齿轮齿条式转向器设计【优秀含7张CAD图纸+汽车转向器全套课程毕业设计】

齿轮齿条式转向器设计【优秀含7张CAD图纸+汽车转向器全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【24页@正文8300字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

）任务书

毕业设计（论文）题目齿轮齿条式转向器设计

毕业设计（论文）主要内容和要求：

齿轮齿条转向器是一种最常见的转向器，基本结构是一对相互啮合的小齿轮与齿条，转向轴带动小齿轮旋转时，齿条做直线运动，有时靠齿条直接带动横拉杆即可实现转向。优点是结构简单，成本低廉，转向灵敏，体积小，所以在汽车上得到广泛的应用。

设计要求：齿轮齿条式转向器的齿轮多数采用斜齿圆柱齿轮。齿轮模数取值范围多在2～3mm之间。主动小齿轮齿数多数在5～7个齿范围变化，压力角取20°，齿轮螺旋角取值范围多为9°～15°。齿条齿数应根据转向轮达到最大偏转角时，相应的齿条移动行程应达到的值来确定。此外，设计时应验算齿轮的抗弯强度和接触强度。?

毕业设计（论文）主要参考资料：

[1].刘惟信．《汽车设计》．[M].北京.清华大学出版社,2006.1.608～662

[2].陈家瑞．《汽车构造》．[M].北京.机械工业出版社,2003.7.234～245

[3].彭文生．《机械设计手册》．[M].北京.华中理工大学出版社,2007.5

[4].臧杰.阎岩．《汽车构造》（下册）.[M].?北京：机械工业出版社，2010.1.146～165?

[5].余志生．《汽车理论》.[M].第3版.北京：机械工业出版社，2000.4

[6].林慕义．《车辆底盘构造与设计》[M].北京：冶金工业出版社，2007.7?

[7].钱江．汽车转向器总成.[J].?上海汇众汽车制造有限公司.2006.1?

[8].毕大宁．略论我国汽车转向器发展之路.[J].山东省汽车研究设计院.1999?

[9].邱峰．汽车转向系统的发展趋势与关键技术.[J].2007.5?

[10].陈志鑫．汽车转向技术的昨天、今天和明天.[J].上海采埃孚转向机有限公司.2007.12?

[11].王军．中型汽车转向系统结构分析与设计方法研究.[J].武汉理工大学.2006.4?

[12].张平．汽车转向器.[J].上海汽车股份有限公司.2009.4?

[13].王金龙．几种典型的汽车转向结构运动学研究?.[J].重庆理工大学.2010.1

毕业设计（论文）应完成的主要工作：

根据汽车转向系统设计要求分析汽车转向器的结构形式及工作原理，根据汽车转向器设计要求完成转向器的结构方案设计与性能参数设计计算，根据汽车总体方案的设计对各参数、尺寸，材料进行选取，转向器的强度校核转向器效率的分析。

要求：绘制相应的零件图和装配图，合计3张零号图纸，并编写设计说明书，正文字数不少于8000字。

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1明确研究内容，确定方案并完成开题报告12月10日～1月4日

2查阅文献资料1月5日～1月15日

3撰写毕业设计说明书和绘制图纸1月16日～3月20日

4完成毕业设计初稿3月21日～4月20日

5修改毕业设计初稿，由指导教师评阅后定稿4月21日～5月15日

6准备答辩5月16日～5月20日

外文翻译

文献综述

曹佳珺中期检查表.doc

毕业设计（论文）任务书.doc

毕业设计（论文）开题报告.doc

诚信承诺书.doc

齿轮齿条式转向器设计.doc

齿轮齿条式转向器设计_检测报告

A0装配图.dwg

A1万向传动节.dwg

A1转向蜗杆箱.dwg

A1转向齿条.dwg

A2转向拉杆.dwg

A2齿条衬套套管.dwg

A3齿轮轴.dwg

摘  要                                          

当今我们社会的汽车发展水平很快，然而汽车的转向器则是汽车中一个重要的组成部分，它也影响着汽车操纵的稳定性，所以转向器的质量就很关键，如果质量不过关，那么会影响汽车的主动安全。

