奇瑞微型汽车设计（转向系与前悬架设计）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 奇瑞微型车设计（转向系与前悬架设计） 摘 要 汽车在行驶中，驾驶员需要始终控制行驶方向，这就需要有一套能够按照驾驶员意愿来改变或维持汽车行驶方向的行驶机构，它将驾驶员控制方向盘的动作转变为车轮的行驶动作，这就是所谓的转向系统。 在汽车中，转向系与前悬架系统是很重要的组成部分，其重要性是不言而喻的。转向系的设计应能保证汽车在转弯时具有良好的操纵稳定性，同时有快速转向和小转弯行驶的能力使汽车保持行驶稳定。而前悬架系统主要是为了保证汽车的驾驶舒适性，在行驶时具有良好的行驶平顺性和减振性以保证良好的汽车操纵性，在汽 车转向和制动时能减少车身的纵倾和保持车身的稳定。所以，设计时应尽量地优化转向系和前悬架系统以保证整车的性能。 机械式转向系统的特点是重量轻 ,结构紧凑 ,布置方便 ,维修容易 ,操纵轻便 ,稳定性好 ,成本低廉，不易出现直线行驶时的蛇形现象。机械式转向系统还具有维修方便，容易安装调整的优点。在本次设计中，转向系统的转向器选用的是齿轮齿条式转向器 , 齿轮齿条式转向器的特点是可以将传递力矩机构之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦 ,这就使得转向传动效率提高 ,使用寿命增长 ,传动比可以改变 ,转向工作平稳可靠。这样有利于保证中型汽车在车轮 转动时作纯滚动运动 ,并且机构简单 ,调整前轮前束比较容易。 关键词 ： 转向系统 ,机械转向 ,前桥 ,转向器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 he in a of or s to s is to to of of is as is to of is of an it an on of it so of is a in of of to s in of is in It is to to is as in of of to to to to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 an to no of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 目 录 符号说明 . 7 前 言 . 1 第一章 转向系统概述 . 3 第二章 转向系统方案分析 . 6 2 压式动力转向机构布置方案分析 . 6 向梯形选型 . 7 向操纵机构的分析 . 8 向操纵机构的组成 . 8 向盘 . 8 向柱管和防伤安全装置 . 8 向器的选型 . 9 第三章 转向系统的设计计算 . 11 向系主要性能 参数 . 11 向器的效率 . 11 动比的变化特性 . 11 要参数的确定 . 12 定的主要计算参数 . 12 择主要转向参数 . 12 轮的左右最大转角确定 . 13 向梯形的设计计算 . 14 向器有关参数的设计计算及校核 . 14 向器齿轮有关参数的设计计算 . 15 条设计有关参数 . 15 向机构的设计计算和强度校核 . 16 向梯形的设计与计算 . 16 向传动机构元件的强度校核 . 17 向系有关主要性能参数的计算 . 18 向系角传动比 i . 18 向盘旋转圈数 n . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 向系其他元件的选择及材料的确定 . 19 第四章 转向系主要零件的强度计算 . 20 算载荷的确定 . 20 要零件强度的校核 . 20 第五章 前悬架系统 概述 . 23 架的功用 . 23 架系统的组成 . 23 架的类型及其特点 . 24 独立悬架的类型及特点 . 24 第六章 前悬架的设计计算 . 26 簧形式的选择 . 26 簧参数的计算 . 26 柱螺旋弹簧直径等参数的计算 . 26 簧的校验 . 28 第七章 减振器的结构原理及其功用 . 30 振器的作用 . 30 振器的结构 . 30 振器的工作原理 . 31 振器主要尺寸的确定 . 31 取相对阻尼系数 . 31 振器阻尼系数 的确定 . 32 作缸直径 D 的确定 . 32 第八章 前桥的设计 . 33 向节强度计算 . 33 第九章 结 论 . 