhuǎn)向裝置等底盤轉(zhuǎn)向部件上進行重點探討。要求設(shè)計方法簡單、可靠、使用，設(shè)計出的底盤具有較高的安全性、可靠性、實用性、經(jīng)濟性，滿足當前重型車輛使用中對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本的使用性能要求，并在方案實施上具有一定的可行性。 二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 1．研究的基本內(nèi)容 （1）行式平板運輸車獨立轉(zhuǎn)向機構(gòu)總體設(shè)計方案分析確定； （2）行式平板運輸車獨立轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計； （3）確定機械轉(zhuǎn)向器部分的性能參數(shù) 2. 技術(shù)要求 主要技術(shù)參數(shù)： 發(fā)動機最大功率 99kw 發(fā)動機型號 EQ6100-1B 最小轉(zhuǎn)彎直徑(m) 5m 最大功率時轉(zhuǎn)速 6000r/min 最大轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)速 3800r/min 最高車速 88km/h 掛車總質(zhì)量 4390kg 整備質(zhì)量 6100kg 3. 擬解決的主要問題 （1）重型運輸車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系的總體方案確定 （2）轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，選型，尺寸參數(shù)的確定 三、設(shè)計（論文）完成后應提交的成果 1、計算說明部分 1.5萬字設(shè)計計算說明書一份 2、圖紙部分 （1）傳動系統(tǒng)整體裝配圖，0號1張； （2）轉(zhuǎn)向器零件圖，0號4張； 四、設(shè)計（論文）進度安排 （1）第1～2周（2011年2月28日~2011年3月13日） 調(diào)研、開題報告，開題答辯 （2）第3～4周（2014年3月14日~2011年3月27日） 總體傳動方案確定 （3）第5～6周（2011年3月28日~2011年4月10日） 傳動參數(shù)設(shè)計計算 （4）第7～9周（2011年4月11日~2011年5月1日） 轉(zhuǎn)向器裝配草圖設(shè)計 （5）第10～11周（2011年5月2日~2011年5月15日） 轉(zhuǎn)向器正式裝配圖設(shè)計 （6）第12～13周（2011年5月16日~2011年5月29日） 零件圖設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計 （7）第14～15周（2011年5月30日~2011年6月12日） 編寫設(shè)計說明書 （8）第16周（2011年6月13日～2011年6月19日） 設(shè)計審核、修改 （9）第17周（2011年6月20日～2011年6月26日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 五、主要參考資料 [1] 劉惟信．汽車設(shè)計[J]．清華大學出版社，2001，7 [2] 汽車工程師手冊．《汽車工程師手冊》編輯委員會[J]．人民交通出版社，2001，5 [3] 陳家瑞．汽車構(gòu)造（下）[J]．機械工業(yè)出版社，2005，8 [4] 濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計[J] ．高等教育出版社：2001，6 [5]郭正康．現(xiàn)代汽車列車設(shè)計與使用[J]．北京理工大學出版社，2006，6 [6]中外汽車構(gòu)造圖冊(底盤分冊) [M] ．吉林科學技術(shù)出版社，1995，1 [7]王寶璽．汽車拖拉機制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2005，9 [8] 陳燎, 田晉躍, 殷金鑒, 趙煦．130t升降平臺運輸車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計. 工程機械，2001，2 [9] 丁禮燈.楊家軍，劉照，廖道訓等．汽車動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向力矩的分析與計算.三峽大學學報(自然科學版)，2001，3 [10] 張高升 ?鄭紹春 ?魏艷．WTW90型重型平板運輸車非線性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制方法研究。武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2008、4 [11]Daniel A.Mantaras, Pablo Luque and Carlos Vera.Development and validation of a three-dimensional kinematec model for the McPherson steering and suspension meehanisms. Meehanism and Machine Theory, Volume39, Issue6, June 2004, Pages603-619 [12]Jaehyung Lee, D.J.Thompson, Hong Hee Yoo.et al.Vibration analysis of a vehicle body and suspensionInternational Journal of Vehicle system Design a substructure synthesis method.Vol.24, No.4, 2000, Pages471-477 六、備注 指導教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-1 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目審定表 指導教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 否 題目名稱 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 課題適用專業(yè) 車輛工程 課題類型 Z 課題簡介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預期成果及表現(xiàn)形式。） 一、 主要內(nèi)容 1.行式平板運輸車獨立轉(zhuǎn)向機構(gòu)總體設(shè)計方案分析確定；2.