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1、燕山大學專業(yè)綜合訓練說明書題目:齒輪齒條轉向器設計學院(系):車輛與能源學院年級專業(yè):08級交通二班學號:080113010026學生姓名:王暢指導教師:馬雷燕山大學專業(yè)綜合訓練任務書院(系):車輛與能源學院基層教學單位:車輛與交通運輸工程系學號080113010026學生姓名王暢專業(yè)(班級)08級交通二班題目齒輪齒條轉向器設計訓練內容和目的學習齒輪齒條轉向器結構和設計過程,負責計算載荷確定和齒輪齒條設計,并利用catia軟件與其他同學共同完成轉向器三維建模。完成任務量一張轉向器三維圖,和少許零件三維圖進度安排1~2周學習軟件,確定系統(tǒng)參數。3~4周進行建模分析,
2、撰寫報告。參考資料[1]王望予.汽車設計.第四版.北京:機械工業(yè)出版社.2004[2]余志生.汽車理論.第3版.北京:機械工業(yè)出版社2000[3]陳家瑞.汽車構造下冊.第3版.北京:機械工業(yè)出版社.2009.2[4]許立忠周玉林.機械設計.第七版.北京:中國標準出版社2009[5]韓曉娟.機械設計課程設計指導手冊.北京:中國標準出版社2008[6]安子軍.機械原理.北京:國防工業(yè)出版社2009.3指導教師簽字基層教學單位主任簽字2011年11月29日燕山大學專業(yè)綜合訓練說明書目錄1.前言1.1轉向系的發(fā)展11.2國內轉向器發(fā)展狀況21.3設計的主要內容52.轉向系
3、系統(tǒng)分析52.1轉向系的設計要求53.轉向器設計與計算83.1轉向系計算載荷的確定83.1.1原地轉向阻力矩83.1.2轉向盤手力93.2齒輪齒條設計93.3齒條的強度計算113.3.1齒條的受力分析113.3.2齒條桿部受拉壓的強度計算133.3.3齒條齒部彎曲強度的計算133.4小齒輪的強度計算143.4.1齒面接觸疲勞強度計算143.4.2齒輪齒根彎曲疲勞強度計算174.轉向器三維圖205.轉向器部分零件圖216.參考文獻237.燕山大學專業(yè)綜合訓練評審意見表24-24-燕山大學專業(yè)綜合訓練說明書前言1.1轉向系的發(fā)展轉向系是用來保持或者改變汽車行使方向的機
4、構,轉向系統(tǒng)應準確,快速、平穩(wěn)地響應駕駛員的轉向指令,轉向行使后或受到外界擾動時,在駕駛員松開方向盤的狀態(tài)下,應保證汽車自動返回穩(wěn)定的直線行使狀態(tài)。汽車工業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè),代表著一個國家的綜合國力,汽車工業(yè)隨著機械和電子技術的發(fā)展而不斷前進。到今天,汽車已經不是單純機械意義上的汽車了,它是機械、電子、材料等學科的綜合產物。汽車轉向系統(tǒng)也隨著汽車工業(yè)的發(fā)展歷經了長時間的演變。傳統(tǒng)的汽車轉向系統(tǒng)是機械式的轉向系統(tǒng),汽車的轉向由駕駛員控制方向盤,通過轉向器等一系列機械轉向部件實現車輪的偏轉,從而實現轉向。隨著上世紀五十年代起,液壓動力轉向系統(tǒng)在汽車上的應用,標志著
5、轉向系統(tǒng)革命的開始。汽車轉向動力的來源由以前的人力轉變?yōu)槿肆右簤褐?。液壓助力系統(tǒng)HPS(HydraulicPowerSteering)是在機械式轉向系統(tǒng)的基礎上增加了一個液壓系統(tǒng)而成。該液壓系統(tǒng)一般與發(fā)動機相連,當發(fā)動機啟動的時候,一部分發(fā)動機能量提供汽車前進的動能,另外一部分則為液壓系統(tǒng)提供動力。由于其工作可靠、技術成熟至今仍被廣泛應用。這種助力轉向系統(tǒng)主要的特點是液壓力支持轉向運動,減小駕駛者作用在方向盤上的力,改善了汽車轉向的輕便性和汽車運行的穩(wěn)定性。近年來,隨著電子技術在汽車中的廣泛應用,轉向系統(tǒng)中也愈來愈多地采用電子器件。轉向系統(tǒng)因此進入了電子控制時
6、代,相應的就出現了電液助力轉向系統(tǒng)。電液助力轉向可以分為兩類:電動液壓助力轉向系統(tǒng)EHPS(Electro-HydraulicPowerSteering)和電控液壓助力轉向ECHPS(ElectronicallyControlledHydraulicPowerSteering-24-燕山大學專業(yè)綜合訓練說明書)。電動液壓助力轉向系統(tǒng)是在液壓助力系統(tǒng)基礎上發(fā)展起來的,與液壓助力系統(tǒng)不同的是,電動液壓助力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)的動力來源不是發(fā)動機而是電機,由電機驅動液壓系統(tǒng),節(jié)省了發(fā)動機能量,減少了燃油消耗。電控液壓助力轉向也是在傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)基礎上發(fā)展而來,它們的區(qū)別是,
7、電控液壓助力轉向系統(tǒng)增加了電子控制裝置。電子控制裝置可根據方向盤轉向速率、車速等汽車運行參數,改變液壓系統(tǒng)助力油壓的大小,從而實現在不同車速下,助力特性的改變。而且電機驅動下的液壓系統(tǒng),在沒有轉向操作時,電機可以停止轉動,從而降低能耗。雖然電液助力轉向系統(tǒng)克服了液壓助力轉向的一些缺點。但是由于液壓系統(tǒng)的存在,它一樣存在液壓油泄漏的問題,而且電液助力轉向系統(tǒng)引入了驅動電機,使得系統(tǒng)更加復雜,成本增加,可靠性下降。為了規(guī)避電液助力轉向系統(tǒng)的缺點,電動助力轉向系統(tǒng)EPS(ElectricPowerSteering)便應時而生。它與前述各種助力轉向系統(tǒng)最大的區(qū)別在于,電動
8、助力轉向系