设计简介
摘 要
在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行驶意图。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。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，针对更多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。
本文主要介绍汽车转向系的组成和作用，并且采用相关数据进行设计机械式转向系统的设计，考虑各种机械转向器的利弊进行分析和计算设计相应的转向操纵和转向传动机构。
首先，根据给定车型确定主要参数并确定转向器形式及类型；其次，进行转向系的总体设计；再次，进行转向器的结构设计并根据使用要求进行校核；最后，针对设计的转向器确定转向操纵机构及转向传动机构的选择及设计。
关键词:转向系统；转向器；齿轮齿条；转向梯形；转向节；转向节臂
ABSTRACT
Changing to motion in running in the automobile, is the most fundamental motion. We pass the intention and controlling automobile direction running , running realizing self thereby to come to control the steering wheel. On Hyundai Motor, changing to system is one of essential the most fundamental system , it is also the assembly deciding active security of automobile key, characteristic property how to design the automobile vergence, the automobile has a messenger fine control a function , be every automobile manufacturer and important institution for scientific research problem all the time. The personnel who high speed-rization , drives especially in the vehicle is not occupation-rization, vehicle stream concentrated -rization today, nature designs that specifically for still more different driving crowd , the automobile controlling appearing especially important.
The automobile the main body of a book is introduced mainly changes to the composition and effect being , the advantages and disadvantages adopt the relevance data to carry out the implement designing that machinery style changes to systematic design , thinking that various machinery gets lost carries out analysis and calculates the organization designing that corresponding vergence controls and changes to drive and.
First, according to a given model and determine the main parameters determining the form and type of steering gear; Secondly, the overall design of the steering system; again, the structural design of the steering gear and in accordance with the requirements of verification; Finally, the design of the steering Determine the steering control mechanism and the steering linkage of the selection and design.
Key words:Steering system；Steering gear；Rack and pinion；Steering trapezoidal；Steering knuckle；Steering knuckle arm
目 录
摘要 ………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论 ……………………………………………………………………1
1.1 转向系设计的目的及意义 ………………………………………………1
1.2 转向系的发展现状 ………………………………………………………2
1.3 设计的主要内容 …………………………………………………………7
第2章 转向系的方案设计 …………………………………………………8
2.1 汽车转向系的功用和设计要求……………………………………………8
2.2 主要参数的确定 …………………………………………………………9
2.3 转向器形式的选择 ………………………………………………………9
2.3.1 机械转向系组成及其功用 ………………………………………9
2.3.2 动力转向系组成及其功用 ………………………………………10
2.3.3 转向系统选择 ……………………………………………………10
2.4 机械式转向器的类型选择 ………………………………………………11
2.4.1 齿轮齿条式转向器 ………………………………………………11
2.4.2 循环球式转向器 …………………………………………………12
2.4.3 蜗杆滚轮式转向器 ………………………………………………13
2.5 本章小结 …………………………………………………………………13
第3章 机械式转向系总体设计 ……………………………………………14
3.1 转向系的主要性能参数 …………………………………………………14
3.1.1 转向系的效率 ……………………………………………………14
3.1.2 转向系传动比 ……………………………………………………15
3.1.3 转向器的传动副的间隙特性 ……………………………………16
3.1.4 转向盘的总转动圈数 ……………………………………………17
3.1.5 转向盘的选择 ……………………………………………………17
3.2 机械式转向器总体布置 …………………………………………………19
3.3 本章小结 …………………………………………………………………20
第4章 齿轮齿条转向器的结构设计 ……………………………………21
4.1 转向器齿轮的设计 ……………………………………………………21
4.2 转向器齿条的设计 ……………………………………………………22
4.3 转向器齿轮齿条的强度校核 …………………………………………23
4.4 本章小结 ………………………………………………………………25
第5章 转向操纵机构的布置形式 …………………………………………26
5.1 转向操纵机构的功用和组成 …………………………………………26
5.2 安全式转向柱 …………………………………………………………27
5.3 可调节式转向柱 ………………………………………………………31
5.4 万向节 …………………………………………………………………33
5.5 转向操纵机构的布置方案 ……………………………………………34
5.6 本章小结 ………………………………………………………………34
第6章 转向传动机构的布置形式 …………………………………………35
6.1 转向传动机构的功用 …………………………………………………35
6.2 转向传动机构的组成及构造 …………………………………………35
6.2.1 与非独立悬架配用的转向传动机构 …………………………35
6.2.2 与独立悬架配用的转向传动机构 ……………………………39
6.3 转向节 ………………………………………………………………41
6.3.1转向节简介 …………………………………………………………41
6.3.2主销后倾角γ ………………………………………………………42
6.3.3主销内倾角β ………………………………………………………42
6.3.4转向节轴的选择 …………………………………………………43
6.3.5转向节的参数 ……………………………………………………43
6.4本章小结 …………………………………………………………………43
结论 ……………………………………………………………………………44
参考文献 ………………………………………………………………………45
致谢 ……………………………………………………………………………46
附录 ………………………………………………………………………………47
在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行驶意图。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。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，针对更多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。
本文主要介绍汽车转向系的组成和作用，并且采用相关数据进行设计机械式转向系统的设计，考虑各种机械转向器的利弊进行分析和计算设计相应的转向操纵和转向传动机构。
首先，根据给定车型确定主要参数并确定转向器形式及类型；其次，进行转向系的总体设计；再次，进行转向器的结构设计并根据使用要求进行校核；最后，针对设计的转向器确定转向操纵机构及转向传动机构的选择及设计。
关键词:转向系统；转向器；齿轮齿条；转向梯形；转向节；转向节臂
ABSTRACT
Changing to motion in running in the automobile, is the most fundamental motion. We pass the intention and controlling automobile direction running , running realizing self thereby to come to control the steering wheel. On Hyundai Motor, changing to system is one of essential the most fundamental system , it is also the assembly deciding active security of automobile key, characteristic property how to design the automobile vergence, the automobile has a messenger fine control a function , be every automobile manufacturer and important institution for scientific research problem all the time. The personnel who high speed-rization , drives especially in the vehicle is not occupation-rization, vehicle stream concentrated -rization today, nature designs that specifically for still more different driving crowd , the automobile controlling appearing especially important.
