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（答辩稿）吉利微型车转向系设计（CAD图纸+DOC论文）

改善工作表面的表面粗糙度和螺杆螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的硬度和耐磨损性能，可保证有足够的使用寿命转向器的传动比可以变化工作平稳可靠齿条与齿扇之间的间隙调整工作容易进行适合用来做整体式动力转向器。循环球式转向器的主要缺点逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。蜗杆滚轮式转向器蜗杆滚轮式转向器由蜗杆和滚轮啮合而构成。蜗杆滚轮式转向器的主要优点是结构简单制造容易因为滚轮的齿面和蜗杆上的螺纹呈面接触，所以有比较高的强度，工作可靠，磨损小，寿命长逆效率低。蜗杆滚轮式转向器的主要缺点是正效率低工作齿面磨损后，调整啮合间隙比较困难转向器的传动比不能变化。蜗杆指销式转向器根据其销子能否自转分为固定销式蜗杆指销式转向器和旋转销式转向器。根据销子数量不同，又分为单销和双销之分。蜗杆指销式转向器的优点是转向器的传动比可以做成不变的或者变化的指销和蜗杆之间的工作面磨损后，调整间隙工作容易进行。固定销蜗杆指销式转向器的结构简单制造容易但是因销子不能自转，销子的工作部位基本保持不变，所以磨损快工作效率低。旋转销式转向器的效率高磨损慢，但结构复杂。转向器是转向系中的减速增扭转动装置，其功用是增大转向盘传动转向节的力并改变力的传递方向。曾经出现过的转向器结构型式很多，但有些已趋于淘汰。现代汽车的转向器已演变定型，中型和重型汽车多采用循环球式转向器，小型车多采用齿轮齿条式转向器。在循环球式转向器中，输入转向圈与输出的转向摇臂摆角是成正比的在齿轮齿条式转向器中，输入转向圈数与输出的齿条位移是成正比的。目前大部分低端轿车采用的就是齿轮齿条式机械转向系统，本次为微型车转向器设计，故采用齿轮齿条式转向器。.本章小结本章主要讲述转向系统的各种形式，根据选用的参数采用机械式转向系统。并在机械式转向系统中进行转向器的选择，对比分析各种转向器的优缺点，最终选择齿轮齿条转向器。第章机械式转向系总体设计.转向系的主要性能参数转向系的主要性能参数有转向系的效率传动比的变化特性转向器传动副的传动间隙特性转向盘的总转动圈数以及转向盘的自由行程。转向系的效率功率从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率为正效率，用符号η表示，反之称为逆效率，用符号η表示，为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求正效率高为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回直线行驶位置，又需要有定的逆效率。转向器的正效率与转向器的类型结构特点结构参数和制造质量等有关。在前述四种转向器中，齿轮齿条式循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是鼓动销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显低些。齿轮齿条式转向器的正效率可达，循环球式转向器的传动副为滚动摩擦，摩擦损失小，其正效率可达，球面蜗杆滚轮式转向器正效率可达，蜗杆指销式转向器和蜗杆滚轮式转向器的传动副存在较大滑动摩擦，正效率比较低。同类型转向器，因结构不同效率也不样。逆效率表示转向器的可逆性。根据逆效率值的大小，转向器又可分为可逆式极限可逆式与不可逆试三种。可逆式转向器的逆效率较高，这种转向器可将路面作用在车轮上的大部分力传递到转向盘上，使司机的路感好。在汽车转向后也能保证转向轮与转向盘的自动回正，使转向轮行驶稳定。但在坏路面上，当转向轮上作用有侧向力时，转向轮受到的冲击大部分会传给转向盘，为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手，这又要求此逆效率尽可能低。因此，可逆式转向器宜用于在良好路面上行驶的车辆。