机械原理课程设计汽车前轮转向器

第1章绪论主动转向系统保留了传统转向系统中的机械构件，包括转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机以及转向横拉杆等。

其最大特点就是在转向盘和齿轮齿条转向机之间的转向柱上集成了一套双行星齿轮机构，用于向转向轮提供叠加转向角。

主动转向系统通过一组双行星齿轮机构实现了独立于驾驶员的转向叠加功能，完美地解决了低速时转向灵活轻便与高速时保持方向稳定性的矛盾，并在此基础上通过转向干预来防止极限工况下车辆转向过多的趋势，进一步提高了车辆的稳定性。

同时，该系统能方便地与其他动力学控制系统进行集成控制，为今后汽车底盘一体化控制奠定了良好的基础。

与常规转向系统的显著差别在于，主动转向系统不仅能够对转向力矩进行调节，而且还可以对转向角度进行调整，使其与当前的车速达到完美匹配。

其中的总转角等于驾驶员转向盘转角和伺服电机转角之和。

低速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相同，叠加后增加了实际的转向角度，可以减少转向力的需求。

高速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相反，叠加后减少了实际的转向角度，转向过程会变得更为间接，提高了汽车的稳定性和安全性。

1.1转向系统综述1、蜗杆曲柄销式转向器它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。

蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。

转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。

这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。

2、循环球式转向器循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。

这是一种古典的机构，现代轿车已大多不再使用，但又被最新方式的助力转向装置所应用。

汽车前轮转向原理
汽车前轮转向原理是指汽车在行驶过程中，通过转向系统使车辆前轮产生转向运动，从而改变车辆行驶方向的原理。

汽车前轮转向原理的实现，是通过转向系统和悬挂系统共同完成的。

下面将从转向系统和悬挂系统两个方面来详细介绍汽车前轮转向原理。

转向系统是汽车前轮转向的关键部件，它由方向盘、转向齿轮、传动杆、转向节、转向臂、转向销等组成。

当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向齿轮通过传动杆将转向力传递给转向节，再通过转向臂和转向销使车辆前轮产生转向运动。

转向系统通过这样的工作原理，实现了对车辆前轮的控制，从而改变了车辆的行驶方向。

悬挂系统是汽车前轮转向的支撑系统，它由弹簧、减震器、悬挂臂、横拉杆等组成。

在车辆行驶过程中，悬挂系统能够有效地减少路面颠簸对车辆的影响，保证车辆稳定性和行驶舒适性。

同时，悬挂系统还能够根据路面情况对车辆前轮进行调节，使车辆前轮保持与地面的良好接触，从而保证转向系统的正常工作。

汽车前轮转向原理的实现，需要转向系统和悬挂系统的协同配合。

当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向系统将转向力传递给车辆前轮，同时悬挂系统保证车辆前轮与地面的良好接触，从而使车辆前轮产生转向运动，改变车辆的行驶方向。

这样，汽车前轮转向原理就得以实现。

总的来说，汽车前轮转向原理是通过转向系统和悬挂系统的协同配合，使车辆前轮产生转向运动，从而改变车辆行驶方向的原理。

转向系统通过方向盘施加转向力，悬挂系统保证车辆前轮与地面的良好接触，两者共同完成了汽车前轮转向的任务。

汽车前轮转向原理的实现，不仅是汽车行驶的基础，也是驾驶员操控车辆的关键。

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。

汽车设计课程设计说明书题目：汽车循环球式转向器设计（1）系别：机电工程系专业：车辆工程班级：本汽设091姓名：郑振奋学号：2020030643148指导教师：胡春平、谭滔日期：2021年7月汽车循环球式转向器设计摘要汽车是一种性能要求高，负荷转变大的运输工具。

转向系统作为汽车的关键部件之一，更需要了解和把握。

转向器作为转向系统的重要组成部件，对它的深切的研究显得意义重大。

循环球式转向器要紧由螺杆、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，利用寿命长，今年来取得普遍的应用。

