汽车转向器毕业设计

第一章绪论1.1汽车转向器的功能及重要性汽车在行驶过程中需要改变行驶方向时，驾驶员通过汽车转向系使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度，使汽车达到转向的目的。

另外，当汽车直线行驶时，转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转，从而改变了原来的行驶方向，此时，驾驶员也可以通过汽车转向系使转向轮向相反的方向偏转，恢复汽车原来的行驶方向。

汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向，而作为转向系重要执行机构的转向器的作用是：将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。

1.2汽车转向器的主要性能参数1.2.1转向器的效率转向器的输出功率与输入功率之比，称为转向器的传动效率。

功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率，用符号η+表示，η+=( P1—P2)／P1；反之称为逆效率，用符号η－表示，η－ =(P3—P2)／P3。

式中，P2为转向器中的摩擦功率；P3为作用在转向摇臂轴上的功率。

为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求正效率高。

为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回到直线行驶位置，又需要有一定的逆效率。

为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手又要求此逆效率尽可能低。

转向器的正效率η+影响转向器正效率的因素有：转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。

（1）转向器类型、结构特点与正效率在前述四种转向器中，齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。

同一类型转向器，因结构不同其正效率也不一样。

另外两种结构的转向器正效率，根据试验结果分别为70％和75％。

转向摇臂轴轴承的形式对效率也有影响，用滚针轴承比用滑动轴承可使正逆效率提高约10％。

(2) 转向器的结构参数与正效率如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，对于蜗杆和螺杆类转向器，其正效率可用下式计算η+=tanα／tan(α+ρ) …………………………………（1-1）式中，α为蜗杆(或螺杆)的螺线导程角；ρ为摩擦角，ρ=arctanf(f为摩擦因数)。

汽车电动助力转向系统设计毕业论文本章主要介绍汽车电动助力转向系统设计的背景和意义，以及论文的目的和结构安排。

汽车转向系统是车辆控制的重要组成部分，它直接影响着驾驶员的操控感受和行车安全性。

随着科技的发展，传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统所取代。

电动助力转向系统通过电力传动装置提供操控力，相较于液压助力转向系统具有更高的效率、更好的节能性和可靠性。

本文的目的是设计一种可靠、高效的汽车电动助力转向系统。

在研究的基础上，将重点关注系统的结构设计、控制算法优化、故障诊断等方面。

通过对系统的设计和优化，可以提高汽车的操控性和安全性。

本文结构安排如下：第二章将介绍汽车电动助力转向系统的背景与发展；第三章将详细阐述系统的设计原理与结构；第四章将重点探讨控制算法的优化与实现；第五章将研究系统的故障诊断方法与技术；最后，第六章将总结全文，并提出进一步研究的展望。

通过本文的研究和实践，相信可以为汽车电动助力转向系统的设计与优化提供一定的参考和借鉴，推动汽车技术的发展与进步。

在这一部分，我们将对汽车电动助力转向系统设计相关的文献进行综述。

我们将总结已有的研究成果，以及当前存在的问题。

具体内容}本文详细介绍了汽车电动助力转向系统设计的方法和步骤，涵盖了传感器选择、电机控制、系统优化等方面。

传感器选择在汽车电动助力转向系统设计中，选择合适的传感器是至关重要的。

传感器可以检测车轮的转向角度、转向速度以及转向力等参数，为后续的电机控制提供必要的数据支持。

常见的传感器包括转向角度传感器、转向速度传感器和转向力传感器。

在选择传感器时，需考虑其精度、响应速度和可靠性等因素，并确保其能与电机控制系统良好地配合。

电机控制在汽车电动助力转向系统中，电机控制是实现转向功能的核心部分。

电机控制系统通过接收传感器提供的数据，计算并控制电机的输出力矩，从而实现汽车的转向功能。

电机控制的关键是控制算法的设计和实现。

常见的电机控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。

摘要本课题的题目是轿车转向系的设计。

以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是轿车转向系统总述；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传动比和强度要求；四是转向传动机构的设计；五是梯形结构设计。

