汽车转向器壳体工艺及夹具设计工艺课程设计说明书

目录目录设计总说明 (2)INTRODUCTION (3)1 前言 (4)2 汽车转向器壳体加工自动线总体设计 (4)2.1 汽车转向器壳体的工艺分析 (4)2.1.1 汽车转向器的作用 (4)2.1.2 技术要求 (5)2.1.3 分析汽车转向器壳体的工艺性 (5)2.2 确定生产类型计算生产节拍 (7)2.3 工艺方案的拟定 (8)2.3.1 分析毛坯情况 (8)2.3.2 基面的选择 (9)2.3.2.1 精基准的选择 (9)2.3.2.2 粗基准的选择 (10)2.3.3 各表面加工方案的确定 (10)2.3.4 各工序加工余量的确定 (10)2.3.5 自动线工艺过程的拟定 (12)2.3.5.1 工序的集中与分散 (12)2.3.5.2 工序顺序的安排 (12)2.3.6 确定切削用量 (13)2.3.7 平衡工作节拍 (14)2.3.8 绘制加工示意图 (15)2.3.9 全线自动化方案的确定 (16)2.3.10 自动线总体布局 (16)2.3.10.1 设备的联系尺寸 (16)2.3.10.2 自动线布局图的绘制 (17)3 随行夹具的设计 (20)3.1 定位方案的确定 (20)3.2 夹紧装置的设计 (21)3.3 夹具体的设计 (23)鸣谢 (24)参考文献 (25)设计总说明本课题来源于社会实际生产，这次课题给定零件为汽车转向器壳体。

转向器是汽车行驶系统中的重要安全部件，其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响。

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，使汽车达到转向目的。

另外，当汽车在直线行驶时，转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转的，从而改变了原来行驶方向，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，恢复了汽车原来的行驶方向。

本次设计主要任务是按照给定零件设计其加工自动线，随行夹具输送，完成自动线总体设计、专用设备机械结构设计、主要零件设计。

第1章绪论1.1 前言近年来，汽车制造业得到了迅猛发展，汽车性能不断提高。

锻造工艺作为机械制造技术之一，对汽车工业具有重要作用，是生产受力部件成形的重要手段。

随着汽车工业的发展，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，传统的加工工艺已经不能满足汽车零件产品需求。

在这种情况下，锻造新工艺的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要，而先进工艺模具设计方法将对提高汽车零件设计水平、缩短零件研制周期和降低成本起着举足轻重的作用，从而大大提高汽车市场的竞争力。

塑性成形是材料加工的主要方法之一，它是利用金属塑性使金属在外力作用下成形的一种加工方法。

塑性成形在工业生产中得到广泛的应用，据统计，在汽车生产中70％以上的零部件都是利用金属塑性加工而成。

随着国内汽车制造业的迅速发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂的锻件需求量越来越大，塑性加工行业迎来一个前所未有的发展机会，也面临着新的挑战。

汽车转向节是汽车前轴与前轮之间的关键零件，工作时不但要承载前轴给它的压力和地面给它的反作用力，还受到控制行使方向的扭力，其服役条件对零件的尺寸精度、表面质量和金属纤维流向都有很高的要求。

国内生产此类锻件仍然存在加工余量大、成形不易充满及模具设计困难等问题，探索该类锻件的合理锻造方法对我国汽车产业发展具有重要意义。

目前汽车转向节锻件主要依靠设计人员的经验不断试模、修模来保证质量，即使经验丰富的设计人员也很难保证一次成形出合格的终锻件，反复的试模、修模不仅浪费大量时间、人力和物力，而且增加生产成本，降低企业在市场中的竞争力。

近年来，随着计算机软硬件技术、金属塑性流动理论和计算机图形学等交叉学科的迅猛发展，有限元数值模拟技术得到了快速发展，以数值模拟等先进方法解决工业生产中的实际问题已成为金属成形技术的发展方向。

采用有限元数值模拟方法，可实现体积成形过程的模拟分析，获得零件的成形规律、以较小的代价，在较短的时间内找到最优的和可行的设计方案，为同类零件成形工艺的研究开发和应用提供技术依据和理论指导。

摘要本次毕业设计的题目是CA141左转向节规程及工装设计。

我主要需要完成的包括加工工艺的安排以及两种专用机床夹具设计。

为了保证加工零件的精度同时节约成本和缩短加工周期以及提高加工效率，那么一个良好的工艺安排以及专用夹具的设计就是必不可少的了。

在工艺的安排上不但要考虑合理的加工要求还要考虑到操作者以及加工机械的安全。

同时夹具的设计上也要考虑到使用的安全性和经济性以及安装和拆卸上的方便性。

设计一个良好的工艺工装安排路线那么必须要经过对加工件的详细分析以及周密的考虑后才能得出。

所以分析问题是解决问题的关键，同时还要反复的调整，来寻求最好的一个路线。

这样才能让工艺路线更加的完美，才能保证工件的加工精度和加工效率以及节约材料。

关键词转向节；加工工艺；专用夹具；加工精度；工艺路线AbstractThe graduation design is the subject of CA141 car’s left steering process tooling. I mainly need to complete including Processing craft arrangement as well as special-purpose drill jig design.In order to guarantee the processing components the precision Simultaneously saves cost and the reduction processing cycle as well as the enhancement processing efficiency, Then a good craft arrangement as well as unit clamp's design was essential. Not only in the craft arrangement must consider that the reasonable processing request also needs to consider the operator as well as processes machinery's security. Simultaneously jig's design also needs to consider the use in secure and efficient as well as the installment and the disassemblage conveniences. Designs a good craft work clothes arrangement route that to probably pass through to the job multianalysis,After as well as thorough consideration, can obtain. Therefore the analysis question solves the question key, meanwhile must the repeated adjustment, Seeks a best route. Seeks a best route to be able to let craft route even more perfect like this, can guarantee that the work piece the working accuracy and the processing efficiency as well as save the material.Key word Steering ; Processing craft; Unit clamp; Working accuracy ; Craft route谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书。