34 参考文献 . 35 致 谢 . 36 附 录 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 符号说明 D 钢球中心矩 ,1 螺杆外经 ,2 螺母内经， mm d 钢球直径， mm i 转向系角传动比 1i转向器角传动比 2i转向传动机构的传动比 1mm m 梯形臂长 , 转向梯形底角， K 主销距离 , 转弯半径 ,文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 自 1978 年以来，我国的汽车工业进展迅速，国内汽车的设计理论和制造技术也日趋完善，一大批新兴的民族自主品牌汽车企业也如雨后春笋般破土而出，茁壮成长，奇瑞汽车就是其中的佼佼者。奇瑞在微型车市场上占据大量的市场份额，而随着人们生活水平的日渐提高，对汽车各项性能指标的要求也逐渐严苛，转向系统和前悬架系统作为汽车的关键部件关系到汽车整体性能的很多方面，尤其对驾驶舒适性，操纵稳定性和安全性等性能有着很大的影响。因此它对于确保汽车的行驶安全、减少交通事故的发生率并使驾驶员的驾驶环境变得舒适有着重要作用。 在设计过 程中，既要考虑所设计出来的产品是否能满足安全行驶的要求，还需考虑对成本的控制和驾驶员平时的习惯。而在前悬架系统的设计中，还要额外考虑到驾驶员在驾驶过程中的 “路感 ”，即要准确地向驾驶员反映路面的状况，使驾驶员能够作出相应的调整。 从国外来看，现代汽车转向器和前悬架的设计发展方向可以从以下几个方面分别讨论： 一、现代汽车转向系的设计发展趋势 由于现代人生活水平的不断提高，人们出行频率的增多和出行距离的加长，人们对汽车的速度要求越来越高，速度增加对车身要求提升的同时，也对转向系在高速转向时的操作轻便性和转向稳定性 提出了新的目标，而经过这些年的发展，汽车生产的工艺方法也越来越先进，转向器的形式也愈来愈复杂，技术更加先进的转向器也越来越多的运用在现代汽车上以满足汽车高速行驶的要求。 在汽车行驶速度提升的同时，安全问题也日渐凸显，据统计，近些年世界范围内车祸发生率和死亡率都在以极快的速度提升。为了提高汽车的对乘客和驾驶员的保护能力，目前国内外的大部分汽车上都增加了发生碰撞和颠簸时的缓冲装置，比如说安全带、安全气囊和防碰撞转向柱等，来增强汽车在高速行驶过程中的安全性。 汽车行驶速度的提升在带来安全问题的同时，也对高速时转向 系转向的稳定性和轻便性提出了要求，汽车在高速行驶时由于惯性的作用，驾驶员转动方向盘时会感受到极大的阻力，容易发生转向盘 “打手 ”的现象，严重的甚买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 至会导致汽车转向时失控，给汽车和乘客造成极大的损害。因此汽车助力转向系统在汽车上的应用越来越广泛，虽然从设计和制造的方面看汽车助力转向系统带来了成本增高、结构复杂、维修不便等诸多麻烦，但由于顺应了汽车速度提升和驾驶舒适性的提升这一趋势，汽车助力转向系统也得到了很好的发展。 此外，随着国际经济形势的恶化，石油资源的逐渐匮乏，现代汽车的设计生产越来越重视经济性，因此，在设 计汽车零部件时，应尽量考虑成本低、能耗低以及便于大批生产的生产线，对于转向系尤其是转向器更是如此。 二、现代汽车前悬架系统的设计发展趋势 现代汽车前悬架的型号选择和结构设计是否合理关乎到汽车的行驶平顺性，驾驶舒适性和操作稳定性的好坏有着很大的影响。汽车悬架的运用最早出现在马车上，作用是用来减少路面不平给车身带来的损伤以及对车辆舒适性的影响。汽车诞生后，悬架的结构形式也出现了非独立悬架和独立悬架。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第一章 转向系统概述 驾驶员驾驶汽车的过程中，必须时刻控制行驶方向，也就是转向。因此在汽车上要 有可 以根据驾驶员想法来改变或维持汽车行驶方向的行驶机构 ，它将驾驶员操纵方向盘的动作传递给转向轮，使得转向轮产生对应的行驶动作。因此，转向系的工作就是使驾驶员驾驶汽车时能根据道路情况来控制汽车的驾驶方向。在司机现实生活中的驾驶过程里，因为汽车车轮在行驶过程中会对外界行驶路面的路况发生对应的干扰发射，汽车的方向也因此会产生一定的误差，因此，驾驶员也可以用这一转向机构使转向轮重新回到正常行驶时的状态，达到了根据司机想法来操纵车辆行驶方向的目的。