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。

该转向器具有结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点，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：轿车转向系齿轮齿条转向器转向梯形AbstractThe title of this topic is the design of the car steering mechanism. Rack and pinion steering gear to the design as the center, first are cars’ steering system overview; Second, Cars steering system performance parameters; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, Steering transmission mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength requirements, safe and reliable.Keywords:Car Steering system Rack-and pinion steering gear Steering Trapezoidal目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (4)1 转向系统 (8)1.1转向系统概述 (8)1.2转向操纵机构 (10)1.3转向传动机构 (12)1.4转向器与转向器形式 (13)1.5动力转向机构 (14)1.6齿轮齿条式转向器的优点 (14)2 机械型转向器原理 (15)2.1齿轮齿条式转向器的分类 (15)2.2转向系主要性能参数 (17)2.2.1转向器的效率 (17)2.2.2传动比的变化特性 (19)3 齿轮齿条的设计步骤 (22)3.1齿轮齿条的设计 (22)3.2 强度校核 (26)3.3齿轮齿条设计程序框图 (28)4 转向器齿轮轴设计及其校核 (29)4.1确定使用材料 (29)4.2 轴的结构的设计及校核 (29)4.3轴承选择和确定 (33)5 转向传动机构设计 (34)5.1 转向传动机构原理 (34)5.2 转向传动机构的臂、杆与球销 (36)5.3 转向横拉杆及其端部 (37)6 转向梯形机构优化 (40)6.1 转向梯形机构概述 (40)6.2 整体式转向梯形结构方案分析 (40)6.3 整体式转向梯形机构优化分析 (41)6.4 整体式转向梯形机构优化设计 (45)总结 (49)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。

优秀论文审核通过未经允许切勿外传开题报告一、背景、现状及发展趋势转向系统：用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统(steering system)。

汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。

汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。

汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。

完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。

借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。

动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。

随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。

企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加，培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。

据统计，目前，我国技术工人中，高级技工占 3.5℅，中级工占35℅，初级工占60℅。

而发达国家技术工人中，高级技工占35℅，中级工占50℅，初级工占15℅。

这表明，我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。

因此熟悉汽车转向系统，熟练掌握现代化汽车转向系统的设计、操作和维护的应用型高级技术人才成为社会较紧缺、企业最需要的人才。

随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。

现代汽车转向装置的设计趋势主要向适应汽车高速行驶的需要、充分考虑安全性、轻便性、低成本、低油耗、大批量专业化生产发展。

通过本次毕业论文对转向系统进行进一步的了解，并且结合通过实习了解的知识对转向系统的可能出现的问题进行分析和解决方法，从而提高自身对转向系统的深入认识二、设计目的通过本次毕业设计使自己对汽车转向系统在故障诊断和维修方面有更为充分、细致的理解，进一步掌握转向系统的原理、应用和CADCAM软件应用。

三、设计工作1、概述2、转向系统现阶段的主要类型3、汽车转向系统可能出现的问题和分析4、汽车转向系统的新发展---整体式、半分置式及联阀式动力转向结构四、时间安排项目时间截点备注论文题目确定2011年2月25日开题报告2011年3月4日论文初稿2011年4月15日论文定稿2011年5月7日论文答辩2011年5月15日二次答辩2011年5月22日目录浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修 (2)摘要 (2)绪论 (3)1 概述 (4)1.1 什么是汽车转向系统 (4)1.2 汽车转向系统概述 (4)1.3 转向系统简介及工作原理 (4)2 汽车转向系统的故障诊断 (10)2.1 机械转向系故障诊断 (10)2.2 动力转向系故障诊断 (12)2.3 转向系仪器检测 (14)3对汽车转向系统的故障进行维修 (16)3.1机械转向系的维修 (16)3.2动力转向系的维修 (19)4结论……………………………………………………………………………………………22谢辞 (23)参考文献 (24)英文资料 (25)中文翻译 (30)浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修摘要：本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。

