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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
Appendix
The traditional automobile steering system is the mechanical system, the car turned to sports is the pilot control by steering wheel, through the steering gear and a series of rods to transfer to the wheel and realize. Ordinary steering system built on the basis of mechanical steering, normally according to mechanical steering gear form can be divided into: super-modulus gear type, circulation ball type, worm wheel type, worm refers to pin type. There are two kinds of common super-modulus gear type and cycle is ball type (used to need bigger to force). The steering system is the most common, at present we most low-end cars is the super-modulus gear type mechanical steering system.
From the 1940 s, to lighten the burden in mechanical strength, steering system based on the increase hydraulic booster hydraulic power steering system (HPS), it is based on the mechanical system, on the basis of added a hydraulic system, commonly oil pump, v-shaped belt wheel, oil injection equipment, power devices and control valves. Because of its reliable work, mature technology is still widely used.
Now hydraulic steering system applied in practice most, according to control valves form has turned valve type and rotary piston cent. The steering system the most important new feature is hydraulic support to exercise, so can reduce the driver role on the steering wheel force. Although the traditional steering system work the most reliable, but there are also many inherent disadvantages, traditional steering system due to the steering wheel steering wheel and mechanical connection between and produce some unavoidable defect itself: (1) the car by driving technology to characteristics of the serious influence; (2) the transmission ratio, to make the car to fixed properties with steering response speed, and lateral acceleration, etc, the driver must changes in advance for automobile steering the amplitude and phase change of the operation, which must be compensation control car driving at its will. This will increase the drivers seeking manipulation of the burden, to make the car drive to have a lot of security reasons; (3) the hydraulic steering system economy is poor, general car every one hundred km on to burn a 0.3 ~ 0.4 litres of fuel; In addition, existing hydraulic oil leakage problem on the environment caused by the pollution, in environmental protection performance has been increasingly emphasize today, is undoubtedly a clear disadvantage.
附 錄
傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)，汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實(shí)現(xiàn)的。普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機(jī)械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為：齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時(shí))。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是我們最常見(jiàn)的，目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
從上世紀(jì)四十年代起，為減輕駕駛員體力負(fù)擔(dān)，在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了液壓助力系統(tǒng)HPS(hydraulic power steering)，它是建立在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，額外增加了一個(gè)液壓系統(tǒng)，一般有油泵、V形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在實(shí)際中應(yīng)用的最多，根據(jù)控制閥形式有轉(zhuǎn)閥式和滑閥式之分。這個(gè)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最重要的新功能是液力支持轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)，因此可以減少駕駛員作用在方向盤上的力。雖然傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作最可靠，但是也存在很多固有的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機(jī)械連接而產(chǎn)生一些自身無(wú)法避免的缺陷：①汽車的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛技術(shù)的影響嚴(yán)重；②轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定，使汽車轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車速、側(cè)向加速度等變化而變化，駕駛員必須提前針對(duì)汽車轉(zhuǎn)向特性幅值和相位的變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償，從而控制汽車按其意愿行駛。這就變相地增加了駕駛員的操縱負(fù)擔(dān)，使汽車轉(zhuǎn)向行駛存在很大的不安全隱患；③液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性差，一般轎車每行駛一百公里要多消耗0.3~0.4升的燃料；另外，存在液壓油泄漏問(wèn)題，對(duì)環(huán)境造成污染，在環(huán)保性能被日益強(qiáng)調(diào)的今天，無(wú)疑是一個(gè)明顯的劣勢(shì)。
3
SY-025-BY-5
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
填表日期
2011年 4月20 日
迄今已進(jìn)行 7 周剩余 9 周
學(xué)生姓名
鄭蕊
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛07-6班
指導(dǎo)教師姓名
姚佳巖
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是□否
題目名稱
東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué)
生
填
寫
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度
已完成主要內(nèi)容
待完成主要內(nèi)容
1. 說(shuō)明書(shū)的撰寫
2. 一張0號(hào)裝配圖
3. 兩張零件圖
說(shuō)明書(shū)的完善及零件圖若干
存在問(wèn)題及努力方向
說(shuō)明書(shū)的完善，圖紙細(xì)節(jié)的完善，對(duì)結(jié)構(gòu)加深認(rèn)識(shí)和了解。
學(xué)生簽字： 鄭蕊
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教研室
意 見(jiàn)
教研室主任簽字： 年 月 日
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
鄭蕊
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程
指導(dǎo)教師姓名
姚佳巖
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是□否
題目名稱
東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義