这次设计的是铃木北斗星的转向器，在齿轮齿条转向器的结构上是选用的侧面输入、两端输出，主要的优点就是结构比较简单。壳体主要是由铝或镁合金压铸成的，所以质量轻，在传动效率上可达百分之九十。齿轮齿条在长时间的工作后如果出现了磨损间隙，那么可以利用靠近在齿条背面与小齿轮的压紧力可调弹簧自动的来消除间隙，此转向器无转向摇臂，也没有直拉杆，同时能扩大转向轮的转角。齿轮齿条转向器的工作原理：转动方向盘时，在连接处有万向节并且通过它的旋转驱动齿轮轴，齿条和齿轮轴啮合，从而使齿条做线性运动，最终实现转向。

关键词：转向器； 设计； 发展； 齿轮齿条

ABSTRACT

The level of vehicle development today in our society very quickly, but the car's steering is an important car part, it also affects vehicle handling and stability, so the quality of steering is very critical, if quality tests, then will affect the active safety of the car.

This design is the Suzuki Big Dipper steering, rack and pinion steering gear on the structure of the input side is chosen, both ends of the output, the main advantage is that the structure is relatively simple. The main case is made of aluminum or magnesium alloy die casting, so the quality of light in the transmission efficiency of up to 90 percent. Rack and pinion after long hours of work if there is a gap of wear, you can use the back of the rack near the clamping force and pinion adjustable spring automatically to eliminate the gap, this steering without steering arm, nor straight rod, while the steering wheel angle expand. Rack and pinion steering works: when turning the steering wheel, there is a universal joint at the junction and by its rotary drive gear shaft, rack and pinion shaft is engaged, so that linear motion of the rack, and ultimately turn.

Keywords: steering; design; develop; rack and pinion

目  录

1前言1

1.1选题的目的与意义1

1.2转向器的国内外研究现状1

1.3转向器的发展趋势1

2齿轮齿条转向器设计内容与方案2

2.1设计的主要内容2

2.2制定转向器设计的方案2

2.2.1转向器的输入与输出形式2

2.2.2齿轮齿条的选择3

2.2.3齿条断面形状的选择3

2.2.4齿轮齿条转向器布置形式3

2.3齿轮齿条转向器最终方案及结论4

3齿轮齿条式转向器的设计和计算4

3.1计算汽车的原地转向阻力矩4

3.2转向器角传动比的计算4

3.2.1转向轮侧偏角计算5

3.2.2角传动比的计算5

3.3作用在转向盘上的手力的计算5

3.4梯形臂长度计算（L2）6

3.5轮胎直径RT的计算6

3.6齿轮齿条式转向器的设计计算6

3.6.1齿轮齿条式转向器的设计要求6

3.6.2齿轮齿条转向器的主要部件7

3.7齿轮齿条式转向器的材料选择及强度校核8

3.8齿轮齿条的基本参数10

4齿轮轴的结构设计11

4.1齿轮齿条式转向器的受力分析与计算11

4.2齿轮轴的设计计算11

4.3齿轮轴的强度校核13

5转向器间隙调整弹簧的设计计算13

5.1选择材料并确定许用应力13

5.2根据强度条件计算弹簧钢丝直径13

5.3计算弹簧圈数和弹簧的自由高度14

5.4稳定性验算14

5.5检查δ及δ114

5.6几何参数和结构尺寸的确定14

5.7弹簧工作图15

6轴承、润滑方式和密封类型的选择15

6.1轴承的选择15

6.2润滑方式的确定16

6.3密封结构的确定16

7结  论17

参考文献18

致  谢19

1前言

1.1选题的目的与意义

目前汽车工业在飞速的发展，然而人们现在对于汽车的舒适性和安全性也在不断的提升，转向器在汽车中的地位很重要，因为汽车在行驶过程中操作平稳性和驾驶者的安全很重要，因而转向器就起到了非常关键的作用。尤其在车辆高速化与密集化的今天，转向器的设计是非常重要的。经过分析设计后，使得它可以达到整车设计要求的水平，这样才会提高相应的性能，达到先进的水平。