汽车转向器设计及应用毕业论文目录插图清单 (3)表格清单 (3)摘要 (4)Abstract (5)第一章绪论 (6)1.1 汽车转向器的功能及重要性 (6)1.2 汽车转向器的主要性能参数 (6)1.2.1转向器的效率 (6)2.2.2传动比的变化特性 (7)2.2.3转向盘自由行程 (9)1.4 汽车转向器的工作原理 (10)1.4.1 动力转向系统的工作原理 (10)1.4.2 转阀式液压助力转向器工作原理 (11)第二章总体方案设计 (12)2.1 转向器设计的分类 (12)2.1.1齿轮齿条式转向器 (12)2.1.2 蜗杆曲柄销式转向器 (12)2.1.3 循环球式转向器 (12)2.2 转向器方案分析 (13)2.3 防伤安全机构方案分析 (15)第三章循环球式转向器的设计与计算 (17)3.1 螺杆、钢球和螺母传动副 (18)3.1.1 钢球中心距D、螺杆外径D1和螺母径D2 (19)3.1.2 钢球直径d及数量n (19)3.1.3 滚道截面 (20)3.1.4 接触角 (20)3.1.5 螺距P和螺旋线导程角 (21)3.1.6 工作钢球圈数W (21)3.1.7 导管径d1 (21)3.2 齿条、齿扇传动副的设计 (21)3.3 循环球式转向器零件强度计算 (23)3.3.1钢球与滚道之间的接触应力σ (23) (24)3.3.2 齿的弯曲应力w3.3.3 转向摇臂轴直径的确定 (24)第四章动力转向机构的设计 (25)4.1 对动力转向机构的要求 (25)4.2 液压式动力转向机构布置方案分析 (25)4.2.1 动力转向机构布置方案分析 (25)4.3 液压式动力转向机构的计算 (27)4.3.1 动力缸尺寸的计算 (27)4.3.2 分配滑阀参数的选择 (27)4.3.3 分配阀的回位弹簧 (27)4.3.4 动力转向器的评价指标 (29)第五章转向梯形 (31)5.1 转向梯形结构方案分析 (31)5.1.1 整体式转向梯形 (31)5.1.2 断开式转向梯形 (32)5.2整体式转向梯形机构优化设计 (33)致谢 (37)参考文献 (38)插图清单图1-1 转向器角传动比变化特性曲线 (9)图1-2 液压动力转向系统示意图 (11)图2-1 循环球式齿条-齿扇转向器 (13)图2-2 防伤转向传动轴简图 (15)图2-3 防伤转向轴简图 (15)图3-1 螺杆钢球螺母传动副 (19)图3-2 四段圆弧滚道截面 (20)图3-3 为获得变化的齿侧间隙齿扇的加工原理和计算简图 (22)图3-4 用于选择偏心n的线图 (22)图3-5 螺杆受力简图 (24)图4-1 动力转向机构布置方案图 (26)图4-2 动力缸的布置 (27)图4-3 确定动力缸长度尺寸简图 (28)图4-4 预开隙1e (28)图4-5 静特性曲线分段图 (30)图5-1 整体式转向梯形 (31)图5-2 断开式转向梯形 (32)图5-3 断开点的确定 (33)图5-4 理想的、外车轮转角关系简图 (34)图5-5 转向梯形机构优化设计的可行域 (36)表格清单表3-1 循环球转向器的主要参数 (17)表3-2 循环球式转向器的部分参数 (18)表3-3 系数k与A／B的关系 (23)摘要汽车转向器是汽车的重要组成部分，也是决定汽车主动安全性的关键总成，它的质量严重影响汽车的操纵稳定性。

摘要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,因此，开发一种科学、先进、稳定、环保的汽车转向系统，不但可以满足人们的驾驶需求同样也会在激烈的时常竞争中提升自己的竞争能力。

本设计的目的就是综合现今国内、国际上转向系统的发展情况探讨开发一种更加先进、科学的转向系统，并在转向器方面做重点的讨论，本文介绍了汽车转向器的类型、结构，以及转向器综合性能评价的发展趋势，在对大量资料分析的基础上，提出了转向系的总体方案，并针对转向器的参数进行了分析和计算，根据汽车动力转向系的设计要求，以及机械设计原理、汽车设计基础设计了液压动力转向器的总体结构。

