东风轻型货车转向系统设计(DOC)

轻型载货汽车电动助力转向系统的优化方案研究随着人们对环保和节能的要求越来越高，电动助力转向系统作为轻型载货汽车的重要部件备受关注。

本文将重点探讨轻型载货汽车电动助力转向系统的优化方案研究，包括系统结构优化、节能降耗和动力提升三个方面。

一、系统结构优化1. 车速感知器的应用轻型载货汽车电动助力转向系统通常采用伺服电动助力转向技术，传统的系统结构中，转向电机的转向力矩大小是固定的，无法根据车速变化而自适应调整。

为此，我们可以增加车速感知器，通过实时监测车速变化，调整转向电机的转向力矩大小，使转向更加轻松灵活。

2. 前轮转向角度传感器的应用前轮转向角度传感器是轻型载货汽车电动助力转向系统的关键组成部分，可以实时监测前轮转向角度，并将此信息传输给转向控制器。

转向控制器据此计算出需要输出的转向力矩大小。

通过合理地设计前轮转向角度传感器的位置和灵敏度，可以提高转向系统的响应速度和稳定性，从而提高驾驶员的驾驶体验和安全性。

二、节能降耗1. 电源管理系统的应用轻型载货汽车电动助力转向系统通常需要大量的电能供应，因此如何提高能源利用率是优化电动助力转向系统的重要方面。

电源管理系统可以根据实时需求智能化地控制电源的输出，调整转向电机的转向力矩输出，实现节能降耗的目的。

2. 能量回收技术的应用在转向操作过程中，转向电机会产生大量的惯性能量，这些能量通常都会被浪费掉。

我们可以采用能量回收技术，通过将转向电机所产生的惯性能量转换成电能储存在电池中，从而实现对能源的再生利用。

三、动力提升1. 变矩器的应用变矩器是一种能够调节输出转矩大小的装置，可以根据驾驶员的转向需求智能调整电动助力转向系统的输出功率，从而提高车辆的动力性和驾驶体验。

2. 负载力学控制技术的应用负载力学控制技术是一种将车辆动力系统和转向系统进行耦合的控制技术，可以实现对车辆的动力分配和车轮负载的控制。

通过合理地设计负载力学控制系统，可以提高车辆的行驶稳定性和操控性。

毕业设计（论文）设计(论文)题目：货车转向系设计学生姓名：王强指导教师：诸鑫瑞二级学院：机电工程学院专业：车辆工程班级： M12车辆工程学号： ********** 提交日期：2014年05月8日答辩日期：2014年05月14日目录摘要.......................................................... I II ABSTRACT ........................................................ I V 1 前言.. (1)1.1转向系的作用 (1)1.2转向系研究的意义与发展趋势 (1)2 汽车转向系统总述 (2)2.1转向系的组成及各组成部件的功用 (2)2.1.1转向器 (2)2.1.2 转向操纵机构 (2)2.1.3 转向传动机构 (3)2.2转向器的分类 (3)2.2.1 齿轮齿条转向器 (3)2.2.2 循环球式转向器 (5)2.2.3 蜗杆曲柄指销式转向器 (5)2.3转向系统设计要求 (6)2.3.1设计要求 (6)3 转向系主要性能参数 (7)3.1转向器的效率 (7)3.1.1 转向器的正效率 (7)3.1.2 转向器的逆效率 (8)3.2传动比的变化特性 (8)3.2.1转向系传动比 (8)3.2.2力传动比与转向系角传动比的关系 (9)3.2.3转向系的角传动比 (10)3.2.4转向器角传动比及其变化规律 (10)3.3转向器传动副的传动间隙 (10)4轻型货车转向器设计 (12)4.1转向器的方案分析 (12)4.1.1齿轮齿条式转向器 (12)4.1.2其他转向器 (14)4.1.3齿轮齿条式转向器工作原理及布置、结构形式的选择 (14)4.2转向器设计与计算 (15)4.2.1初选设计数据 (15)4.2.2 转向轮侧偏角计算 (16)4.2.3转向器参数选取 (16)4.2.4选择齿轮齿条材料 (16)4.2.5强度校核 (17)4.2.6齿轮齿条的基本参数如下表所示: (18)5转向梯形机构 (20)5.1转向梯形结构方案分析 (20)5.1.1整体式转向梯形 (20)5.1.2断开式转向梯形 (20)5.2转向梯形优化设计 (22)6 三维建模 (25)6.1P RO/E介绍及主要特性 (25)6.2三维零件图及组装图 (26)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)货车转向系设计摘要转向系是汽车的重要组成之一,汽车转向系的功用是能够保证汽车能够按照驾驶员的意志而进行转向行驶，对安全性要求很高。