循环球式和齿轮齿条式转向器均属于这类。本文设计齿轮齿条转向器逆效率为。不可逆式转向器不会将转向轮受到的冲击力传到转向盘上。由于它既使司机没有路感，又不能保证转向轮的自动回正，现代汽车已不采用。极限可逆式转向器介于上述两者之间。其逆效率较低，适用于在坏路面上行驶的汽车。当转向轮受到冲击力时，其中只有较小的部分传给转向盘。通常，由转向盘至转向轮的效率即转向系的正效率的平均值为当向上述相反方向传递力时逆效率的平均值为。转向系传动比转向系的传动比包括转向系的角传动比和转向系的力传动比。从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力与作用在转向盘上的手力之比，称为力传动比。转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比，称为转向系角传动比。转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比，称为转向系角传动比，即.式中转向盘转角增量转向节转角增量时间增量。又由转向器角传动比和转向传动机构角传动比所组成，即.式中转向器的角传动比转向传动机构的角传动比。现代汽车转向传动机构的角传动比多在之间，即近似于。现代汽车转向器的角传动比也常采用不变的数值轿车取货车取。本次设计取。转向传动机构的力传动比与转向传动机构的结构布置型式及其杆件所处的转向位置有关。.式.中主销偏移距，取值在，取转向盘直径，取。转向器的传动副的间隙特性转向器的传动间隙是指转向器传动副之间的间隙。该间隙随转向盘转角的改变而改变。通常将这种变化关系称为转向器的传动间隙特性。研究该传动间隙特性的意义在于它对汽车直线行驶时的稳定性和转向器的寿命都有直接影响。当转向盘处于中间位置即汽车作直线行驶时，如果转向器有传动间隙则将使转向轮在该间隙范围内偏离直线行驶位置而失去稳定性。为防止这种情况发生，要求当转向盘处于中间位置时转向器的传动副为无隙啮合。这要求应在汽车使用的全部时间内得到保证。汽车多直行行驶，因此转向器传动副在中间部位的磨损量大于其两端。为了保证转向器传动副磨损最大的中间部位能通过调整来消除因磨损而形成的间隙，调整后当转动转向盘时又不致于使转向器传动副在其他啮合部位卡住。为此应使传动间隙从中间部位到两端逐渐增大，并在端部达到其最大值，如图.，利于间隙的调整及提高转向器的使用寿命。不同结构的转向器其传动间隙特性亦不同。图.转向器传动副传动间隙特性循环球式转向吉利微型车转向系设计摘要吉利,吉祥,微型车,转向,设计,毕业设计,全套,图纸绪论.汽车转向系设计的目的及意义汽车在行驶过程中，为了适应各种道路情况和行驶条件，经常需要改变行驶方向或修正行驶方向，如转向超车和避让等。因此，转向系对汽车行驶的适应性安全性都具有重要的意义，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性。如何设计汽车的转向系统，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。汽车是在个世纪前出现的，大规模的汽车制造可以远溯到年。相关技术的发展及二次世界大战中的技术更新促进了汽车工业的发展和进步。今天，汽车工业在世界上大部分国家的经济中起到了中心作用。年，全球轿车的总产量大约为万辆，比年增加大约.年世界汽车产量达到万辆，比年增长.，创历史新记录。汽车生产大国日本在年生产了万辆汽车，比年增加了.。由于中国及其他亚洲国家汽车市场的扩大，这种增长趋势还会持续下去。年的年里，我国汽车产量平均年增长，是同期世界汽车年均增长率的倍。然而这种增长也具有负面影响，那就是会导致空气污染和其他负面的社会和环保问题。对转向系统产品的需求随着汽车化的提高而发生着变化。最初驾驶员们只希望比较容易地操纵转向系统，而后则追求在高速行驶时的稳定性舒适性和良好的操纵感。传统的汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和系列的杆件传递到转向车轮而实现的。普通的转向系统建立在机械转向的基础上，通常根据机械式转向器形式可以分为齿轮齿条式循环球式蜗杆滚轮式蜗杆指销式。