该课题的研究会为汽车转向系统的设计和开发提供更加科学、环保、稳定、高效的方法，对提高产品设计和制造质量探索了新的途径。

关键词：液压助力；转向器；设计；齿轮齿条；活塞ABSTRACTAutomotive steering system is an important part of the chassis,steering system performance to a direct impact on car safety,handling stability and driving comfort,it is essential to ensure the vehicle safety and reduce traffic accidents and the protection of the driver's personal safety,to improve the working conditions of the driver plays an important role,therefore,to develop a scientific,advanced,stable,environmentally friendly vehicle steering systems,not only to meet the needs of people driving would also from time to time in the fierce competition to upgrade their competitiveness.The purpose of this design is the integrated current domestic and international on the development of steering systems to explore the development of a more advanced and scientific steering system and steering the focus of the discussion has done,this article describes the types of vehicle steering gear,structure,and steering the development of a comprehensive performance evaluation of the trend in the analysis of large amounts of data on the basis of a steering system of the overall program,and steering parameters for the analysis and calculation,according to the vehicle's power steering system design requirements, as well as the mechanical design principle,the basis for the design of automotive design the hydraulic power steering of the overall structure.The study of the subject motor vehicle steering system for the design and development of more scientific,environmental protection, stable and efficient method to improve the quality of product design and manufacture of new avenues to explore.Key words:Hydraulic power；Steering gear；Design；Pinionandrack；Piston目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2汽车转向器研究的发展及趋势概况 (1)1.3不同类型转向系统的结构及特点 (4)1.3.1传统机械转向系统 (4)1.3.2液压助力转向系统（HPS） (4)1.3.3电控液压助力转向系统（EHPS） (5)1.3.4电动助力转向系统（EPS） (6)1.3.5线控转向系统（SBW） (7)1.4转向器设计要求 (7)1.5设计主要内容 (8)第2章液压动力转向器方案分析及确定 (9)2.1转向器结构优缺点分析和选择 (9)2.1.1齿轮齿条式转向器 (9)2.1.2循环球式转向器 (10)2.1.3蜗杆滚轮式转向器 (11)2.1.4蜗杆指销式 (11)2.2齿轮齿条式动力转向器结构 (11)2.3液压动力转向器工作原理及过程 (12)2.3.1工作原理 (12)2.3.2工作过程 (13)2.4转向系主要性能参数 (15)2.4.1转向系的效率 (15)2.4.2转向系传动比 (16)2.4.3转向器的传动副的间隙特性 (17)2.4.4转向系的刚度 (18)2.4.5转向盘的总转动圈数 (18)2.5本章小结 (19)第3章液压转向器的设计计算 (20)3.1转向系计算载荷的确定 (20)3.2齿轮齿条式转向器的设计 (21)3.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (21)3.2.2按齿面接触硬度设计 (21)3.2.3按齿根抗弯强度设计 (23)3.2.4几何尺寸计算 (25)3.3液压式动力转向机构的计算 (26)3.3.1动力缸尺寸的计算 (26)3.3.2活塞行程S的计算 (26)3.3.3分配阀的回位弹簧 (27)3.3.4动力转向器的评价指标 (27)3.4本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)第1章绪论1.1课题研究的目的及意义随着社会经济的进步以及人民生活水平的提高，汽车已经慢慢的走进了人们的生活当中，它从以前简单的代步工具慢慢升级成为一种生活的品质，人们不再满足于简单的行驶，而更关注驾驶乐趣对于汽车的安全性、稳定性、操纵性等更高要求。

