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某汽车操作机构的设计摘要：本课题的题目是汽车操作系统的设计。
主要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：轿车转向系齿轮齿条设计转向梯形Cars Operating System DesignAbstract：The title of this topic is the design of Car Operating System. 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, power steering 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 of less power 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; Mechanical Type Steering Gear and Gear Rack; Steering Trapezoidal目录第1章绪论 (6)1.1 概述 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
齿轮齿条转向系统EPS设计毕业设计外文摘要本科毕业设计（论文）第 I页共 I 页以上只是图纸的一部分，有需要咨询我，谢谢。
目录1 引言 (1)1.1齿轮齿条转向系统简介 (1)1.2齿轮齿条转向系统的设计思路 (3)1.3 EPS的研究意义 (4)2 EPS控制装置的硬件分析 (5)2.1汽车电助力转向系统的机理以及类别 (6)2.2 电助力转向机构的主要元件 (10)3 电助力转向系统的设计 (12)3.1 动力转向机构的性能要求 (12)3.2 齿轮齿条转向器的设计计算 (12)3.3 转向横拉杆的运动分析[9] (23)3.4 转向器传动受力分析 (24)4 转向传动机构优化设计 (25)4.1传动机构的结构与装配 (26)4.2 利用解析法求解出内外轮转角的关系 (27)4.3 建立目标函数 (29)5 控制系统设计 (30)5.1 电助力转向系统的助力特性 (30)5.2 EPS电助力电动机的选择 (31)5.3 控制系统框图设计 (32)结论 (34)致谢 (36)参考文献 (37)1 引言1.1齿轮齿条转向系统简介齿轮齿条转向系统，顾名思义是为了能够使车辆按照驾驶员的意愿向左或者向右转弯或者直线行驶。
转向装置有很多种，也一直在经历一个循序渐进不断更新不断创新的过程。
从发明家本茨发明汽车的初期，转向系统知识最简单的形式来转向，其机构为单纯的扶把式，没有助力，所以笨重，费力，以及行驶状态不稳定。
从在原始的雏形开始，各国人士不断创新改革，到现在为止，齿轮齿条转向系统的应用按先后顺序可以分为：机械转向装置、液压助力转向装置、电子控液压助力转向系统、电助力转向系统、四轮转向系统、主动前轮转向系统和线控转向系统[1]目前市场大部分中低档轿车采用的液压式转向器，当然电控的也很常见，所以在该种系统的转向器技术的发展如今已经遇到了瓶颈。
随着人们对乘车舒适，节能，安全，稳定的期望，电控液压式转向系统逐渐取代了先前的版本，但随着科技的进步，越来越多的科学家期待有路感的转向系统问世，所以流量阀式液压助力转向器出现了，在不同车速下，驾驶员手握方向盘，感觉到了路感的存在，助力特性曲线描述的就是“路感”，但是美中不足的是这种液压式转向器依然存在很多缺陷，电机，液压泵，转向器，流量阀等等转向器在发动机旁的布置问题又出现了，还有就是液压油的泄漏问题越来越的突出尖锐。
P-Eps (Pinion Electric Power Steering) 齿轮式电动助力转向系统EPS，电动助力转向。
也可以叫EPAS。
其最大优点是可以随速控制助力，在低速时提供较大助力，保证轻便转向；在高速时减小助力，提供驾驶员足够的路感。
EPS只在转向时发挥作用，因此不像液压转向会一直对发动机造成额外负担，从而减小油耗，同时没有不可回收件，更加绿色，从各方面满足环保的需求。
【图1.EPS结构】1）传感器：包括方向盘扭矩传感器，测量驾驶员施加在方向盘上的扭矩；方向盘转角位置传感器，测量方向盘的角度位置，为自动回正功能提供支持，另外ESP稳定控制，主动巡航，自动泊车等系统也需要更精确的方向盘转角信号，因此有时由这些系统提供CAN信号给EPS。
2）执行器：EPS顾名思义，采用电机作为执行器，目前主要考虑的有直流有刷和直流无刷电机。
有关这两种的区别其他帖子里有过介绍。
3）减速机构：电机输出的扭矩经过减速机构加载到转向系统上。
形式有蜗轮蜗杆式，循环球式，差动轮系和摇臂机构等等，前两者比较常见，也跟EPS的形式有关（参见EPS分类）。
4）电子控制单元：EPS的电子控制单元可以跟车上其他部件通信，处理传感器信号，通过程序计算出需要的助力大小，并转换成控制信号输出给驱动电路，驱动电动机输出扭矩。
5）转向机构：跟常规转向机构类似。
EPS的分类：主要分3大类，根据电机在转向机构中耦合位置和方式的不同。
1） C-EPS转向柱式(Column Electric Power Steering)：直接在转向柱上安装，可以从常规转向改进而来，简单，成本低；缺点是噪音大，振动不好控制，会直接传到方向盘上，传递扭矩也较小。
2） P-EPS小齿轮式(Pinion Electric Power Steering)：结构较紧凑，且提高了系统的刚度；但电子部分工作环境差（安装位置距离前桥近），要求耐温，防水，抗干扰等性能高，提高了成本。
汽车齿轮齿条式转向器设计设计目标：1.高效转向：齿轮齿条式转向器应当能够有效转换转向力，确保车辆可以顺利转向，提供良好的操控性。
2.轻量化：为了减轻车辆重量，并达到节能减排的目标，齿轮齿条式转向器的设计应尽量减少材料使用。
3.高可靠性：齿轮齿条式转向器需要经受长时间的运转和负荷，因此其设计应具有良好的可靠性和耐久性。
设计过程：1.齿轮的选择：根据汽车转向角度的需求以及转向力的大小，选择合适的齿轮来实现转动方向到线性运动的转换。
齿轮的设计应考虑密齿设计，以保证转向的精准性。
2.齿条的设计：根据齿轮的尺寸和形状，设计相匹配的齿条。
齿条的设计应考虑到强度和刚度，以确保转向过程中不会出现弯曲等变形。
3.齿轮齿条的配合：齿轮和齿条的配合应具有紧密的工作间隙，以确保传动效率和转向的精确性。
在配合过程中，还需要考虑润滑剂的使用，以减少摩擦和磨损。
4.结构设计：齿轮齿条式转向器的整体结构设计应兼顾刚度和重量。
采用轻量化的材料，并合理设计零件的形状和连接方式，以减少材料使用，并提供良好的强度和刚度。
