轿车齿轮齿条式转向器设计【含CAD图纸、三维模型和说明书】
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含CAD图纸、三维模型和说明书
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- 内容简介：
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毕业设计（论文）开题报告学生姓名班级学号指导教师毕业设计(论文)题目轿车齿轮齿条式转向器设计选题的目的和意义随着社会的进步，人们对于汽车的需求越来越高，同时对于汽车的安全性及舒适性的要求也越来越高，为了适应社会的发展，满足人们的使用要求，转向器也在不断地发展。在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一，也是决定汽车主动安全性的关键总成，汽车的转向特性，保持汽车具备较好的操纵性能，始终是汽车检测技术当中的一个重要课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，汽车转向系的设计工作显得尤为重要。 转向器的第一个作用是按照驾驶员的意图，改变汽车的行驶方向，通过转向器传递和改变力的方向和大小，从而使汽车转向，转向器本质上就是减速传动装置。其第二个作用是保证车轮在实现转向后具备自动回正的能力，并且能有效地减弱地面冲击力对方向盘操纵的影响，使驾驶员获得良好的路感。汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。转向器中有12级啮合传动副，具有减速增力作用。经转向器减速后的运动和增大后的力矩传到转向摇臂传给固定于左转向节上的转向节臂，使左转向节及装于其上的左转向轮绕主销偏转。左、右梯形臂的一端分别固定在左、右转向节上，另一端则与转向横拉杆作球铰链连接。梯形臂，以及转向横拉杆和前轴构成转向梯形，其作用是在汽车转向时，使内、外转向轮按一定的规律进行偏转。考虑现在汽车的安全因素，在汽车发生车祸时，转向系还应配备保护驾驶员撞伤或碰伤的装置。比如藏在方向盘中的安全气囊和网格状的转向轴等等。在实际设计过程中，要满足对转向系统的基本要求，即方向盘必须在左侧、不得单独以后轮作为转向轮。国内外研究现状及存在的问题汽车能够实现在道路上行驶转弯，主要靠改变方向的转向器实现的，但是如何降低转向过程中动力的损失，还有减少燃油的消耗这是进行汽车设计时必须要考虑的问题，同时对于购车的人来说，这也是他们选择汽车的主要性能指标。随着社会的发展，近几年以来人民大众经济都好起来，对汽车的舒适性方面和动力性方面等要求非常高。21世纪以来，微电子技术的发展及机电一体化技术的发展已经在人们生活当中随处可见，汽车行业的发展，主要是向着多元化和工业化的方向发展，其中转向器的设计和生产在汽车中具有非常重要的位置。目前汽车对车速和转向的要求方面很高，所以转向器的使用对性能将会有十分重要的影响。因为微型轿车上狭小的发动机舱空间给液压助力转向系统的安装带来了很大的麻烦，而EPS原件比较少，重量轻，装配方便，比较适合在微型轿车上安装。因此在国外，EPS系统首先是在微型轿车上发展起来的。上世纪80年代初期，日本铃木公司首次在其Cervo轿车上安装了EPS系统，随后还应用在其Alto车上。此后，EPS在日本得到迅速发展。出于节能环保的考虑，欧、美等国的汽车公司也相继对EPS进行了开发和研究。虽然比日本晚了十年时间，但是欧美国家的开发力度比较大，所选择的产品类型也有所不同。日本起初选择了技术相对成熟的有刷电机。有刷电机比较成熟，在汽车上的应用较广，比如雨刷、车窗等部分，稍作改进就适应了EPS的要求，因此研发周期较短，上世纪80年代末期就开始产业化，主要装配在微型车上。而欧美则选择了难度较大的无刷电机，但是电子控制系统比较复杂，延长了研发周期。直到90年代中期欧美才开始量产。从长远发展看，有刷电机存在一定弊端，比如电机产生的噪声较难克服，磨损较严重，存在电磁干扰等问题。