依照现有的国家标准并依照汽车设计的原那么设计一款循环球转向器，完成装配图和零件图的平面绘制，使其能够知足现代商用车的国家标准要求。

随着汽车工业的进展，汽车转向器也在不断的取得改良，尽管电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍然普遍地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采纳。

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普遍应用于各级各类汽车上。

关键词：循环球；转向器；设计；分析；商用车目录第一章转向器整体概述 (1)1.1 转向器的功用 (1)1.2 转向器的分类 (1)1.3 转向器的概念 (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 (3)2.1 转向器的设计要求 (3)2.2 转向器的总成方案设计 (3)第三章循环球式转向器要紧参数的选择 (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 (6)3.3 滚道截面 (8)3.4 接触角θ (8)3.5 螺距P和螺线导程角α0 (8)3.6 工作钢球圈数W (9)3.7 导管内径d1 (9)3.8 转向器的效率 (9)转向器的正效率η+ (9)3.8.2 转向器的逆效率η- (10)3.9 转向器各参数的计算 (11)3.10 轴的计算 (12)第四章齿条、齿扇传动副的设计 (13)4.1 齿条、齿扇传动副的原理 (13)4.2 变厚齿扇 (14)4.2.1 变厚齿扇的分析 (14)4.2.2 变厚齿扇齿形的计算 (14)第五章转向器载荷的计算 (17)5.1 转向器计算载荷的确信 (17)5.2 循环球式转向器零件强度计算 (18)5.2.1 钢球与滚道之间的接触应力 (18)5.2.2 齿扇齿的弯曲应力σ (19)w5.2.3 转向摇臂轴直径的确信 (19)第六章总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)汽车循环球式转向器设计第一章转向器整体概述转向器的功用转向器的作用将驾驶员加在转向盘上的力矩放大，并降低速度，然后传给转向传动机构。

目录前言 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1一《机械原理》课程设计任务书---------------------------------- 1二阿克曼原理及其应用------------------------------------------- 32.1 阿克曼理论转向特性------------------------------------------ 32.2 阿克曼梯形-------------------------------------------------- 4三给定设计数据及设计分析-------------------------------------- 53.1 给定数据及计算---------------------------------------------- 53.2给定数据的阿克曼原理值--------------------------------------- 53.3 目标函数---------------------------------------------------- 73.3设计数据分析------------------------------------------------- 7四四杆转向机构设计及误差分析---------------------------------- 84.1 轴Ⅰ四杆机构的设计及误差分析-------------------------------- 84.2 轴Ⅱ四杆机构的设计及误差分析------------------------------- 12 五运用Creo建模软件进行分析验证----------------------------- 165.1 验证转向机构误差------------------------------------------- 165.2 运用Creo作图计算出对应的连杆长d --------------------------- 185.3 最优佳设计参数和尺寸--------------------------------------- 19 六设计总结 ---------------------------------------------------- 20 参考文献--------------------------------------------------------- 21 附录一轴Ⅰ四杆机构设计数据分析表（Excel数据表）--------- 22 附录二轴Ⅱ四杆机构设计数据分析表（Excel数据表）--------- 37前言机械原理课程设计的主要目的是为学生在完成课堂教学基本内容后提供一个较完整的从事机械设计初步实践的机会，此次课程设计，老师给我们的题目为汽车（三轴车）转向机构设计，机械原理课程设计重在培养学生的“初步具有确定机构运动方案、分析和设计机械能力”。

机械设计制造及其自动化机械原理大作业设计者指导教师201目录一、设计题目 (2)二、设计要求 (3)三、基本设计内容 (4)四、设计结果分析 (10)五、改进机构设计 (12)1．机构简介汽车的前轮转向，是通过等腰梯形机构ABCD 驱使前轮转动来实现的。