轻型载货汽车电动助力转向系统的设计原则与方法轻型载货汽车作为商用车辆的重要组成部分，其操控性和安全性一直是制造商关注的焦点。

电动助力转向系统作为其中一项关键技术，对于提升轻型载货汽车的操控性和驾驶安全性具有重要意义。

本文将讨论轻型载货汽车电动助力转向系统的设计原则与方法。

一、设计原则1.1 安全性原则在设计轻型载货汽车电动助力转向系统时，安全性是首要考虑的原则。

系统应具备良好的稳定性和可靠性，能够在各种道路和气候条件下正常工作。

此外，系统还应具备自动监测和报警功能，及时发现故障并采取相应的应对措施。

1.2 操控性原则良好的操控性是轻型载货汽车的重要特点之一。

电动助力转向系统应该能够提供准确而敏感的转向反馈，使驾驶员能够清晰地感知车辆的操纵状态。

同时，系统应提供适当的转向力量，给予驾驶员足够的操纵空间和反馈信息，确保驾驶操作的准确性和舒适性。

1.3 能效性原则能效性是现代汽车设计的重要考虑因素之一。

电动助力转向系统在设计中应注重能源利用效率的提高，减少能量损耗，并通过优化设计和控制算法，实现能量回收和再利用，从而减少能源消耗和对环境的影响。

二、设计方法2.1 动力系统设计电动助力转向系统的动力系统设计是整个系统设计的核心。

设计时需考虑最大转向力矩和转向响应时间的要求。

根据车辆的使用场景和负载情况，选择合适的驱动电机类型和功率，并合理布置驱动电机的位置和传动装置，以实现较高的转向精度和效率。

2.2 控制系统设计控制系统设计是保证电动助力转向系统正常运行的关键。

通过传感器采集车辆状态和驾驶员操纵信号，并利用合适的控制算法进行信号分析和处理，实现对转向助力的调节和控制。

同时，控制系统还应具备自检和故障诊断功能，及时发现并解决潜在的问题，确保系统的可靠性和安全性。

2.3 助力系统设计助力系统设计是电动助力转向系统中起到实际辅助转向作用的部分。

设计时需结合车辆的设计参数和动力系统的输出能力，选择合适的助力装置，并通过优化设计和控制方法，实现对转向助力力量的准确控制和传递。

东风商用车转向系统设计案例1 规范本规范介绍了转向系统的设计计算、匹配、以及动力转向管路的布置本规范适用于天龙系列车型转向系统的设计2. 引用标准：本规范主要是在满足下列标准的规定（或强制）范围之内对转向系统设计和整车布置。

GB 17675-1999 汽车转向系基本要求防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定GB11557-1998机动车运行安全技术条件GB 7258-1997载重汽车轮胎GB 9744-1997载重汽车轮胎强度试验方法GB/T 6327-1996《汽车标准汇编》第五卷转向车轮3. 概述：在设计转向系统时，应首先考虑满足零部件的系列化、通用化和零件设计的标准化。

先从《产品开发项目设计定义书》上猎取新车型在设计转向系统所必须的信息。

然后布置转向传动装置，动力转向器、垂臂、拉杆系统。

再进行拉杆系统的上/下跳动校核、与轮胎的位置干涉校核，以及与悬架系统的位置干涉、运动干涉校核。

最小转弯半径的估算，方向盘圈数的计算。

最后进行动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐的计算与匹配，以满足整车与法规的要求；确定了动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐匹配之后，再完成转向管路的连接走向。

4 车辆类型：以EQ3386 8 X4为例，6 X4或4 X2类似5 杆系的布置：根据《产品开发项目设计定义书》上所要求的、车辆类型、车驾宽、高、轴距、空/满载整车重心高坐标、轮距、前/后桥满载轴荷、最小转弯直径、最高车速、发动机怠速、最高转速，空压机接口尺寸，轮胎规格等，确定前桥的吨位级别、轮胎气压、花纹等。

考虑梯形机构与第一轴、第二轴、第三轴、第四轴之间的轴距匹配及各轴轮胎磨损必需均匀的原则，确定第一前桥、第二前桥内外轮转角、第一垂臂初始角、摆角与长度、中间垂臂的长度、初始角、摆角，确定上节臂的坐标、长度等确定的参数如下第一、二轴选择7 吨级规格轮胎型号：12.00-20 、轮胎气压0.74Mpa 、花纹第一轴外轮转角35 °；内轮转角44°第二轴外轮转角29 °；内轮转角34°第一轴上节臂参数上节臂球销坐标上节臂有效长度垂臂参数垂臂长度315mm ，中间球销长度187mm （接中间拉杆），初始角向后2°第二轴上节臂参数上节臂球销坐标上节臂有效长度中间垂臂参数中间垂臂长度330 mm （接第二直拉杆），中间球销长度230mm （接中间拉杆），中间球销长度269.5mm （接助力油缸活塞），初始角向后6°上述主要参数确定后，便可布置转向机支架、第一直拉杆、第二直拉杆、中间拉杆。

