8.5m双前挡低驾驶区旅游中巴车型转向系统设计

载重汽车转向系统结构设计学校：湘潭大学学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：张浩学号：2010963237指导老师：刘柏希老师摘要论文主要阐述了转向系统的设计。

汽车转向系统是汽车的重要组成部分，它直接影响汽车行驶的安全性，其质量严重影响汽车的操纵稳定性。

随着汽车工业的发展，汽车转向系统也在不断的得到改进，虽然电子转向系统已经开始使用，但是传统的机械转向系统依然起着主导作用。

转向系统由于其自身的特点被广泛运用于各类汽车之中。

本文重点设计了转向系统，并对转向系统零件强度、刚度进行了校核，同时还对转向系统计算载荷进行确定，同时对转向系统的其他主要零部件进行了结构设计，同样也对所设计的转向机构进行了分析和研究。

实现了转向系统结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。

最后运用三维设计软件对所设计的结构进行了三维模型的建立，通过三维模型的设计与建立，更进一步的验证了所设计结构的合理性。

关键词：转向系统；转向系统；机械转向；转向；液压助力AbstractThis paple mainly tell about the design of circulation ball steering system. Redirector,an important component of the automobile,which is the key assembly decided the safety of the automobile. It seriously affected the quality of the vehicle handing and stability. Along with the development of the auto industry,automobile steering gear is continuously improved, although the electronic steering gear has began to use ,but the traditional mechanical steering gear is still p lays a leading role. Circulation ball type steering system has been widely used in various cars as of its characteristics.This paper designs the circulating ball type steering gear and steering parts strength and stiffness for the checking, but also to determine steering system computational load, at the same time to the other main parts of steering system structure design, also in the design of steering mechanism is analyzed and studied. Implements the redirector simple and compact structure, short axial dimensions, and the advantage of less parts number and can increase power, so as to realize the vehicle steering stability and sensitivity. Finally by using the 3 d design software to design 3 d model of structure, through the design and build 3 d model, further verify the rationality of the design structure.Key words: Steering gear; Steering system; Mechanical steering; Circulating ball type; The hydraulic power目录1 绪论 (1)1.1转向系统的使用背景 (1)1.2转向系统的研究意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4主要研究工作 (3)2 转向系统工作原理及其特点 (5)2.1转向系统概述 (5)2.2转向系统特点 (7)3 转向系统主要性能参数 (9)3.1转向系统的效率 (9)3.2传动比的变化特性 (11)3.3转向系统传动副的传动间隙△t (13)3.4转向系统计算载荷的确定 (13)4 转向系统的尺寸参数计算 (15)4.1主要尺寸参数的选择 (15)4.2变厚齿扇 (20)4.3转向系统零件强度计算 (25)4.4转向系统的润滑方转向和密封类型的选择 (27)5 转向传动机构设计 (28)5.1转向传动机构原理 (28)5.2转向梯形的布置 (29)5.3转向梯形机构尺寸的初步确定 (29)5.4梯形校核 (29)5.5转向传送机构的臂、杆与球销 (30)5.6转向横拉杆及其端部 (31)5.7杆件设计结果 (32)6 转向系统的其它部分 (33)6.1万向传动装置 (33)6.2传动轴与中间支承 (35)6.3动力转向机构设计 (35)6.4汽车转向系统的日常维护 (37)7 转向系统三维造型 (39)7.1 solidworks简介 (39)7.2转向系统的三维装配设计 (39)8 结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)毕业设计（论文）知识产权声明............................................ 错误！未定义书签。

摘要本课题的题目是转向系的设计。

以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。

因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。

实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。

在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。

关键词：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器1.绪论1.1汽车转向系统概述转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。

随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS），发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统（EPS）及线控转向系统（SBW）。

按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。

机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。

其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构，是转向系的核心部件[2]。

动力转向系除具有以上三大部件外，其最主要的动力来源是转向助力装置。

由于转向助力装置最常用的是一套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。

国内低驾驶区大型客车的设计比较
闫成民
【期刊名称】《客车技术与研究》
【年(卷),期】2009(031)004
【摘要】针对低驾驶区大型客车主要参数进行比较,并简析其设计要点.
【总页数】2页(P23-24)
【作者】闫成民
【作者单位】福建新龙马汽车股份有限公司,龙岩分公司,福建,龙岩,364000【正文语种】中文
【中图分类】U463.83
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3.大型双层城市客车的驾驶员后视野校核 [J], 刘灿;杨继昌
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5.低驾驶区豪华客车是客运车辆的发展趋势龙岩新龙汽车工业有限公司技术部部长闫成民先生 [J],
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大客车转向系统设计方法摘要：简要介绍大客车转向系统零件选型及匹配设计方法关键词：大客车；转向系统；设计方法；前言转向系统作为汽车的重要系统之一，直接决定着车辆的操纵稳定性，安全性。