我们把专门用于更正或维持汽车方向的装置，叫做转向系。转向系不仅要求 车辆在直 线行驶时保持稳定，又要保持汽车在需要转向时的转向轻便性。良好的转向性是改善汽车安全性，降低司机驾驶汽车时的劳动强度的一大因素。 汽车的转向系统根据转向的动力来源不同分成机械转向系统和动力转向系统两种类型。机械转向系统的动力来源于司机转动转向盘时的力，并将这个力传递给转向轮从而达到转向轮转向的目的，机械传动系统中的每一个传动件全是机动式的，而动力转向系统的动力来源不仅有驾驶员转动方向盘的力，还包括发动机自身的动力。因此它很好的提高了操作轻便性，大大减轻了劳动强度，也提高了行驶安全性。 机械转向系统的动力来源于 司机转动转向盘时的力，机械传动系统中的每一个传动件全是机动式的。 司机需要汽车转向时，可操纵转向盘联动转向轴转动，转向力通过转向传动轴到达转向器，传递给转向器的力和力矩经其放大化和减速后运动传递给转向横拉杆、转向节臂由此驱动转向轮，使转向轮与车轮轴线转动一个角度，汽车也就随之产生转向。为了汽车转向轮实现同时转动，设置了转向梯形，转向梯形机构是一个四连杆机构，它有转向横拉杆、转向节臂铰接而成。 动力转向系统按能量来源主要有液压式和气压式等几种。因为液压动力转向系统的介质是油或别的液体，与气压式动力转向系统比起来 ，由于系统工作压力较高，介质具有不可压缩性，液压式动力转向系统具有结构紧凑、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 重量轻、体积小、灵敏度高、稳定性好、能够良好的缓解地面通过车轮对车身产生的冲击力而又不需要额外增加润滑设备等优点，因此应用广泛。但液压动力转向机构也有很多不足，如对能量的消耗、严格的密封要求和助力特性等方面，而且随着汽车行驶速度范围越来越广泛，液压动力转向机构变得难以适应行驶速度的多变性，如果要求汽车在任何行驶速度下都具有较好的转向轻便性和汽车稳定性，就需要采用电控式转向机构。无论是液压式或者气压式动力转向系，都需要满足以下要求：使 用安全可靠；转向灵敏、操纵轻便；有道路感觉；汽车能自动维持直线行驶、转向后汽车能够自动回到直线行驶状态等作用。 大部分转向系统都由转向操纵机构、转向器和转向传动机构等三部分构成。转向操纵机构由转向盘和转向传动轴构成，转向轴上有万向传动装置，驾驶员用人力通过操纵机构实现汽车转向；转向器通过把驾驶员操纵方向盘转动的运动状态转为转向摇臂的摆动，并按照某个特定的角传动比和力传动比把这种运动传给转向轮。转向传动机构采用整体式转向梯形保证汽车左车轮和右车轮的偏转角度之间有个特定的关系式，左转向节和右转向节以及转向横拉杆 组成的转向梯形对转向性能有重要影响，其他的还有转向摇臂、转向纵拉杆、转向节臂、主销、转向节等使转向轮偏转。 转向桥是行驶系统的重要组成部分，通过悬架与车架相连，两端安装汽车转向车轮，用以支持车架并传递车轮与车架之间的各种作用力，并通过转向节的往复运动来达到汽车转向的目的。转向桥的主要零部件有前轴、转向节和轮毂等。 因为世界各地的有关交通的规定不尽相同，因此方向盘的安装位置也于各国的交通法规的不同而不同，在我国因为车辆在路上行驶时要在路的右侧，因此要求转向盘安装于汽车的左侧，以使驾驶员左侧的视野开阔，从而更有利于汽车的安全驾驶。在英国等国家，交通法规要求汽车靠左行驶因此方向盘被安装在驾驶室的右边。 同时，为了更好的使汽车生产更加符合系列化、通用化、标准化的要求，在车辆上，转向操纵装置普遍选用万向传动节，这样的好处是只要改变万向传动机构的具体参数就可以满足不同变型车的要求。 转向器是把驾驶员操纵方向盘转动的运动状态转为转向摇臂的摆动，并按照某个特定的角传动比和力传动比把这种运动传给转向轮的零件， 当驾驶买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 员操纵车辆发生转向时，调整每个转向轮相互之间的相关转角。 机械转向系借助驾驶员转动转向盘的转向力，通过转向器的放大以及转向传动机构传递给车轮使车轮发生转向。 部分汽车为了保护司机驾驶汽车遇到意外情况时不受到伤害，装设了防伤机构和转向减震器。 如果是 使用 动力转向系统的车辆，车辆上多加配助力系统，通过这一系统来降低司机转向时的劳动强度。 