本科学生毕业设计轻型货车液压转向器设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程BW07-3学生姓名：王伟指导教师：田芳职称：实验师黑龙江工程学院二○一一年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeThe Design for Vans Hydraulic SteeringGearCandidate：wangweiSpecialty：Construction MachineryClass: BW07-3Supervisor：TianfangHeilongjiang Institute of Technology2011-06·Harbin摘要本设计是一款轻型货车的转向器。

通过有关资料对转向器的分类,结构性能，工作原理，发展方向做一系列的调查了解，决定本设计的转向器，主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定，并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。

设计的主要内容包括总体设计方案的确定、主要性能参数的确定、齿轮齿条转向器的尺寸计算和齿轮齿条的几何传动关系计算，对齿轮齿条进行了设计计算并进行了校核，其中着重对主动小齿轮的齿根弯曲强度进行了校核。

最后查阅有关资料对其进行动力辅助液压装置的相关设计，主要对液压动力缸直径的计算，分配阀和反作用阀有关参数的确定，油罐容积和油泵排量的设计等，根据计算利用AutoCAD画出装配图和零件图。

关键词：轻型货车；转向器；齿轮齿条；转向助力；转向系统。

AbstractThis design is a light wagon steering gear. Through the relevant material to the classification of steering gear, structure performance, principle of work, doing a series of development direction, decided to investigate the design of steering gear, mainly based on the type, front axle load, use conditions to decide, and should consider its efficiency characteristics, Angle changes to use characteristics of transmission ratio of the conditions of the adaptability and other properties, life the products, manufacturing process, etc.Design of the main content including overall design scheme, the main property parameter determination of the determination of the size of the steering gear, gear rack calculation and super-modulus gear geometry calculation of gear transmission relations, the designing calculation rack and checks, which focuses on the initiative of the small gear tooth root bending strength check. Finally consult relevant material to the auxiliary power of hydraulic equipment related design, mainly to the hydraulic power cylinder the diameter of the calculation, and adverse effect on distributing valve valve of parameters, volume and oil pump oil tank displacement of design, according to the calculated using AutoCAD draw assembly drawings and drawing.Keywords: Vans, Redirector; Rack-and pinion; Steering system.目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1研究的目的意义 (1)1.2转向器的发展现状 (1)1.3 确定设计方案 (5)1.4 本章小结 (7)第2章主要性能参数的确定 (9)2.1确定转向盘直径 (9)2.2计算转向系效率 (9)2.3计算转向系传动比 (11)2.4 本章小结 (12)第3章转向器机械部分的设计计算 (13)3.1 齿轮齿条尺寸结构的设计 (13)3.2齿轮齿条几何传动的关系 (14)3.3齿轮强度的校核 (16)3.4 本章小结 (26)第4章转向器液压动力辅助系统设计 (27)4.1液压动力缸直径设计 (27)4.2分配阀有关参数确定 (28)4.3反作用阀和回位弹簧参数确定 (29)4.4油罐容积和油泵排量设计 (30)4.5结论 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A (34)附录B (36)第1章绪论1.1研究的目的和意义汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。

轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与测试方法电动助力转向系统在汽车行业中被广泛运用。

本文将介绍轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与测试方法。

1、电动助力转向系统的构造电动助力转向系统由三部分组成：电机、转向机构及控制单元。

其中电机主要提供转矩，将能量转化为力矩，驱动转向机构转动。

控制单元控制电机的运转，实现转向机构的动作。

2、电动助力转向系统的优点相对于传统的液压助力转向系统，电动助力转向系统有以下优点：（1）体积小，结构简单，方便安装；（2）工作时几乎没有噪音；（3）电机无液压泵，减少能量损失；（4）能保持恒定的转向力，用能更加高效。

3、系统设计（1）选择合适的电机：最大转矩应与车辆质量和使用环境相匹配；（2）选择合适的转向机构：应具备高强度及承载能力；（3）设计控制单元：根据实际需求，选择合适的硬件及编程方式来控制电机的输出；同时，应添加保护机制，在出现异常情况下自动切断电源。