课程汽车设计题目电动助力转向系设计说明书姓名学号班级指导教师日期 2016年6月15日目录一. 轿车转向系设计方案的选择................................. - 2 -1.轿车参数的确定 (2)2.对转向系的要求 (2)3.转向系结构设计 (2)1)转向操纵机构 ......................................................................................- 2 -2)转向传动机构 ......................................................................................- 3 -3)机械转向器 ..........................................................................................- 3 -二. 转向系统的主要性能参数................................... - 4 -1.转向系的效率 (4)1)转向系的正效率...................................................................................- 4 -2)转向系的逆效率...................................................................................- 5 - 2.转向系传动比的确定. (5)1)转向系统传动比的组成........................................................................- 5 -2)转向系统的力传动比和角传动比的关系..............................................- 6 -3)传动系传动比的计算 ...........................................................................- 7 - 3.转向系传动副的啮合间隙 .. (7)1)转向器的啮合特征 ...............................................................................- 7 -2)转向盘的自由行程 ...............................................................................- 8 - 4.齿轮齿条式转向器的设计和计算 (8)1)转向轮侧偏角的计算 ...........................................................................- 8 -2)转向器参数的选取 ...............................................................................- 9 -3)选择齿轮齿条材料 ............................................................................. - 10 -4)轴承的选择 ........................................................................................ - 10 -5.转向盘的转动的总圈数 (10)三. 电动助力转向系统设计.................................... - 10 -1.转矩传感器 (10)2.减速机构 (11)3.电磁离合器 (11)4.电动机 (11)5.车速传感器 (11)6.电子控制单元 (12)四. 转向梯形机构的设计...................................... - 12 -1.转向梯形理论特性 (12)2.转向梯形的布置 (13)3.转向梯形机构尺寸的初步确定 (13)4.梯形校核 (14)一. 轿车转向系设计方案的选择1.轿车参数的确定本次轿车转向系设计的整车相关参数如下：表1 整车相关参数2.对转向系的要求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15~20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3.转向系结构设计1)转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。

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。

通常，对转向系的主要要求是:(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1.1.1机械式转向系统汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮来完成的。

机械式转向系统工作过程为：驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器，减速传动装置的转向器中有1、2 级减速传动副，经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而实现汽车的转向。

汽车转向器的加工工艺设计及夹具设计一、汽车转向器加工工艺设计1.工艺路线设计：根据汽车转向器的结构和加工要求，确定加工工艺路线，包括各个加工环节的顺序和方法。

一般来说，汽车转向器的加工路线应包括车削、铣削、刨削、钻削、磨削等工序，具体的顺序和方法需要根据实际情况确定。

2.工艺参数设计：确定各个加工环节的加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等等。

这些参数的选择需要考虑材料的硬度和切削性能，并通过实验和经验进行调整，以确保加工过程的稳定和产品的质量。

3.夹持方式设计：确定汽车转向器在加工过程中的夹持方式，包括使用夹具还是机械手等装置。

夹持方式的选择应考虑到加工过程对产品形状和精度的要求，以及操作人员的工作环境和工作强度，以确保夹持方式的稳定性和操作的便利性。

4.热处理和表面处理设计：对于需要进行热处理和表面处理的汽车转向器，需要在加工工艺设计中确定热处理的方式和参数，以及表面处理的方法和工艺流程。

这些处理过程对于产品的性能和耐用性具有重要影响，因此需要进行相关的实验和研究，以确保处理效果的稳定和产品质量的可靠性。

二、汽车转向器夹具设计1.夹具类型选择：根据汽车转向器的形状和加工要求，选择合适的夹具类型。

常见的夹具类型有机械夹持式、气动夹持式和液压夹持式等。

夹具的选择应考虑到夹持力的大小、夹持的稳定性、产品形状的复杂性和操作的便利性等因素。

2.夹具结构设计：根据夹具的类型和加工要求，设计夹具的具体结构。

夹具的结构应具有足够的强度和刚性，能够承受加工过程中的力和压力，同时具有一定的灵活性和可调性，以适应不同规格和形状的汽车转向器。

3.夹具定位设计：确定汽车转向器在夹具中的定位方式和位置，以确保产品在加工过程中的位置和角度的准确性。

夹具的定位方式一般有固定定位、可调定位和自动定位等，具体的选择应根据产品的形状和加工要求进行确定。

4.夹具附件设计：根据具体的加工要求，设计夹具的附件，包括刀具、卡盘、定位销等。

摘要方向盘也被称为转向，转向器，转向系统，这是最重要的部分。

它的主要作用是增加传递到转向力，并在沿垂直于输送臂的变化的转向力。

该结构的转向形式可分为几种类型。

历史上曾有过许多形式的转向，现在比较常用的齿轮齿条，蜗杆曲柄指销式，循环球-齿条齿扇式，循环球式曲柄手指，蜗轮式等。

本文转向器壳体钻井工艺和夹具设计。

分水器外壳的孔中，形状精度和位置精度要求的尺寸精度非常高，并且反过来壳体相交的重合气缸布置成当在组合处理中，需要更准确和合理定位的壳体。

并逐渐整个壳体的部件的固定和准确定位，实现了钻孔的定位精度所要求的定位精度。

关键词：转向器壳体定位精度夹具设计Steering shell drilling fixture designSummarySteering is also called steering system, steering system, which is the most important part of the steering. Its role is to: increase the propagation direction of the steering wheel to change the power transmission and power steering linkage. Form of the steering structure can be divided into several types. Historically, there have been many forms of steering, there are currently more commonly used rack and pinion, worm crank the pin, recirculating ball - Fan-rack gear, recirculating ball crank pin and worm-type and so on.The main purpose of this system is to study the recirculating ball steering gear.This article discusses the recirculating ball steering gear housing bore and fixture design. Steering shell hole dimensional accuracy, shape accuracy and location accuracy requirements are very high, and the shell is a combination of two overlapping cross cylinder, and the arrangement process, the need for housing is more accurate, reasonable position. The housing member and the step of the overall behavior of the exact positioning, positioning accuracy of the correct positioning step to achieve the desired accuracy of drilling.Keywords：steering gear case positioning accuracy fixture design目录目录 (3)第一章绪论 (4)1.1 夹具的工作原理 (4)1.2夹具的分类 (4)1.3机床夹具的发展趋势 (4)1.4 本章小结 (5)第二章转向器壳体钻夹具的设计选择 (5)2.1 转向器壳体的分析 (5)2.2 机床的选择 (6)2.3 钻床夹具的选择 (6)2.4 选择钻模板 (7)2.5 钻套的选择 (8)2.6 钻套导引孔尺寸和公差的确定 (9)2.7 钻套高度选择和钻套与工件距离 (9)第三章工件在夹具中的定位 (10)3.1 工件定位的基本原理 (10)3.2 确定定位方案 (10)3.3 定位元件的选择与设计 (10)4.4 导向元件的选择 (12)第四章定位误差的分析与计算 (13)4.1 定位误差 (13)4.2 定位误差的组成及计算方法 (14)第五章工件的夹紧 (15)5.2 夹紧力的计算 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章绪论1.1 夹具的工作原理1 工件加工对准夹具的准确位置。