汽車在行駛過(guò)程中，需按駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向，即所謂汽車轉(zhuǎn)向。就輪式汽車而言，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過(guò)一套專設(shè)的機(jī)構(gòu)，使汽車轉(zhuǎn)向橋上的車輪相對(duì)于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在汽車直線行駛時(shí)，往往轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。其目的是保證汽車能按駕駛員的意志而進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。
因此，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)選取及設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)汽車的行駛極其重要。通過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)熟悉汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能及設(shè)計(jì)過(guò)程。
課題綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料、汽車設(shè)計(jì)、汽車構(gòu)造、CAD繪圖等知識(shí)。
二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式選擇
（2）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算
（3）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)載荷的計(jì)算
（4）用CAD畫裝配圖和零件圖。
技術(shù)要求（研究方法）
（1） 充分利用圖書(shū)館及現(xiàn)有的資源收集資料，調(diào)研了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成、功用，掌握CAD制圖的規(guī)范及要求，了解國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
（2） 到生產(chǎn)車間及實(shí)驗(yàn)室了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造，各零部件的裝配位置
（3） 編寫課題研究大綱和開(kāi)題報(bào)告
（4） 選擇基本參數(shù)并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算
（5） 遵守設(shè)計(jì)進(jìn)度的安排，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要合理、CAD制圖要規(guī)范、說(shuō)明書(shū)按畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求編寫，
書(shū)寫規(guī)范，保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。
三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果
CAD零號(hào)圖紙一張 CAD零件圖若干
說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)不少于1.5萬(wàn)字
四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
（1）收集資料，調(diào)研，撰寫開(kāi)題報(bào)告 第一周
（2）周四交開(kāi)題報(bào)告，實(shí)習(xí)了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造 第二周
（3）完成各參數(shù)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核工作，至少應(yīng)有裝配圖的草圖 第三周-第七周
（4）中期檢查，畫裝配圖和零件圖 第八周
（5）畫裝配圖和零件圖，編寫說(shuō)明書(shū) 第九周-第十一周
（6）交畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和裝配圖、零件圖，修改 第十二周
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師審核 第十三周
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第十四周
(9)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱或預(yù)審 第十五周
(10) 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第十六周
(11)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第十七周
五、主要參考資料
[1]陳家瑞. 汽車構(gòu)造 .北京：人民交通出版社，2006
[2]張洪欣.汽車底盤設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社1998
[3]龔溎義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè).北京：高等教育出版社，1989
[4]余志生.汽車?yán)碚?，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000
[5]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》聯(lián)合編寫組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004
[6]《汽車工程手冊(cè)》編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)，北京：人民交通出版社，2001
[7]劉惟信.汽車設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2001
[8]王望予.汽車設(shè)計(jì).第3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
本科學(xué)生畢業(yè)論文
東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院系名稱： 汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí)： 車輛工程 07-6班
學(xué)生姓名： 鄭蕊
指導(dǎo)教師： 姚佳巖
職 稱： 副教授
黑 龍 江 工 程 學(xué) 院
二○一一年六月
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Steering system design of Dongfeng vans
Candidate：Zheng Rui
Specialty：Vehicle engineering
Class：07-6
Supervisor：Associate Prof. Yao Jiayan
Heilongjiang Institute of Technology
2011-06·Harbin
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程07-6班
學(xué) 生 姓 名: 鄭蕊
導(dǎo) 師 姓 名: 姚佳巖
開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年3月11日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
鄭蕊
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛07—6班
指導(dǎo)教師姓名
姚佳巖
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
作為汽車的一個(gè)重要組成部分, 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成, 如何設(shè)計(jì)汽車的轉(zhuǎn)向特性, 使汽車具有良好的操縱性能, 始終是各汽車生產(chǎn)廠家和科研機(jī)構(gòu)的重要研究課題。特別是在車輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車流密集化的今天, 針對(duì)更多不同水平的駕駛?cè)巳? 汽車的操縱設(shè)計(jì)顯得尤為重要。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3 個(gè)基本發(fā)展階段。1)純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),由于采用純粹的機(jī)械解決方案, 為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤, 這樣一來(lái), 占用駕駛室的空間很大, 整個(gè)機(jī)構(gòu)顯得比較笨拙, 駕駛員負(fù)擔(dān)較重, 特別是重型汽車由于轉(zhuǎn)向阻力較大,單純靠駕駛員的轉(zhuǎn)向力很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向, 這就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉, 目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用。2)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),1953 年通用汽車公司首次使用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng), 此后該技術(shù)迅速發(fā)展, 使得動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、功率消耗和價(jià)格等方面都取得了很大的進(jìn)步。