1 2； 3 4 56； 7；8图 1转向系 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章 转向系统方案分析 2 压式动力转向机构布置方案分析 设计转向机构时将 液压动力转向系统作为动力转向系统进行设计和计算校核，液压动力转向系统进行转向时内部压力很高，而其中的油具有不可压缩性，由于液压动力转向系统工作压力高，动力缸尺寸、质量小，介质具有不可压缩 性，因此具有结构紧凑、重量轻、体积小、灵敏度高、稳定性好、以及油液可以缓解地面冲击等优点从而被广泛应用。 液压式动力转向机构可分为整体式（图 a）和分置式两类。而分置式液压动力转向机构根据分配阀位置的不同又可以分为：联阀式（图 b）、连杆式 (图c)和半分置式（图 d）。 图 2力转向机构布置简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 整体式动力转向器，由于分配阀、转向器、动力缸三者装在一起，因而结构紧凑，管路也短，转向轮受到的侧向力作用或者发动机的震动都不会影响分配阀的震动，不能引起转向轮摆动等优点在重型卡车上得到广泛的应用。 向梯形选型 转向梯形分为整体式和断开式两种 ，转向梯形的选择方案与悬架的选择方案相关，此次转向系设计采用整体 式转向梯形，整体式转向梯形结构简单，调整前束容易，制造成本低。而不管选择任何一个设计方案都要计算合适的参数，来确保汽车在转向时，所有的车轮环绕相同的瞬时转向圆心转向，并且所有的车轮做纯滚动。 1梯形臂； 2图 2整体式转向梯形 汽车在转向过程中，在弹性轮胎的侧偏角的影响下，若需要所有车轮绕瞬时中心行驶，转向梯形应保证内、外转向车轮的转角满足一定关买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 系，设汽车内、外转向轮的转角为 、 。汽车轴距为 L， 可知他们之间关系为 c 目前，汽车的转向梯形只能近似的满足这样的关系，为了使实际转向梯形的 尽可能地接近期望值，一 般通过优化设计的方法确定转向梯形的参数，并通过最先转弯半径来确定外转向轮的最大转向角 2a r c s in m a x(2其中， 汽车最小转弯直径； 向操纵机构的分析 向操纵机构的组成 转向操纵机构由转向 盘、转向柱管、万向节和转向轴等零件构成。 向盘 转向盘是汽车驾驶室内驾驶员直接操作、用于转向的轮状装置。转向盘的金属骨架骨架，是用钢、铝合金或镁合金等材料制成。由轮辋、轮毂，辐条和垫块构成。一般与转向轴采用花键连接。一般来讲，转向盘应当满足以下要求： 一、便于驾驶员操作； 二、不妨碍驾驶员视线； 三、当汽车发生正面碰撞时，转向盘能对驾驶员身体起到保护作用； 四、操作手感良好，不打滑，不打手。 向柱管和防伤安全装置 转向柱管是用来固定方向盘并保护转向轴的装置，转向柱管与车身相连 ，并包在转向轴外面。 另外，为了使汽车发生碰撞时，驾驶员不会因转向盘、转向柱管的位移而受到伤害，通常会在转向机构中设置防伤安全机构，防伤安全机构的原理是利用转向机构中的某些零件的塑性变形、弹性变形或摩擦来吸收碰撞产生买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 的能量，并在转向盘中设置安全气囊，使得驾驶员在汽车发生碰撞时收到的伤害最小。 图 2伤机构简图 向器的选型 转向器是通过传动轴将方向盘的圆周运动变为转向摇臂的摆动，并按一定传动比改变力的大小方向，通过转向拉杆带动车轮转向，从而实现转向的目的的传动机构。 转向器一般分为齿轮齿 条式、循环球式、蜗杆滚轮式和蜗杆指销式等。齿轮齿条式转向器的优点是：转向器结构简单、紧凑；质量相对较小；转向器正效率高；齿轮与齿条之间的磨损可以通过弹簧调节；工作噪音小；转向器占用体积小；不需要转向摇臂和转向拉杆，转向轮较大；制造成本低。它的缺点是：转向器逆效率高，路面不平时，方向盘容易 “打手 ”。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 2 齿轮齿条转向器 循环球式转向器的主要优点是：用滚动摩擦代替滑动摩擦，传动效率大大提高；使用寿命长；可以改变传动比；工作平稳可靠；齿轮齿扇间隙比较容易进行调整；适合做整体转向。缺点是：循环球式转向器的转向逆效率相对较高，内部结构繁琐，不利于设计制造，对零件精度要求高。 图 2环球式转向器 蜗杆滚轮式转向器由蜗杆和滚轮啮合而成。