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。

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。

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。

本文选择GX1608A型循环球齿条-齿扇式转向器作为研究课题，其主要内容有：汽车转向器的组成分类；转向器总成方案分析及其数据确定和转向器的设计过程。

这种转向器的优点是，操纵轻便，磨损小，寿命长。

缺点是结构复杂，成本高，转向灵敏度不如齿轮齿条式。

因此逐渐被齿轮齿条式取代。

但随着动力转向的应用，循环球式转向器近年来又得到广泛使用。

关键词；转向器操纵稳定性循环球齿条-齿扇式转向器AbstractGear cars an important component of the initiative is decided automobile safety of the key assembly, It seriously affected the quality of the vehicle handling and stability. Along with the development of the auto industry, automobile steering gear is continuously improved, although the electronic steering gear has begun to use But mechanical steering gear is still widely been world motor vehicles and parts manufacturers adopted. And the mechanical steering gear, Rack cycle ball-type steering gear tooth fans as its own characteristics has been widely used in various types vehicles. The graduation design options GX1608A cycle gear ball-type steering gear rack as a research topic, Its main contents are : automotive steering gear components classification; assembly was to program analysis and data to identify and steering gear design process.The advantage of such steering gear, and manipulating light, wear and tear, long life. The disadvantage is that the structure is complicated and costly, than steering rack and pinion sensitivity. Therefore gradually being replaced by rack and pinion. However, with the power steering applications, the ball-type steering gear cycle and are widely used in recent years.Keywords；Diverter Ball handling and stability Cycle rack-type steering gear diverter目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)2汽车转向系的组成及分类 (3)2.1汽车转向系的类型和组成 (3)2.1.1 机械式转向系 (6)2.1.2 动力转向器 (7)2.2 转向系主要性能参数 (8)2.2.1转向器的效率 (8)2.2.2传动比的变化特性 (10)2.2.3转向盘自由行程 (13)2.3 转向操纵机构及转向传动机构 (13)2.3.1转向操纵机构 (13)2.3.2转向传动机构 (14)3转向器总成方案分析 (15)3.1转向器设计要求 (15)3.2转向器总成方案设计 (16)4循环球式转向器主要尺寸参数的选择 (19)5 转向器输出力矩的确定 (23)6 轴的设计计算及校核 (24)6.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算 (24)6.1.1材料的选择 (24)6.1.2结构设计 (24)6.1.3轴的设计计算 (24)6.2 螺杆轴设计计算及主要零件的校核 (28)6.2.1材料选择 (28)6.2.2结构设计 (28)6.2.3轴的设计计算 (29)6.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核 (31)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (36)1绪论循环球式转向器的英文名称是Recirculating Ball Steering Gear。

1.设计任务1.1题目：EQ140汽车转向器壳体工艺及夹具设计1.2产品批量：2万件/年1.3任务要求:EQ140汽车转向器壳体零件图;毛坯图;机械加工工艺卡片一套;工艺装备设计－典型夹具结构装配图;工艺装备的主要零件图;设计说明书。

2.零件的分析2.1零件的作用采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机(或电机)驱动的油泵(或空气压缩机)所提供的液压能(或气压能)。

用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。

而汽车转向器壳体是汽车转向器的一个重要组成部分。

壳体的三维图如下：2.2零件的工艺分析汽车转向器一共有五个重要的加工表面，这些表面不仅要满足自身的精度等级和粗糙度等级，同时他们之间也有一定的位置要求。

2.2.1底面T3底面的粗糙度要求是：的最大允许值为1.6。

采用的加工工艺方法是：粗铣半精铣精铣。

2.2.2侧面T1、T2侧面的粗糙度要求是：的最大允许值为3.2。

采用的加工工艺方法是：粗铣半精铣精铣。

2.2.3主轴孔D3、D4主轴孔的尺寸为，公差等级为IT7；主轴孔的粗糙度要求是：的最大允许值为1.6。

采用的加工工艺方法是：粗镗半精镗精镗。

2.2.4摇臂轴孔D1、D2靠内摇臂轴孔D1的尺寸为，公差等级为IT8；靠内摇臂轴孔的粗糙度要求是：的最大允许值为1.6。

采用的加工工艺方法是：粗镗半精镗精镗。

靠外摇臂轴孔D2的尺寸为，公差等级为IT8；靠外摇臂轴孔的粗糙度要求是：的最大允许值为3.2。

采用的加工工艺方法是：粗镗半精镗精镗。

D1对D2的表面跳动量为0.10。

2.2.5摇臂轴外圆摇臂轴外圆的基本尺寸是；摇臂轴外圆的粗糙度要求是：的最大允许值为6.3。

采用的加工工艺方法是：粗车半精车。

2.2.6 T1、T2对D3、D4垂直度0.05/100;T3对D1轴线的垂直度0.10/100;D1轴线和D3、D4轴线的垂直度0.05/100;T1 、T2同T3垂直度0.05/100;2.2.7 和同轴度用工艺保证，即采用一次装夹加工成型的方法来进行。

汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计摘要本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产效率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方向之一。

通过对壳体零件图分析及结构形式的了解，从而对壳体零件进行工艺分析。

然后再对精镗油缸孔进行夹具方案的确定。

关键词：壳体零件，夹具方案确定，油缸孔关键词 Abstract The design requirements, "quality development, efficiency of survival ", in ensuring the quality of parts processed under the premise of improving production efficiency, reduce production costs, domestic and foreign modern machining process one of the main development direction. Through the shell parts diagram analysis and understanding of structure, which parts of the shell process analysis. Fuel tank and then on fine boring holes to determine fixture program Key words：Shell Parts，Fixture scheme，Cylinder bore 湖北汽车工业院科技学院毕业（设计）湖北汽车工业院科技学院毕业（设计）论文目录 ................................................................ 1 绪论 ................................................................ 1 1.1 课题的来源、内容 .................................................. 1 1.2 本课题研究目的及意义 .............................................. 1 1.3 研究的切入点 ......................................................2 .............................................................. 2 零件分析 .............................................................. 3 2.1 技术要求及生产纲领计算 ............................................ 3 2.2 零件的工艺结构分析 ................................................3 2.3 主要尺寸分析 ...................................................... 3 2.4 毛坯的选择 .......................................................... 3 工艺方案设计 .......................................................... 5 3.1 基准的选择 ........................................................ 3.2 各表面加工方法与方案确定 .......................................... 3.3 各加工表面工序间余量的确定 ........................................ 3.4 制定工艺路线 ...................................................... 5 5 6 8 .............................................................. 4 工序设计 .............................................................. 9 4.1 工序 10 设计 ....................................................... 9 4.2 工序 20 设计 ....................................................... 9 4.3 工序 30 设计 ...................................................... 10 4.4 工序 40 设计 ...................................................... 11 4.5 工序 50 设计 ...................................................... 11 4.6 工序 60 设计 ...................................................... 12 4.7 工序 70 设计 ...................................................... 13 4.8 工序 80 设计 ...................................................... 14 4.9 工序 90 设计 ...................................................... 14 4.10 工序 100 设计 .................................................... 14 4.11 工序 110 设计 .................................................... 15 4.12 工序 120 设计 .................................................... 15 4.13 工序 130 设计 .................................................... 16 4.14 工序 140 设计 .................................................... 16 4.15 工序 150 设计 .................................................... 17 4.16 工序 160 设计 .................................................... 17 4.17 工序 170 设计 .................................................... 18 4.18 工序 180 设计 .................................................... 18 4.19 工序 190 设计 ..................................................... 1 ................................................. 5 镗床夹具总体方案确定 ................................................. 20 ........................................................ 336 结论与致谢 ........................................................ 33-34 ............................................................... 参考文献 ............................................................... 35 1 湖北汽车工业院科技学院毕业（设计）湖北汽车工业院科技学院毕业（设计）论文 1 课题的来源来源、 1.1 课题的来源、内容本课题是针对东风汽车传动轴有限公司制造车间实际的生产情况：壳体零件是汽车转向器主要的零部件，毛坯属砂型铸造，结构较复杂，加工精度高，加工路线长，现场实习时，发现该生产线废品率较高。

