节能车转向装置设计毕业课程设计外文文献翻译、中英文翻译、外文文献

1 to of on of is of he of a is of of a a a is a to a to to is of is is to is by by on as of to be in it is to on on of to of of be as of In to to to To of is in a of as of is a of is on to so of 2 to in of of in to up of In to is to to up of of of of a to of on of of In of in to a in he of is of is to be in to to of of a of is to at of on by be he of is a a a a a is a In it a to In 3 of by to of is by so of he or of of is to as a in a is as a on an to in of to a he of is to of to to of of in a is as as of is of a of of as as is a it a to n of to of be on of a is of 4 at of f to up of of of or a is so be as In of of be in of to a to of on of of to In of of of a of to of of of to or of to to of of is to of of is of 0 to of of 30 in is In to of to of of to to to to 4 he of of of 5 In a in of of at to to in to he ou to to of be to of It is in of of of 0, of 0, of is is no to of of to of 6 节能车转向装置设计 1 节能车转向机构介绍 节能竞技车轻量化、易操控的特点 ,使得其转向机构与现有汽车上使用的传统转向机构有很大的区别 ,但是现有的转向系统的设计原理和方法对于节能赛车的设计具有很大的借鉴意义。传统汽车的转向系统一般由转向操纵机构、转向器和转向传动机构 3个部分组成 ,需要转向时 ,驾驶员对转向盘施加操纵力 ,转向盘对转向轴产生一个力矩 ,该力矩通过转向传动轴输入给转向器。经转向器放大和改变运动方向后 ,该力矩传到转向直拉杆 ,再通过转向传动机构使左右转向节及由它所支承的转向轮发生偏转 ,从而改变汽车的行驶方向。传统汽车上的转向技术 ,例如多种形式的转向器 与转向助力技术等 ,都已经在实践中证明了是非常合理的 ,但是节能竞技车上直接使用这些现有的技术并不可行 ,而应该借鉴现有汽车转向系统的设计原理和方法 ,以指导节能车转向装置的研究。可以借鉴的原理和方法有下述几点 :淤转向系统保留一般转向操纵机构、转向器和转向传动机构 3 个组成部分 ;于为了使汽车转向前两轮满足一定的关系 ,要通过转向梯形机构来保证 ,现代汽车大部分采用的就是“阿克曼式转向机构 ;现代转向梯形的设计 ,已经大规模采用计算机作为辅助设计工具 ,利用三维软件对转向梯形进行运动学分析和优化设计现在已经较为广泛地被采用 ;现代 汽车强调的轻量化设计理念对于节能车转向机构设计具有很强的指导意义 . 2 节能车转向总成布置方案的确定 节能车转向设计是依据所选择的车架方案来确定的 ,所以车轮配置的情况直接影响到转向方案的制定。节能赛车可以自由选择车轮配置及转向方法 ,现有的车轮配置方式主要有以下三种 :前两轮后一轮采用后轮驱动前轮转向 ,前一轮后两轮采用后轮驱动前轮转 ,前后各两轮采用后轮驱动在考虑车轮布置的时候 ,首先放弃了四轮布置的方案 ,因为整车装备质量增加 ,轮胎滚动阻力增大 ,节能效果不理想 ;为了使机构布置简单 ,提高传动效率 ,放弃了前一轮后两 轮采用后轮差速驱动的方案 ;最后考虑前两轮后一轮方案 ,具有构造简单、容易制作、稳定性好、行驶阻力小的优点。综上考虑重点放在车轮定位准确、操纵的轻便性及机构的轻量化的研究上。在节能车转向机构的设计上 ,一般采用阿克曼式结构 ,车辆转向时 ,为了减少阻力 ,必须沿着一定的圆弧轨迹行驶 ,转向轮的延长线落在无操纵性后轮轴的延长线上 ,内侧车轮的转角要比外侧轮大 ,采用这样的操作转向时 ,为了让车轮转动来操纵方向 ,就需要配置转向 7 臂结构。