毕业设计（论文）-1048型循环球转向器设计（全套图纸）本科毕业设计1048型循环球转向器设计全套CAD图纸，加153893706 `XX 大学2010年 6月本科毕业设计1048型循环球转向器设计学院(系):专业: 06汽车1班学生姓名: 学号:指导教师: 答辩日期: 2010-6-20燕山大学理仁学院毕业设计任务书学院:车辆与能源学院系级教学单位:车辆与交通运输工程系学学生专业 06汽车1班号姓名班级1048型循环球转向器设计题目名称1.理工类:工程设计 ( ? );工程技术实验研究型( );题目性质理论研究型( );计算机软件型( );综合型( ) 题2.管理类( );3.外语类( );4.艺术类( ) 目1.毕业设计( ? )2.论文( ) 题目类型科研课题( ) 生产实际( ? )自选题目( ) 题目来源(1)查阅有关循环球转向器的文献，了解循环球转向器的结构、工作原理和特点; 主 (2)完成1048型循环球转向器的方案设计、性能参数设计计算; 要(3)完成1048型循环球转向器的装配图、主要零件图、主要零件的工艺卡片。

内设计条件:前轴负荷(最大):2.06t，最大输出摆角:?41.5? 容(1)完成1048型循环球转向器的方案设计、性能参数设计计算，绘制装配图基与主要零件图，编制主要零件的工艺路线、工艺卡片。

本 (2)图纸工作量不少于A0 3张，设计计算说明书字数不少于2万字。

要 (3)查阅文献(不含教科书)15篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于求 3千汉字。

参 (1)陈家瑞. 汽车构造(下册).北京:机械工业出版社，2007 考 (2)刘惟信. 汽车设计. 北京:清华大学出版社，2001资 (3)王望予. 汽车设计. 北京:机械工业出版社，2004料 (4)最新汽车设计实用手册. 哈尔滨:黑龙江人民出版社，2005(5)机械设计手册编委会. 机械设计手册. 北京:机械工业出版社，2004 周次第1 , 4周第5 ,8 周第9 ,12 周第13,16周第17,18周调查研究，收1048型循环球1048型循环球1048型循环答辩应集资料，翻译转向器的方案转向器结构设球转向器主完外文资料设计、性能参数计、装配图绘要零件图绘成设计计算，主要制制，编制工艺的外购件的选型卡片,整理设内计说明书容指导教师: 系级教学单位审批:职称:教授 2009 年12月 26 日年月日摘要摘要本文首先对我国转向器行业的发展概况进行了阐述，然后根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等对转向器进行了初步选型，并根据转向器的传动效率，角传动比及使用条件参考以往的成功车型对转向器的具体参数和强度进行了详细的计算。

转向器毕业设计说明书J I A N G S U U N I V E R S I T Y本科毕业论文3t轻型货车转向器设计The design of 3t light truck steering完整版毕业设计请联系QQ645227879包括说明书+开题报告+外文翻译+装备图+零件图（图纸加起来总共3张A0）3t轻型货车转向器设计摘要汽车是一种性能要求高，负荷变化大的运输工具。

转向系统作为汽车的关键部件之一，更需要了解和掌握。

转向器作为转向系统的重要组成部件，对它的深入的研究显得意义重大。

循环球式转向器和齿轮齿条式转向器将是目前转向器的发展的趋势和潮流。

循环球式转向器主要由螺杆、钢球、螺母和转向器壳体等组成，具有较高的传动效率，操纵轻便，磨损较小，使用寿命长，近几年来得到广泛的应用。

根据现有的国家标准并按照汽车设计的原则设计一款循环球转向器，完成装配图和零件图的平面绘制，使其能够满足现代商用车的国家标准要求。

随着汽车工业的发展，汽车转向器也在不断的得到改进，虽然电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍然广泛地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采用。