微型轿车转向器毕业设计说明书毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

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。

目录1引言.................................................................................................................................... - 1 - 2设计任务书........................................................................................................................ - 3 - 3机械转向简介.................................................................................................................... - 4 - 3.1转向操纵机构.. (4)3.2转向器 (4)4转向系的设计要求............................................................................................................ - 4 - 5机械式转向器方案分析.................................................................................................... - 5 - 5.1齿轮齿条式 (5)5.2循环球式 (7)5.3蜗杆滚轮式、蜗杆指销式 (8)6计算设计说明书................................................................................................................ - 9 - 6.1转向器的效率.. (9)6.2转向器类型、结构特点与效率 (9)6.3转向器的结构参数与效率 (9)7传动比的变化特性.......................................................................................................... - 10 - 7.1转向系传动比 (10)7.2力传动比与转向系角传动比的关系 (11)7.3转向系的角传动比 (12)7.4转向器角传动比及其变化规律 (12)8齿轮齿条转向器变速比工作原理.................................................................................. - 12 - 8.1转向器角传动比的选择.. (13)9转向系计算载荷的确定.................................................................................................. - 14 - 10转向梯形结构方案分析................................................................................................ - 14 - 10.1整体式转和梯形 (15)10.2断开式转向梯形 (15)11转向系统-零部件参数.................................................................................................. - 16 -12转向系统-发展趋势...................................................................................................... - 17 - 12.1现代汽车转向装置的设计趋势 (17)12.2现代汽车转向装置的发展趋势 (18)13设计小结........................................................................................................................ - 20 - 14标准化审查报告............................................................................................................ - 20 - 14.1产品图样的审查 (20)14.2产品技术文件的审查 (21)14.3标准件的使用情况 (21)14.4审查结论 (21)15使用说明书.................................................................................................................... - 21 - 结论............................................................................................................................... - 23 - 参考文献............................................................................................................................. - 24 - 致谢............................................................................................................................... - 25 -山西农业大学工程技术学院毕业设计说明书汽车机械转向机构设计1引言在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。

第1章零件分析1.1 转向节的功用转向节（俗称羊角）是汽车转向桥上的主要零件之一。

转向节与前梁组装后构成铰链装置，利用该铰链装置使车轮可以偏转一定角度，从而实现汽车的转向行驶。

转向节是车轮和方向盘之间的联系纽带，通过方向盘的旋转，带动连杆，即开始调整车轮的高度，而车轮通过两个轴承与转向节配合，使他们连接在一起。

转向节锥孔与转向节臂配合，并和转向横拉杆连接。

转向节法兰面通过四个螺钉和制动盘连接在一起。

转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮转向。

在汽车的行驶状态下受到多变的冲击载荷。

转向节零件实体建模如图：1.2 转向节的结构特点与技术要求转向节（见下图）形式比较复杂，其结构兼具有轴类、盘类、叉架类等各种零件的特点。

根据其功用与结构特点，主要技术要求如下：1.轴颈部分转向节轴颈部分精度要求高的部位有：与轴承配合的两个支承轴颈，分别为Φ25和Φ40以及端面。

两支承轴颈对轴线的同轴度不大于Φ0.01mm，端面对轴线的垂直度不大于0.03mm。

圆角R5处是应力集中部位，Φ74轴颈端面易磨损，因此要求有高的强度和硬度。

在此区域采用高频淬火，淬火深度3-6mm，硬度为HRC53-58。

2.法兰面部分法兰面上有均匀分布的4-Φ12mm的孔，法兰面背面有因锻造拨模角为斜面，为使孔端面与法兰面很好贴合，每个孔均锪有Φ15mm的沉孔。

3.叉架部分转向节的上下耳和法兰面构成叉架体，精度要求高的部分有：注销孔为断续长孔，尺寸要求为Φ30mm，最大实体同轴度不大于Φ0.02mm,与轴线的位置度不大于Φ0.3mm。

锥孔大径为Φ28mm，锥度1：8。

第2章转向节的材料与毛坯制造2.1 转向节的材料与毛坯制造转向节的材料选取为40Cr，它是含碳量为0.37~0.45%的全多结构钢，并经调质淬火处理，以提高强度及抗冲击能力，使其具有较高的综合机械性能。

由于汽车在行驶过程中要经常转弯，故转向节在工作过程中要频繁的承受正反两个方向的冲击载荷，转向节毛坯一般采用锻造，锻造后的毛坯要求金属纤维的方向沿着轴颈轴线方向并与外形轮廓想适应，并且具有较高的抗拉、抗弯和抗扭的强度，以提高零件的强度。

转向器壳体工艺规程及钻夹具设计摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。

在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

关键词工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力ABSTRACTEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords：The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength前言毕业设计是在所有课程的基础上巩固和扩展所学的基本理论和专业知识，培养综合知识技能分析和解决实际问题的能力，初步形成融技术、环境、市场、管理于一体的大工程意识。

工艺课程设计说明书一 设计主要任务题目：EQ140汽车转向器壳体工艺及夹具设计 工作量要求：1. EQ140汽车转向器壳体零件图2. 零件毛坯图3. 机械加工工艺卡片一套4. 工艺装备设计——典型夹具结构装配图5. 工艺装备的主要零件图6. 设计说明书 内容要求： 1.拟定工艺方案2.画出8个典型工序的工序流程图3.针对某一典型工序设计一套夹具 精镗摇臂轴内孔具——尚智 陈方生产纲领：20000件/年二 零件分析1. 零件的作用分析题目所确定的零件是EQ140汽车转向器壳体。

图1显示了该零件的外形。

该零件的0.03060φ+mm 孔与两个转向器轴承的外圈相配合，用以支承固定转向操纵机构末端的一根传动轴。

0.039039φ+mm 孔则通过另一对轴承支承固定摇臂轴。

两轴在空间上互相垂直，并通过传动机构将传动轴的转动（即驾驶员对方向盘输入的转动）减速传给摇臂轴，摇臂轴的摆动又带动转向直拉杆、转向节臂和转向横拉杆运动，驱动前轮转向。