The automobile the main body of a book is introduced mainly changes to the composition and effect being , the advantages and disadvantages adopt the relevance data to carry out the implement designing that machinery style changes to systematic design , thinking that various machinery gets lost carries out analysis and calculates the organization designing that corresponding vergence controls and changes to drive and.
First, according to a given model and determine the main parameters determining the form and type of steering gear; Secondly, the overall design of the steering system; again, the structural design of the steering gear and in accordance with the requirements of verification; Finally, the design of the steering Determine the steering control mechanism and the steering linkage of the selection and design.
Key words:Steering system；Steering gear；Rack and pinion；Steering trapezoidal；Steering knuckle；Steering knuckle arm
目 录
摘要 ………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论 ……………………………………………………………………1
1.1 转向系设计的目的及意义 ………………………………………………1
1.2 转向系的发展现状 ………………………………………………………2
1.3 设计的主要内容 …………………………………………………………7
第2章 转向系的方案设计 …………………………………………………8
2.1 汽车转向系的功用和设计要求……………………………………………8
2.2 主要参数的确定 …………………………………………………………9
2.3 转向器形式的选择 ………………………………………………………9
2.3.1 机械转向系组成及其功用 ………………………………………9
2.3.2 动力转向系组成及其功用 ………………………………………10
2.3.3 转向系统选择 ……………………………………………………10
2.4 机械式转向器的类型选择 ………………………………………………11
2.4.1 齿轮齿条式转向器 ………………………………………………11
2.4.2 循环球式转向器 …………………………………………………12
2.4.3 蜗杆滚轮式转向器 ………………………………………………13
2.5 本章小结 …………………………………………………………………13
第3章 机械式转向系总体设计 ……………………………………………14
3.1 转向系的主要性能参数 …………………………………………………14
3.1.1 转向系的效率 ……………………………………………………14
3.1.2 转向系传动比 ……………………………………………………15
3.1.3 转向器的传动副的间隙特性 ……………………………………16
3.1.4 转向盘的总转动圈数 ……………………………………………17
3.1.5 转向盘的选择 ……………………………………………………17
3.2 机械式转向器总体布置 …………………………………………………19
3.3 本章小结 …………………………………………………………………20
第4章 齿轮齿条转向器的结构设计 ……………………………………21
4.1 转向器齿轮的设计 ……………………………………………………21
4.2 转向器齿条的设计 ……………………………………………………22
4.3 转向器齿轮齿条的强度校核 …………………………………………23
4.4 本章小结 ………………………………………………………………25
第5章 转向操纵机构的布置形式 …………………………………………26
5.1 转向操纵机构的功用和组成 …………………………………………26
5.2 安全式转向柱 …………………………………………………………27
5.3 可调节式转向柱 ………………………………………………………31
5.4 万向节 …………………………………………………………………33
5.5 转向操纵机构的布置方案 ……………………………………………34
5.6 本章小结 ………………………………………………………………34
第6章 转向传动机构的布置形式 …………………………………………35
6.1 转向传动机构的功用 …………………………………………………35
6.2 转向传动机构的组成及构造 …………………………………………35
6.2.1 与非独立悬架配用的转向传动机构 …………………………35
6.2.2 与独立悬架配用的转向传动机构 ……………………………39
6.3 转向节 ………………………………………………………………41
6.3.1转向节简介 …………………………………………………………41
6.3.2主销后倾角γ ………………………………………………………42
6.3.3主销内倾角β ………………………………………………………42
6.3.4转向节轴的选择 …………………………………………………43
6.3.5转向节的参数 ……………………………………………………43
6.4本章小结 …………………………………………………………………43
结论 ……………………………………………………………………………44
参考文献 ………………………………………………………………………45
致谢 ……………………………………………………………………………46
附录 ………………………………………………………………………………47