而在机械式转向器中，循环球齿条-齿扇式转向器由于其自身的特点被广泛应用于各级各类汽车上。

关键词：循环球转向器设计分析商用车The design of 3t light truck steeringAbstract Car is a transport that require a high performance ,load changes. Steering system as a key component of a car, need to understand and master.Steering as a key component of steering system ,its depth study seem significant.Recirculating ball steering and rack and pinion steering is currently the development trend and fashion of the steering.Recirculating ball steering mainly consists of the screw, ball, nut and steering housing,which has a high transmission efficiency,manipulation of light, less wear, long life, that has been widely used in recent years.According to existing national standards and in accordance with the principles of automotive design to design arecirculating ball steering,completing the assembly drawing and parts diagram drawing plane,so that it can meet the requirements of national standard of modern commercial vehicles.With the development of the auto industry,steering constantly improved,although the electronic Steering have begun to use,but the mechanical steering is still widely used by the world of motor vehicles and parts manufacturers.However in the mechanical steering gear, recirculating ball steering because of its features have been widely used in various types vehicles.Keywords Recirculating ball Steering Design Analysis Commercial Vehicles目录第一章转向器总体概述 (1) (1) (1)1.3 转向器的定义 (1)1.4 循环球式转向器 (1)1.4.1 循环球式转向器的结构及特点 (1)1.4.2 循环球式转向器的工作原理 (1)1.4.3 循环球式转向器的组成 (2)第二章转向器总成方案分析 (2)2.1 转向器的设计要求 (2)2.2 转向器的总成方案设计 (3)第三章循环球式转向器主要参数的选择 (6)3.1 钢球中心距D、螺杆外径D1、螺母内径D2 (6)3.2 钢球直径d及数量n (7)3.3 滚道截面 (9)3.4 接触角θ (9)3.5 螺距P和螺线导程角α0 (9)3.6 工作钢球圈数W (10)3.7 导管内径d1 (10)3.8 相切导管与相交导管 (10)3.9 转向器各参数的计算 (11)3.10 螺杆轴设计计算............................... 错误!未定义书签。

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 (24)8.参考文献 (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。

目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2汽车转向器研究的发展及趋势概况 (1)1.3 不同类型转向系统的结构及特点 (4)1.3.1 传统机械转向系统 (4)1.3.2 液压助力转向系统（HPS） (4)1.3.3电控液压助力转向系统（EHPS） (5)1.3.4 电动助力转向系统（EPS） (6)1.3.5 线控转向系统（SBW） (7)1.4转向器设计要求 (7)1.5设计主要内容 (8)第2章液压动力转向器方案分析及确定 (9)2.1转向器结构优缺点分析和选择 (9)2.1.1齿轮齿条式转向器 (9)2.1.2循环球式转向器 (10)2.1.3蜗杆滚轮式转向器 (11)2.1.4蜗杆指销式 (11)2.2齿轮齿条式动力转向器结构 (11)2.3液压动力转向器工作原理及过程 (12)2.3.1工作原理 (12)2.3.2工作过程 (13)2.4转向系主要性能参数 (15)2.4.1转向系的效率 (15)2.4.2 转向系传动比 (16)2.4.3 转向器的传动副的间隙特性 (17)2.4.4转向系的刚度 (18)2.4.5转向盘的总转动圈数 (18)2.5本章小结 (19)第3章液压转向器的设计计算 (20)3.1转向系计算载荷的确定 (20)3.2齿轮齿条式转向器的设计 (21)3.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (21)3.2.2按齿面接触硬度设计 (21)3.2.3按齿根抗弯强度设计 (23)3.2.4几何尺寸计算 (25)3.3液压式动力转向机构的计算 (26)3.3.1动力缸尺寸的计算 (26)3.3.2活塞行程S的计算 (26)3.3.3分配阀的回位弹簧 (27)3.3.4动力转向器的评价指标 (27)3.4 本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)第1章绪论1.1课题研究的目的及意义随着社会经济的进步以及人民生活水平的提高，汽车已经慢慢的走进了人们的生活当中，它从以前简单的代步工具慢慢升级成为一种生活的品质，人们不再满足于简单的行驶，而更关注驾驶乐趣对于汽车的安全性、稳定性、操纵性等更高要求。

汽车转向机构设计(大学毕业设计)本文旨在探讨汽车转向机构设计的背景、意义以及其在大学毕业设计中的目的和重要性。

汽车转向机构的设计是汽车工程中的重要环节，它直接影响着车辆的操控性能和安全性。

因此，对于汽车工程专业的学生而言，深入研究和理解转向机构的设计原理和方法具有重要意义。

在大学毕业设计中选择研究汽车转向机构设计的话题，一方面可以拓宽学生的专业知识和技能，提高其在汽车工程领域的综合素质；另一方面，通过实际设计方案的研究与实施，使学生对理论知识的应用能力得到进一步锻炼和提升。