行式平板運輸車獨立轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計；3.確定機械轉(zhuǎn)向器部分的性能參數(shù)4.完成設(shè)計說明書的撰寫。 二、選題意義 隨著世界各國國民經(jīng)濟的增長，公路交通狀況不斷改善，對汽車的專業(yè)化、高速化、重型化的要求越來越明顯，世界各國對專用汽車的需求逐年增加。近年來，專用汽車增長率均大于載貨車增長率，各國專用車的產(chǎn)量占載貨車產(chǎn)量的比率逐年遞增，發(fā)達國家盡量以專用車替代載貨汽車。目前專用汽車占載貨汽車市場的半壁江山。從世界各國專用汽車的技術(shù)含量看，專用汽車技術(shù)含量比普通載貨汽車高，而重型專用汽車屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，其附加值達40%以上。 本設(shè)計的目的就是以我國現(xiàn)今發(fā)展情況探討開發(fā)一種適合我國國情、滿足未來市場需求的牽引車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并在重型汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向裝置、動力轉(zhuǎn)向裝置等底盤轉(zhuǎn)向部件上進行重點探討。要求設(shè)計方法簡單、可靠、使用，設(shè)計出的底盤具有較高的安全性、可靠性、實用性、經(jīng)濟性，滿足當前重型車輛使用中對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本的使用性能要求，并在方案實施上具有一定的可行性。 三、現(xiàn)有條件 學校現(xiàn)有圖書館、實驗室、計算機資源，相關(guān)的設(shè)計參考資料和設(shè)計簡圖。 四、預期成果及表現(xiàn)形式 設(shè)計東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)。完成總裝圖1張，零件圖5張。設(shè)計說明書1.5萬字，應對設(shè)備的結(jié)構(gòu)、操作及注意事項等作詳細說明，并完成相應的外文翻譯量。 指導教師簽字： 年 月 日 教 研 室 意 見 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合度 □好 □較好 □一般 □較差 2 對學生能力培養(yǎng)及全面訓練的程度 □好 □較好 □一般 □較差 3 選題與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度 □好 □較好 □一般 □較差 4 論文選題的理論意義或?qū)嶋H價值 □好 □較好 □一般 □較差 5 課題預計工作量 □較大 □適中 □較小 6 課題預計難易程度 □較難 □一般 □較易 教研室主任簽字： 年 月 日 系（部）教學指導委員會意見： 負責人簽字： 年 月 日 注：課題類型填寫 W.科研項目；X.生產(chǎn)（社會）實際；Y.實驗室建設(shè)；Z.其它。 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學生姓名 陳 賀 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 B07- 8班 指導教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 （一）研究現(xiàn)狀 1. 平板運輸車應用現(xiàn)狀 隨著我國造船業(yè)和橋梁建筑業(yè)的發(fā)展，各大運輸企業(yè)陸續(xù)從國外引入了一些大型自行式平板車來滿足生產(chǎn)要求，但存在成本高、維護不及時等問題。針對這種情況，有必要研制擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)高性能自行式動力平板運輸車。國外自行式動力平板車的技術(shù)起步早，專業(yè)化程度高，其技術(shù)已很成熟。目前國際上大型的液壓平板車的品牌主要有Cometto（科米托）、Goldhofer（歌德浩夫）、Nicolas（尼古拉斯）和Scheuerle（索愛勒）等。國內(nèi)有上海電力環(huán)保設(shè)備總廠有限公司、鄭州大方橋梁機械有限公司等。目前國內(nèi)各工程項目的不斷開展， 帶動了平板車市場強勁的籍求， 尤其是大噸位平板車。以運梁車為例，運梁車是高速鐵路施工中的重要設(shè)備，擬建中的京滬高速鐵路線路全長的60%以上將建在橋上，全跨預注、逐跨架設(shè)的簡支箱梁及小跨度連續(xù)梁將成為橋梁建設(shè)的主體，而平板車是預制梁的最好運輸工具。因此平板車在國內(nèi)有著極大的發(fā)展空間和市場潛力， 尤其是大型平板車。隨著平板車設(shè)計、制造技術(shù)的不斷優(yōu)化和平板車功能的延伸。平板車的技術(shù)日趨先進和復雜。 （1）平板車的噸位不斷增加(額定載重量達100t)，長度很長（L≥20 米），寬度很寬(B≥4米)等，在長度較長時，如何使主梁在滿足強度的前提下，主梁還有略有上弓要求；在臺面寬度較寬時，整車轉(zhuǎn)向不用回轉(zhuǎn)支承，而是拉桿，相比成品回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)向來說，拉桿平板車運行中更穩(wěn)固、安全；拉桿系統(tǒng)設(shè)計和其轉(zhuǎn)向潤滑機構(gòu)設(shè)計是此類平板車設(shè)計的技術(shù)核心及發(fā)展趨勢。 （2）對于部分客戶需求的中大噸位平板拖車，要求自帶停車制動和行車制動，行車制動有液壓制動和氣壓制動，液壓制動應盡量采用多回路設(shè)計，避免制動滯后和回路動力損失；氣壓制動設(shè)計技術(shù)核心在于其與發(fā)動機及制動橋的匹配銜接； （3）自帶動力源平板車的設(shè)計開發(fā)，采用交流控制、交流再生制動、液壓馬達驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)向技術(shù)等，滿足特殊場合極小轉(zhuǎn)彎半徑下的使用需求。上述平板車中的特殊要求大大超出了普通平板車的設(shè)計制造技術(shù)，它的設(shè)計技術(shù)代表了平板車技術(shù)發(fā)展的趨勢，同時也反映了平板車生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)含金量。 2. 轉(zhuǎn)向器研究和制造現(xiàn)狀 汽車轉(zhuǎn)向器屬于對行駛安全影響較大的零部件，在汽車系統(tǒng)中占據(jù)了一個重要的位置，其規(guī)模和質(zhì)量已成為衡量汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一。