80 年代后期, 又出現(xiàn)了變減速比的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在接下來(lái)的數(shù)年內(nèi), 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新差不多都是基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng), 比較有代表性的是變流量泵液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( Variable Displacement Power Steering Pump) 和電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向( Electric Hydraulic PowerSteering, 簡(jiǎn)稱EHPS) 系統(tǒng)。變流量泵助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車處于比較高的行駛速度或者不需要轉(zhuǎn)向的情況下, 泵的流量會(huì)相應(yīng)地減少, 從而有利于減少不必要的功耗。電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵, 由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào), 可以即時(shí)關(guān)閉, 所以也能夠起到降低功耗的功效。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使駕駛室變得寬敞, 布置更方便, 降低了轉(zhuǎn)向操縱力, 也使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更為靈敏。由于該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力, 目前在部分乘用車、大部分商用車特別是重型車輛上廣泛應(yīng)用。但是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在系統(tǒng)布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面存在不足。3)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS),EPS 在日本最先獲得實(shí)際應(yīng)用, 1988 年日本鈴木公司首次開(kāi)發(fā)出一種全新的電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng), 并裝在其生產(chǎn)的Cervo 車上, 隨后又配備在Alto 上。此后, 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展, 其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(fā)展。日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司, 美國(guó)的Delphi公司, 英國(guó)的Lucas 公司, 德國(guó)的ZF 公司, 都研制出了各自的EPS。EPS 的助力形式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展, 并且其控制形式與功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。日本早期開(kāi)發(fā)的EPS 僅低速和停車時(shí)提供助力, 高速時(shí)EPS 將停止工作。新一代的EPS 則不僅在低速和停車時(shí)提供助力, 而且還能在高速時(shí)提高汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展, EPS 技術(shù)日趨完善, 并且其成本大幅度降低, 為此其應(yīng)用范圍將越來(lái)越大。4)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( Steering by Wire-SBW) 是更新一代的汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng), 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與上述各類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的根本區(qū)別就是取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接。該系統(tǒng)具有兩個(gè)電機(jī):路感電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。路感電機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向柱上, 控制器根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向工況控制路感電機(jī)產(chǎn)生合適的轉(zhuǎn)矩, 向駕駛員提供模擬路面信息。驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在齒條上, 汽車的轉(zhuǎn)向阻力完全由驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)克服, 轉(zhuǎn)向盤只是作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)轉(zhuǎn)角信號(hào)輸入裝置。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠提高汽車被動(dòng)安全性, 有利于汽車設(shè)計(jì)制造, 并能大大提高汽車的乘坐舒適性。但是由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間無(wú)機(jī)械連接, 生成讓駕駛員能夠感知汽車實(shí)際行駛狀態(tài)和路面狀況的“路感”比較困難; 且電子器件的可靠性難以保證。所以線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前處于研究階段, 只配備在一些概念汽車上。汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展, 技術(shù)日趨完善。今后, 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將進(jìn)一步成熟, 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為我們研究的努力方向。
純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉, 目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用;液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力, 在重型車輛上廣泛應(yīng)用; EPS 以其特有的優(yōu)越性而得到青睞, 它代表著未來(lái)動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向, EPS 將作為標(biāo)準(zhǔn)配置裝備到汽車上, 未來(lái)一段時(shí)間在動(dòng)力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位; 而SBW 由于有利于提高汽車被動(dòng)安全性、有利于汽車設(shè)計(jì)制造、有利于提高汽車乘坐舒適性和汽車操控穩(wěn)定性等原因, 將成為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。
汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能是汽車的主要性能之一，直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性，它對(duì)于確保車輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。如何合理地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使汽車具有良好的操作性能，始終是設(shè)計(jì)人員的重要研究課題。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中選擇的是機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，選擇的是能將滑動(dòng)摩擦通過(guò)鋼球轉(zhuǎn)變成滾動(dòng)摩擦的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。
2、 設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：
本設(shè)計(jì)的題目是輕型貨車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)。以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)為中心，一是汽車總體構(gòu)架參數(shù)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的影響；二是機(jī)械轉(zhuǎn)式向器的選擇；三是轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇；四是梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此本設(shè)計(jì)在考慮上述要求和因素的基礎(chǔ)上研究利用轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)帶動(dòng)蝸桿軸旋轉(zhuǎn)，蝸桿軸與扇形齒輪嚙合，通過(guò)安裝在扇形軸上的轉(zhuǎn)向臂向轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)傳遞操作力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
(1) 汽車轉(zhuǎn)向系方案的設(shè)計(jì)
(2) 汽車轉(zhuǎn)向器方案的設(shè)計(jì)
(3) 汽車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
(4) 汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算
(5) 用CAD畫裝配圖和零件圖，合計(jì)3張零號(hào)圖
擬解決的主要問(wèn)題：
