齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計

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1、燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說明書題目：齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計學(xué)院（系）：車輛與能源學(xué)院年級專業(yè)：08級交通二班學(xué)號：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)書院（系）：車輛與能源學(xué)院基層教學(xué)單位：車輛與交通運輸工程系學(xué)號080113010026學(xué)生姓名王暢專業(yè)（班級）08級交通二班題目齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計訓(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)計過程，負(fù)責(zé)計算載荷確定和齒輪齒條設(shè)計，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，和少許零件三維圖進(jìn)度安排1~2周學(xué)習(xí)軟件

2、，確定系統(tǒng)參數(shù)。3~4周進(jìn)行建模分析，撰寫報告。參考資料[1]王望予.汽車設(shè)計.第四版.北京：機械工業(yè)出版社.2004[2]余志生.汽車?yán)碚?第3版.北京：機械工業(yè)出版社2000[3]陳家瑞.汽車構(gòu)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(shè)計.第七版.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社2009[5]韓曉娟.機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字2011年11月29日燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說明書目錄1.前言1

3、.1轉(zhuǎn)向系的發(fā)展11.2國內(nèi)轉(zhuǎn)向器發(fā)展?fàn)顩r21.3設(shè)計的主要內(nèi)容52.轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)分析52.1轉(zhuǎn)向系的設(shè)計要求53.轉(zhuǎn)向器設(shè)計與計算83.1轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定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(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

4、訓(xùn)練評審意見表24-24-燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說明書前言1.1轉(zhuǎn)向系的發(fā)展轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行使方向的機構(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時，在駕駛員松開方向盤的狀態(tài)下，應(yīng)保證汽車自動返回穩(wěn)定的直線行使?fàn)顟B(tài)。汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)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(shù)的發(fā)展而不斷前進(jìn)。到今天，汽車已經(jīng)不是單純機械意義上的汽車了，它是機械、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)了長時間的演變。傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

5、，汽車的轉(zhuǎn)向由駕駛員控制方向盤，通過轉(zhuǎn)向器等一系列機械轉(zhuǎn)向部件實現(xiàn)車輪的偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。隨著上世紀(jì)五十年代起，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，標(biāo)志著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)革命的開始。汽車轉(zhuǎn)向動力的來源由以前的人力轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆右簤褐ΑＲ簤褐ο到y(tǒng)HPS（HydraulicPowerSteering）是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)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(dāng)發(fā)動機啟動的時候，一部分發(fā)動機能量提供汽車前進(jìn)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(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。這種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的特點是液壓力

6、支持轉(zhuǎn)向運動，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行的穩(wěn)定性。近年來，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：電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS（Electro-HydraulicPowerSteering）和電控液壓助力轉(zhuǎn)向ECHPS（ElectronicallyControlledHydraulicPowerSteering-24-燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說明書）。電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在液壓

7、助力系統(tǒng)基礎(chǔ)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(qū)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(zhuǎn)向也是在傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，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、車速等汽車運行參數(shù)，改變液壓系統(tǒng)助力油壓的大小，從而實現(xiàn)在不同車速下，助力特性的改變。而且電機驅(qū)動下的液壓系統(tǒng)，在沒有轉(zhuǎn)向操作時，電機可以停止轉(zhuǎn)動，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。但是由于液壓系統(tǒng)的

8、存在，它一樣存在液壓油泄漏的問題，而且電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)引入了驅(qū)動電機，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，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS（ElectricPowerSteering）便應(yīng)時而生。它與前述各種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，電動助力轉(zhuǎn)向系