4、系统测试在完成系统设计后，进行测试，包括以下方面：（1）电机转矩测试：测算出电机输出的最大力矩；（2）转向机构测试：测试其强度及承载能力；（3）控制单元测试：测试编程是否正确，保护机制是否有效；（4）实际道路测试：测试转向系统在不同路况下的表现及响应速度。

5、后续改进（1）传感器数量增加：通过添加传感器采集更多行车状态信息，可以提高控制单元对转向系统的控制水平。

（2）更换电机：更换更高性能的电机，使得转向系统响应更加迅速高效。

总结：电动助力转向系统在轻型载货汽车中有诸多优点，经过仔细的设计和测试，可以提高操作效率及驾驶舒适感。

随着科技的进步，该系统还有望持续改进和完善，为汽车行业提供更加高效且可靠的解决方案。

目录微型货车转向器的设计 ------------------------------------ - 2 - 1.引言-------------------------------------------------- - 4 -第一章汽车转向系统总述 ---------------------------------- - 6 -1.1转向系统的结构简介 ----------------------------------------- - 6 -1.2转向系的主要性能参数 --------------------------------------- - 6 -1.2.1转向系的效率 ------------------------------------------------------------------------------ - 6 -1.2.2转动比变化特性--------------------------------------------------------------------------- - 8 -1.3转向盘自由行程 --------------------------------------------- - 6 -1.3.1对转向盘自由行程的认识 ------------------------------------------------------------- - 8 -1.3.2转向盘自由行程过大的原因---------------------------------------------------------- - 8 -1.3.3转向盘的总圈数------------------------------------------------------------------------- - 10 -第二章齿轮齿条转向器设计方案的选择---------------------- - 12 -2.1转向器的设计要求 ------------------------------------------ - 12 -2.2转向器设计的方案分析 -------------------------------------- - 13 -2.3齿条形状的选取 -------------------------------------------- - 15 - 第三章齿轮齿条转向器的设计------------------------------ - 18 -3.1转向器参数选取---------------------------------------------- - 18 -3.1.1转向轮侧偏角计算-------------------------------------- - 19 -3.1.2转向节原地转向阻力矩：-------------------------------- - 19 -3.1.3作用在方向盘上的手力：-------------------------------- - 19 -3.2 齿轮齿条几何尺寸的确定------------------------------------ - 21 -3.2.1齿轮的设计-------------------------------------------- - 21 -3.2.2齿条的设计-------------------------------------------- - 22 -3.2.3 齿轮齿条传动受力分析---------------------------------- - 23 -3.2.4 齿轮齿条强度校核-------------------------------------- - 23 -3.3齿轮轴的结构设计及校核 ------------------------------------ - 25 - 第四章间隙调整弹簧的设计计算---------------------------- - 27 - 第五章齿轮轴轴承的校核 --------------------------------- - 30 - 设计工作总结------------------------------------------- - 31 - 致谢--------------------------------------------------- - 31 - 参考文献----------------------------------------------- - 32 -微型货车转向器的设计【摘要】本课题的题目是微型货车转向器的设计，以齿轮齿条式转向器的设计为中心，一是微型货车转向器的总述；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转动比和强度要求；四是齿轮齿条的疲劳强度校核、齿根弯曲疲劳强度校核。

轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与制造工艺随着社会经济的发展，物流行业的发展也迅速壮大，货物的运输需求也随之增加，而轻型载货汽车成为了物流行业中最受欢迎的运输工具之一。

但是，在长时间行驶中，驾驶员需要将方向盘频繁旋转，对于驾驶员而言，这是一项十分繁琐且疲惫的行为。

因此，为了提高驾驶员的驾驶体验，减轻驾驶员的操作负担，轻型载货汽车电动助力转向系统得以应运而生。

本文将从设计、制造两方面详细介绍轻型载货汽车电动助力转向系统的相关内容。

一、设计1.转向系统概述轻型载货汽车电动助力转向系统，主要由电机、减速器、齿轮、定位撑杆、液压助力缸等部分组成。

其中，电机作为核心部件，将电能转化为机械能，以便于驱动轮胎。

减速器和齿轮是减小电机转速，提高扭矩的关键部件。

定位撑杆的作用是支撑助力缸。

液压助力缸则是将转向的力传输到车轮上。

2.主要设计参数在设计轻型载货汽车电动助力转向系统之前，需要考虑以下参数：电机参数：包括电机类型、功率和转速等；减速器和齿轮参数：包括减速比、齿轮模数和齿数等；定位撑杆参数：包括长度和材料等；液压助力缸参数：包括有效面积和力矩等。