本文将首先介绍汽车转向机构设计的背景和意义，强调其在汽车工程中的重要性。

然后，将探讨转向机构设计的基本原理和方法，包括传动机构、转向系统及其相关部件的选择和设计等方面的内容。

最后，通过对实际案例的分析和总结，总结出一套完整可行的汽车转向机构设计方案，并对未来可能的改进和发展方向进行展望。

通过本文的研究，将有助于提高汽车工程专业学生对汽车转向机构设计的理解和掌握，同时也为未来相关研究和实践工作提供了借鉴和参考。

研究目标明确研究汽车转向机构设计的目标和要解决的问题，例如提高驾驶安全性、提升转向机构的性能等。

研究内容和方法明确研究汽车转向机构设计的目标和要解决的问题，例如提高驾驶安全性、提升转向机构的性能等。

研究内容和方法本文旨在对汽车转向机构进行设计，并将其作为大学毕业设计的研究内容。

本研究将详细介绍转向机构的结构、原理以及涉及的相关知识点，以便深入了解转向机构的工作原理和相关概念。

本文旨在对汽车转向机构进行设计，并将其作为大学毕业设计的研究内容。

本研究将详细介绍转向机构的结构、原理以及涉及的相关知识点，以便深入了解转向机构的工作原理和相关概念。

在进行研究时，将采用以下方法和实验步骤来解决问题：文献调研：通过查阅相关文献和资料，了解转向机构的基本构造和工作原理，掌握相关研究领域的最新进展。

理论分析：对转向机构的结构和原理进行理论分析，分析各个部件的功能和相互关系，为后续设计提供理论基础。

前言100多年前，汽车刚刚诞生后不久，其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式，用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。

由于操纵费力且不可靠，以致时常发生车毁人亡的事故。

第一辆不用马拉的四轮汽车问世时，它已经吧前桥和前轮组成为了一总成。

该总成别安装在枢轴上，可以绕前桥中心的一个点转动，利用一个杆柱连接前桥的中点，通过地板往上延伸，转向盘就紧固再杆柱上端，以此操纵汽车。

这种装置在汽车车速不超过马车的速度时，还是很好用的，但当车速提高后，驾驶员就要求提高转向的准确性，以减少轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命。

后来他们发现，正在探索的这种理论在1817年就已经呗阐明了。

1817年，德国人林肯斯潘杰提出了类似于现代汽车的将前轮用转向节与前梁连接方式。

（即改进转向器的想法）。

他研制了一种允许汽车前轮在主轴上独立回转的结构—把车轮与转向节连接起来，转向节又用可转动的销轴与前轴连接，从而发明了转向梯形机构，并与第二年将其向英国政府申请专利的权力转让给了出版商、英籍德国人阿克曼。