在重型汽車、大型客車等載重量較大的汽車中，通常用動力轉(zhuǎn)向器來操縱汽車行駛方向。由于動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有著傳統(tǒng)機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，例如：轉(zhuǎn)向輕便靈敏，回位性能及手感良好，極大的減輕了汽車駕駛員的工作強度，特別適用于汽車在高速行駛時的轉(zhuǎn)向。因此目前國內(nèi)外生產(chǎn)的汽車越來越多地配置了動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。從世界上第一輛汽車問世至今，汽車工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了百年的發(fā)展歷程。自上世紀四十年代起，為減輕駕駛員體力負擔，在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了液壓助力系統(tǒng)它是建立在機械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，額外增加了一個液壓系統(tǒng)HPS(hydraulic power steering)，一般有油泵、V形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。它具有工作無噪聲，其靈觸度高、體積小，能夠吸收來自不平路面的沖擊力等方面的優(yōu)點并且其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應用?，F(xiàn)在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在實際中應用的最多。在當時這個助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最重要的新功能是液力支持轉(zhuǎn)向的運動，因此可以減少駕駛員作用在方向盤上的力?，F(xiàn)代的汽車與發(fā)展初期相比，廣泛地應用了各種高新技術(shù)，并且還在發(fā)生更深刻的變革。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車底盤中的獨立分系統(tǒng)，在汽車技術(shù)發(fā)展的過程中也經(jīng)歷了深刻的變革。轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展基本上經(jīng)歷了機械轉(zhuǎn)向、液壓(氣壓)動力轉(zhuǎn)向、電子控制液壓動力轉(zhuǎn)向、電動轉(zhuǎn)向、電子線控轉(zhuǎn)向和主動轉(zhuǎn)向幾個階段，它們分別代表了轉(zhuǎn)向技術(shù)的過去、現(xiàn)在和將來。 （1）機械轉(zhuǎn)向機構(gòu) 幾十年來，各種汽車都使用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由于這種轉(zhuǎn)向器是滾動摩擦形式，因而正傳動效率很高，操作方便且使用壽命長，而且承載能力大，廣泛應用于載貨車上。從70 年代起轎車興起了齒輪齒條轉(zhuǎn)向器，這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)、轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動桿和轉(zhuǎn)向輪(前輪)等組成。方向盤操縱轉(zhuǎn)向器內(nèi)的齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪與齒條緊密嚙合，推動齒條左移動或右移動，帶動轉(zhuǎn)向輪擺動，從而改變轎車行駛的方向。這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)與循環(huán)球式等其它類型的轉(zhuǎn)向機構(gòu)比較，省略了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向主拉桿，具有構(gòu)件簡單，傳動效率高的優(yōu)點。而且它的逆?zhèn)鲃有室哺?，在車輛行駛時可以保證偏轉(zhuǎn)車輪的自動回正，駕駛者的路感性強。 （2）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 現(xiàn)代轎車馬力大、速度快，為了操縱的輕便和靈敏，中高檔轎車的轉(zhuǎn)向器都普遍應用動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。采用動力轉(zhuǎn)向的最直接的目的是減小手動轉(zhuǎn)向力矩，改善轉(zhuǎn)向輕便性，同時也可以改善轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性及汽車的操縱穩(wěn)定性。動力轉(zhuǎn)向根據(jù)工作介質(zhì)的不同，可以分為氣壓式和液壓式。氣壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作壓力比較低，一般不高于0.7MPa，對于需要較大助力的汽車，氣壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的尺寸將過于龐大，所以已經(jīng)很少采用。相比之下，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作壓力可高達10MPa 以上，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件尺寸也很小，并且工作時噪聲極低，工作滯后時間短，能夠吸收來自不平路面的沖擊，所以液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在各級各類汽車上獲得了廣泛的應用。 （3）電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以電動機為動力源，電動機由汽車電源供電。在操縱方向盤時，扭矩傳感器根據(jù)力的大小產(chǎn)生出相應的電壓信號， 由此電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就可以檢測出操縱力的大小；同時根據(jù)車速傳感器產(chǎn)生的脈沖信號又可測出車速、再控制電動機的電流大小，從而形成適當?shù)霓D(zhuǎn)向助力，提高操縱的輕便性。 （4）電子線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件少、結(jié)構(gòu)緊湊、所占空間較少、重量輕，其重量可比液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輕25%；由于電動機只是在轉(zhuǎn)向時才接通，故可節(jié)約燃油約2.5%；電動轉(zhuǎn)向還可有各種安全保護措施和故障自診斷功能; 且電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與汽車上其它電氣設(shè)備相連接，有助于四輪轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)，并能促進懸掛系統(tǒng)的發(fā)展。汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種全新概念的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其取消了方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機械連接，通過軟件協(xié)調(diào)它們之間的運動關(guān)系，可以實現(xiàn)一系列傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法實現(xiàn)的特殊功能。它可以實現(xiàn)傳動比的任意設(shè)置，并對隨車速變化的參數(shù)進行補償。并且可以和ABS、汽車動力學控制、防碰撞、單個車輪轉(zhuǎn)向、軌道跟蹤、自動側(cè)向?qū)Ш降裙δ芟嘟Y(jié)合，實現(xiàn)對汽車的整體控制。電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于取消了方向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接，完全擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種限制，不但可以自由設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向的力傳遞特性，而且可以設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，給汽車轉(zhuǎn)向特性的設(shè)計帶來無限的空間，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重大革新。 （5）主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主動前輪動力轉(zhuǎn)向AFS（Active Front Steering）的出色性能主要歸功于先進的轉(zhuǎn)向動力學技術(shù)，其性能與采用電子傳控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相類似。電子控制的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使車輪轉(zhuǎn)向角能夠大于或小于駕駛員操縱方向盤的轉(zhuǎn)向角。主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)是行星齒輪系統(tǒng)，它由3 個主要部分組成：太陽輪在中心，一套行星齒輪圍繞著太陽輪，大齒輪環(huán)在最外側(cè)，內(nèi)齒與行星齒輪嚙合。太陽輪和行星齒輪分別是輸入和輸出端，大齒圈與電控電機在外部嚙合。當電機不轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)向速比被固定，一旦電機按指令作出動作后，轉(zhuǎn)速比就會改變。 （二）目的和意義 牽引車屬于專用汽車，采用可拼接、模塊化組合方式，可以根據(jù)所運設(shè)備的具體情況和路面條件進行不同形式的組合以適應各種運輸要求。但現(xiàn)有的運輸車存在成本高、維護不及時等問題。針對這種情況，有必要研制擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)高性能牽引車。 目前自行式牽引車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓獨立轉(zhuǎn)向，其轉(zhuǎn)向角度可達到 47°以上。本設(shè)計的牽引車它的轉(zhuǎn)向行駛模式有:直行、斜行、橫行，正常轉(zhuǎn)向行駛。轉(zhuǎn)向靈活，成本低。 現(xiàn)在，世界各國著名零件廠商正在大力研究開發(fā)一種新型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子控制電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)矩信號和車速信號，通過電子控制裝置使電機產(chǎn)生相應大小和方向的輔助力，協(xié)助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操縱，并獲得最佳轉(zhuǎn)向特性的伺服系統(tǒng)。 隨著世界各國國民經(jīng)濟的增長，公路交通狀況不斷改善，對汽車的專業(yè)化、高速化、重型化的要求越來越明顯，世界各國對專用汽車的需求逐年增加。近年來，專用汽車增長率均大于載貨車增長率，各國專用車的產(chǎn)量占載貨車產(chǎn)量的比率逐年遞增，發(fā)達國家盡量以專用車替代載貨汽車。目前專用汽車占載貨汽車市場的半壁江山。從世界各國專用汽車的技術(shù)含量看，專用汽車技術(shù)含量比普通載貨汽車高，而重型專用汽車屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，其附加值達40%以上。 本設(shè)計的目的就是以我國現(xiàn)今發(fā)展情況探討開發(fā)一種適合我國國情、滿足未來市場需求的牽引車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并在重型汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向裝置、動力轉(zhuǎn)向裝置等底盤轉(zhuǎn)向部件上進行重點探討。要求設(shè)計方法簡單、可靠、使用，設(shè)計出的底盤具有較高的安全性、可靠性、實用性、經(jīng)濟性，滿足當前重型車輛使用中對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本的使用性能要求，并在方案實施上具有一定的可行性。