通过这些参数的计算和匹配，可以确保电动助力转向系统在实际运行中的稳定性和效率。

3.系统工作原理轻型载货汽车电动助力转向系统的工作原理如下：1）驾驶员操作方向盘；2）方向盘转动后，通过定位撑杆将力量传输到液压助力缸；3）液压助力缸将力量传输到齿轮和轮胎上；4）齿轮将电能转换为机械能，驱动轮胎运动。

设计时需要考虑这些因素，以便确保系统的流程和有效性。

二、制造1.生产流程制造轻型载货汽车电动助力转向系统的流程如下：1）选型并采购电机、减速器和齿轮等核心零件；2）通过加工中心机床完成机械工艺加工；3）装配液压助力缸，采用焊接技术进行连接；4）进行液压漏水试验，确保系统的耐用性和完整性。

2.零件加工在制造轻型载货汽车电动助力转向系统时，需要进行以下主要零件加工：1）电机轴芯加工，以便确保机件装配的精度；2）减速器轴芯加工，确保减速比和转速；3）齿轮加工，以便确保传递电能和机械能时的匹配和精度；4）定位撑杆加工，以便确保定位撑杆的强度和精度。

轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与仿真分析近年来，随着环保意识的增强和电动技术的快速发展，电动助力转向系统逐渐在轻型载货汽车中得到广泛应用。

本文将介绍轻型载货汽车电动助力转向系统的设计原理，并进行相应的仿真分析。

一、设计原理1.1 电动助力转向系统概述轻型载货汽车的电动助力转向系统主要由电动助力转向电机、助力转向控制器、扭矩传感器、传感器控制模块和转向机构组成。

其工作原理是通过电动助力转向电机产生的扭矩来改变转向机构的转向力，从而实现转向的灵活性和舒适性。

1.2 电动助力转向系统的设计要点在设计轻型载货汽车的电动助力转向系统时，需要考虑以下几个要点：1）电动助力转向电机：选用高效能、高可靠性的电动助力转向电机，其功率与车辆的转向需求相匹配。

2）助力转向控制器：根据车辆的具体情况，设计合适的助力转向控制器，能够精确地控制电动助力转向电机的扭矩输出。

3）扭矩传感器：安装在转向机构上的扭矩传感器能够实时感知转向机构产生的扭矩，并将数据反馈给助力转向控制器，以实现精确的转向控制。

4）传感器控制模块：将扭矩传感器采集的数据通过传感器控制模块处理，并与助力转向控制器相连，实现转向系统的协调运行。

5）转向机构：设计合理的转向机构，能够通过电动助力转向电机的扭矩输出，使车辆具有灵活且准确的转向性能。

二、仿真分析为了验证电动助力转向系统的设计效果，我们采用仿真软件对系统进行分析和测试。

通过仿真，可以模拟车辆在不同工况下的转向性能，评估系统的稳定性和准确性。

2.1 建立仿真模型首先，根据实际车辆的参数和转向机构的结构，建立电动助力转向系统的仿真模型。

通过引入电动助力转向电机、助力转向控制器、扭矩传感器和转向机构等组件，建立起完整的汽车转向系统模型。

2.2 仿真参数设置在进行仿真分析前，需要设置相应的仿真参数，如车辆速度、转向角度、路面摩擦系数等。

通过调整这些参数，可以模拟不同工况下的转向性能。

2.3 仿真分析和评估在完成仿真参数设置后，进行转向系统的仿真分析和评估。

轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与模拟分析随着现代交通工具的不断发展和更新，汽车行业也在不断更新其技术和设备。

现在，越来越多的汽车制造商正在重新设计和改善车的转向系统。

无需多言，新技术的发展正逐渐推动汽车行业向更环保、更节能的方向前进。

在这个趋势中，电动辅助方向盘是一个旨在提高轻型载货汽车转向系统性能的重要技术。

需求分析在制定方案之前，我们首先需要分析轻型载货汽车电动助力转向系统的需求。

由于轻型载货汽车需要在狭窄的街道和容易拥堵的区域行驶，它的转向系统需要具备灵活性和易操作性。

此外，在保证安全的同时，转向系统还需要提供足够的力量，以保持驾驶员的良好控制。

为了更好地满足这些需求，电动助力转向系统的特点和优势显得尤为重要。

系统设计基于轻型载货汽车的需求分析，我们提出了以下设计方案，并为其进行详细分析。

驱动电机选择首先，我们需要选择适合我们需求的驱动电机。

我们的选择应考虑以下因素：• 驱动力矩• 接口设计• 尺寸和形状• 效率和能源密度在实际应用中，我们可以选择定制化的驱动电机以适应我们的需求。

电动助力转向系统的工作原理该系统由电机、陀螺仪、计算机和转角传感器组成。

电机提供动力，计算机控制电机的输出，陀螺仪和转角传感器用于监测车辆的状态。

当车辆转向时，转角传感器检测到车轮的角度，将数据传输到计算机上，在此期间，陀螺仪将帮助计算机确定转向力需要多大。

然后计算机向电机发送指令，控制电机输出转向力矩，使车辆转向。

系统优点相比于传统的液压助力转向系统，电动助力转向系统具有以下优点：• 更精确的转向力反馈• 更简单的维护和更长的寿命• 比液压助力转向系统更节能，因为它只在需要时才会启动电机系统模拟和测试为了验证我们的系统是否能够正常工作，我们进行了系统模拟和测试。