壳体底平面上4个M14mm 的螺纹孔用以和车架连结；底平面上6个M8mm 的螺纹孔和端面8个M10mm 的孔用以连结端盖，使转向器传动机构完全密封于壳体中，保持轴系部件与传动副的润滑。

图一：solidworks 条件下的图示2 零件的主要加工工作量该零件属壳体类零件，螺栓装配面与轴承支承孔是其主要加工表面。

具体说来有以下三组加工表面。

I.主轴孔及其端面这一组加工表面包括：两个0.03060φ+mm 的孔（D3、D4面）及其倒角；尺寸为242mm 的两端面（T1、T2面），其与主轴孔轴线有0.05/100的垂直度要求；还有在平面上的8个M10的螺纹孔。

II.摇臂轴孔这一组加工表面包括：两个0.039039φ+mm 的孔（D1面）及其倒角；0.05056φ+mm的孔（D2面）；以及距底平面150mm 的轴孔端面。

III.底平面这一组加工表面主要是底平面与其上的8个螺纹孔。

三组加工表面之间有一定的尺寸与位置要求，主要是：（1）主轴孔与摇臂轴孔中心线联线垂直度公差为0.05/100，轴线间距72±0.05mm ；（2）摇臂轴孔中心线与底平面垂直度公差为0.10/100； （3）底平面与主轴孔间距50±0.2mm 。