而大客车作为大型生命载体，对转向系统可靠性要求更高，设计时来不得半点马虎，下面就以WG6120CHAE 型车辆转向系统设计为例从客车装配厂家的角度简要介绍一下大型客车转向系统的设计方法。

1、转向器的选型1.1根据前轴的轴荷选定方向机类型一般转向轴轴荷超过3.5吨，推荐使用动力转向器，动力转向器液压缸的缸径要求大于m 5.42（m 为前轴轴荷），对比厂家转向器的参数选择即可。

转向轴轴荷小于3.5吨的车辆，原则上可以不使用动力转向器，但应特别注意转向垂臂长度，车桥转向节上臂的回转半径，注意力矩计算，使转向盘不至沉重。

1.2国内转向器厂家一般根据转向轴轴来对应相关转向器产品，例如东风转向器厂IPS45的转向器对应的前轴是4.5吨，IPS55的转向器对应的前轴是5.5吨，IPS65的转向器对应的前轴是6.5吨，所以选型时可以直接对应选择就是了。

对于我司生产的WG6120CHAE 型车，因前轴载荷为6.5吨，所以选用了东风的IPS65型转向器，并根据布置形式选定了左旋左输出旋向，传动比为21.48：1，摇臂轴转角为±47.5°，方向盘总圏数为5.67圏。

IPS65型转向器2、转向系统匹配设计2.1确定内外轮转角，转向梯形及最大转弯直径选定转向器之后，我们首先要根据车辆的转弯直径的要求计算实际所需转向轮转角。

老标准以外轮中心画出来的轨迹为车辆的最大转弯直径，不太准确，新标准以通道圆直径不大于25m ，通道宽度不大于6.7米来定义转弯直径则更合WG6120CHAE 型车相关参数首先找出车轮的旋转中心，转向轮的旋转中心是主销延长线与地面的交点。

现求出左右转向轮旋转中心联线的距离：中L =销B +2×r ×tg ɑ=1974.4 ①式考虑了主销后倾角的轴距：轴L =L+ r ×sin β=6312.9 ②式计算车辆的外轮转角外β=ctg 内β+B/L ③式车辆最内点的最小转弯半径 内r =轴L / tg 外β-[B-( B-中L )/2] ④式车辆最外点的最小转弯半径 外r =22)()B r L L +++内前（ ⑤式计算出车辆最外点的最小转弯半径后直接乘以2倍，便计算出了车辆的最大转弯直径，而通道宽度见下式：通道B =外r -[B L L r r -+-⨯2)(前外外] ⑥式对于WG6120CHAE 型车，我们设定前内轮转角为47°，那么依据①式和③式，我们可以算出前外轮转角为38.8° ，这可做为给车桥厂签订协议时转向梯形的依据。

汽车设计课程设计说明书题目:重型载货汽车转向器设计姓名：席昌钱学号：200924265同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级:09车辆工程2班指导教师:王丰元、邹旭东设计任务书目录1.转向系分析 (4)2.机械式转向器方案分析 (8)3.转向系主要性能参数 (9)4.转向器设计计算 (14)5.动力转向机构设计 (16)6.转向梯形优化设计 (22)7.结论………………………………………………………。

248.参考文献 (25)1转向系设计1.1基本要求1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。

2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N。

3。

转向系的角传动比在23～32之间，正效率在60％以上，逆效率在50%以上。

4.转向灵敏。

5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构.6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置.1.2基本参数1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。

2.轴数/轴距 4/(1950+4550+1350)mm3。

整备质量 12000kg4。

轮胎气压 0。

74MPa2.转向系分析2.1对转向系的要求［3］(1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2）汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转,不应有侧滑；(3）传给转向盘的反冲要尽可能的小;（4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态；(5）发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员.2。