通过计算和仿真，我们可以模拟出各种不同情境下的车辆转向行为，并评估系统的性能。

在测试期间，我们需要考虑以下因素：• 稳定性和控制性• 精度和灵敏度• 电能消耗• 安全性和可靠性通过验证所有这些因素，我们可以确保系统能够正常工作，并提供更高效的转向系统。

毕业设计（论文）开题报告学生蕊系部汽车工程系专业、班级车辆07—6班指导教师佳岩职称副教授从事专业车辆工程是否外聘□是■否题目名称东风轻型货车转向系统设计一、课题研究现状、选题目的和意义作为汽车的一个重要组成部分, 汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成, 如何设计汽车的转向特性, 使汽车具有良好的操纵性能, 始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。

特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天, 针对更多不同水平的驾驶人群, 汽车的操纵设计显得尤为重要。

汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3 个基本发展阶段。

1)纯机械式转向系统,由于采用纯粹的机械解决方案, 为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘, 这样一来, 占用驾驶室的空间很大, 整个机构显得比较笨拙, 驾驶员负担较重, 特别是重型汽车由于转向阻力较大,单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向, 这就大大限制了其使用围。

但因结构简单、工作可靠、造价低廉, 目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。

2)液压助力转向系统,1953 年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统, 此后该技术迅速发展, 使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。

80 年代后期, 又出现了变减速比的液压动力转向系统。

在接下来的数年, 动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统, 比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统( Variable Displacement Power Steering Pump) 和电动液压助力转向( Electric Hydraulic PowerSteering, 简称EHPS) 系统。

变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下, 泵的流量会相应地减少, 从而有利于减少不必要的功耗。