汽车安排课程安排证明书籍之阳早格格创做题目：重型载货汽车转背器安排姓名：席昌钱教号：200924265共组者：宽炳炎、孔祥死、余鹏、李朋超、郑大伟博业班级：09车辆工程2班指挥西席：王歉元、邹旭东安排任务书籍目录1.转背系分解 (4)2.板滞式转背器规区分解 (8)3.转背系主要本能参数 (9)4.转背器安排估计 (14)5.能源转背机构安排 (16)6.转背梯形劣化安排 (22)7.论断 (24)8.参照文件 (25)1转背系安排1.汽车转直止驶时，局部车轮应绕瞬时转背核心转化.2.把持沉巧，效用于转背盘上的转背力小于200N.3.转背系的角传动比正在23~32之间，正效用正在60%以上，顺效用正在50%以上.4.转背敏捷.5.转背器战转背传效果构中应有间隙安排机构.6.转背系应有能使驾驶员免遭大概减少伤害的防伤拆置.1.整车尺寸：11976mm*2395mm*3750mm.2.轴数/轴距 4/（1950+4550+1350）mm3.整备品量 12000kg2.转背系分解2.1对付转背系的央供[3](1) 包管汽车有较下的机动性，正在有限的场合里积内，具备赶快战小半径转直的本领，共时支配沉巧;(2) 汽车转背时，局部车轮应绕一个瞬时转背核心转化，没有该有侧滑;(3) 传给转背盘的反冲要尽大概的小;(4) 转背后，转背盘应自动回正，并应使汽车脆持正在宁静的直线止驶状态;(5) 爆收车福时，当转背盘战转背轴由于车架战车身变形所有后移时，转背系统最佳有呵护机构预防伤及乘员.2.2转背把持机构转背把持机构包罗转背盘，转背轴，转背管柱.偶尔为了安插便当，减小由于拆置位子缺面及部件相对付疏通所引起的附加载荷，普及汽车正里碰碰的仄安性以及便于拆拆，正在转背轴与转背器的输进端之间拆置转背万背节，如图2-1.采与柔性万背节可缩小传至转背轴上的振荡，然而柔性万背节如果过硬，则会效用转背系的刚刚度.采与能源转背时，还应有转背能源系统.然而对付于中级以下的轿车战前轴背荷没有超出3t的载货汽车，则普遍仅正在用板滞转背系统而无能源转背拆置.图2-1转背把持机构Fig.2-1 the control mechanism of steering1-转背万背节；2-转背传动轴；3-转背管柱；4-转背轴；5-转背盘1-steering universal shaft;2-steering propeller ;3-steering column ;4-steering axis;5-steering wheel2.3转背传效果构[4]转背传效果构包罗转背臂、转背纵推杆、转背节臂、转背梯形臂以及转背横推杆等.（睹图2-2）转背传效果构用于把转背器输出的力战疏通传给左、左转背节并使左、左转背轮按一定闭系举止偏偏转.图2-2 转背传效果构1-转背摇臂；2-转背纵推杆；3-转背节臂；4-转背梯形臂；5-转背横推杆2.4转背器[5]板滞转背器是将司机对付转背盘的转化形成转背摇臂的晃动（大概齿条沿转背车轴轴背的移动），并按一定的角转化比战力转化比举止传播的机构.板滞转背器与能源系统相分离，形成能源转背系统.下档轿车战重型载货汽车为了使转背沉巧，多采与那种能源转背系统.采与液力式能源转背时，由于液体的阻僧效用，吸支了路里上的冲打载荷，故可采与可顺程度大、正效用又下的转背器结构.为了预防汽车正在碰车时司机受到的转背盘的伤害，除了正在转背盘中间可拆置仄安气囊中，还可正在转背系中树坐防伤拆置.为了缓战去自路里的冲打、衰减转背轮的晃振战转背机构的振动，有的还拆有转背减振器.普遍二轴及三轴汽车仅用前轮转背；为了普及把持宁静性战机动性，某些新颖轿车采与齐四轮转背；多轴汽车根据对付机动性的央供，偶尔要减少转背轮的数目，本安排按安排央供采与单轴前轴转背 .2.5转角及最小转直半径汽车的机动性，常常使用最小转直半径去衡量，然而汽车的下机动性则应由二个条件包管.即最先应使左、左转背轮处于最大转角时前中轮的转直值正在汽车轴距的2~2.5倍范畴内；其次，应那样采用转背系的角传动比，即由转背盘处于中间的位子背左大概左转化至极限位子的总转化齐书籍，对付轿车应没有超出1.8圈，对付货车没有该超出3.0圈.二轴汽车正在转背时，若没有思量轮胎的侧背偏偏离，则为了谦脚上述对付转背系的第(2)条央供，其内、中转背轮观念的转角闭系如图2-3所示，由下式决断：L K BD CO DO i o =-=-θθcot cot (2-1)式中：θo—中转背轮转角；θi—内转背轮转角；K—二转背主销核心线与大天接面间的距离；L—轴距内、中转背轮转角的合理匹配是由转背梯形去包管.图2-3 观念的内、中转背轮转角间的闭系Fig 2-3Relations between ideal inside and outside steering wheel corner 汽车的最小转直半径R min与其内、中转背轮正在最大转角θmax i与θmax o、轴距L、主销距K及转背轮的转臂a等尺寸有闭.正在转背历程中除内、中转背轮的转角中，其余参数是没有变的.最小转直半径是指汽车正在转背轮处于最大转角的条件下以矮速转直时前中轮与大天交战面的轨迹形成圆周的半径.最小转直半径能达到汽车轴距的2~2.5倍，与R min=2L；把持沉巧型的央供是通过合理天采用转背系的角传动比、力传动比战传动效用去达到.对付转背后转背盘大概转背轮能自动回正的央供战对付汽车直线止驶稳动性的央供则主假如通过合理的采用主销后倾角战内倾角，与消转背器传动间隙以及采用可顺式转背器去达到.然而要使传播到转背盘上的反背冲打小，则转背器的顺效用有没有宜太下.至于对付转背系的末尾二条央供则主假如通过合理天采用结构以及结构安插去办理.转背器及其纵推杆与紧固件的称重，约为中级以及上轿车、载货汽车底盘搞重的1.0%～1.4%；小排量以及下轿车搞重的1.5%～2.0%.转背器的结构型式队汽车的自己品量效用较小.3. 板滞式转背器规区分解3.1循环球式转背器循环球式转背器有螺杆战螺母共共产死的降选槽内拆钢球形成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇形成的传动副组成，如图3-1所示.图3-1 循环球式转背器示企图Fig 3-1Circulation-ball steering循环球式转背器的便宜是：正在螺杆战螺母之间果为有不妨循环振动的钢球，将滑动摩揩转化成滑动摩揩，果而传动效用不妨达到75%～85%；正在结媾战工艺上采与步伐后，包罗普及制制细度，革新处事表面的表面细糙度战螺杆、螺母上的螺旋槽经淬火战磨削加工，使之有脚够的使用寿命；转背器的传动比不妨变更；处事稳固稳当；齿条战齿扇之间的间隙安排处事简单举止，（图3-2）；符合用去搞完齐式能源转背器.图3-2 循环球式转背器的间隙安排机构Fig 3-2 The gap adjusts the organizational structureof Recirculation-ballgears循环球式转背器的主要缺面是：顺效用下，结构搀杂，制制艰易，制制细度央供下.循环球式转背器主要用于商用车上.功率p1从转背轴输进，经转背摇臂轴输出所供得的效用称为转背器的正效用，用标记η+表示， 反之称为顺效用，用标记η-表示. 正效用η+估计公式： p p p 121-=+η（4-1） 顺效用η-估计公式： p p p 323-=-η（4-2） 式中，p 1为效用正在转背轴上的功率；p 2为转背器中的磨揩功率；p 3为效用正在转背摇臂轴上的功率. 正效用下，转背沉巧；转背器应具备一定顺效用，以包管转背轮战转背盘的自动返回本领.然而为了减小传至转背盘上的路里冲打力，预防挨脚，又央供此顺效用尽大概矮.效用转背器正效用的果素有转背器的典型、结构个性、结构参数战制制品量等.效用转背器正效用的果素有转背器的典型、结构个性、结构参数战制制品量等.（1）转背器典型、结构个性与效用正在四种转背器中，齿轮齿条式、循环球式转背器的正效用比较下，而蜗杆指销式特天是牢固销战蜗杆滚轮式转背器的正效用要明隐的矮些.