不久，阿曼克向英国专利局申请了“平行连杆式转向机构”专利。

1879年，法国四轮马车制造商杰特发明了第一个平行四边形转向联动机构。

杰特的转向机构可以把转向中心点移向两侧。

他把一根杆子与带有两个连接臂的转向节相连。

当时称为转向臂和随动臂。

杰特把转向柱的一端与转向臂连接，当转动转向柱时，通过转向臂和随动臂、横拉杆和车轮轴转动车轮，实现汽车转向。

1857年，英国的达吉恩蒸汽汽车是第一辆采用转向盘来实现汽车转向的机动车辆。

1872年苏格兰的查理士第一个把转向盘安装到煤气发动机车辆上。

此前，想把转向盘安装到车辆上的多次尝试均未得到认可。

1878年，“现代汽车之父”、德国的卡尔·本茨在他的三轮乘坐车上首次采用了所谓的齿轮齿条式转向器，但却考一根操纵杆来控制汽车行使方向。

1886年，英国的弗雷德里克·斯特里克兰说服了他的朋友、汽车制造商雷克，把一个用于轮船上的转向柱和转向盘装到了一辆新的戴姆勒·弗顿敞蓬车上。

目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1汽车转向系统概述 (4)1.2齿轮齿条式转向器概述 (10)1.3液压助力转向器概述 (11)1.4国内外发展情况 (14)1.5本课题研究的目的和意义 (14)1.6本文主要研究内容 (14)第二章汽车主要参数的选择 (15)2.1汽车主要尺寸的确定 (15)2.2汽车质量参数的确定 (17)2.3轮胎的选择 (18)第三章转向系设计概述 (20)3.1对转向系的要求 (20)3.2转向操纵机构 (20)3.3转向传动机构 (21)3.4转向器 (21)3.5转角及最小转弯半径 (22)第四章.转向系的主要性能参数 (24)4.1转向系的效率 (24)4.2传动比变化特性 (25)4.3转向器传动副的传动间隙△T (27)4.4转向盘的总转动圈数 (28)第五章机械式转向器方案分析及设计 (29)5.1齿轮齿条式转向器 (29)5.2其他转向器 (31)5.3齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择 (32)5.4数据的确定 (32)5.5设计计算过程 (33)5.6齿轮轴的结构设计 (37)5.7轴承的选择 (37)5.8转向器的润滑方式和密封类型的选择 (38)5.动力转向机构设计 (38)5.1对动力转向机构的要求 (38)5.2动力转向机构布置方案 (38)5.3液压式动力转向机构的计算 (40)5.4动力转向的评价指标 (45)6. 转向传动机构设计 (47)6.1转向传动机构原理 (47)6.2转向传送机构的臂、杆与球销 (49)6.3转向横拉杆及其端部 (49)6.4杆件设计结果 (50)7.结论 (51)致谢 (51)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。

汽车转向器毕业设计汽车转向器是汽车中一个非常重要的部件，它负责控制汽车的行驶方向。

在设计汽车转向器时，需要考虑到转向的灵敏性、稳定性和安全性等因素。

在本次毕业设计中，我将设计一款电动助力转向器，以满足现代汽车高速行驶和驾驶的需求。

设计方案：1.动力系统：采用电动助力转向系统，通过电机传动带动转向器的转动。

电动助力转向器能够提供更高的转向力矩和更灵敏的转向反应，提高驾驶的舒适性和安全性。

2.电路控制系统：采用先进的电子控制单元（ECU）来监测转向器的转向力矩和角度，通过算法控制电机的转速和转向角度，以实现转向的精确控制和稳定性。

同时，电路控制系统应具备故障诊断和报警功能，用来检测和报告转向器的异常状态。

3.机械结构设计：转向器的机械结构应该稳固且耐用，以承受高速行驶时的转向力矩和振动。

同时，为了提高转向的灵敏性，转向器可采用精密的滑动副设计，减小转向系统的摩擦损耗。

4.安全系统设计：转向器的设计应考虑到安全因素，当ECU检测到转向器出现异常时，应立即切断电机的电源，以防止意外的转向失控。

此外，转向器的设计应符合相关的安全标准和法规要求，保证驾驶人和乘客的安全。

设计流程：1.确定转向器的功能需求和性能指标，包括转向力矩、转向角度、转向速度等。

2.进行电路控制系统的设计，包括电机驱动电路和ECU的设计。

根据设计要求，选取合适的电机和传感器。

3.进行机械结构的设计，包括转向器的结构、材料和密封等。

使用CAD软件进行模型设计和模拟分析，优化设计方案。

4.进行安全系统的设计，包括故障检测和切断电源的设计。

使用模拟和数字电路设计技术，确保安全系统的可靠性和可用性。

5.进行样机制作和试验验证，分析测试结果，并对设计进行修正和改进。

6.编写设计报告，完成毕业设计。

预期成果：1.完成一款电动助力转向器的设计。

2.设计方案满足转向力矩、转向角度和转向速度等性能指标要求。

3.完成电路控制系统的设计和机械结构的设计。

4.设计能够满足相关安全标准和法规要求的安全系统。