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机械毕业设计车辆工程
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CL01-125@吉利微型车转向系设计,机械毕业设计车辆工程
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毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 : 吉利微型车转向系设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07-9 学 生 姓 名 : 杭天宇 导 师 姓 名 : 孙远涛 开 题 时 间 : 2011 年 3 月 16 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 nts 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 杭天宇 系部 汽车与交 通工程院 专业、班级 车辆工程 07-9 指导教师姓名 孙远涛 职称 实验师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 吉利微型车转向系设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 研究现状 随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。汽车转向器的结构很多，从目前使用的普遍程度来看，主要的转向器类型有 4 种：有蜗杆 指销 式、蜗杆滚轮式、循环球式、齿条齿轮式。这四种转向器型式，已经被广泛使用在汽车上。 据了解，在世界范围内，汽车循环球式转向器占 45左右，齿条齿轮 式转向器占 40左右，蜗杆滚轮式转向器占 10左右，其它型式的转向器占 5。循环球式转向器一直在稳步发展。在西欧小客车中，齿条齿轮式转向器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器占的比重越来越大，日本装备不同类型发动机的各类型汽车，采用不同类型转向器，在公共汽车中使用的循环球式转向器，已由 60 年代的 62 5，发展到现今的 100了 (蜗杆滚轮式转向器在公共汽车上已经被淘汰 )。大、小型货车大都采用循环球式转向器，但齿条齿轮式转向器也有所发展。微型货车用循环球式转向器占 65，齿条齿轮式占 35。 微型汽车 一般是指发动机排量不超过 1.1L，车身长度、宽度、高度不超过 3.8m、 1.6m 和 2m，最大载货量不超过 600kg 的汽车。 微型汽车 产品具有燃料消耗少、使用费用低、占地面积小、用途多、适应性广等特点，包括微型轿车、微型客车和微型货车。 作为中国最早进入汽车工业并获得迅速发展的民营企业，吉利控股集团已成为国内轿车制造业“3 6” 格局的重要成员，并正以 “ 中国自主品牌 ” 的资格和自主创新的姿态，引人注目地登上国际汽车工业舞台，成为中国轿车走向世界当之无愧的代言人。 短短几年，吉利已经成功研发并投产九大系列不同的 车型，其中 美人豹 、 自由舰 已在国内外成为中国自主品牌轿车的代名词，近期投产的还有 6 款新车型。 在开发手段上，吉利已迅速向世界先进水平靠拢，目前 已完全具备了全数模的开发方式，拥有每年开发 2 3 款新车型的研发能力。 逐步掌握轿车核心部件研发技术，实现了中国第一台也是迄今中国唯一的自动变速器的设计制造、电子智能助力转向系统的设计生产、世界领先国内领先的大升功率发动机的设计制造和整车设计、匹配、试验、验证技术的全面应用。 如今，吉利已经形成豪情、美日、优利欧、 SRV、美人豹、华普、自由舰、吉利金刚、远景等 9大系列 30 多个品种的产品谱，拥有 1.0L 到 1.8L 的 8 大系列发动机和 JLS160、 Z110 等 8 大系列变速器。 nts 2、选题的目的及意义 汽 车行驶中，驾驶员通过操纵转向盘，经过一套传动机构，使转向轮在路面上偏转一定的角度来改变其行驶方向，确保汽车稳定安全的正常行驶。能使转向轮偏转以实现汽车转向的一整套机构称为汽车转向系。 转向系的作用就是 通过驾驶员转动转向盘，根据需要改变汽车行驶方向。 主要形式有：机械式、液压式及 电动式动力转向系 。 机械式转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成，汽车转向时，驾驶员作用于转向盘上的力，经过转向轴 (转向柱 )传到转向器，转向器将转向力放大后，又通过转向传动机构的传递，推动转向轮偏转，致使汽车行驶方向改变。汽 车的转向，完全由驾驶员所付的操纵力来实现的，操纵较费力，劳动强度较大，但其具有结构简单、工作可靠、路感性好、维护方便等优点，多应用于中小型货车或轿车上。 汽车转向盘是关系着驾驶员与乘客生命安危的重要部件，它控制着车辆的行使方向。早期的蒸汽汽车上安装的转向盘都心爱用垂直安装方式，专项通过向上或下旋转实现。这种安装方式不利于驾驶员操纵，也常常妨碍驾驶视线。这一切在 1887 年秋因一次意外事故而发生了改变。 