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 基本內(nèi)容： （1）行式平板運輸車獨立轉(zhuǎn)向機構(gòu)總體設(shè)計方案分析確定； （2）確定機械轉(zhuǎn)向器部分的性能參數(shù) （3）行式平板運輸車獨立轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計； 解決問題： 轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，選型，尺寸參數(shù)的確定:由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器逆效率高（60%～70%），汽車在不平路面上行駛時發(fā)生在轉(zhuǎn)向輪與路面間沖擊力的大部分能傳至轉(zhuǎn)向盤，反沖現(xiàn)象會使駕駛員緊張，并難以控制汽車行駛方向，轉(zhuǎn)向盤突然轉(zhuǎn)動又會造成“打手”，同時對駕駛員造成傷害。 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器正效率低，工作齒面磨損后調(diào)整嚙合間隙比較困難，傳動比不能變化。固定銷蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但因銷不能自轉(zhuǎn)，指銷工作部位基本不變，所以磨損快、工作效率低。旋轉(zhuǎn)銷式轉(zhuǎn)向器的效率高、磨損小，但是結(jié)構(gòu)復雜。雙銷式的結(jié)構(gòu)較單銷式復雜，尺寸及質(zhì)量也較大，且對兩指銷間的位置精度、蝸桿上螺紋槽的形狀及尺寸精度要求較高，角傳動比的變化特性及傳動間隙特性的變化也受到限制。根據(jù)原始數(shù)據(jù)確定各項參數(shù)。 三、技術(shù)路線（研究方法） 收集資料、可行性分析 總體傳動方案確定 轉(zhuǎn)向器的運動和受力分析計算 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計計算 轉(zhuǎn)向器裝配草圖設(shè)計設(shè)計 零件圖設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計 零件圖、正式裝配圖設(shè)計 計算說明書 四、進度安排 （1）第 1～ 2周（2011年2月28日~2011年3月13日） 調(diào)研、開題報告，開題答辯 （2）第 3～ 4周（2014年3月14日~2011年3月27日） 總體傳動方案確定 （3）第 5～ 6周（2011年3月28日~2011年4月10日） 傳動參數(shù)設(shè)計計算 （4）第 7～ 9周（2011年4月11日~2011年5月 1日） 轉(zhuǎn)向器裝配草圖設(shè)計 （5）第10～11周（2011年5月 2日~2011年5月15日） 轉(zhuǎn)向器正式裝配圖設(shè)計 （6）第12～13周（2011年5月16日~2011年5月29日） 零件圖設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計 （7）第14～15周（2011年5月30日~2011年6月12日） 編寫設(shè)計說明書 （8）第16周（2011年6月13日～2011年6月19日） 設(shè)計審核、修改 （9）第17周（2011年6月20日～2011年6月26日） 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 五、參考文獻 [01] 陳燎，田晉躍，殷金鑒，趙煦。130t升降平臺運輸車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計. 工程機械，2001年 第32卷 第01期 [02] 丁禮燈，楊家軍，劉照。廖道訓等.汽車動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向力矩的分析與計算.三峽大學學報(自然科學版)，2001，3. [03] 張高升，鄭紹春，魏艷。WTW90型重型平板運輸車非線性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制方法研究[J]武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2008，4 [04] 張玉瑩 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計的幾個問題[J]二汽科技 1987，10 [05] 朱福培，張楓念。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計中的一些問題探討[J]汽車研究與開發(fā) 1996，12 [06] 毛元祥，丁誠，劉海峰，容青松，羅愛玲。循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向螺桿總成 沙市久隆汽車動力轉(zhuǎn)向器有限公司 [07] 張代盛，黃世曄，吳來發(fā)，慈龍尚。平板車設(shè)計要點及技術(shù)發(fā)展趨勢 [J]設(shè)施與設(shè)備 [08] 陳國定。機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社,2005. [09] 張玉杰，孔靚靚。關(guān)于25 t汽車起重機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選型設(shè)計[J]漢陽專用汽車研究所 [10] 陳家瑞。汽車構(gòu)造[M].北京：機械工業(yè)出版社 [11] M KPENN and T RICHTER. BMW`s approach to modern steering technology.BMW AG,2004 六、備注 七、指導教師意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目: 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn) 向機構(gòu)設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛07-8 學 生 姓 名: 陳 賀 導 師 姓 名: 王慧文 開 題 時 間: 2011.03.14 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 目 錄 摘要...............................................................................................