设计优化：1.模拟仿真：使用计算机辅助设计软件对齿轮齿条式转向器进行模拟仿真，分析不同参数对性能的影响。
通过优化设计参数，提高转向的效率和精确度。
2.材料选择：选择具有高强度、低摩擦系数和良好的耐磨性的材料，以确保齿轮齿条的操作寿命和可靠性。
3.系统集成：将齿轮齿条式转向器与其他转向系统零件进行合理的系统集成，以提供最佳的转向和操控性能。
4.优化结构：通过减少零件数量和优化结构的形状，减少齿轮齿条式转向器的重量，提高汽车整体的轻量化水平，减少能耗和排放。
总结：。
摘要本次设计设计一款用于轻型汽车的转向器。
论文首先对转向系的作用，基本构成、要求和转向系统的总体性能进行了分析，同时对转向系的空间位置及结构特点进行分析，确定了转向梯形的型式，简单的概述了转向传动机构。
确定了转向器的结构和布置形式，分析了转向器的啮合传动的特点和传动效率。
根据汽车工程参考某款轻型汽车的转向器的参数，对转向器进行设计，并对齿轮齿条的齿面接触强度和齿根弯曲强度进行校核，同时利用AUTOCAD软件绘制装配图和零件图。
关键词：汽车转向系统转向器齿轮齿条式AbstractThe vergence implement design is used for light automobile originally time. Effect that the thesis is first to vergence, the population function basically, composing , demanding system has carried out analysis. The characteristic has carried out analysis on space location and structure changing to a department at the same time , simple summary changing to transmission-mechanism. Have ascertained the structure changing to an implement and have arranged a form, have analysed the characteristic and drive efficiency changing to the implement falling-in drive. And the project consults some light automobile of money vergence implement parameters according to the automobile , design that to changing to an implement be in progress, the flank of a tooth to gear wheel rack contacts the intensity and the curved intensity of dedendum carrying out the core of school , makes use of the AUTOCAD software to draw assembling picture and part picture at the same time.Key words：Automotive Steering System Steering Gear Gear and Rack目录摘要 (I)Abstract (II)1．前言 (1)1.1转向系的发展 (1)1.2汽车转向器国内外现状 (1)1.3 设计的主要内容 (2)2．转向系系统分析 (4)2.1转向系统的设计要求 (4)2.2 转向系统总体性能 (5)2.3转向系的空间位置及结构特点 (6)2.4转向传动机构 (8)3．转向器总体方案设计 (9)3.1转向器的作用 (9)3.2 转向器的分类 (9)3.4齿轮齿条式转向器的布置形式 (10)3.5齿轮齿条啮合传动的特点 (11)3.6 转向器效率的理论分析 (12)4．转向器的强度校核 (14)4.1齿条的强度计算 (16)4.1.1 齿条的受力分析 (16)4.1.2 齿条杆部受拉压的强度计算 (17)4.2小齿轮的强度计算 (18)4.2.1.齿面接触疲劳强度计算 (18)4.2.2齿轮齿跟弯曲疲劳强度计算 (20)结论 (23)总结与体会 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)1．前言1.1转向系的发展转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构，转向系统应准确，快速、平稳地响应驾驶员的转向指令，转向行使后或受到外界扰动时，在驾驶员松开方向盘的状态下，应保证汽车自动返回稳定的直线行使状态。
齿轮齿条式转向器设计⽬录摘要Abstract1 绪论 (1)齿轮齿条式转向器概述 (1)齿轮齿条式动⼒转向器的原理 (2)1.2.1齿轮齿条转向器的⼯作原理 (2)1.2.2动⼒转向系统的⼯作原理 (2)2 转向器整体结构设计⽅案分析 (4)动⼒转向器的整体结构及附属机构 (4)转向器结构设计⽅案分析 (4)液压动⼒转向特点分析 (5)3转向器结构⽅案的确定和具体设计 (6)转向器结构的确定和设计 (6)3.1.1阿克曼⼏何学 (6)R (7)3.1.2最⼩转弯半径min3.1.3转向系的效率 (7)3.1.4转向系的⾓传动⽐与⼒传动⽐ (7)齿轮齿条传动副的确定和设计 (10)3.2.1变传动⽐齿轮齿条的原理分析 (10)3.2.2斜齿圆柱齿轮的设计 (11)3.2.3传动副传动⽅案的设计 (12)3.2.4齿条的设计 (12)动⼒缸结构设计 (13)3.3.1作⽤⼒的计算 (13)4 结论 (16)参考⽂献致谢齿轮齿条式转向器设计1 绪论齿轮齿条式转向器概述汽车⾏驶时要经常改变⾏驶⽅向，这就需要有⼀套能够按照驾驶需要使汽车转向的机构，它将司机转动⽅向盘的动作转变为车轮（通常是前轮）的偏转动作。
这套机构就是汽车的转向系。
转向系通过对左、右车轮不同转⾓的合理匹配来保证汽车沿着设想的轨迹运动[3]。
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。
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[1]。
转向器（也常称为转向机），是完成由旋转运动到直线运动（或近似直线运动）的⼀组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。