共一典型转背器，果结构分歧效用也纷歧样.如蜗杆滚轮式转背器的滚轮与支援轴之间的轴启不妨采用滚针轴启、圆锥滚子轴启战球轴启.采用滚针轴启时，除滚轮与滚针之间有摩揩益坏中，滚轮侧翼与垫片之间还存留滑动摩揩益坏，故那种轴背器的效用η+仅有54%.其余二种结构的转背器效用分别为70%战75%.转背摇臂轴的轴启采与滚针轴启比采与滑动轴启可使正大概顺效用普及约10%.（2）转背器的结构参数与效用如果忽略轴启战其经场合的摩揩益坏，只思量啮合副的摩揩益坏，对付于蜗杆类转背器，其效用可用下式估计)tan(tan 00ρη+=+a a =75%（4-3）式中，a 0为蜗杆（大概螺杆）的螺线导程角,a 0与8°，ρ为摩揩角，ρ=arctanf ；f 为磨揩果数.与f=0.05.根据顺效用分歧，转背器有可顺式、极限可顺式战没有成顺式之分.路里效用正在车轮上的力，通过转背系可大部分传播到转背盘，那种顺效用较下的转背器属于可顺式.它能包管转背轮战转背盘自动回正，既不妨减少驾驶员的疲倦，又不妨普及止驶仄安性.然而是，正在没有服路里上止驶时，传至转背盘上的车轮冲打力，易使驾驶员疲倦，效用仄安止驾驶.属于可顺式的转背器有齿轮齿条式战循环球式转背器.没有成顺式战极限可顺式转背器没有成顺式转背器，是指车轮受到的冲打力没有克没有及传到转背盘的转背器.该冲打力转背传效果构的整件启受，果而那些整件简单益坏.共时，它既没有克没有及包管车轮自动回正，驾驶员又缺累路里感觉，果此，新颖汽车没有采与那种转背器.极限可顺式转背器介于可顺式与没有成顺式转背器二者之间.正在车轮受到冲打力效用时，此力惟有较小一部分传至转背盘.如果忽略轴启战其余场合的磨揩益坏，只思量啮合副的磨揩益坏，则顺效用可用下式估计00tan )tan(a a ρη-=-=64%（4-4）式（4-3）战式（4-4）标明：减少导程角a 0，正、顺效用均删大.受η-删大的效用，a 0没有宜博得过大.当导程角小于大概等于磨揩角时，顺效用为背值大概者为整，此时标明该转背器是没有成顺式转背器.为此，导程角必须大于磨揩角.转背系的角传动比0ωi 由转背器角传动比ωi 战转背传效果构角传动比ωi '组成，即ωωωi i i '=0（4-5）转背器的角传动比:P r i πω2=26≈（4-6） 齿扇啮合半径75.482145.62r =⨯==mz 转背传效果构的角传动比: k p k p k p d d dt d dt d i ββββωωω==='//1≈（4-7）转背系的传动比包罗转背系的角传动比0ωi 战转背系的力传动比p i .转背系的力传动比:11750245026a 2i 0=⨯⨯==SW p D i ω（4-8）转背器角传动比不妨安排成减小、删大大概脆持没有变的.效用采用角传动比变更顺序的主要果素是转背轴背荷大小战对付汽车机动本领的央供.若转背轴背荷小大概采与能源转背的汽车，没有存留转背重重问题，应与较小的转背器角传动比，以普及汽车的机动本领.若转背轴背荷大，汽车矮速慢转直时的把持沉巧性问题超过，应采用大些的转背器角传动比.汽车以较下车速转背止驶时，央供转背轮反应敏捷·，转背器角传动比应当小些.汽车下速直线止驶时，转背盘正在中间位子的转背器角传动比没有宜过小.可则转背太过敏感，使驾驶员透彻统制转背轮的疏通有艰易.转背器角传动比变更直线应采用大概呈中间小二端大些的下凸形直线，如图4-1所示.图4-1转背器角传动比变更个性直线Fig 4-1 Change characteristic property curve ofSteering angletransmission ratio△t传动间隙是指百般转背器中传动副之间的间隙.该间隙随转背盘转角的大小分歧而改变，并把那种变更闭系称为转背器传动副传动间隙个性（图4-2）.钻研该个性的意思正在于它与直线止驶的宁静性战转背器的使用寿命有闭.传动副的传动间隙正在转背盘处于中间及其附近位子时要极小，最佳无间隙.若转背器传动副存留传动间隙，一朝转背轮受到侧背力效用，车轮将偏偏离本止驶位子，使汽车得去宁静.传动副正在中间及其附近位子果使用一再，磨益速度要比二端快.正在中间附近位子果磨益制成的间隙过大时，必须经安排与消该处间隙.为此，传动副传动间隙个性应当安排成图4-2所示的渐渐加大的形状.图4-2 转背器传动副传动间隙个性Fig 4-2 Drive gap characteristic property of steering 转背器传动副传动间隙个性图中直线1标明转背器正在磨益前的间隙变更个性；直线2标明使用并磨益后的间隙变更个性，而且正在中间位子处已出现较大间隙；直线3标明安排后并与消中间位子处间隙的转背器传动间隙变更个性.转背盘从一个极度位子转到另一个极度位子时所转过的圈数称为转背盘的总转化圈数.它与转背轮的最大转角及转背系的角传动比有闭，并效用转背的把持沉巧性战敏捷性.轿车转背盘的总转化阁数较少，普遍约正在3.6圈以内；货车普遍没有宜超出6圈.为了减少转背的沉巧性，与6圈.[8]为了包管止驶仄安，组成转背系的各整件应有脚够的强度.欲验算转背系整件的强度，需最先决定效用正在各整件上的力.效用那些力的主要果素有转背轴的背荷，大天阻力战轮胎气压等.为转化转背轮要克服的阻力，包罗转背轮绕主销转化的阻力、车轮宁静阻力、轮胎变形阻力战转背系中的内摩揩阻力等.透彻天估计那些力是艰易的，为此推荐用脚够透彻的半体味公式去估计汽车正在沥青大概者混凝土路里上的本天转背阻力距M r（N •mm),即Pf G M r 133=＝1008504 N •mm (5-1)式中，f 为轮胎战路里睹的摩揩果素，普遍与0.7；G 1为转背轴背荷24000（N ）;p=0.74为轮胎气压（MPa ） 转背系主要参数证明：转背摇臂的少度与转背传效果构有闭，普遍初选时，大货车可与300~400mm ，本安排与340mm ，转背器角传动比正在23~32内采用，本安排与26 效用正在转背盘上的脚力为ND L M L F SW h 207i 22r1==+ηω（5-2）式中， L 1为转背摇臂少；L 2为转背节臂少；D SW为转背盘直径；i ω为转背器角传动比；η+为转背器正效用.[9]摇臂轴直径/mm 42 钢球核心距D /mm 40 螺杆中径D 1/mm 38 钢球直径d /mm 螺距P /mm 处事圈数W 螺母少度L /mm 80 导管壁薄 /mm钢球直径与导管内径间隙e/mm螺线导程角0a /º 730’ 齿扇压力角0a /º2730‘ 交战角θ/º 45 环流通数2D 2应大于D 1，普遍央供D D D %)10~%5(12=- （5-3）D 2=D 1+（5%~10%）D=38+8%⨯=dDWπ≈39个（5-4）2⨯8.0=4.16 mm （5-5）[10]σ=k3222223)()(r R r R E F -=1217MP （5-6）式中，k 为系数，根据A/B 值查表，A=[（1/r ）-(1/2R )]/2,B=[(1/r)+(1/1R )]/2;2R 为滚讲截里半径，k 与1.50；r 为钢球半径；1R ⨯105MP a ；3F 为钢球与螺杆之间的正压力，即3F =oa n F θcos cos 02＝737N （5-7）式中，0a 为螺杆螺线的导程角；oθ为交战角；n 为介进处事的钢球数；F 2为效用正在螺杆上的轴背力,o SW h b D R F F 2/2/cot 20-=α=19904N当交战表面硬度为58~64HRC ；拍－时，许用交战应力[σ]=2500 MP a由于σ=1217 MP<[σ],果此谦脚强度.转背摇臂直径d 为式中，K 为仄安系数，根据汽车使用条件分歧可与2.5~3.5；M R为转背阻力矩；0τ为扭转强度极限.摇臂轴用20CrMnTi 钢制制，表面渗碳，渗碳层深度正在0.8~1.2mm.对付于前轴背荷大的汽车，渗碳层深度为1.05~1.45mm.表面硬度为58~63HRC 及采用对付能源转背机构的央供1.疏通教上应脆持转背轮转角战驾驶员转化转背盘的转角之间脆持一定的比率闭系.2.