常用的有两种是齿轮齿条式和循环球式用于需要较大的转向力时。这种转向系统是我们最常见的，目前大部分低端轿车采用的就是齿轮齿条式机械转向系统。从上世纪四十年代起，为减轻驾驶员体力负担，在机械转向系统基础上增加了液压助力系统它是建立在机械系统的基础之上的，额外增加了个液压系统，般有油泵形带轮油管供油装置助力装置和控制阀。由于其工作可靠技术成熟至今仍被广泛应用。现在液压助力转向系统在实际中应用的最多，根据控制阀形式有转阀式和滑阀式之分。这个助力转向系统最重要的新功能是液力支持转向的运动，因此可以减少驾驶员作用在方向盘上的力。近年来，随着电子技术的不断发展，转向系统中愈来愈多的采用电子器件。相应的就出现了电液助力转向系统。电液助力转向可以分为两大类电动液压助力转向系统电控液压助力转向。是在液压助力系统基础上发展起来的，其特点是原来有发动机带动的液压助力泵改由电机驱动，取代了由发动机驱动的方式，节省了燃油消耗。是在传统的液压助力转向系统的基础上增加了电控装置构成的。电液助力转向系统的助力特性可根据转向速率车速等参数设计为可变助力特性，使驾驶员能够更轻松便捷的操纵汽车。现代电液动力转向系统主要通过车速传感器将车速传递给电子元件，或微型计算机系统，控制电液转换装置改变动力转向的助力特性，使驾驶员的转向手力根据车速和行驶条件变化而改变，即在低速行驶或转急弯时能以很小的转向手力进行操作，在高速行驶时能以稍重的转向手力进行稳定操作，使操纵轻便性和稳定性达到最合适的平衡状态。为了保证转向轻便性，要求增大转向器的传动比。但是，增大角传动比虽然可以减小转向盘上的手力，但同时也造成汽车对操纵的反应减慢，甚至有可能导致驾驶员没有能力来转动转向盘进行紧急避障等转向操作，即不够“灵”。相比传统降低了能源损耗。但电液动力转向系统，不论还是都与传统的样存在液压油泄漏问题。上世纪年代，通用汽车公司推出循环球式液压动力转向系统。上世纪年代出现的电动转向系统为动力转向器增添了品种，欧洲汽车制造商在研究配有电动转向系统的汽车比较早，日本的及美国的等公司也开发了多种类型的电动转向系统。现在人们更加关注具有节能环保特点的产品，因此也可预测从液压转向系统到电动转向系统的转变过程会在将来很快的发生。因现代汽车发动机功率在不断增大，行车速度也不断提高，对于两轮转向的汽车在高速行驶时将使其操纵稳定性变差。从世纪年代末四轮转向系统已进入实用阶段，不仅保证了汽车低速行驶的转向灵活，也保证了汽车高速行驶的操纵稳定性。.汽车转向系统现状改革开放以来，我国汽车工业发展迅猛。作为汽车关键部件之的转向系统也得到了相应的发展，基本已形成了专业化系列化生产的局面。有资料显示，国外有很多国家的转向器厂，都已发展成大规模生产的专业厂，年产超过百万台，垄断了转向器的产生，并且销售点遍布了世界。现代汽车转向系统应适应汽车高速行驶的需要，从操纵轻便性稳定性及安全行驶的角度，汽车制造广泛使用更先进的工艺方法，使用变速比转向器高刚性转向器。“变速比和高刚性”是目前世界上生产的转向器结构的方向。还应该充分考虑安全性轻便性。随着汽车车速的提高，驾驶员和乘客的安全非常重要，目前国内外在许多汽车上已普遍增设能量吸收装置，如防碰撞安全转向柱安全带安全气囊等，并逐步推广。从人类工程学的角度考虑操纵的轻便性，已逐步采用可调整的转向管柱和动力转向系统。随着国际经济形势的恶化，石油危机造成经济衰减，汽车生产愈来愈重经济性，因此，要设计成本低油耗的汽车和低成本合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产。对零部件生产，特别是转向器的生产，更表现突出。人类逐渐意识到全球变暖的问题，从而需要改进燃烧效率，并且对具有环保节能型特点的产品需求不断增加。因此，可以预测从液压转向系统到电动转向系统的转变过程会在将来很快发生。未来汽车的转向器装置，必定是以电脑化为唯的发展途径。随着汽车电子技术的迅猛发展，人们对汽车转向操纵性能的要求也日益提高。汽车转向系统已从传统机械转向液压助力转向电控液压助力转向，发展到电动助力转向系统，最终还将过渡到线控转向系统。在早期的汽车上，转向机械非常简单，主要由级齿轮传动机构和转向拉杆等构成。其基本功能是将驾驶员的手动旋转操作转变为转向拉