电动液压转向需要全套设计请联系Q Q1537693694系统采用电动机驱动转向泵, 由于电机的转速可调, 可以即时关闭, 所以也能够起到降低功耗的功效。

轻型载重货车设计(转向系及前桥设计)摘要在本次毕业设计中，是关于轻型载货汽车的前桥及转向系统的设计。

本着力争性能可靠，价优，易造的设计构想，同时也主要参照拖厂的同类车型，努力去改造，去创新。

转向从动桥是通过悬架和车相连，两侧安装着从动车轮，用以传递车架与车轮之间的各种力和力矩。

汽车的转向系是利用转向节使车轮可以偏转一定角度以实现汽车的转向。

汽车的转向系是用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，在行驶中起到重要作用。

主要可分为机械转向系，动力转向系和电动转向系。

其中电动转向系是未来汽车转向系的发展方向。

综合各种因素，本次设计采用采用转向梯形机构布置在前轴之后的整体式车桥和采用了正效率很高，操纵方便且使用寿命长的机械式循环球式转向器。

本次设计包括对转向从动桥结构形式的选择，主要是计算前轴、转向节、主销、主销上下轴承、转向节推力轴承或止推垫片等在制动和侧滑两种工况下的应力校核。

还包括转向器的结构选择及其设计计算并对转向梯形进行优化设计。

设计中水平有限，但希望能设计出一辆经济实用的轻型载货汽车。

关键词：运输车，前桥，主销，转向轴THE DESIGNS OF THE STEERING SYSTEM ANDFRONT AXLE IN OWN UNLOAD AGRICULTURETRUCK TO TRANSPORT OF KD1080ABSTRACTIn this graduated designs, my assignment is the light truck’s front axle and steering system. I shall try my best to design my assignment,I want the light truck’s cap acity is secure and the price is low. It is also easy to make,at the same time,I refer to the light truck which made in YT factory.I want to improve and innovate it.Steering front axle connects the frame by suspension.Driven wheel are installed at the sides of the fore axle,which transmits kinds of forces and torques into the wheels. The steering knuckle link to the front axle causes the front wheels to turn to the right or left .The steering system enables the driver to guide the automobile or wheeled tractor down the road and turn ringht or left.It is very important for the truck.there are mannnual steering,power steering and electric power steering.The electric power steering system will be the direction in the future.In view of all the factors,I adopt the ladder-shaped organization assigns after the front axle and very efficient that can be handled easily and had long performance life steering box of the circulation ball type. The design includes selection of the structure of the fore axle but most calculate the streys inspection under the break and the second slide of front axle ,steering knuckle inserts, king pin and ball bearing, thrust bearing and stop last spacer. Still include choosing and designing aslo calculating and carrying on optimization design ladder-shapedly of steering. The level is limited in the design, but I hope to design a economical and practical agricultural light truck.KEY WORDS: transporter, the front axle, king pin, steering shaft主要符号表量的名称量的符号单位汽车前轴静载荷G1N 汽车质心高度h g mm 转向阻力矩M r N.mm 接触应力σMPa 前轮承受的制动力pτN 前轮承受的垂直力Z1N 垂向弯矩MνN.mm 水平弯矩M h N.mm 车轮所受的重力g w N 前轮轮距B mm 两钢板弹簧座中心距S mm 转矩T N.mm 轮胎的滚动半径r r mm 地面垂向反力Z N 地面侧向反力Y N 力偶矩Q N.mm 轴承的轴向载荷F a N 轴承静承载容量C r0KN轴承当量静载荷P0KN 转向轴输入功率p1Kw 转向器中的摩擦功率p2Kw 效率η导程角α0rad 附着系数φ目录前言 (7)第一章概述 (7)第二章从动桥的方案确定 (10)§2.1 从动桥总体方案确定 (10)第三章转向系的方案确定 (12)§3.1 转向系整体方案确定 (12)§3.2 转向器结构形式及选择 (12)§3.3 循环球式转向器结构及工作原理 (13)第四章从动桥的设计计算 (15)§4.1从动桥主要零件尺寸的确定 (15)§4.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (15)§4.3 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算. 17§4.4 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (19)§4.5 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§4.6转向节推力轴承的计算 (23)第五章转向系统的设计计算 (24)§5.1 转向系主要性能参数 (24)§5.1.1转向器的效率 (24)§5.1.2传动比的变化特性 (24)§5.2 主要参数的确定 (25)§5.2.1 给定的主要计算参数 (25)§5.2.2 选择主要转向参数 (25)§5.2.3 车轮的左右最大转角确定 (26)§5.3 转向梯形的选择设计 (27)§5.4 转向梯形的优化 (28)§5.5 循环球式转向器的设计 (31)§5.5.1 转向器（循环球式）的效率 (31)§5.5.2 主要参数的选择 (31)§5.5.3 螺杆、钢球和螺母传动副 (32)§5.5.4 齿条、齿扇传动副设计 (33)§5.6 转向系主要性能参数确定 (34) (34)§5.6.1 转向系的角传动比ω§5.5.2 转向盘旋转圈数n (34)§5.6 循环球式转向器零件强度的校核 (34)§5.6.1钢球与滚道间的接触应力σ (35)§5.6.2齿的弯曲应力σ (35)§5.7 转向系其他元件的选择及材料的确定 (36)第六章转向系主要零件的强度计算 (37)§6.1 计算载荷的确定 (37)§6.2 主要零件的强度计算 (37)总结 (35)致谢 (40)参考文献 (41)前言在目前金融危机的大环境下，伴随着汽车行业的发展，轻型货运汽车在国民生产中扮演着更重要的角色。

东风商用车转向系统设计案例1规范本规范介绍了转向系统的设计计算、匹配、以及动力转向管路的布置。

本规范适用于天龙系列车型转向系统的设计2.引用标准：本规范主要是在满足下列标准的规定（或强制）范围之内对转向系统设计和整车布置。

GB 17675-1999 汽车转向系基本要求GB11557-1998防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定GB 7258—1997机动车运行安全技术条件GB 9744-1997载重汽车轮胎GB/T 6327—1996载重汽车轮胎强度试验方法《汽车标准汇编》第五卷转向车轮3。

