汽车零件设计

1、目录一、前言.2二.课程设计任务手册.32.1课程设计主题.32.2课程设计的目的.32.3课程设计时间.32.4车辆性能参数.32.5基本设计要求.42.6齿轮加工制造工艺要求.42.7提交的文件.4三.工艺规范设计.53.1齿轮齿条式转向器的优缺点.53.2齿条和小齿轮转向机的输入形式和特性53.3齿条和小齿轮转向机计算载荷的确定63.4齿轮齿条式转向器的齿轮设计.93.5杆式转向器齿条的设计.93.6齿轮齿条式转向器的综合分析、设计和计算.103.7条形转向器的选材和强度检查.133.8齿条转向器的应力分析与计算.153.9轴的设计计算检查.173.10转向器间隙调节弹簧的设计与计算.2

2、03.11轴承的选择.213.12齿条齿轮转向器的齿轮加工工艺.22参考.22附件1加工工艺卡附件2:机械加工工艺卡附件3零件图附件4空白图纸一.序言汽车制造工艺学课程设计是在汽车制造工艺学等专业课程中学习的理论知识，以及为发展专业知识和解决时间生产问题而进行的连续实践培训。通过这种设计，我们可以巩固我们的理论知识和专业技能，提高我们解决实际生产问题的能力。在设计中，我们可以逐步掌握查阅手册和相关书籍的能力。在设计中，我们逐渐养成了一丝不苟的工作态度和严谨的工作作风，这将大大有助于我们今后参与工作。这个设计有很多缺点。我希望老师能复习并改正它。二.课程设计任务手册2.1课程设计主题：汽车齿轮齿

3、条转向器设计及零件加工工艺制定2.2课程设计目的：本课程设计是汽车设计和汽车制造工艺学教学中重要的实践环节，其目的是：1)培养学生理论联系实际的设计理念，巩固和加强相关专业课程的知识；2)熟悉和掌握汽车设计制造过程制定的一般过程和方法，提高将所学知识全面应用于汽车设计制造的能力；3)掌握和应用设计数据(说明书、图集、标准和规范等)。)和经验数据进行设计，培养学生机械制图、设计计算和技术文件编写的基本技能。2.3课程设计时间：2011年10月30日 2011年11月30日2.4车辆性能参数：型号：一汽佳宝(面包车)基本参数(通过网络搜索获得):姓名轴距lL1前线L2后赛道最小转弯半径r数字的25

4、00毫米1350毫米1360毫米4600毫米姓名车陂浙江高车汽车质量数字的3930毫米1585毫米1857毫米1123千克2.5汽车齿轮齿条转向器设计的基本要求：技术参数：线角传动比：41.8毫米/弧度齿轮法向模数：2.2方向盘总圈数：3.5齿条行程：61.5毫米设计要求：仅设计转向机。2.6齿轮齿条式转向器零件加工制造工艺要求零件名称：齿轮生产计划：100010000件，生产类型：批量生产；应保证零件的加工质量，提高生产率，尽可能降低消耗率。尽量降低工人的劳动强度，使他们有良好的工作条件；在充分利用现有生产条件的基础上，采用国内外先进技术；应对主要过程进行分析、论证和计算。2.7提交的文件：

5、1套零件加工工艺卡和1套零件加工工艺卡；1份课程设计说明三.工艺规程的设计3.1齿条齿轮转向器的优缺点：齿轮齿条式转向机由与转向轴成一体的转向机和与转向横拉杆成一体的齿条组成。优点：结构简单紧凑；壳体由铝合金或镁合金压铸而成，转向器质量相对较小，传动效率高达90%；齿轮与齿条之间的间隙因磨损而出现后，利用安装在齿条背面靠近主动小齿轮处的压缩弹簧可以自动消除间隙，不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止工作时的冲击和噪音；该转向器体积小，没有转向摇臂和直拉杆，可以增加转向角度，制造成本低。缺点：齿轮齿条式转向器的倒档效率较高(60%70%)。当汽车在不平的路面上行驶时，方向盘与路面之间的冲击力大部

6、分会传递到方向盘上，这就是所谓的反冲现象。反冲会使驾驶员紧张，并且很难准确控制汽车的行驶方向。方向盘突然转动会对驾驶员造成伤害。3.2齿轮齿条式转向器的输入形式和特点：1.侧面输入，中间输出：与齿条固定连接的左右拉杆延伸到汽车纵向对称面附近。随着转向横拉杆长度的增加，车轮上下跳动时转向横拉杆的摆角减小，这有利于减少车轮上下跳动时转向系统和悬架系统之间的运动干扰。拉杆通过螺栓与齿条固定连接，使两根拉杆和齿条同时向左或向右移动。因此，转向机壳体设置有轴向长槽，这降低了其强度。2.采用两端输出方案时，由于转向横拉杆的长度有限，很容易对悬架系统的导向机构造成运动干扰。3.齿轮齿条式转向器，侧输入，一端

7、输出，常用于平头汽车。齿轮齿条式转向器采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合，增加了行驶稳定性，降低了冲击和噪音。机架有三种类型：圆形、V形和Y形。圆形截面制造简单；v形和Y形节省材料，质量小，机架下方的两个斜面与机架支架接触，可以防止机架绕轴旋转。3.3齿条和小齿轮转向器计算载荷的确定：1.简介：为了保证驾驶安全，转向器的每个部件都有足够的强度。要检查转向机各部件的强度，首先需要确定各部件承受的力和扭矩。影响这些力的主要因素是轴向载荷、道路阻力和轮胎压力。为了转动每个方向盘，必须克服阻力，包括转向系统中的主销传动阻力、车轮稳定性阻力、轮胎变形阻力和摩擦阻力。2.用半经验公式计算汽车在沥青路面上的原位