此次設(shè)計(jì)針對(duì)的是與非獨(dú)立懸架相匹配的整體式兩輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。在輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要是對(duì)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)，因此，利用相關(guān)汽車設(shè)計(jì)和連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)，首先對(duì)汽車總體參數(shù)進(jìn)行確定，在此基礎(chǔ)上，對(duì)轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行選擇，接著再對(duì)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（主要是轉(zhuǎn)向梯形）進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后，利用軟件AUTOCAD完成其設(shè)計(jì)圖紙。
轉(zhuǎn)向器在設(shè)計(jì)中選用的是循環(huán)球式齒條齒扇轉(zhuǎn)向器，在對(duì)轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)中，包括了螺桿—鋼球—螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì)和齒條—齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)，前者是基于參照同類汽車，確定出鋼球中心距，設(shè)計(jì)出一系列的尺寸，而后者則是根據(jù)汽車前軸的載荷來(lái)確定出齒扇模數(shù)，再由此設(shè)計(jì)出所有參數(shù)的。
轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)選用的是整體式轉(zhuǎn)向梯形，在設(shè)計(jì)中借鑒同類汽車轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)尺寸對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行尺寸初選。再通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向內(nèi)輪實(shí)際達(dá)到的最大偏轉(zhuǎn)角時(shí)與轉(zhuǎn)向外輪理想最大偏轉(zhuǎn)角度的差值的檢驗(yàn)，和作為一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)對(duì)其最小傳動(dòng)角的檢驗(yàn)，來(lái)判定轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)是否符合基本要求。
三、技術(shù)路線（研究方法）
完成說(shuō)明書(shū)的編寫
完成CAD繪圖
轉(zhuǎn)向系的選擇
轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)選擇
轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)元件
整體式轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)型式選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算
轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算
轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇
轉(zhuǎn)向梯形的選擇
汽車轉(zhuǎn)向系方案的選擇
輪胎的確定
發(fā)動(dòng)機(jī)的確定
汽車主要參數(shù)的確定
汽車形式的確定
汽車總體參數(shù)的確定
開(kāi)題報(bào)告
調(diào)查研究
四、進(jìn)度安排
(1) 收集資料，調(diào)研，撰寫開(kāi)題報(bào)告 第一周
(2) 周四交開(kāi)題報(bào)告，實(shí)習(xí)了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造 第二周
(3) 完成各參數(shù)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核工作，至少應(yīng)有裝配圖的草圖 第三周-第七周
(4) 中期檢查，畫裝配圖和零件圖 第八周
(5) 畫裝配圖和零件圖，編寫說(shuō)明書(shū) 第九周-第十一周
(6) 交畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和裝配圖、零件圖，修改 第十二周
(7) 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師審核 第十三周
(8) 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第十四周
(9) 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱或預(yù)審 第十五周
(10) 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第十六周
(11) 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第十七周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
汽車在行駛的過(guò)程中，需要按照駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向，即所謂的汽車轉(zhuǎn)向。汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一套用來(lái)改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專用機(jī)構(gòu)，本文的研究?jī)?nèi)容即是輕型貨車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
本文針對(duì)的是與非獨(dú)立懸架相匹配的整體式兩輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。利用相關(guān)汽車設(shè)計(jì)和連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)，首先對(duì)轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行選擇，接著再對(duì)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后，利用軟件AUTOCAD完成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙。
轉(zhuǎn)向器在設(shè)計(jì)中選用的是循環(huán)球式齒條齒扇轉(zhuǎn)向器，在對(duì)轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)中，包括了螺桿—鋼球—螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì)和齒條—齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)，前者是基于參照同類汽車，確定出鋼球中心距，設(shè)計(jì)出一系列的尺寸，而后者則是根據(jù)汽車前軸的載荷來(lái)確定出齒扇模數(shù)，再由此設(shè)計(jì)出所有參數(shù)的。
轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)選用的是整體式轉(zhuǎn)向梯形，本文在設(shè)計(jì)中借鑒同類汽車轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)尺寸對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行尺寸初選。再通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向內(nèi)輪實(shí)際達(dá)到的最大偏轉(zhuǎn)角時(shí)與轉(zhuǎn)向外輪理想最大偏轉(zhuǎn)角度的差值的檢驗(yàn)，和作為一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)對(duì)其最小傳動(dòng)角的檢驗(yàn)，來(lái)判定轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)是否符合基本要求。
本文在消化，吸收，總結(jié)，歸納前人的成果上，系統(tǒng)、全面地對(duì)機(jī)械轉(zhuǎn)向系進(jìn)行理論分析，設(shè)計(jì)及優(yōu)化。為輕型汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了一種步驟簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系；轉(zhuǎn)向器；轉(zhuǎn)向梯形；傳動(dòng)副；結(jié)構(gòu)元件
ABSTRACT
In a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.
This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of AUTOCAD software and the Steering system to complete the design drawings.
Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nut drive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.
Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.
In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.
key words：Steering system；Steering gear；Steering trapezium；Transmission vice；Structural components
III