….......................…Ⅰ Abstract.......................................................................….........................................Ⅱ 第 1 章 緒 論......................……………………............….…..... .....…...........1 1.1 引言..............................……………………............….…..... .....…...............1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀……………………………………………….………..…..2 1.3 設(shè)計研究的主要內(nèi)容……………………………………….………..……..6 第 2 章 轉(zhuǎn)向機構(gòu)方案分析.....................…………................... ... ................7 2.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器…………………………………………... .……………7 2.2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器…………………………………………... .………………9 2.3 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器…………………………………………...…..…...….. 10 2.4 蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器………………………………………………..…..…...11 2.5 轉(zhuǎn)向盤的尺寸及布置……………………………………………..……….11 2.6 轉(zhuǎn)向軸的防傷安全措施…………………………………………..……….11 2.7 轉(zhuǎn)向機構(gòu)方案確定………………………………………………..……….12 2.8 本章小結(jié)…………………………………………………………..……….12 第 3 章 轉(zhuǎn)向機構(gòu)的參數(shù)分析與確定..………......................................…13 3.1 轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定................................................................…...........13 3.2 轉(zhuǎn)向器的效率………………………………………………………..…….14 3.2.1 轉(zhuǎn)向器的正效率.........……………………………………………...15 3.2.2 轉(zhuǎn)向器的逆效率.........……………………………………………...16 3.3 傳動比的變化特性.………...................................................................…...16 3.3.1 轉(zhuǎn)向系傳動比……………...........................................................….16 3.3.2 傳動比與轉(zhuǎn)向系角傳動比的關(guān)系................................................…17 3.3.3 轉(zhuǎn)向系的角傳動比.…………...........................................…........…18 3.3.4 轉(zhuǎn)向器角傳動比及其變化規(guī)律…………………………………....18 3.4 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙.........................….................................…....19 3.4.1 轉(zhuǎn)向器傳動間隙特性……………………………………………....19 3.4.2 傳動間隙特性的確定………………………………………..…..…20 3.5 轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動圈數(shù)………………………………………………..…….22 3.6 本章小結(jié)……………………………………………………………..…….22 第 4 章 轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計………………………………………….…… ..…….23 4.1 主要尺寸參數(shù)的選擇........................................................................….......23 4.1.1 螺桿、鋼球、螺母傳動副…………………………………..……..23 4.1.2 鋼球直徑及數(shù)量………………………………………..…….. 23 4.1.3 滾道截面……………………………………………………..……..24 4.1.4 接觸角………….…………………………………………...…….24 4.1.5 螺距和螺距導程角…………………………………………...….24 4.1.6 工作鋼球圈數(shù)…………….………………………………..……25 4.2 齒條、齒扇傳動副設(shè)計……………………………...................................28 4.3 滾珠螺旋傳動……………………………………………………..……….32 4.3.1 工作原理與結(jié)構(gòu)…………………………………………………....33 4.3.2 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預緊力的方法……………....34 4.4 單螺母預緊原理（偏置導程法）...………………………………………35 4.5 轉(zhuǎn)向搖臂直徑的確定………………………………………………..