其中，两前轮分别与两摇杆AB 、CD相连，如图所示。

当汽车沿直线行驶时（转弯半径R=∞），左右两轮轴线与机架AD 成一条直线；当汽车转弯时，要求左右两轮（或摇杆 AB 和CD ）转过不同的角度α、β。

理论上希望前轮两轴延长线的交点P 始终能落在后轮轴的延长线上。

这样，整个车身就能绕P 点转动，使四个轮子都能与地面形成纯滚动，以减少轮胎的磨损。

因此，根据不同的转弯半径R （汽车转向行驶时，各车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆周半径），就要求左右两轮轴线（AB 、CD ）分别转过不同的角度α和β，其关系如下：如图所示为汽车右拐时 dR LBd R L -=--=βαtan tan所以α和β的函数关系为 LB =-αβcot cot 同理，当汽车右拐时，由于对称性，有L B ctg ctg /=-βα，故转向机构ABCD 的设计应尽量满足以上转角要求。

2、设计数据设计数据见下表。

要求汽车沿直线行驶时，铰链四杆机构左右对称，以保证左右转弯时具有相同的特征。

该转向机构为等腰梯形双摇杆机构，设计此铰链四杆机构。

参 数 轴 距 轮 距 最小转弯半径销轴到车轮中心的距离符 号 LBRd单 位 mm 型 号 途乐GRX 2900 1605 6100 400 途乐GL 2900 1555 6100 400 尼桑公爵2800150055005001）根据转弯半径R min和R max＝∞（直线行驶），求出理论上要求的转角α和β的对应值。

要求最少2组对应值。

2）用解析法设计铰链四杆机构ABCD，满足以下条件：①最小转弯半径R min所对应的α和β满足P点落在后轴延长线上的要求;②其他各组α和β尽可能是能使P点落在后轴延长线上；③尽可能满足直线行驶时机构左右对称的附加要求。