2转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。

有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节,如图2-1。

采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软,则会影响转向系的刚度。

8*4双前轴转向系统设计校核第一部分8*4自卸汽车的双转向系统校核根据《4048D/QX3340自卸汽车底盘（欧四）设计任务书》及客户的要求，伊朗4048D欧四自卸汽车底盘为双转向前桥，转向系统采用循环球液压助力转向系统，第二转向前桥采用液压缸助力，一、二桥轴距为1950mm。

转向桥初步采用陕西汉德车桥生产的曼系列7.5吨盘式制动前轴，具体参数见表1；转向垂臂初步选用中国重汽豪沃A7双转向系统，具体尺寸见图1；转向器采用ZF公司生产的图号为8098.957.111的转向器，转向油泵采用ZF公司生产的图号为7077.955.636的叶片泵；转向油罐采用株洲湘火炬生产的产品。

表1 曼系列7.5吨盘式制动前桥图1重汽豪沃A7双转向系统布置图一、对一、二桥转向运动干涉进行校核根据转向系统的布置，用作图法分别作出转向节臂球销中心A点绕摆动中心O’和转向垂臂下端球销中心的运动轨迹圆弧JJ’、KK’，测量在板簧动、静挠度范围内的最大误差值，从以上结果可以看出一、二桥的转向节臂轨迹误差都在10mm以内，符合要求。

二、分别计算出一、二桥的内外转角关系1、根据作图可得出两主销中心线延长线到地面交点之间的距离K=1879.52、校核梯形臂的长度根据经验，梯形臂长度m一般取（0.11~0.15）K故m=（0.11~0.15）*K=（0.11~0.15）*1879.5=206.75~281.93m=255.7是符合要求的3、初步选择梯形底角θ0根据式tgθ0=(4*L)/(3*K),可以得出一桥梯形底角θ0为77.5°，二桥梯形底角为72.3°根据计算出的梯形底角与实际车桥的梯形底角有较大的差异，建议采用作图法或计算的方法进行校核。

4、校核梯形底角a、用作图法作出第一桥梯形底角为77°时，内外转角关系图2b、用作图法作出第二桥梯形底角为72°时，内外转角关系图3c、根据第一、二桥内外转角的关系分别作出一、二桥转向梯形的实际特性曲线图4由以上曲线可以看出：转向梯形的实际特性曲线在0~30°范围内比较接近理论转向梯形特性曲线。

《道路勘测设计》期末考试答卷及详解一．填空题：21分1.高速公路为全封闭、全立交并全部控制出入的干线公路，高速公路分为四车道、六车道和八车道三种。

2.城市道路网的结构形式可归纳为方格网式、放射式、自由式和混合式四种基本类型。

3.我国现行的《公路工程标准》将设计车辆分为小客车、载重车、鞍式车三类。

4.道路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线组成，称之为“平面线形三要素”。

5.越岭线的展线方式主要有自然展线、回头展线和螺旋展线三种。

6.道路建筑限界由净空和净高两部分组成。

二、名词解释：16分1．S型曲线:相邻两反向曲线通过缓和曲线直接相连的线形2．城市道路：在城市范围内，主要供车辆和行人通行的具有一定的技术条件和设施的道路3．回旋参数：、回旋线中表征回旋线缓急程度的一个参数4．计价土石方：所有的挖方和借方之和5．行车视距：为了保证行车安全，驾驶员应能看到前方一定距离的公路以及公路上的障碍物或迎面来车，以便及时刹车或绕过，汽车在这段时间里沿公路路面行驶的必要的安全距离。

6．缓和坡段：当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3%的坡段，称为缓和坡段。

缓和坡段的纵坡应不大于3％，坡长应满足最小坡长的规定。

7．通行能力：道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。

8．冲突点：来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点三、判断题：12分1.路线转角的大小反应了路线的舒顺程度，转角越大越有利于行车。