前两轮操控转向时 ,车轮的转向轴和横向拉杆的支点连线形成梯形结构。将后轮车轴的中心部与前轮转向轴相连 ,在两条绘图线上找到横拉杆两端的支点 ,然后通过设计转向臂 ,就可以在设计过程中实现梯形的形状。 3 节能车转向总成的分析与计算 节能车转向装置包括三大总成 :转向操纵机构、转向器和转向传动机构。节能车转向操纵机构包括转向车把、转向轴、支承转向轴的转向轴承 ;转向器即为转向摇臂 ;转向传动机构包括转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂三部分。此外 ,还包括连接转向车轮和转向传动机构的转向节总成。根据经验 ,转向车把直接采用现用的自行车操纵杆 ,强度和刚度均能满足要求。在节能竞技车中 ,转向轴承受转向操纵杆的转矩 ,传递给转向直拉 杆 ,上端与操纵杆焊接 ,下端通过滑动轴承固定在车架上 ,绕滑动轴承旋转 ,下端用开口销防松。转向轴轴承外圈通过焊接与车架相连接 ,内壁与转向轴采用过盈配合 ,并采用润滑脂润滑 ,以使转向轻便 ,同时还起到支承转向轴和操作杆的作用。 转向器 用来放大或改变驾驶员的转向操舵力和操纵动作方向的装置在现代汽车上称为转向器 ,在节能车上简化为转向摇臂。转向摇臂采用不锈钢薄片加工 ,为满足扭转强度 ,适当增加其厚度。上端有半圆与转向轴相连 ,下端开有圆孔 ,采用螺栓与转向直拉杆相连 ; 转向传动机构 转向传动机构的作用是将转向摇臂输 出的力和运动传到转向节 ,使两侧转向轮偏转 ,且使两转向轮偏转的角度按一定关系变化 (内轮的转角大于外轮 ),以保证汽车转向车轮尽可能做到纯滚动。转向传动机构在结构上最重要的组成部分是联系左右车轮的梯形机构。转向横拉杆、转向节臂和车架部分构成转向梯形 ,直拉杆连接转向摇臂和转向节臂。 转向节总成 目前节能大赛中有一半以上的赛车采用焊接一体式转向节 ,在焊接成型之后 ,转向节的各项参数 (主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角 、前轮前束 )中只要出现一项不合格 ,就会成为废品而需要再次加工。在后期的赛车调试阶段 ,根据赛车的情 况也无法对车轮的定位参数作进一步的改进。本文的设计较之以前的方案有一个比较 8 大的改进之处 ,就是将一体式转向节设计改进为一体式活塞杆端转向节 ,可以通过调整转向节两端的活节螺栓的长度来实现定位参数的微量修改 ,也能够弥补转向机构零件出现的微小的弯曲变形。 3节 能车转向机构零件的校核 对于给定的汽车 ,用上述公式计算出来的作用力是最大值 ,因此 ,可以用此值作为计算载荷进行下一步的计算。在零件的设计中 ,各零件必须首先满足强度的要求 ,不能在赛车的行驶过程中发生断裂及压溃 ;其次 ,在满足强度要求的前提之下还应具有较大的刚度 ,避 免产生过大的弯曲变形 ,影响车轮定位参数的可靠性 ,依据以前的参赛经验 ,首先设计零件的各项参数、所用材料、加工工艺等 ,然后利用力学的知识对其强度与刚度进行校核。在计算校核的过程中 ,大部分的零件均能合格并能保证一定的安全系数 ,个别零件出现强度满足但刚度不足的情况 ,可选用弹性模量更大的材料来加工 ,或从另一个角度 ,对零件进行热处理工艺来提高其刚性 ,使得刚度也能满足要求。按照上述的方法 ,完成转向装置各零件的设计。 根据赛道的最小弯道的半径设定转向轮的极限转角为 30 在进行运动模拟的过程中 ,利用文献中介绍的最小转弯半 径的计算方法进行计算。精度得到保证。为了使得设计结果更加直观清晰 ,利用三维软件 现转向机构三维模型的建立并进行运动模拟。按照由总体到局部零件的顺序 ,在 零件功能模块之下依次画出了车架部分、转向操纵机构 (包括转向操纵杆、转向轴、支承转向轴的转向轴承 )、转向摇臂、转向传动机构 (包括转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂 )的模型 . 4 转向装置运动模拟 上面已经完成了对转向装置总成及各部分零件的分析与设计 ,对重要的受载零件利用材料力学知识进行了受力分析、强度以及刚度的计算校核。在计算过程中力学性能 均能保证较为充裕的余量 ,在实现转向机构各项功能的同时 ,保证机构的强度及刚度满足要求 ,同时也使得各项车轮位参数的在装配过程中设置相互转动的零件之间的约束为“销钉冶约束 ,可以在完成装配图之后 ,操纵杆施加转矩 ,来模拟真实的转向工作过程 ,运动过程中观察可以对转向机构进行运动模拟 ,以观察各部件的实际运动状况 ,发现