汽车前轮转向原理汽车前轮转向原理是指汽车在行驶过程中，通过转向系统使前轮产生转向运动，从而改变车辆的行驶方向。

汽车前轮转向原理是汽车操纵性能的重要组成部分，它直接影响着车辆的行驶稳定性和操控性。

下面将从转向系统的构成、工作原理和常见故障等方面对汽车前轮转向原理进行详细介绍。

一、转向系统的构成。

汽车转向系统主要由转向机构、转向传动机构和转向控制机构三部分组成。

1. 转向机构，转向机构是汽车前轮转向的关键部件，主要包括转向节、转向销、转向杆等。

转向机构通过操纵转向盘，使转向销转动，从而改变前轮的转向角度。

2. 转向传动机构，转向传动机构是将转向盘的转动传递给转向机构的重要组成部分，主要包括转向柱、传动齿轮等。

转向传动机构通过传动装置将转向盘的转动传递给转向机构，实现前轮的转向。

3. 转向控制机构，转向控制机构是控制转向系统工作的关键部件，主要包括转向阻尼器、转向助力器等。

转向控制机构通过阻尼和助力装置，提供转向系统的操纵性能和舒适性。

二、转向系统的工作原理。

汽车前轮转向的工作原理是通过转向机构、转向传动机构和转向控制机构协同作用实现的。

当驾驶员操纵转向盘时，转向盘的转动通过转向传动机构传递给转向机构，使转向机构产生转动，从而改变前轮的转向角度。

同时，转向控制机构通过阻尼和助力装置，提供操纵性能和舒适性，使驾驶员可以轻松操纵车辆的转向。

三、常见故障及解决方法。

1. 转向盘出现死区，当转向盘出现死区时，会导致车辆转向不灵活，甚至影响行车安全。

解决方法是检查转向机构和转向传动机构是否存在磨损或松动，及时进行维修和更换。

2. 转向助力失效，转向助力失效会导致驾驶员操纵转向盘时感到异常沉重，影响操控性能。

解决方法是检查转向助力器是否正常工作，如有故障及时进行维修和更换。

3. 转向系统异响，转向系统出现异响会影响驾驶舒适性，严重时会影响行车安全。

解决方法是检查转向机构和转向传动机构是否存在异物或磨损，及时进行清理和维修。

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。

前轮转向原理
车辆的前轮转向原理是通过转向系统控制车辆的行驶方向。

转向系统主要由方向盘、转向柱、转向机构和悬挂系统组成。

当驾驶员通过方向盘施加转向力矩时，力矩被传递到转向柱上。

转向柱连接到转向机构上的齿轮，通过齿轮的传动作用，将驾驶员的转向力矩转化为转向机构的操作力。

转向机构由一系列齿轮和连杆组成，它们的作用是将转向力从转向柱传递到车轮上。

在传递过程中，转向机构会根据车辆的需要进行减速或增速，以确保转向的顺畅和准确性。

最后，转向机构将转向力传递到车轮上，使车轮产生转向运动，从而改变车辆的行驶方向。

转向机构的设计使得驾驶员可以轻松地控制车辆的转向，并根据需求进行精确的转向操作。

除了转向系统，悬挂系统也对车辆的前轮转向起到重要的作用。

悬挂系统通过支撑车轮和减震减振，保持车轮的接地性能和稳定性，从而确保转向的准确性和安全性。

总的来说，车辆的前轮转向原理是通过转向系统和悬挂系统的协同作用，将驾驶员的转向力转化为车轮的转向运动，从而改变车辆的行驶方向。

这使得驾驶员可以轻松地控制车辆的转向，并确保行驶的安全和平稳。

7. 前轮转弯系统1.前轮转弯机构(一)前轮转弯机构1．前轮转弯系统工作原理图4．4-8所示为前轮转弯系统工作原理图。

从图中可以看出，前轮转弯系统是一套典型的机械一液压位置伺服系统，主要由输入机构(手轮和脚蹬)、控制钢索、伺服活门、反馈钢索和转弯作动筒组成。

当驾驶员转动手轮或蹬脚蹬时，控制信号通过控制钢索驱动伺服活门，打开油路，高压油到达两个转弯作动筒的不同腔，于是两个作动筒一个推一个拉，驱动前轮偏转，同时通过反馈钢索提供反馈信号，当反馈信号与控制信号偏差为零时，伺服活门回到中立位，此时，前轮偏转角度与手轮输入量相对应。

图4．4-8前轮转弯系统工作原理该系统除了具有正常的转弯功能外，通过伺服活门在中立位时，两个油路上的节流装置还具有中立减摆的功能。

压力补偿器的作用是增加回油压力，防止空隙现象发生。

拖行释压活门作用是在拖飞机时，通过按压该活门将作动筒两端油路接通，可使前轮自由转动。

2.中立机构中立机构的功用是：在前轮离地后和接地前，使前轮保持在中立位置，以便顺利地收入起落架舱和正常接地。

凸轮式中立机构简称凸轮机构，它安装在前起落架减震支柱的内部，由上、下凸轮组成(图4．4．11)。

下凸轮固定在减震支柱外筒内部，它不能左右转动，也不能上下移动。

上凸轮的上端与减震支柱内筒底部贴合，下端用连杆与轮叉相连，它可以与减震支柱内筒一起上下运动，前轮偏转时，又可以与轮叉和前轮一起绕支柱轴线转动。

在飞机起飞离地后或着陆接地前，由于前轮没有受到垂直载荷的作用，减震支柱内的冷气使上下凸轮吻合(图4．4一11左)，保持前轮在中立位置。

如果有侧风，或在飞机转弯时前轮上有侧向惯性力，则只有当它们大到足以克服减震支柱内的冷气压力和上下凸轮之间的摩擦力等的作用，前轮才会偏转，而且，外力消失后，在冷气压力作用下，前轮又能恢复至中立位置。