（×）2.高速公路与一级公路所要求的行车视距要长，应不小于停车视距的两倍。

（×）3.路拱对排水有利，但对行车不利。

（√）4.对于半径大于250m的圆曲线，可以不设加宽。

（√）5.超高的过渡可在缓和曲线全长可某一区段内进行。

（√）6.在路基土石方调配中，所有挖方均应计价。

（√）7.在计算横断面图中填挖面积时，填与挖应分别计算，而不能抵消。

客车转向系统的设计一、引言随着社会的发展，客车在人们的生产生活中扮演着越来越重要的角色。

而客车转向系统作为客车的关键部件之一，对于客车的操控性能和安全性具有至关重要的影响。

因此，设计一个高效可靠的客车转向系统至关重要。

本文将从客车转向系统的基本原理、设计要求以及辅助系统等方面展开论述，旨在为客车转向系统的设计提供参考。

二、客车转向系统的基本原理客车转向系统主要由转向盘、转向机构和转向杆等组成。

转向盘通过转向机构将驾驶员的指令转化为对车辆前轮的转动。

转向杆则起到连接转向盘和转向机构的作用。

转向机构通常由齿轮、连杆和齿轮机构等组成，通过转向盘的转动使得前轮实现左右转动。

三、客车转向系统的设计要求1.操控性能要求：客车转向系统设计首先要满足操控性能要求，包括转向灵敏度、转向精度和转向稳定性等要求。

转向灵敏度指的是转向系统对于驾驶员操作的反应速度，该要求直接影响到驾驶员的操作体验。

转向精度是指车辆按照驾驶员的指令实现精确转向的能力，该要求直接关系到驾驶员对车辆的掌控能力。

转向稳定性是指车辆在转向过程中的稳定性，该要求直接关系到车辆的行驶安全性。

2.安全性要求：客车转向系统设计还要满足安全性要求，主要包括系统的可靠性和稳定性。

系统的可靠性是指转向系统在长期使用过程中可以正常运行且不出现故障的能力。

稳定性则是指转向系统在各种路况下都能够确保车辆的稳定行驶，避免由转向系统引起的交通事故。

3.节能环保要求：四、客车转向系统的辅助系统1.转向助力系统：转向助力系统是指为了减小驾驶员的操作力度和增加转向系统的灵敏度而设计的辅助装置。

常见的转向助力系统有液压助力转向系统和电动助力转向系统等。

液压助力转向系统通过液压装置提供助力，电动助力转向系统则通过电机提供助力。

这些转向助力系统能够在车速较低时提供更大的助力，使得车辆更容易转向，提高了驾驶的操控性能。

2.转向稳定控制系统：转向稳定控制系统是指通过感知车辆的转向状态和路况等信息，根据设定的控制算法对转向系统进行实时控制，以提高车辆的转向稳定性。

汽车转向机构设计方案1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。

机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。

2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。

3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。

机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。

1.2课程设计容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。

每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。

在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。

要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。

1)机械原理课程设计步骤（1）机构运动方案设计。

即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。

根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。

任务一转向系统的认识任务目标：1.转向系的功用及组成学习目标：1.掌握转向系的功用及组成1.转向系统的作用；当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销主轴线转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。

在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。

此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车回复原来的行驶方向。

这种由驾驶员操纵，转向轮偏转和回位的一整套用来改变汽车行驶方向的专设机构，称为汽车的转向系。

汽车转向系统的功用是保证汽车按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。

2.转向系统的类型汽车转向系统按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。

机械转向系以驾驶员的体力作为转向动力源。

动力转向系是除了驾驶员的体力外，还以发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向系统，分为液压式、气压式和电动式的动力转向系统。

