齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)

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1、燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說(shuō)明書(shū)題目：齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：車輛與能源學(xué)院年級(jí)專業(yè)：08級(jí)交通二班學(xué)號(hào)：080113010026學(xué)生姓名：王暢指導(dǎo)教師：馬雷燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練任務(wù)書(shū)院（系）：車輛與能源學(xué)院基層教學(xué)單位：車輛與交通運(yùn)輸工程系學(xué)號(hào)080113010026學(xué)生姓名王暢專業(yè)（班級(jí)）08級(jí)交通二班題目齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容和目的學(xué)習(xí)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)過(guò)程，負(fù)責(zé)計(jì)算載荷確定和齒輪齒條設(shè)計(jì)，并利用catia軟件與其他同學(xué)共同完成轉(zhuǎn)向器三維建模。完成任務(wù)量一張轉(zhuǎn)向器三維圖，和少許零件

2、三維圖進(jìn)度安排1~2周學(xué)習(xí)軟件，確定系統(tǒng)參數(shù)。3~4周進(jìn)行建模分析，撰寫(xiě)報(bào)告。參考資料[1]王望予.汽車設(shè)計(jì).第四版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004[2]余志生.汽車?yán)碚?第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社2000[3]陳家瑞.汽車構(gòu)造下冊(cè).第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.2[4]許立忠周玉林.機(jī)械設(shè)計(jì).第七版.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社2009[5]韓曉娟.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè).北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社2008[6]安子軍.機(jī)械原理.北京：國(guó)防工業(yè)出版社2009.3指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字2

3、011年11月29日燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說(shuō)明書(shū)目錄1.前言1.1轉(zhuǎn)向系的發(fā)展11.2國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)向器發(fā)展?fàn)顩r21.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容52.轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)分析52.1轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求53.轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與計(jì)算83.1轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定83.1.1原地轉(zhuǎn)向阻力矩83.1.2轉(zhuǎn)向盤手力93.2齒輪齒條設(shè)計(jì)93.3齒條的強(qiáng)度計(jì)算113.3.1齒條的受力分析113.3.2齒條桿部受拉壓的強(qiáng)度計(jì)算133.3.3齒條齒部彎曲強(qiáng)度的計(jì)算133.4小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算143.4.1齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算143.4.2齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)

4、度計(jì)算174.轉(zhuǎn)向器三維圖205.轉(zhuǎn)向器部分零件圖216.參考文獻(xiàn)237.燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練評(píng)審意見(jiàn)表24-24-燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說(shuō)明書(shū)前言1.1轉(zhuǎn)向系的發(fā)展轉(zhuǎn)向系是用來(lái)保持或者改變汽車行使方向的機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)準(zhǔn)確，快速、平穩(wěn)地響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向指令，轉(zhuǎn)向行使后或受到外界擾動(dòng)時(shí)，在駕駛員松開(kāi)方向盤的狀態(tài)下，應(yīng)保證汽車自動(dòng)返回穩(wěn)定的直線行使?fàn)顟B(tài)。汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，代表著一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力，汽車工業(yè)隨著機(jī)械和電子技術(shù)的發(fā)展而不斷前進(jìn)。到今天，汽車已經(jīng)不是單純機(jī)械意義上的汽車了，它是機(jī)

5、械、電子、材料等學(xué)科的綜合產(chǎn)物。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也隨著汽車工業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)了長(zhǎng)時(shí)間的演變。傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，汽車的轉(zhuǎn)向由駕駛員控制方向盤，通過(guò)轉(zhuǎn)向器等一系列機(jī)械轉(zhuǎn)向部件實(shí)現(xiàn)車輪的偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。隨著上世紀(jì)五十年代起，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，標(biāo)志著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)革命的開(kāi)始。汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力的來(lái)源由以前的人力轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆右簤褐?。液壓助力系統(tǒng)HPS（HydraulicPowerSteering）是在機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)液壓系統(tǒng)而成。該液壓系統(tǒng)一般與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的

6、時(shí)候，一部分發(fā)動(dòng)機(jī)能量提供汽車前進(jìn)的動(dòng)能，另外一部分則為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。這種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的特點(diǎn)是液壓力支持轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，減小駕駛者作用在方向盤上的力，改善了汽車轉(zhuǎn)向的輕便性和汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也愈來(lái)愈多地采用電子器件。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此進(jìn)入了電子控制時(shí)代，相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩類：電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS（Electro-HydraulicPowerSteering）和電控液

7、壓助力轉(zhuǎn)向ECHPS（ElectronicallyControlledHydraulicPowerSteering-24-燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說(shuō)明書(shū)）。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)向也是在傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，它們的區(qū)別是，電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了電子控制裝置。電子控制裝置可根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)向速率、車速等汽車運(yùn)行參數(shù)，

8、改變液壓系統(tǒng)助力油壓的大小，從而實(shí)現(xiàn)在不同車速下，助力特性的改變。而且電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的液壓系統(tǒng)，在沒(méi)有轉(zhuǎn)向操作時(shí)，電機(jī)可以停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而降低能耗。雖然電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)克服了液壓助力轉(zhuǎn)向的一些缺點(diǎn)。但是由于液壓系統(tǒng)的存在，它一樣存在液壓油泄漏的問(wèn)題，而且電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)引入了驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得系統(tǒng)更加復(fù)雜，成本增加，可靠性下降。為了規(guī)避電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點(diǎn)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS（ElectricPowerSteering）便應(yīng)時(shí)而生。它與前述各種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系