优点是：结构简单；制造容易；蜗杆磨损小寿命长，转向逆效率低。缺点是：转向器正效率低。接触齿面一段时间后会产生磨损，是的啮合间隙难以调节，传动比固定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第三章 转向系统的设计计算 向系主要性能参数 向器的效率 转向器输出的功率与通过传动轴输入的功率之比所求得的效率称为正效率，用符号 表示， 123()；反之，由转向器输出的功率与由转向传动机构输入的功率称为逆效率，用符号 表示， 323()。其中， 2p 为转向器消耗掉的功率； 3p 为通过齿条轴的功率。当转向器正效率高时，转向盘具有良好的操作轻便性；而转向器逆效率则关系到转向盘转向后回正的能力、驾驶员路感以及通过颠簸路面时，转向机构对转向盘的冲击力，因此，选用具有合适逆效率的转向器非常重要。 动比的变化特性 一、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。 二、转向系力传动比与角传动比的计算 汽车在转向行驶时，轮胎会受到来自地面的转向阻力 通过转向传动机构作用到转向节的转向阻力矩 它们之间的关系为 F a (3其中， a 是主销轴线的延长线与底面的交点至轮胎中心面与地面交线之间的距离，取 122a 。 又可以算出车轮通过转向系作用在方向盘上的力 2 hh (3 其中， 方向盘收到的转向力矩； 方向盘的直径。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 将式子 (3 (32 wp 联立后得到 r a(3由 (3，当主销偏移距 a 较小时，转向系力传动比 取较大才能保证汽车的转向轻便性，根据能量守恒定律， 02 d (3将 (3入 (3出 0 2w a (3由 (3们可以看 出当主销偏移距 a 和方向盘直径 变时，转向系力传动比 大，虽然转向轻便性提高了，但转向灵敏度会降低。 要参数的确定 定的主要计算参数 轴距 L=2330 轮距 前轮 1365轮 1340胎 175/60 小转弯半径小于等于 择主要转向参数 汽车转向盘在转向后应当有自主保持直线行驶能 力，需要转向主销在与车轮中轴断面重合和垂直的平面都有特定的夹角。选定主销后倾角 为 228，主销内倾角 为 7，车轮外倾角 为 前轮前束为 10 不同汽车的方向盘的直径 表 3同汽车方向盘直径 汽车类型 方向盘直径 D， 车、小型客车、小载重量货车 380 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 中型大客车、中等载重量货车 400、 450 大型客车、大载重量货车 500 可选择方向盘直径 380 转向轴是用双万向节，轴与万向节的连接用花键来实现。 轮的左右最大转角确定 为了减小汽 车行驶阻力和防止轮胎磨损，转向系统要使的在汽车转向时每个车轮的运动都是纯滚动，这就需要所有车轮的轴线都交于一点才能实现。此奇瑞汽车应满足转向时候最小转弯半径小于 时 车轮内外转角 与 须满足理想关系式： Kc o t = c o t + l (3其中 （ K=1700445 l 为 4050前轮转臂 a=120 在理想情况下，汽车最小转弯半径关系式为： m in m a （ 3 联立（ 3 3得到： 图 3车转向时理想内外轮转角关系简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 向梯形的设计计算 图 3体式转向梯形 123由之前汽车转向梯形的分析可选择整体式后置转向梯形（如图）。图 3中 为转向梯形的底角，般为 23l。 由公式 3 计算得转向梯形底角 =79 转向梯形臂的长度 m=(。由于是微型汽车，固可取梯形臂长度 m= 转向横拉杆长度1和 之间的关系式为： 1l=m （ 3 =1481横拉杆长度 1501 向器有关参数的设计计算及校核 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 向器齿轮有关参数的设计计算 转向齿轮采用斜齿圆柱齿轮，螺旋角范围为 9 15，此次设计转向齿轮的螺旋角选为 12。转向齿轮齿数为 58 个，本次设计采用 7个齿，即 7z ，上面的介绍，齿轮齿条转向器的0 20i ，压力角为 20 ，由公式： 0 r (3 式中， r 为齿轮齿条啮合节圆半径， 0r 为基圆半径， m 为梯形臂长度， 为齿条中线和齿轮齿面的夹角。 