3.转向系统的基本组成1）机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。

机械转向系主要由转向操纵机构、机械转向器和转向传动结构三大部分组成。

机械转向系统示意图2）动力转向（1）液压式动力转向系液压式动力转向系，是在机械式转向系的基础上，增加了转向控制阀、转向油泵、转向动力缸等一套液压助力装置。

当汽车转向时，由发动机驱动的油泵产生高压油，高压油在控制阀的作用下，进入动力缸推动转向轮偏转，这时作用在转向盘的作用力就很小，从而减轻了驾驶员的劳动强度。

液压式动力转向系操纵轻便，灵活省力，维护简单。

目前，广泛应用于高速轿车和重型货车上。

液压式动力转向系统结构图（2）电动式动力转向系电动式动力转向系由电控单元、电机、减速机构、转向齿轮机和转矩传感器等组成。

当汽车转向时，电控单元根据传感器检测的转向力矩及转向速度等参数，计算出最佳作用力后，使电机工作，推动转向，减轻驾驶员的劳动强度。

但电能动力不如液压动力大，目前只用于前轴负荷较小的轿车上。

赛车转向系统的设计方案李宏曰转向系统的主要任务是：1.设计合适的断开点以使悬架跳动对转向的影响尽可能小。

2. 设计合适的转向梯形以使内外转角尽可能符合理论阿克曼曲线。

设计过程如下：1. 确定转向机的布置形式前置，下置，断开式梯形前置。

2. 转向系角传动比的确定由最小转弯半径确定了最大外轮转角，根据最大外轮转角与方向盘转角的关系初步确定转向系角传动比为4:1，转向系角传动比为转向器传动比与转向机构传动比的乘积，转向传动机构角传动比，除用iw ' =d 3 p/d 3 k表示以外，还可以近似地用转向节臂臂长L2与摇臂臂长LI之比来表示，即iw ' =d 3 p/d3 ki疋L2 / LI o现代汽车结构中，L2与L1的比值大约在0. 85〜1. 1之间，取比值为1,则转向器角传动比为4: 1.3. 由转向器角传动比初步确定转向节臂L1的值。

齿轮齿条装置把方向盘的转动转换成横拉杆内球头的直线运动。

计算传动比时需用到齿条的c-factor和转向节臂长度（外球头到主销轴的距离）。

C-factor=齿条行程（in.）/小齿轮转过360°一般的齿条有"1-7/8-in ch齿条”或者"2-i nch齿条” ；c-factor这个尺寸是方向盘转一圈的齿条行程。

一旦齿条的c-factor知道，转向传动比可近似用下式计算：i=arcsi n（c-factor/L）/360L—转向节臂长度本式中长度单位为英寸，角度单位为度。

系统中的压力角越小这个近似值越接近，也就是说在俯视图中横拉杆几乎要与转向节臂垂直。

如果角度比较大的话，那拉杆的布置也会影响传动比。

C-factor 取70, i 为4，计算得L 为76.67mm。

4. 确定断开点的位置（得到转向机的长度和布置高度）在车辆行驶过程中由于道路的不平会引起车轮的上下跳动，与车轮相连接的转向节及转向节臂铰链点N将随车轮上下运动（如图1）,其运动规律有上下A臂和转向节臂的运动所确定，同时，N点还通过转向横拉杆，桡骨顶点F摆动，因此当N点上下运动时，其运动轨迹上的点至F的距离不能保持恒定时车轮将发生偏转，摆震，影响车辆的操纵稳定性，同时也加大轮胎磨损，使转向传动系统受到冲击。

转向系统设计计算书1、前言在转向系的设计中，为保证整车具有较高的机动性，降低地板高度，转向器采用左立右输出的布置方式，转向梯形为整体式梯形结构设计，转向系由方向盘、转向管柱、整体式动力转向器、转向垂臂、转向前直拉杆、转向中间摇臂总成和转向后直拉杆组成，转向后直拉杆带动前桥的转向节臂使前轮左右转动实现车辆的转向。

该车的转向系统设计与传统商用车转向系设计方法基本一致，主要考虑的是商用车低速行驶时，发动机不直接驱动车辆，发动机的转速较低，所以要求转向助力泵在低速时能提供较大的压力及流量。

2、选型说明某8米商用车前轴最大载荷3000Kg, 按照GB7258-2017标准要求，前轴载荷超过4000Kg,应采用动力转向。

2.1 转向器的选型此车型选用BC8657整体式循环球动力转向器，此转向器具有结构紧凑、重量轻、输出扭矩大，回正性能良好等特点，转向器输出扭矩4043N.m,传动比18.85：1，满足某8米商用车的使用要求，因此我们选择了BC8657型号的转向器，主要性能参数见表１表１转向器主要性能指标2.2转向油泵的选型根据动力转向器的性能参数，选择合适流量和工作压力的转向油泵，确定参数如下：序号项目公路客车1 最大压力13.7MPa2 控制流量13L/min3 公称排量14ml/r3.转向梯形的计算分析为保证汽车转向行驶时，内外转向轮均能绕同一瞬时转向中心在不同半径的圆周上作无滑动的纯滚动，转向梯形的实际转角应尽量接近理轮上的内、外转向轮的理想转角关系为：cotθ０－cotθ1='ML式中：θ０——外转向轮转角；θ１——内转向轮转角；M’——两主销中心线与地面的交点间的距离；L ——轴距。

注：转向梯形设计中主销中心距的说明：是过与转向节臂相连的拉杆（横拉杆或双拉杆）球销中心点作与主销中心线垂直的平面，该平面与主销中心线的交点，两主销中心线上这样两个交点之间的距离。