飞机在地面滑行时，减震支柱在垂直载荷作用下受到压缩，上下凸轮脱开，便于前轮左右偏转(图4．4-11右)。

汽车前轮转向原理汽车前轮转向是汽车行驶中非常重要的一个部分，它直接影响着汽车的转向灵活性和稳定性。

那么，汽车前轮是如何实现转向的呢？本文将从汽车前轮转向的原理进行详细介绍。

首先，汽车前轮转向的原理是基于转向系统的设计。

转向系统主要由转向盘、转向齿轮、转向杆、转向节、转向销等部件组成。

驾驶员通过转向盘传递转向指令，转向齿轮将转向力传递给转向杆，再通过转向节和转向销传递给车轮，从而实现汽车前轮的转向。

其次，汽车前轮转向的原理还与转向角度有关。

转向角度是指车轮转向时与车身纵向轴线的夹角。

当车轮转向时，转向节会带动车轮产生一定的转角，从而改变车轮的行驶方向。

转向角度的大小会影响车辆的转弯半径和转向灵活性，因此转向角度的设计是非常重要的。

另外，汽车前轮转向的原理还与转向机构有关。

转向机构是实现车轮转向的关键部件，它通过一系列的机械传动来实现转向力的传递和转向角度的调整。

常见的转向机构有齿条式转向机构、齿轮式转向机构和蜗杆式转向机构等，它们各有特点，但都是为了实现汽车前轮的转向。

最后，汽车前轮转向的原理还与转向稳定性有关。

转向稳定性是指车辆在转向时的稳定性和可控性。

为了提高转向稳定性，转向系统通常会配备助力转向装置，通过液压或电动系统来给予驾驶员一定的辅助力，从而减轻驾驶员的操纵力，提高转向的稳定性和灵活性。

综上所述，汽车前轮转向的原理是基于转向系统的设计，与转向角度、转向机构和转向稳定性密切相关。

了解汽车前轮转向的原理可以帮助我们更好地理解汽车的工作原理，对于驾驶技术和汽车维护保养也有一定的指导意义。

希望本文能对读者有所帮助。

第四节机械式转向器的设计与计算一、转向系计算载荷确实定为了保证行驶安全，构成转向系的各部件应有．足够的强度。

欲验算转向系部件的强度，需第一确立作用在各部件上的力。

影响这些力的主要要素有转向轴的负荷、路面阻力和轮胎气压等。

为转动转向轮要战胜的阻力，包含转向轮绕主销转动的阻力、车轮稳固阻力、轮胎变形阻力和转向系中的内摩擦阻力等。

精准地计算出这些力是困难的。

为此介绍用足够精准的半经验公式来计算汽车在沥青或许混凝土路面上的原地转向阻力矩 M R( N ? mm )f G13(7-9)M R3p式中， f为轮胎和路面间的滑动摩擦因数，一般取O.7 ；G1为转向轴负荷(N)；p为轮胎气压( MP a)。

作用在转向盘上的手力为2L1M R(7-10)F hL2 D sw i式中， L1为转向摇臂长；L2为转向节臂长； D sw为转向盘直径； i为转向器角传动比；为转向器正效率。

对给定的汽车，用式(7-10)计算出来的作使劲是最大值。

所以，能够用此值作为计算载荷。

但是，关于前轴负荷大的重型货车，用上式计算的力常常超出驾驶员生理上的可能，在此状况下对转向器和动力转向器动力缸从前部件的计算载荷，应取驾驶员作用在转向盘轮缘上的最大刹时力，此力为 700N。

二、齿轮齿条式转向器的设计齿轮齿条式转向器的齿轮多半采纳斜齿圆柱齿轮。

齿轮模数取值范围多在2～3mm之间。

主动小齿轮齿数多半在5～7 个齿范围变化，压力角取20o，齿轮螺旋角取值范围多为9o～ 1 5 o。

齿条齿数应依据转向轮达到最大偏转角时，相应的齿条挪动行程应达到的值来确立。

变速比的齿条压力角，对现有构造在12o～ 35o范围内变化。

别的，设计时应验算齿轮的抗弯强度和接触强度。

主动小齿轮采纳16MnCr5 或 15CrNi6 资料制造，而齿条常采纳 45 钢制造。

为减少质量，壳体用铝合金压铸。

三、循全球式转向器设计( 一) 主要尺寸参数的选择1、螺杆、钢球、螺母传动副(1)钢球中心距 D、螺杆外径D1、螺母内径D2尺寸 D、D1、D 2如图7-19所示。