梯形臂 m 在设计时往往取在 m i n m a 1 1 , 0 . 1 5m K m K之间。即( 0 . 1 1 0 . 1 5 ) ( 0 . 1 1 0 . 1 5 ) ( 1 3 8 6 2 ) ( 1 3 9 . 2 6 1 8 9 . 9 )m K a 由参考车型确定 170m 。 将 170m ，0 20i ， = 8 . 9 5 m m2 c o s 1 2 代入 (3得出 =齿轮节圆的直径经计算：07 2 . 52 1 7 . 9c o s c o s 1 2r m m 由于 * * 1a a nh h m m， * 0 nc ，可得齿轮齿顶高 ( * ) 2 . 5a n a nh m h x m m 齿轮的齿根高为： ( * * ) 3 . 1 3f n a n n nh m h c x m m 其中 径向变位系数，此处 0。 齿顶圆直径为： 2 1 7 . 8 2 2 . 5 2 2 . 8d h m m 齿根圆直径为： 2 1 7 . 8 2 3 . 1 3 1 1 . 5 4d h m m 齿宽系数取 d=，易得齿条宽度 d 1 2 1 .4 m m ，圆整取 22轮宽度 b1= 0 条设计有关参数 齿条齿的压力角一般在 12 35内变化，设计转向器压力角取 020 。齿条螺旋角为 相邻齿轮的基圆齿间距相等，即12其中，齿轮的基圆齿距1 1 1c o ，齿条的基圆齿距 为2 2 2c o 。有上述两式可以看出：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 齿条的模数为 0m c o s 2 0m = = 2 . 5 m mc o s 2 0 ，方向盘转动总圈数00000i 2 0 4 5 . 6 1 3n = = = 4 . 2 53 6 0 3 6 0 （ ） （ 圈，齿条的行程02tl c o s = n d = 4 . 2 5 1 7 . 8 c o s 1 2 = 2 3 2 . 3 5 m m ，齿条的有效齿数为2 02l 2 3 2 . 3 5= = = 3 1 . 5p 2 . 5 c o s 2 0Z 个。取有效齿数 32 个。 向机构的设计计算和强度校核 向梯形的设计与计算 梯形臂的长度选为 170公式 (3c o t c o t 可知，c o t c o t ， 通过观察图可以发现，只有两个位置点可以使得两个转向轮均做纯滚动，在其他位置点时转向轮均为滚动和滑动的双重作用，而在现实的设计生产中，所有转向梯形都只能在一个确定车轮偏转角范围内设计，允许转向轮一定的滑动，即不 存在理想的偏转中心。 图 3轮齿条转向器布置方案 根据梯形底角大小的不同，当梯形臂的长度为 170， 图可以表现出轮胎转动过程的图示，画出五条曲线相互对照，确认梯形底角为 18 ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 采用齿轮齿条式转向器时， 只需 要横拉杆，此时横拉杆长度为 344向器长度为 793 图 3解法校核转向梯形 向传动机构元件的强度校核 一、球头销设计与校核 球头销 用来连接转向横拉杆与转向节臂，以实现万向节的空间运动。由于球头销经常在转动，球头销的球面容易发生磨损，转向元件之间的间隙因此而受到影响，转向系转向效率会因此受到影响，因此需要验证球头销工作时的接触应力。 计算公式：j ， 式中 F 为球头销上的力； 为在垂直于 F 力方向且通过球心的平面内球面的投影面积。 用来制 造球头销的合金如：2055许用应力 2 5 3 0 ，本次设计中，我们根据汽车轴向轮负荷取 D=15头销上的作用力 2 9 7 1 2 8 . 7 6 = 1 7 4 7 . 8 2170， 22 6 2 4 216 1 0 2 . 0 1 1 044DA m m 由此可计算球头销球形面的接触应力为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 641 7 4 7 . 8 2 8 . 6 9 1 0 8 . 6 9 2 . 0 1 1 0 a M P ，远小于许用安全应力，达到强度要求。 二、转向横拉杆的强度校核 制造材料选用 40向横拉杆直径取 3