3.1 已知参数主销中心点距离 M=1593 mm前轮距 B1=1893 mm滚动半径 r1=383.5mm 图1主销内倾角 8°前轮外倾角 1°3.2 计算参数3.2.1 两主销中心线的延长线与地面交点之间的距离M’M’=M+2tg8°(92·sin1°+rcos1°)=1593+2tg8°(92·sin1°+384·cos1°)=1701 mm3.2.2 梯形设计中主销中心距M ” 如图2M ”=M+2tg8°8cos8abtg ⎛⎫-⎪⎝⎭=1593+2 tg8°106.3588cos8tg ⎛⎫-⎪⎝⎭=1629mm 设转向梯形臂长为mm=22b c +=2258170+=179.6mm 设转向梯形底角为ee=arctg c b =arctg 17058=71°10′图23.3 最小转弯直径的计算如图3所示，已知参数：轴距L=4600mm ， 整车宽度B=2280mm ， 前悬h=950mm ， 主销中心延长线与地面交点之间 距离 M ’=1793mm主销与前轮中心的距离f=150mm ， 以外轮印记中心线的轨迹测量转弯直径时：2R min =maxsin Lb +f图3以汽车前端最外侧处测量转弯直径时：2R ’min ()22max '2L B M L h tgb ⎛⎫-+++ ⎪⎝⎭此时汽车的通道宽度： T=min max ''2L B M R tgb +⎛⎫-+ ⎪⎝⎭根据标准GB7258-2017的要求，2R ’min ≤24m ，T ≤7.2m 。

转向系统设计说明书设计原则：通过对所开发车型与已开发同类车型（或标杆车）的比较及所开发车型的前桥负荷,初步确定转向器总成的结构和相关参数。

故在选取时应遵循以下原则；1、转向器结构选型原则：1）、根据整车布置尺寸，确定转向器结构尺寸。

2）、根据使用和成本状况，确定是否使用通气螺塞。

2、转向器参数选型原则：1）、根据转向盘布置形式，确定是左置转向器或右置转向器。

2）、根据前桥负荷，选定转向器输出扭矩及输入轴花键。

3）、根据车型的最小转弯半径确定转向摇臂输出摆角能否满足使用要求。

4）、根据产品信函（或项目描述书）所描述的整车的使用情况，确定转向传动比是否采用变传动比形式。

5）、根据产品信函（或项目描述书）所描述的整车的使用情况，确定传动间隙特性。

3、转向摇臂选型原则：1）、根据标杆车进行类比。

2）、根据车型的最小转弯半径确定转向摇臂在转向器上的中间位置。

3）、根据车型总布置，确定转向摇臂的偏距和长度。

4、转向传动轴及管柱的选型原则：1）、根据标杆车进行类比。

2）、根据点火开关和组合开关确定转向传动轴及管柱的形式。

3）、根据整车需要或成本考虑确定是否采用双万向节结构，转向盘可调结构或缓冲吸能结构。

5、转向盘选型原则：1）、根据标杆车进行类比。

2）、根据总布置确定转向盘直径。

3）、根据整车需要或成本考虑，是否采用防伤转向盘。

一、转向机部分一．设计目标1.满足日本转向器样件的安装尺寸。

2.在结构上我们参考样件和恒隆公司现有的成熟产品的结构，确定为分体式结构。

3.产品性能达到或超过同类产品标准。

二．方案说明2.1扭杆与齿轮轴采用花键联结方式，其优点：a. 此结构利用花键过盈联结，省去了打销过程，简化了工艺。

b. 增大了密封空间。

2.2 齿条的支承型式齿条的一端通过常规的齿条支承座来支承，齿条支承座垫的材料选取的是含油聚甲醛，齿条的另一端通过缸端限位套总成来支承，在缸端限位套总成内含有聚甲醛材料的衬套，其主要优点是磨擦系数小，耐磨性好。

中型客车底盘总布置设计摘要客车底盘的总布置设计在客车设计中具有重要作用。

本文对中型客车底盘各主要部件进行选择及布置设计并对相应的参数进行了选取和计算，在此基础上完成底盘总体布置设计。

设计过程中，在给定客车类型、部分参数及驱动形式的情况下，对中型客车底盘进行选件布置；依据所确定的轴数、驱动形式、发动机的功率及汽车底盘布置形式，并考虑到商用车的舒适性及其对商用车的基本性能的要求来进行了汽车主要尺寸参数和性能参数的选取和计算，在此基础上选取并确定了底盘各部件的动力总成、制动系及转向系等。