汽车转向课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解汽车转向系统的基本组成、工作原理及类型。

2. 学生能掌握转向系统中齿轮比、转向比、转向梯形等基本概念。

3. 学生了解转向系统在汽车行驶过程中的重要作用及安全性。

技能目标：1. 学生能通过观察、实验等方法，分析汽车转向系统的结构及工作原理。

2. 学生能运用比例、计算等手段，解决转向系统相关的问题。

3. 学生能运用所学知识，对简单汽车转向系统进行设计与改进。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车转向系统及其相关领域的好奇心和探究精神。

2. 学生认识到科学技术在汽车发展中的重要性，增强科技创新意识。

3. 学生通过学习，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。

4. 学生意识到安全驾驶的重要性，树立正确的驾驶观念。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生掌握汽车转向系统的基本知识，培养实际操作和解决问题的能力，同时注重情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观和安全意识。

通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 汽车转向系统概述- 转向系统的定义、作用及发展历程- 转向系统的基本组成及类型2. 转向系统的工作原理- 转向齿轮比、转向比、转向梯形等概念- 转向系统的力学分析- 不同类型转向系统的工作原理3. 汽车转向系统的结构与部件- 转向柱、转向机、转向器、转向节等部件的作用及结构- 齿轮齿条转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统等结构特点4. 汽车转向系统的设计与改进- 转向系统设计的基本原则- 转向系统性能评价指标- 简单汽车转向系统的设计与改进实例5. 汽车转向系统与安全- 转向系统故障分析- 转向系统维护与保养- 安全驾驶与转向系统的关系教学内容根据课程目标制定，注重科学性和系统性。

教学大纲明确教学内容的安排和进度，结合教材章节，确保教学内容与课本紧密关联。

通过以上内容的学习，使学生全面掌握汽车转向系统的相关知识。

汽车主动前轮转向系统的工作原理及方案崔海波工程技术学院机制5班摘要: “主动转向”技术为汽车操纵和稳定性控制提供了更好的控制方法和性能，很好的解决了转向中轻便性和灵敏性的矛盾问题。

本文通过对汽车主动前轮转向系统的简要概述和发展现状,对其结构和工作原理以及一些先进的方案进行了分析。

关键词:主动前轮转向系统可变传动比发展现状工作原理结构方案1.前言转向系统是控制汽车行驶路线和方向的重要装置，其性能直接影响到汽车的操纵性能和稳定性能。

在汽车转向系统的设计中,转向轻便性与转向灵敏性是一对矛盾。

转向轻便性要求驾驶员对方向盘施加的转向力要小、方向盘的总转动圈数要少;而转向灵敏性则要求驾驶员转动方向盘达到目标角度所耗费的时间要短。

显然对机械式转向系统来说,要想转向灵敏性好,就要减小转向系统传动比,但这必然导致转向力增大;反之,要想转向力小,就要增大转向传动比,这又将导致转向灵敏性下降。

主动转向系统具有可变传动比的功能,它很好地解决了转向轻便性与转向灵敏性之间的矛盾。

主动前轮转向通过电机根据车速和驾驶工况改变转向传动比。

低、中速时，转向传动比较小，转向直接，以减少转向盘的转动圈数，提高转向的灵敏性和操纵性；高速时，转向传动比较大，提高车辆的稳定性和安全性。

同时，系统中的机械连接使得驾驶员直接感受到真实的路面反馈信息。

【1】因此，主动前轮转向为车辆行驶的灵敏性、舒适性和安全性设定了新标准，代表着转向技术的发展趋势。

2．主动前轮转向系统概述主动前轮转向系统（Active Front Steering，AFS）最早由德国 BWM 和ZF 两家公司联合开发完成，并装备于宝马 3 系和 5 系轿车上。

