设计简介
摘要
在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，也是决定汽车主动安全性的关键总成，汽车的转向特性，保持汽车具备较好的操纵性能，始终是汽车检测技术当中的一个重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，汽车转向系的设计工作显得尤为重要。
本文的主题是转向系统的设计。着眼于齿轮齿条式转向器的设计，首先是对车辆转向系统的总体描述;第二个是机械转向器的选择;三是齿轮与齿条的合理匹配，以满足转向器正确的传动比和强度要求;它是动力转向机构的设计;第五个是梯形结构设计。因此，考虑到上述要求和因素，研究了由方向盘的旋转驱动的传动机构的齿条齿轮转向轴的转向，由万向接头驱动的转向齿轮轴的转动，以及转向齿轮轴与转向齿条的啮合，从而促使转向齿条线性移动以实现转向。能够实现转向器的简单紧凑的结构，短的轴向尺寸和少量的部件的优点，并且可以增加辅助力，从而实现车辆的转向的稳定性和灵敏度。本文主要对转向器齿条的设计和转向器轴的标定进行了研究。主要方法和理论是根据汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容设计的。结果符合强度要求。安全可靠。
关键词：汽车，转向器，齿轮齿条，助力器，液压传动
在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，也是决定汽车主动安全性的关键总成，汽车的转向特性，保持汽车具备较好的操纵性能，始终是汽车检测技术当中的一个重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，汽车转向系的设计工作显得尤为重要。
本文的主题是转向系统的设计。着眼于齿轮齿条式转向器的设计，首先是对车辆转向系统的总体描述;第二个是机械转向器的选择;三是齿轮与齿条的合理匹配，以满足转向器正确的传动比和强度要求;它是动力转向机构的设计;第五个是梯形结构设计。因此，考虑到上述要求和因素，研究了由方向盘的旋转驱动的传动机构的齿条齿轮转向轴的转向，由万向接头驱动的转向齿轮轴的转动，以及转向齿轮轴与转向齿条的啮合，从而促使转向齿条线性移动以实现转向。能够实现转向器的简单紧凑的结构，短的轴向尺寸和少量的部件的优点，并且可以增加辅助力，从而实现车辆的转向的稳定性和灵敏度。本文主要对转向器齿条的设计和转向器轴的标定进行了研究。主要方法和理论是根据汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容设计的。结果符合强度要求。安全可靠。
关键词：汽车，转向器，齿轮齿条，助力器，液压传动
Abstract
In modern automobiles, the steering system is one of the most basic systems that are indispensable, and it is also a key component that determines the active safety of the car. The steering characteristics of the car and maintaining the car's good maneuverability are always among the automotive inspection technologies. One of the important topics. Especially in today's high-speed vehicles, unprofessional drivers, and dense traffic, the design of automotive steering systems is particularly important.
The theme of this article is the design of the steering system. Focusing on the design of the rack-and-pinion steering gear, the first is the overall description of the steering system of the vehicle; the second is the choice of the mechanical steering gear; and the third is the reasonable matching of the gear and the rack to meet the correct gear ratio of the steering gear and The strength requirements; it is the design of the power steering mechanism; the fifth is the trapezoidal structure design. Therefore, considering the above requirements and factors, the steering of the rack gear steering shaft of the transmission driven by the rotation of the steering wheel, the rotation of the steering gear shaft driven by the universal joint, and the engagement of the steering gear shaft with the steering rack are studied. This causes the steering rack to move linearly to achieve steering. The simple and compact structure of the steering gear, the short axial dimension and the advantages of a small number of parts can be achieved, and the assisting force can be increased, so that the steering stability and the sensitivity of the vehicle can be achieved. This paper mainly studies the design of the steering gear rack and the calibration of the steering gear shaft. The main methods and theories are based on the empirical parameters of the car design and the course content of the mechanical design of the university. The results meet the strength requirements. Safe and reliable.
Key words: car; steering system; rack and pinion design; steering trapezoid
目录
目录 1
摘要 3
Abstract 4
第1章 绪论 5
1.1 齿轮齿条转向器研究现状 5
1.1.1 轿车转向系统的发展概况 9
1.2 研究目的与意义 10
1.3 轿车转向系统的要求 10
1.4 齿轮齿条转向设计任务要求 11
第2章 设计任务及方案拟定 12
2.1 设计任务要求 12
2.2 设计任务要求 14
2.3 方案拟定 14
2.3.1 齿轮齿条转向器的优缺点 14
2.3.2 齿轮齿条转向器的输入形式及特点 15
2.4 各种形式转向器现状对比 16
2.4.1 转向器的功用和类型 16
2.4.2 转向器结构 17
第3章 转向梯形设计与计算 21
3.1 设计转向梯形时应满足要求 21
3.2 转向梯形结构方案分析 21
3.2.1 转向梯形计算 21
第4章 转向器的设计与校核 23
4.1 转向系计算载荷的确定 23
4.1.1 原地转向阻力矩 23
4.1.2 转向盘手力 23
4.2 齿轮齿条设计 24
4.3 齿条的强度计算 25
4.3.1 齿条的受力分析 25
4.3.2 齿条杆部受拉压的强度计算 26
4.3.3 齿条齿部弯曲强度的计算 26
4.4 小齿轮的强度计算 27
4.4.1 齿面接触疲劳强度计算 27
4.4.2 齿轮齿跟弯曲疲劳强度计算 30
第5章 车辆转向力液压回路分析 32
5.1 液压回路 32
5.2 总体布局 36
参考文献 40