最后参考了同类车型的底盘总布置方案来对所设计的中型客车进行底盘总布置，并绘制了底盘的总布置图。

本文在底盘的设计过程中，为了保证汽车驾驶的舒适性和安全性，对转向系的运动干涉问题进行了校核。

在分析过程中采用了图解法，对转向系在向左、向右时的不同情况进行校核，并测试其合理性，最后的分析结果表明，所设计的转向机构匹配合理，切合实际。

关键词：客车；底盘；总布置；客车设计AbstractThe total passenger car chassis layout design of the bus plays an important role. In this paper, medium-sized passenger car chassis of the main components to choose the design and layout and the corresponding parameters are selected and calculated, on the basis of the completion of the overall layout design of the chassis. The design process, the passenger in a given type, someform of driver parameters and circumstances, to carry out medium-sized passenger car chassis layout options; based on the axis defined by the number of forms-driven, engine power and chassis layout of the form, taking into account the commercial vehicles and the comfort of the basic performance of the commercial requirements of the main dimensions of the vehicle parameters and performance parameters of the selected and calculated, on this basis to select and identify the various parts of the chassis powertrain, brake system and such as steering. Finally, with reference to the same general layout chassis model program to medium-sized passenger cars designed to carry out general layout chassis and a total mapping of the chassis layout.On the course of the design of the chassis, in order to make sure the comfort and the safety of the automobilism, we check the interference movement of the steering system. On the course that we use the graphical method, check the different case when the steering system turn left or right. The analysis results indicate that all the design of the steering system are matching with reason and practicableness.Key words：Bus；Chassis；Layout；Bus Design目录第1章绪论 (1)1.1 中型客车底盘概述 (1)1.1.1 中型客车底盘的发展现状 (1)1.1.2 中型客车底盘设计要求 (1)1.2 本论文研究的内容 (2)第2章主要参数及各部件的确定 (4)2.1 底盘总体设计的特点和要求 (4) 2.2 汽车形式的选择 (4)2.3 中型客车主要参数的选择 (5)2.3.1 主要尺寸参数的确定 (5)2.3.2 主要质量参数的确定 (6)2.3.3 主要性能参数的确定 (7)2.4 发动机的选择 (11)2.4.1 发动机形式的选择 (11)2.4.2 发动机主要性能指标的选择 (11) 2.4.3 发动机的悬置 (12)2.5 传动系统 (13)2.5.1 驱动桥形式的选择 (13)2.5.2 离合器的选择 (13)2.5.3 变速器的选择 (15)2.5.4 传动轴的选择 (16)2.6 行驶系统 (16)2.6.1 车架的形式 (17)2.6.2 悬架的计算及形式的确定 (17) 2.6.3 轮胎的选择 (19)2.6.4 后桥的选择 (19)2.7 转向系统 (20)2.7.1 前轴 (21)2.7.2 转向器的选择 (21)2.7.3 转向助力装置 (21)2.8 制动系统 (22)2.8.1 行车制动 (23)2.8.2 驻车制动 (24)2.8.3 辅助制动 (24)第3章总体布置 (25)3.1 整车布置的基准线 (25)3.2 发动机的布置 (26)3.3 传动系的布置 (26)3.4 转向装置的布置 (27)3.5 悬架的布置 (28)3.6 制动系的布置 (29)3.7 踏板的布置 (30)3.8 车架总成的布置 (30)3.9 油箱和蓄电池的布置 (31)第4章运动校核 (32)4.1 原理与计算 (32)4.2 作图方法 (32)第5章平顺性分析与悬架匹配分析 (34) 5.1 客车平顺性概述 (34)5.2 客车等效振动分析 (34)5.3 客车车身加速度的幅频特性 (36) 5.4 悬架弹簧动挠度的幅频特性 (37) 5.5 相对动载的幅频特性 (38)第6章结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录Ⅰ (43)附录Ⅱ (47)第1章绪论1.1中型客车底盘概述客车底盘技术是整车技术的关键，它直接影响客车的动力性、经济性、安全性、舒适性、环保性等性能，换句话来说，底盘技术的好与坏影响着用户对客车的评价，也决定了客车的质量。