图为主动前轮转向系统基本结构。

主动前轮转向系统能够在最大程度执行驾驶员意愿的前提下，对整车施加一个可独立于驾驶员的转向干预，可以实现整车的主动安全性和操纵稳定性的结合。

主动前轮转向系统可在一定范围内实现变传动比控制，使汽车在低车速行驶时转向传动比较小，以减少转向盘的转动圈数，提高汽车的机动性和灵活性；而在高车速时转向传动比较大，以降低转向灵敏性，提高汽车的稳定性和安全性。

b3转向器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握b3转向器的结构、原理及其在汽车中的应用。

通过本课程的学习，学生能理解转向器的作用，熟悉转向器的各种类型，并能分析转向器的性能和故障。

1.了解转向器的定义和作用。

2.掌握转向器的各种类型及其特点。

3.理解转向器的原理和构造。

4.熟悉转向器在汽车中的使用和维护。

5.能够识别并分析转向器的性能指标。

6.能够诊断并解决转向器的常见故障。

7.能够进行转向器的安装和维护。

情感态度价值观目标：1.培养学生对汽车工程技术的兴趣和热情。

2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括b3转向器的结构、原理、类型及其在汽车中的应用。

具体包括以下几个方面：1.转向器的定义和作用：介绍转向器的定义、作用及其在汽车中的重要性。

2.转向器的类型：讲解转向器的各种类型，如机械转向器、液压转向器、电子转向器等，并分析其特点和应用。

3.转向器的原理和构造：详细解析转向器的原理，包括机械传递、液压传递和电子控制等方面，并介绍转向器的构造要素。

4.转向器在汽车中的应用：介绍转向器在汽车中的实际应用，如转向系统的组成、工作原理和维护方法等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解转向器的定义、原理和构造等内容，使学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生针对转向器的类型、应用等话题进行讨论，提高学生的思考和分析能力。

3.案例分析法：分析转向器的故障案例，培养学生解决实际问题的能力。

4.实验法：安排实验室实践，使学生更好地理解转向器的原理和构造，提高学生的动手能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《汽车转向系统》、《汽车工程》等。

2.参考书：提供相关的参考书籍，如《汽车转向器设计与应用》、《汽车液压转向系统》等。

机械原理课程设计设计题目汽车前轮转向机构原理设计年级学号学生XX指导教师完成时间2014 年 4 月 2 日电子信息与机电工程学院机械原理课程设计签名页学生签名：年月日指导教师质量评价分值（最高分值80分）答辩质量评价分值（最高分值20分。

取答辩教师分值平均值的整数。

）综合质量评价分值（指导教师质量评价分值与答辩质量评价分值之和）指导教师签章：年月日答辩教师签章：年月日说明：（1）课程设计说明书提交时，学生须签名完毕。

（2）分值填写、指导教师和答辩教师签章，是在相应质量评价之后由指导教师和答辩教师填写、签署。

（3）指导教师质量评价分值小于48分，为课程设计质量不及格；答辩质量评价分值小于12分，为答辩不及格。

课程设计质量不及格的或答辩不及格的，不予课程设计修改和二次答辩，须重修课程设计并参加下届学生的课程设计。

目录第1章设计任务 (1)1.1 设计任务 (1)1.1.1 工作原理 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 设计参数 (2)1.3 国内外技术应用与发展现状 (3)1.4 国内外技术发展趋势 (4)1.5 工作计划 (7)第2章课程设计过程 (9)2.1 设计内容 (9)2.1.1 理论的α和β值 (9)2.1.2 用图解法设计四杆机构ABCD (9)2.1.3 运动分析 (10)2.1.4 最小传动角γ12 min………………………………………………………………………………………………………结论参考文献个人总结第1章课程设计任务1．1 设计任务1.1.1 工作原理汽车前轮转向是通过等腰梯形机构ABCD驱使前轮转向来实现的，其中，两前轮分别与两摇杆AB、CD相连，如图1.1所示。

当汽车沿直线行驶时（转弯半径R=∞），左右两轮轴线与机架AD成一条直线；当汽车转弯时，要求左右两轮（或摇杆AB和CD）转过不同的角度。

理论上希望前轮两周延长线的交点P始终能落在后轮轴的延长线上。

这样，整个车身就能绕P点转动，使四个轮子都能与地面形成纯滚动，以减少轮胎的磨损。