…….35 4.6 轉(zhuǎn)向傳送機構(gòu)的臂、桿與球銷…………………………………..……….36 4.7 本章小結(jié)…………………………………………………………..……….37 第 5 章 轉(zhuǎn)向機構(gòu)強度計算…………………………………………… …. .38 5.1 鋼球與滾道的強度計算…………………………………………………...38 5.2 齒輪強度計算……………………………………………………………...39 5.3 軸的強度計算..............................................…………………….…………40 5.3.1 轉(zhuǎn)向橫拉桿穩(wěn)定安全系數(shù)………………………………………....40 5.3.2 轉(zhuǎn)向節(jié)臂彎曲強度驗算……………………………………….…...40 5.3.3 轉(zhuǎn)向搖臂彎曲強度驗算……………………………………………41 5.4 本章小結(jié)…………………………………………………………………...41 結(jié)論................................... ....................................................................................…42 參考文獻................... ……………………………………………………………...43 致謝............................. ……………………………………………………………..44 附錄.......................................................................................................................... 45 畢業(yè)論文指導教師評分表 學生姓名 院系 專業(yè)、班級 指導教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □是□否 題目名稱 序號 評 價 項 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；選題的理論意義或?qū)嶋H價值 10 3 查閱文獻資料能力；綜合運用知識能力 15 4 研究方案的設(shè)計能力；研究方法和手段的運用能力；外文應用能力 25 5 文題相符程度；寫作水平 15 6 寫作規(guī)范性；篇幅；成果的理論或?qū)嶋H價值；創(chuàng)新性 15 7 科學素養(yǎng)、學習態(tài)度、紀律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進度 10 得 分 X= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點） 工作態(tài)度： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 研究能力或設(shè)計能力：強□ 較強□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 指導教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計指導教師評分表 學生姓名 陳 賀 院系 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程專業(yè)07-8 指導教師姓名 王慧文 職稱 教 授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是□否 題目名稱 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 序號 評 價 項 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度 10 3 綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應用文獻資料能力 15 4 設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應用能力 20 5 計算機應用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力） 10 6 插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學性；創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等） 5 8 科學素養(yǎng)、學習態(tài)度、紀律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進度 10 得 分 X= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點） 工作態(tài)度： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 研究能力或設(shè)計能力：強□ 較強□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 說明書規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性） 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 指導教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表 學生 姓名 陳 賀 專業(yè) 班級 汽車與交通工程學院 指導教 師姓名 王慧文 職稱 教 授 題目 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 評閱組或預答辯組成員姓名 出席 人數(shù) 序號 評 價 項 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度 10 3 綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應用文獻資料能力 15 4 設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應用能力 25 5 計算機應用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力） 15 6 插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學性；創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等） 