1.2转向器的国内外研究现状

现在的汽车与过去相比较应用了许多高新技术，并且还在不断的创新改革。转向系统也是如此，转向技术的发展可以分为以下几个阶段，开始是机械转向、液压（气压）动力转向、到后来的电控液压动力转向，还有电动转向，目前还出现了主动转向与线控转向。?

从目前来看，转向器的主要类型有四种：蜗杆销式、蜗杆滚轮式、循环球式和齿条齿轮式。在世界范围中，循环球式转向器主要大约占45％，齿轮齿条式转向器大概占到40％，而蜗杆滚轮式转向器大概占10％，其它类型的转向器占5％左右。

大约在七十年代的时候，齿轮齿条式转向器开始兴起，而且在轿车中开始应用，齿轮齿条转向器的工作方式是方向盘转动使转向器内的齿轮传动，齿轮和齿条相互啮合，这时齿条可以向左或右来回移动，带动转向轮动并实现转向。这种转向机构和其它相比，没有了转向摇臂，同时也没有转向主拉杆，优点就是传动效率高，结构比较简单。

目前电子技术的应用在汽车中越来越广泛，转向系统中也不例外，但是由于电子转向系统成本的因素，在家用轿车上并没有普遍开来，与此同时电子转向系统的安全行也不高。我们国家在最初时，解放牌汽车上的转向器用的是蜗杆滚轮式转向器，而东风汽车中用的是蜗杆肖式转向器，随着时间发展，它们也逐渐都采用了循环球式转向器。

齿轮齿条转向器和循环球式转向器是目前在世界上用的最多的两种转向器。蜗轮蜗杆式转向器应用不多，而蜗杆肖式转向器的应用更少。美国和日本在小客车中主要发展循环球式转向器，大约占90％；西欧主要发展齿轮齿条式转向器，大概占比率50％，法国甚至占到了95％。齿轮齿条转向器正因为有很大优势，所以在小型车上才得到了广泛应用，大型车主要应用循环球式转向器。

循环球式转向器主要优点是布置方便，传动效率高，操纵很轻便，适合大、中型车辆配合使用；逆效率高、回位好。齿轮齿条转向器主要优点就是结构简单，壳体主要是由铝或镁合金压铸成的，所以质量很轻，在传动效率上可达百分之九十。

参考文献

[1]  刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社,2006.

[2]  陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社,2003.

[3]  成大先.机械设计手册（第五版).北京：化学工业出版社,2008.

[4]  刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社,2011

[5]  余志生.汽车理论.第3版.北京：机械工业出版社,2000.

[6]  林慕义.车辆底盘构造与设计.北京：冶金工业出版社,2007.?

[7]  钱江.汽车转向器总成.[J].上海汇众汽车制造有限公司.2006.

[8]  毕大宁.略论我国汽车转向器发展之路.[J].山东省汽车研究设计院.1999.

[9]  邱峰.汽车转向系统的发展趋势与关键技术.[J].2007.

[10]  郭克希，王建国.机械制图.[A].北京：机械工业出版社,2010.

[11]  孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理.[A].北京：高等教育出版社,2006.

[12]  陈国定，吴立言.机械设计[A].北京：高等教育出版社,2013.

[13]  袁祖强.机械设计基础课程设计指导书[A].北京：北京航空航天大学出版社,2013.

[14]  Qichi Huang,Xing Huang.New English for Automobile,Beijing,Mechanical Industry Press,2006.