因此，日本现在国内装配的EPS也逐渐转向无刷电机了。我国汽车电子行业的总体发展相对滞后，但是，随着汽车对环保、节能和安全性要求的进一步提高，代表着现代汽车转向系统的发展方向的EPS电动助力转向系统已被我国列为高新科技产业项目之一，国内各大院校、科研机构和企业在进行EPS技术的研究，也有少数供应商能批量提供转向轴式的EPS系统。但总的来讲目前国内EPS技术还不成熟；供应商所提供的EPS系统还未达到产品级的要求，且类型单一，还不能满足整车厂需要。据悉，自主品牌研发的EPS系统离产业化就差整车厂批量装车认可这一台阶了，相信很快就可以实现量产。EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。参考文献:1 刘惟信.汽车设计M.北京：清华大学出版社，2001.2 王望予.汽车设计M.北京：机械工业出版社，2006.3 陈家瑞.汽车构造M.机械工业出版社.2005. 4 中国机械工程学会,中国机械设计大典编委会.中国机械设计大典M.江西科学技术出版社.2002.5 董丽霞,张平.简明汽车技术词典M.人民交通出版社.2003.6 张金柱,韩玉敏,石美玉.汽车工程专业英语M.化学工业出版社.2005.7 7 张昌华.电动助力转向系统的研究与设计.武汉理工大学，20048 张镇锋.汽车电动助力转向器电控单元(ECU)的研究. 武汉理工大学，20079 李书龙.汽车电动助力转向系统的研究与开发.东南大学，200410 钱瑞明.汽车转向传动机构的类型分析与优化设计.东南大学，200511 杜军.电动助力转向系统的研究.天津大学，200612 刘敏，田超，高为.汽车电动助力转向系统的开发与设计.燕山大学，200813 冯樱，肖生发，罗永革.汽车电子控制式电动助力转向系统的发展.湖北汽车工业学院，200114 M.velardocchia and F.Amisano.R.FloraA linear thermal model for an automotive clutch,SAE2000-01-0834.转向器设计要求转向器设计要求：根据以上转向器的主要功能，结合转向器的使用状态，在转向器设计过程中主要有如下几点要求：（1）转向器的设计过程中要保证驾驶员操作力矩适中；（2）转向器的设计要保证方向盘与齿轮齿条的匹配；（3）轴承的设计应保证润滑，无异响；（4）设计中要考虑减震的设置，降低整车的噪音及NVH性能；（5）由于转向器一直在使用，因此在设计中要考虑到使用耐久性；（6）由于转向涉及要驾驶员及整车的安全性，因此要保证功能的可靠；（7）转向器的设计要保证其耐久性与吸热性。研究方法、步骤和措施等研究方法（1）通过查阅相关资料，掌握汽车转向器的主要参数。（2）充分考虑已有汽车转向器的优缺点来确定转向器的总体设计方案，对现有装置的不足进行分析。（3）对设计的汽车转向器进行修改和优化，最终设计出能满足要求的汽车转向器。研究技术路线（1）根据题目和原始数据查看相关资料，了解当今国内外汽车转向器的发展现状及发展前景，撰写文献综述和开题报告。（2）根据产品功能和技术要求提出多种设计方案，对各种方案进行综合评价，从中选择较好的方案，再对所选择的方案做进一步的修改或优化，最终确定总体设计方案。（3）具体设计汽车转向器的驱动装置、工作装置等。 （4）对所设计的机械结构中的重要零件进行校核计算，如齿轮、轴、轴承等，保证设计的合理性和可行性。；（5）绘制零件图、装配图，完成要求的图纸量；（6）整理各项设计资料，撰写论文。毕业设计（论文）进度计划起讫日期工 作 内 容备 注2.25-3.3确立毕业设计课题，接收任务书；第1周3.11-3.17确立设计创新点，明确方案，完成开题报告；第3周3.18-3.31完成外文资料翻译；第4-5周3.4-3.10查阅资料，总体方案分析，准备开题报告；第2周4.1-4.14采集数据，优化设计方案；第6-7周4.15-4.28初步完成
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