8、转向力矩，Mr=F3 g13p (1):f:轮胎与地面之间的滑动阻力系数G1:转向轴载荷，N P:轮胎压力，兆帕通过检查数据获得的值：轮胎与地面之间的滑动阻力系数为f=0.7车辆服务质量m=1123kg。这辆汽车可容纳6名乘客；每个人的体重大约是60公斤前后驱动转向轴的负载率为55%。G1=(1123 606)9.855%=7993.37牛顿将数据代入等式(1)，磁阻=0.73 7993.730.2=. 33毫米3.转向器角传动的计算w:方向盘角度(速度)，3.5360。k:方向盘角度(速度)， =77.79。将数据代入等式(4)，得到：iw=16.24.根据MR计算方向盘上的手力Fh:FH=

9、2ML 1L 2 DS WIW:L1:转向摇臂长度，毫米iw:转向机角传动比，16.2MR:原位转向阻力矩，33n.mml2:转向节臂长，mmDsw:方向盘直径，设计为320毫米:转向器正效率，90%由于齿轮齿条式转向机没有转向摇臂和转向节臂，因此数值不可替代。将数据代入方程，Fh=159.84N牛顿5.方向盘扭矩Tz:Tz=FhDsw2 ，其中：Fh:方向盘上的手力，159.84N Dsw:方向盘直径，设计为320 mm。将数据代入方程，Tz=25574N.mm牛顿毫米6.拉杆直径的计算：d4ML 1，其中：磁流变仪：原位转向阻力矩，33毫米L1:前轨为1350毫米:材料许用应力为216兆帕

10、将数据代入方程，其中d4.04毫米。7.主动齿轮轴的计算：D16Mn最大 其中：Mn:方向盘扭矩，25574牛米:材料的容许剪切应力，140兆帕将数据代入等式8，d 9.30mm。3.4齿轮齿条式转向机的齿轮设计：线角传动比：41.8毫米/弧度齿轮法向模数：2.2方向盘总圈数：3.5齿条行程：61.5毫米如果在齿轮齿条式转向器中使用正齿轮，行驶稳定性会降低，冲击会很大，噪音会增加。因此，齿轮齿条式转向器的齿轮大多采用斜齿圆柱齿轮。齿轮的模数在2 3毫米到3毫米之间。主动小齿轮的齿数在5至7个范围内变化，压力角为200，齿轮的螺旋角大多为90至150。设计齿轮模数mn1=2.2设计齿轮齿数z1=

11、6设计齿轮压力角1=200斜齿圆柱齿轮直径d=mn1z1/cos3.5杆式转向器齿条设计：齿轮节距p1=mn1cos1和齿条节距p2=mn2cos2必须相等。即mn1cos1=mn2cos2设计齿条模数：mn2=2.25，计算齿条压力角： 2=23014 50 3.6齿条转向器的综合分析、设计和计算：汽车设计课程设计指导书已知：方向盘单位转角增量与齿条位移增量的反比定义为齿轮齿条式转向器的线性角传动比。如图所示：假设齿轮有足够的啮合长度，并且齿轮在齿条上滚动，但是齿条不移动，当齿轮啮合一次时，齿轮的中心线从0-0位置移动到0-0”位置。这时，我们可以知道AB=d，并且齿轮已经在齿条上移动了交流

12、距离：交流=绝对值=dcos，其中：:齿轮安装角度，(0) d:齿轮分度圆直径(mm)齿轮在垂直于齿条中心线的方向上移动距离BC:BC=ABsin=dsin在实际工作中，齿条在移动，齿轮只绕轴承中心线转动，不移动。只有机架沿其轴移动，这表明实际工作中不存在BC。由此可以看出，光盘=BC谭 R当齿轮转动一次时，齿条的实际移动距离为：AD=交流-直流=dcos-dsintanr，其中r:齿条倾角(0)AD是齿条齿轮转向器的线性角传动比：即I=dcos-dsintanr=dcoscosr将设计数据：i=41.8mm毫米/弧度；mn=2.2d=mn1z 1/cos；Z1=6；代入方程，我们得到 r=7

13、.44090=7026 27 设计为中间输入，安装角度=3.50；将=00代入方程，我们得到=10。=10059 35 z2齿条齿数计算：其中：z2=2mn2cos2l:齿条行程，61.5毫米Mn2:齿条模块，2.252:齿条压力角， 2=23014 50 将数据代入公式，得到z2=18.95；取整数值z2=20齿轮直径d=mn1z 1/cos=13.45毫米，齿宽系数 d=1.2齿宽b=，DD=16.2mm毫米因此，机架宽度b2为30毫米，即b2=30mm毫米；齿轮宽度b1=b2 10=40mm毫米，即B1=40毫米设计的齿轮齿条式转向器的齿轮齿条参数如下：姓名标志公式齿轮行李架法向模数mn-2.22.25压力角-2002301450 齿数Z-620分度圆直径dad=mn1z1/cos13.45-位移系数xn-1-附录哈ha=ha*mn2.22.25齿根高频hf=(ha* c*-xn)mn0.552.8125齿顶圆直径dada=d-2ha17.85-根圆直径dfdf=d-2hf12.35-螺旋角-1005935 702627 齿宽b-40303.7条形转向器的选材和强度检查：1.材料选择：齿轮：40Cr碳氮渗碳淬火和回火机架：45钢调制处理2.强度检查：1)齿轮接触疲劳极限的检查：根