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。

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。