5 得 分 Y= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點） 回答問題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問題□ 研究能力或設(shè)計能力：強□ 較強□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 說明書規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性） 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 　 評閱人或預答辯組長簽字： 年 月 日 注：畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預答辯等形式。 畢業(yè)論文答辯評分表 學生 姓名 專業(yè) 班級 指導 教師 職 稱 題目 答辯 時間 月 日 時 答辯組 成員姓名 出席 人數(shù) 序號 評 審 指 標 滿 分 得 分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓練情況，題目難易度、工作量、理論意義或價值 10 2 研究方案的設(shè)計能力、研究方法和手段的運用能力、綜合運用知識的能力、應用文獻資料和外文的能力 20 3 論文撰寫水平、文題相符程度、寫作規(guī)范化程度、篇幅、成果的理論或?qū)嶋H價值、創(chuàng)新性 15 4 畢業(yè)論文答辯準備情況 5 5 畢業(yè)論文自述情況 20 6 畢業(yè)論文答辯回答問題情況 30 總 分 Z= 答辯過程記錄、評語： 自述思路與表達能力：好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 回答問題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問題□ 研究能力或設(shè)計能力：強□ 較強□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 　 答辯組長簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計答辯評分表 學生 姓名 陳 賀 專業(yè) 班級 汽車與交通工程學院 指導 教師 王慧文 職 稱 教 授 題目 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 答辯 時間 月 日 時 答辯組 成員姓名 出席 人數(shù) 序號 評 審 指 標 滿 分 得 分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓練情況，題目難易度、工作量、與實際的結(jié)合程度 10 2 設(shè)計（實驗）能力、對實驗結(jié)果的分析能力、計算能力、綜合運用知識能力 10 3 應用文獻資料、計算機、外文的能力 10 4 設(shè)計說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計的規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）、實用性、科學性和創(chuàng)新性 15 5 畢業(yè)設(shè)計答辯準備情況 5 6 畢業(yè)設(shè)計自述情況 20 7 畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況 30 總 分 Z= 答辯過程記錄、評語： 自述思路與表達能力：好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 回答問題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問題□ 研究能力或設(shè)計能力：強□ 較強□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 說明書規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性） 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 　 答辯組長簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定表 學生姓名 陳 賀 性別 男 院系 汽車與交通工程學院 專業(yè) 車輛工程專業(yè) 班級 07-8 設(shè)計（論文）題目 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 平時成績評分（開題、中檢、出勤） 指導教師姓名 職稱 指導教師 評分（X） 評閱教師姓名 職稱 評閱教師 評分（Y） 答辯組組長 職稱 答辯組 評分（Z） 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績 百分制 五級分制 答辯委員會評語： 答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院系公章： 年 月 日 注：1、平時成績（開題、中檢、出勤）評分按十分制填寫，指導教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應當包括學生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計（論文）水平、設(shè)計（論文）撰寫質(zhì)量、學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）實施或?qū)懽鬟^程中的學習態(tài)度及學生答辯情況等內(nèi)容的評價。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）推薦表 題 目 東風越野平板運輸車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計 類別 畢業(yè)設(shè)計 學生姓名 陳 賀 院（系）、專業(yè)、班級 汽車與交通工程學院 車輛工程專業(yè)07-8 指導教師 王慧文 職 稱 教 授 設(shè)計成果明細： 答辯委員會評語： 答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院、系公章： 年 月 日 備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計、其它