1887 年，一辆戴姆勒 弗顿汽车呗送往英国考文垂的戴姆勒工厂作一次大修，当时汽车上的转向器仍能使用。大修需要把 车身与底盘分离，当车身落到转向柱上，把转向柱崖城倾斜状态。当一个工人上车做到驾驶员座位上时，立即发现转向柱和转向盘的倾斜角使驾驶条件大为改善。这个偶然的发现，促成了戴妙勒帕利生于 1890 年制成世界上第一辆转向柱与转向盘倾斜的汽车，从此，人类的汽车驾驶就踏上了更舒适、安全的旅程。此后，各国汽车公司纷纷效仿，使转向盘日臻完善并最终定性，于是转向盘就以现在的样子出现在我们的面前。 最早采用的传动减速机构蜗轮副，被安装在转向柱的末端。蜗杆驱动一个蜗轮，再有蜗轮副被装配在铸铁壳里，这个壳被固定在汽车的大桥梁上。基于蜗轮副的减速机构在汽车工业中应用已有很多年了，但还有两种结构是值得注意的。其中一种是于 1908 年投产的美国福特 T 型车采用的转向齿轮结构（行星齿轮转向器）。福特 T 型车装置了一套周转（或行星）轮系，把齿轮安装在减速器壳体内直接固定到转向盘的下方，行星齿轮盘直接驱动紧固在转轴上的主齿轮。这就把转向装置置于驾驶员的手下方，即转向柱的上端，而不是在转向柱的下端。 所谓 “现在 ”齿轮 齿条式转向器，是奔驰汽车于 1885 年首先采用的。这种形式的转向器同样也使用在 1905 年生产的凯迪拉克汽车和 1911 1920 年制造的许多其他型式的汽车上。 在 20 世纪初，汽车已经是一个沉重而又高速疾驰的车辆，充气轮胎代替了实心车轮。由于转向柱直接于转向节连接，所以转动车轮式很费劲的。即使是一个健壮的驾驶员，要控制转向仍然是很劳累的事情。因此，汽车常常冲出路外。于是，降低转向操纵力的问题就变得赐教迫切了。 为了使转向操纵轻便，工程师设计了在转向盘和转向节之间安装齿轮减速机构的转向器。从那时起， 转向机构就一直被这样沿用下来。 nts 合 格 不合格 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、 设计 的 基本 内容 （ 1） 转向系 的方案 设计 。 （ 2）转向 系 操纵机构的设计 。 （ 3）转向 系 传动机构的设计 。 （ 4）转向器 的 设计 。 （ 5）转向梯形的设计 。 （ 6）转向 系各 组成部件的 强度校核。 2、 拟解决的主要问题 （ 1） 转向系转向不足的问题。 （ 2）低速时转向盘作用力过于沉重的问题。 三、 技术路线（研究方法） 完成设计 转向系各部件 的强度校核 转向器 的设计 转向 系操纵机构的设计 转向系传动机构的设计 转向梯形 的设计 其他 转向系的 方案设计 查找文献、资料，确定参数 nts 四、 进度安排 1. 调研，收集资料，撰写开 题报告， 进行开题答辩 第 1 2 周 (2 月 28 日 -3 月 13 日 ) 2. 转向系 的结构方案设计 第 3 4 周 (3 月 14 日 -3 月 27 日 ) 3. 绘制 转向系 总成图及零部件图，完成设计计算 ， 进行中期检查 第 5 8 周 (3 月 28 日 -4 月 24 日 ) 4. 完善图纸设计 第 9 11 周 (4 月 25 日 -5 月 15 日 ) 5. 撰写设计说明书 第 12 周 (5 月 16 日 -5 月 22 日 ) 6. 完善设计，提交指导老师审核并修改 第 13 14 周 (5 月 23 日 -6 月 5 日 ) 7. 提交系里评阅并修改 ，准备答辩 第 15 16 周 (6 月 6 日 -6 月 19 日 ) 8. 毕业 设计 答辩 第 17 周 (6 月 20 日 -6 月 26 日 ) 五、 参考文献 1 周松盛 . 汽车双前桥转向系统的分析、建模仿真与优化 D.武汉理工大 学， 2009.4. 2 陈德鑫 .基于虚拟样机技术的多轴车辆液压动力转向系统性能分析 D.吉林大学， 2007.5. 3 汪珊 . 重型汽车双前桥转向系统的建模及优化 D.武汉理工大学， 2009.6. 4 吕明 ,方宗德 ,张国胜 ,颜克志 ,李俭波 .基于 Pro/E 的汽车转向梯形机构的设计 J.机械传动，2006. 5 王望予 .汽车设计 M.北京 .机械工业出版社 .2004. 6 刘惟信 .汽车设计 M.北京 .清华大学出版社 .2001. 7 唐金松 .简明机械设计手册 M.上海科学技术出版社 ， 2000. 8 臧杰，阎岩 .汽车构造：下册 M.北京：机械工业出版社 .2005.8. 9 鲁民巧 .汽车构造 M.北京： 机械工业出版社 .2003.9 10 钟兵 .低速汽车转向系设计 J.农业装备与车辆工程 .2006.4. 11 郑校英 .上海桑塔纳轿车齿轮齿条转向系设计剖析 J.当代汽车 .1990.5. 12 方立 .汽车转向系统的综述 M.哈尔滨：国防工业出版社 .2008. 13 李建成 .汽车转向原理 M北京：机械工业出版社 .2003. 14 QingHui Yuan and Bo Xie. Modeling and Simulation of a Hydraulic Steering SystemM SAE Int. J. Commer. Veh., Apr 2009; 1: 488 - 494. 15 Takamits
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