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要...................................................................................................................................Ⅰ Abstract.............................................................................................................................Ⅱ 第 1 章 緒論 .................................................................................................................1 1.1 轉(zhuǎn)向系概述..........................................................................................................1 1.2 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)......................................................................1 第 2 章 汽車轉(zhuǎn)向系方案的設(shè)計(jì)..............................................................................5 2.1 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù).........................................................................................5 2.1.1 轉(zhuǎn)向器的效率...........................................................................................5 2.1.2 傳動(dòng)比的變化特性 .................................................................................7 2.1.3 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙......................................................................10 2.1.4 轉(zhuǎn)向盤的總轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)..............................................................................10 2.2 轉(zhuǎn)向系的選擇.....................................................................................................10 2.2.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系..............................................................................................10 2.2.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系..............................................................................................12 第 3 章 汽車轉(zhuǎn)向器方案的設(shè)計(jì).............................................................................14 3.1 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的選擇.........................................................................................14 3.1.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器..................................................................................14 3.1.2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器......................................................................................14 3.1.3 蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器..................................................................................15 3.1.4 蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器..................................................................................16 第 4 章 汽車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).........................................................................17 4.1 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇.........................................................................................17 4.1.1 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)......................................................17 4.1.2 與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)..........................................................18 4.2 轉(zhuǎn)向梯形的選擇.................................................................................................20 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4.2.1 整體式轉(zhuǎn)向梯形....................................................................................20 4.2.2 斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向梯形....................................................................................21 第 5 章 轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算.....................................................................................23 5.1 轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)型式選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算...........................................................23 5.1.1 螺桿—鋼球—螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì)........................................................23 5.1.2 齒條、齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)....................................................................27 5.1.3 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算............................................................32 5.2 整體式轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).......................................................................36 5.3 轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)元件...............................................................................................41 結(jié)論.................................................................................................................................44 參考文獻(xiàn)........................................................................................................................45 致謝.................................................................................................................................46 附錄.................................................................................................................................47