随着转背轮阻力的删大（大概减小），效用正在转背盘上的脚力必须删大（大概减小），称之为“路感”.F h≥0.025～0.190kN 时，能源转背器便应启初处事.4.转背后,转背盘应自动回正，并使汽车脆持正在宁静的直线止驶状态.5.处事敏捷，即转背盘转化后，系统内压力能很快删少到最大值.6.能源转背得灵时，仍能用板滞系统把持车轮转背.7.稀启本能好，内、中揭收少. 对付能源转背机构的采用完齐式能源转背器多用正在轿车战前桥载重正在15t 以下的货车上，本安排的货车的前桥的载重为2.4t,所以采与完齐式能源转背器.能源缸的主要尺寸有能源缸内径、活塞路程、活塞杆直径战能源缸体壁薄.能源缸爆收的推力F 为式中，L 1为转背摇臂少度；L 为转背摇臂轴到能源缸活塞之间的距离.F 1为直推杆上的力，F 1=aMr=20170N推力F 与处事油液压力p 战能源缸截里里积S 之间犹如下闭系pLS LF 11=(6-1)果为能源缸活塞二侧的处事里积分歧，应按较小一侧的处事里积去估计，即)(422d D p S -=π（6-2）式中，D 为能源缸内径；d p 为活塞杆直径，初选d p ＝0.35D ，压力p ＝8Mpa.联坐式(6-1)战式（6-2）后得到d L F ppLD 2114+=π=68 mm （6-3）所以d p=0.35D=23.8mm 与8.01=LL活塞路程是车轮转制最大转角时，由直推杆的的移动量换算到活塞杆处的移动量得到的.活塞薄度可与为B=0.3D.能源缸的最大少度s 为s D D s 13.0)6.0~5.0(10+++= =200mm(6-4)能源缸壳体壁薄t,根据估计轴背仄里推应力σz 去决定，即n Dt p szt Dσσ≤+=])(4[22（6-5）式中，p 为油液压力；D 为能源缸内径；t 为能源缸壳体壁薄；n 为仄安系数，n=3.5~5.0 与4;σs 为壳体资料的伸服面.壳体资料用球朱铸铁采与QT500－05，抗推强度为500MPa,伸服面为350MPa.t=3mm活塞杆用45刚刚制制，为普及稳当性战寿命，央供表面镀铬并磨光.１．能源转背器的效用效能用效能指标'=F Fhhs 去评介能源转背器的效用效能.现有能源转背器的效能指标s=1~15.２．路感驾驶员的路感去自于转化转背盘时，所要克服的液压阻力.液压阻力等于反效用阀里积与处事液压压强的乘积.正在最大处事压力时，轿车：换算以转背盘上的力减少约30~50N.３．转背敏捷度转背敏捷度不妨用转背盘路程与滑阀路程的比值i 去评介δϕ2Dswi = (6-14)比值i 越小，则能源转背效用的敏捷度越下.. ４．能源转背器的静个性能源转背器的静个性是指输进转矩与输出转矩之间的变更闭系直线，是用去评介能源转背器的主要个性指标.果输出转矩等于油压压力乘以能源缸处事里积战效用力臂，对付于已决定的结构，后二项是常量，所以不妨用输进转矩M φ与输出油压p 之间的变更闭系直线去表示能源转背的静个性，如图6-1示.常将静个性直线区分为四个区段.正在输进转矩没有大的时间，相称于图中A 段；汽车本天转背大概调头时，输进转矩加进最大区段（图中C 段）；B 区段属常常使用赶快转背止驶区段；D 区段直线便标明是一个较宽的仄滑过度区间.央供能源转背器背左转战背左转的静个性直线应付于称.对付称性不妨评介滑阀的加工战拆置品量.央供对付称性大于.转背梯形机构用去包管汽车转直止驶时所有车轮能绕一个瞬时转背核心，正在分歧的圆周上搞无滑动的杂滑动.安排转背梯形的主要任务之一是决定转背梯型的最佳参数战举止强度估计.转背梯形有完齐式战断启式二种.普遍转背梯形机构安插正在前轴之后，然而当收效果位子很矮大概前轴启动时，也有位于前轴之前的.二轴汽车转背时，若忽略轮胎侧偏偏效用，二转背前轴的延少线应接于后轴延少线.设0θ，i θ分别是中内转背车轮转角，k 为二主销核心线延少线到大天接面之间的距离，则梯形机构应包管内中转背车轮的转角犹如下闭系：cotLK cog i =-θθ0，若自变角为0θ则果变角i θ的憧憬值为：)(cot ot )(010L K c f i -==-θθθ，现有转背梯形机构仅能谦脚上式央供.如下图所示，正在图上做辅帮真线，利用余弦定理可推得转背梯形所画出的本量果变角'i θ为：)cos(21]2cos )cos(cos 2[arccos)cos(21)()sin(arcsin 020020')(θγγθγγθγθγγθ+-+-+--+-++-=mK m K m Km K M K i 其中 m —梯形臂少 γ—梯形底角图7-1 汽车瞬时转背图应使安排的转背梯形所画出的本量果变角'i θ尽大概靠近表里上的憧憬值i θ.其偏偏好最常使用的中间位子附近小转角范畴应尽大概小，以减小下速止驶时轮胎的磨益.而正在没偶尔常使用且车速较缓的最大转角时可符合搁宽央供，果此正在加进加权果子)(00θω形成评介劣略的目标函数f(x)为:f （x ）=max1''00010()()()[]100()i i i i ii i θθθθθωθθθθ=-⨯%∑将上式代得： f(x)=－0[2cos cos()cos 2]1100cot(cot )i i Karc Lγγγθθ-+--⨯%-其中 x —安排变量 x=][21X X =⎥⎦⎤⎢⎣⎡m γmax 0θ—中转背轮最大转角，由上图可得： max 0θ=a R L-min arcsin=︒30其中 min R —汽车最小转直半径为15.7m ，a —主销偏偏移距为50mm ，轴距L=7850mmK=2020mm 梯形臂少度m=0.14K=283mm思量到普遍使用功况下转角小于︒20，且︒10以内的小转角使用的越收一再，果此与：当修坐拘束条件时应试虑到：安排变量m 及γ过小时，会使横推杆上的转背力过大；当m 过大时，将使梯形安插艰易，故对付m 的上、下限及对付γ的下限应树坐拘束条件.果γ越大，梯形越靠近矩形．f(x)值便越大，而劣化历程是供f(x)的极小值，故可没有必对付γ的上限加以节制.综上所述，各安排变量的与值范畴形成的拘束条件为：m-0min ≥m 0max ≥-m m 0min ≥-γγ梯形臂少度m 安排常常与正在min m ＝0.11K ，max m ＝0.15K,与m=0.14K=283mm.梯形底角min γ＝︒70,︒=40minδ别的，由板滞本理得知，四连杆机构的传动角δ没有宜过小，常常与︒=≥40min δδ.如上图所示，转背梯形机构正在汽车背左转直至极限位子时达到最小值，故只思量左转直时min δδ≥即可.利用该图所做的辅帮真线及余弦定理，可推出最小传动角拘束条件为2cos )cos (cos )cos(cos 2cos min max 0min ≥--++-K mγγδθγγδ ，式中，min δ为最小传动角.由上述数教模型可知，转背梯形机构的劣化安排问题是一个小型的拘束非线性筹备问题，可用复合形法去供解.根据上述思路，可用C 谈话编程举止劣化安排（本步调睹附录）.劣化的截止如下：转背梯形底角 γ=︒788. 结 论通过本次汽车安排试验课程使尔对付汽车安排有越收深刻明白，没有然而锻炼了自己动脚安排的本领，而且培植了革新观念.正在那里要非常感动教授战书籍院提供的那次机会,那也是咱们迈背社会，进止工做处事前一个必很多的历程.9. 参照文件[1] 刘惟疑.汽车安排.北京：浑华大教出版社,2000[2] 王视予.汽车安排(第三版). 北京：板滞工业出版社,2000 [3] 陈家瑞.汽车构制(下册). 北京：板滞工业出版社,2005[4] 余志死.汽车表里(第三版) 北京：板滞工业出版社,2000(第二版). 北京：板滞工业出版社,1996[6] 吴宗泽.板滞安排真用脚册. 北京：化教工业出版社,1999[7] 刘鸿文.资料力教. 北京：下等培养出版社,1991[8] 祖业收.工程制图.重庆：重庆大教出版社,2001[9] 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