概述：在设计转向系统时，应首先考虑满足零部件的系列化、通用化和零件设计的标准化。

先从《产品开发项目设计定义书》上猎取新车型在设计转向系统所必须的信息.然后布置转向传动装置，动力转向器、垂臂、拉杆系统。

再进行拉杆系统的上/下跳动校核、与轮胎的位置干涉校核，以及与悬架系统的位置干涉、运动干涉校核.最小转弯半径的估算，方向盘圈数的计算。

最后进行动力转向器、动力转向泵,动力转向油罐的计算与匹配，以满足整车与法规的要求；确定了动力转向器、动力转向泵，动力转向油罐匹配之后，再完成转向管路的连接走向. 4车辆类型：以EQ3386 8×4为例，6×4或4×2类似5 杆系的布置：根据《产品开发项目设计定义书》上所要求的、车辆类型、车驾宽、高、轴距、空/满载整车重心高坐标、轮距、前/后桥满载轴荷、最小转弯直径、最高车速、发动机怠速、最高转速，空压机接口尺寸，轮胎规格等，确定前桥的吨位级别、轮胎气压、花纹等.考虑梯形机构与第一轴、第二轴、第三轴、第四轴之间的轴距匹配及各轴轮胎磨损必需均匀的原则，确定第一前桥、第二前桥内外轮转角、第一垂臂初始角、摆角与长度、中间垂臂的长度、初始角、摆角,确定上节臂的坐标、长度等确定的参数如下第一、二轴选择7吨级规格轮胎型号：12。

00—20、轮胎气压 0。

74Mpa、花纹第一轴外轮转角 35°; 内轮转角 44°第二轴外轮转角 29°; 内轮转角 34°第一轴上节臂参数上节臂球销坐标上节臂有效长度垂臂参数垂臂长度315mm，中间球销长度187mm（接中间拉杆）,初始角向后2°第二轴上节臂参数上节臂球销坐标上节臂有效长度中间垂臂参数中间垂臂长度330 mm（接第二直拉杆）,中间球销长度230mm（接中间拉杆）,中间球销长度269.5mm(接助力油缸活塞）,初始角向后6°上述主要参数确定后，便可布置转向机支架、第一直拉杆、第二直拉杆、中间拉杆。

摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。

汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是轻型货车的转向系统设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。

利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构进行设计，最后，利用软件CATIA完成转向系统的三维实体设计。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。

再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械转向系进行理论分析，设计及优化。

为轻型汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系；转向器；转向梯形；传动副；结构元件ABSTRACTIn a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of CATIA software and the Steering system to complete the design drawings.Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nut drive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.key words：Steering system；Steering gear；Steering trapezium；Transmission vice；Structural components符号表转向系的效率齿顶高系数作用在转向轴上的功率KW 齿顶高转向器中的摩擦功率KW 齿根高KW作用在转向摇臂上的功率摩擦角f 摩擦系数转向系的角传动比转向系的力传动比摇臂角速度转向节偏转角速度主销偏移距径向间隙啮合角模数齿形变位系数目录第1章绪论 01.1转向系概述 01.2轻型货车转向系统设计主要内容 0第2章汽车转向系方案 (1)2.1转向系主要性能参数 (1)............................................................................................................................................ 错误！未定义书签。

轻型汽车动力转向系统设计首先，一个好的轻型汽车动力转向系统应该具备良好的转向灵敏度。

转向灵敏度是指系统对驾驶员的转向输入的反应速度。

系统的转向灵敏度需要适中，既不能太敏感导致驾驶员难以控制，也不能太迟钝导致驾驶员转向困难。

为了实现转向灵敏度的平衡，可以采用电子助力转向系统，该系统可以根据转向角度和车速等参数来调整助力转向的力度，使得驾驶员可以轻松地转动方向盘。

其次，一个好的轻型汽车动力转向系统应该具备良好的转向稳定性。

转向稳定性是指系统在转向过程中是否保持稳定，不会出现抖动或者漂移的情况。

为了实现转向稳定性，可以采用动态稳定控制系统，该系统可以根据车辆的运行状态和驾驶员的转向输入来调整转向助力的力度，使得转向过程中车辆保持平稳。

同时，一个好的轻型汽车动力转向系统应该具备良好的转向舒适度。

转向舒适度是指驾驶员在转向过程中的感受，包括方向盘的手感和转向的力度等。

为了提高转向舒适度，可以采用变速转向系统，该系统可以根据车速的变化来调整转向助力的力度，使得驾驶员在低速时有足够的助力，而在高速时感受到一定的阻尼。

最后，一个好的轻型汽车动力转向系统应该具备良好的转向安全性。

转向安全性是指系统在转向过程中能否保证驾驶员和车辆的安全。

为了提高转向安全性，可以采用主动转向系统，该系统可以根据车辆的运行状态和驾驶员的驾驶行为来调整转向助力的力度，以防止过度转向或者失控的情况发生。

综上所述，轻型汽车动力转向系统设计需要考虑转向灵敏度、稳定性、舒适度和安全性等因素，可以通过采用电子助力转向、动态稳定控制和变速转向等技术手段来实现。

虽然设计一个良好的轻型汽车动力转向系统需要充分考虑各种因素，但是一个好的转向系统能够提供更好的驾驶操控感受和安全性，为驾驶员提供更好的驾驶体验。