摘 要本論文根據(jù)對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的研究以及資料的查閱，著重闡述了齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器類型選擇，不同類型齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)和各種類型齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器應(yīng)用狀況。 根據(jù)原有數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比，并確定齒輪齒條的幾何參數(shù)。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器總體設(shè)計(jì)，受力分析，及對(duì)齒輪齒條的疲勞強(qiáng)度校核、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。修正齒輪 齒條式轉(zhuǎn)向器中不合理的數(shù)據(jù)。通過對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，選取出相關(guān)的零件如螺釘、軸承等，并在說明書中畫出相關(guān)零件的零件圖。通過說明書并畫出齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的零件圖。本題目為設(shè)計(jì)類實(shí)際課題，來源于華晨寶馬齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)過程。我國生產(chǎn)的寶馬車齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器從仿制開始起步，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的寶馬車的總體水平，與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，特開發(fā)華晨寶馬齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。通過對(duì)華晨寶馬齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，能培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生英語閱讀和翻譯能力，學(xué)習(xí)專用汽車設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，掌握汽車設(shè)計(jì)基本方法。關(guān)鍵詞：齒輪齒條；轉(zhuǎn)向器；基本理論；汽車設(shè)計(jì)AbstractWith development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure,atcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inverted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, strong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control process, pendulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-up and track, therefore.This paper studies a control method of double inverted pendulum . First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is established, then make a control design to double inverted pendulum on the mathematical model, and determine the system performance index weightmatrix , by using genetic algorithm in order to attain the system state feedback control matrix. Finally, the simulation of the system is made by . After several test matrix value the results are not satisfactory response, then we optimize matrix by using Genetic Algorithm. Simulation results show: The system response can meet the design requirements effectively after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and otherfood, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structuredesign.Key word: Rack and pinion；steering ; basic throey ; car design 目 錄摘 要 2Abstract3第 一 章 緒 論 .41.1 課題的來源與研究的目的和意義 .51.2 汽車轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展趨勢(shì) .6第 二 章 華 晨 寶 馬 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 總 體 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) .72.1 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 的 總 體 方 案 圖 .82.2 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 的 轉(zhuǎn) 向 原 理 .92.3 傳動(dòng)比的計(jì)算 .102.3.1 汽車方向盤（轉(zhuǎn)向盤） 112.3.2 轉(zhuǎn)向阻力矩 .112.3.3 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比 122.4 齒輪設(shè)計(jì) 122.4.1 齒輪參數(shù)的選擇 .122.4.2 齒輪幾何尺寸確定 .122.4.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 .122.4.4 齒輪精度等級(jí)、材料及參數(shù)的選擇 .122.4.5 齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) .122.5 齒條的設(shè)計(jì) .122.6 齒輪軸的設(shè)計(jì) 12第三章 各主要零部件強(qiáng)度的校核 .153.1 軸承強(qiáng)度的校核與計(jì)算 163.2 傳動(dòng)軸強(qiáng)度的校核計(jì)算 17第四章 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器中主要零件的三維建模 .204.1 方向盤的三維建模 224.2 轉(zhuǎn)向軸的三維建模 224.3 動(dòng)力缸體的三維建模 234.4 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的三維建模 24第五章 三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) .24結(jié) 論 .25致 謝 .26參 考 文 獻(xiàn) .27第 一 章 緒 論1.1 課 題 的 來 源 與 研 究 的 目 的 和 意 義機(jī) 械 工 業(yè) 是 國 民 的 裝 備 部 ， 是 為 國 民 經(jīng) 濟(jì) 提 供 裝 備 和 為 人 民 生 活 提 供 耐 用消 費(fèi) 品 的 產(chǎn) 業(yè) 。 不 論 是 傳 統(tǒng) 產(chǎn) 業(yè) ， 還 是 新 興 產(chǎn) 業(yè) ， 都 離 不 開 各 種 各 樣 的 機(jī) 械 裝備 ， 機(jī) 械 工 業(yè) 所 提 供 裝 備 的 性 能 、 質(zhì) 量 和 成 本 ， 對(duì) 國 民 經(jīng) 濟(jì) 各 部 門 技 術(shù) 進(jìn) 步 和經(jīng) 濟(jì) 效 益 有 很 大 的 和 直 接 的 影 響 。 機(jī) 械 工 業(yè) 的 規(guī) 模 和 技 術(shù) 水 平 是 衡 量 國 家 經(jīng) 濟(jì)實(shí) 力 和 科 學(xué) 技 術(shù) 水 平 的 重 要 標(biāo) 志 。 因 此 ， 世 界 各 國 都 把 發(fā) 展 機(jī) 械 工 業(yè) 作 為 發(fā) 展本 國 經(jīng) 濟(jì) 的 戰(zhàn) 略 重 點(diǎn) 之 一 。機(jī) 械 工 程 的 服 務(wù) 領(lǐng) 域 廣 闊 而 多 面 ， 凡 是 使 用 機(jī) 械 、 工 具 ， 以 至 能 源 和 材 料生 產(chǎn) 的 部 門 ， 都 需 要 機(jī) 械 工 程 的 服 務(wù) 。 概 括 說 來 ， 現(xiàn) 代 機(jī) 械 工 程 有 五 大 服 務(wù) 領(lǐng)域 ： 研 制 和 提 供 能 量 轉(zhuǎn) 換 機(jī) 械 、 研 制 和 提 供 用 以 生 產(chǎn) 各 種 產(chǎn) 品 的 機(jī) 械 、 研 制 和提 供 從 事 各 種 服 務(wù) 的 機(jī) 械 、 研 制 和 提 供 家 庭 和 個(gè) 人 生 活 中 應(yīng) 用 的 機(jī) 械 、 研 制 和提 供 各 種 機(jī) 械 武 器 。不 論 服 務(wù) 于 哪 一 領(lǐng) 域 ， 機(jī) 械 工 程 的 工 作 內(nèi) 容 基 本 相 同 ， 主 要 有 ： 建 立 和 發(fā) 展機(jī) 械 工 程 的 工 程 理 論 基 礎(chǔ) 。 例 如 ， 研 究 力 和 運(yùn) 動(dòng) 的 工 程 力 學(xué) 和 流 體 力 學(xué) ； 研 究金 屬 和 非 金 屬 材 料 的 性 能 ， 及 其 應(yīng) 用 的 工 程 材 料 學(xué) ； 研 究 熱 能 的 產(chǎn) 生 、 傳 導(dǎo) 和轉(zhuǎn) 換 的 熱 力 學(xué) ； 研 究 各 類 有 獨(dú) 立 功 能 的 機(jī) 械 元 件 的 工 作 原 理 、 結(jié) 構(gòu) 、 設(shè) 計(jì) 和 計(jì)算 的 機(jī) 械 原 理 和 機(jī) 械 零 件 學(xué) ； 研 究 金 屬 和 非 金 屬 的 成 形 和 切 削 加 工 的 金 屬 工 藝學(xué) 和 非 金 屬 工 藝 學(xué) 等 等 。研 究 、 設(shè) 計(jì) 和 發(fā) 展 新 的 機(jī) 械 產(chǎn) 品 ， 不 斷 改 進(jìn) 現(xiàn) 有 機(jī) 械 產(chǎn) 品 和 生 產(chǎn) 新 一 代 機(jī)械 產(chǎn) 品 ， 以 適 應(yīng) 當(dāng) 前 和 將 來 的 需 要 。 機(jī) 械 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) ， 包 括 ： 生 產(chǎn) 設(shè) 施 的 規(guī) 劃和 實(shí) 現(xiàn) ； 生 產(chǎn) 計(jì) 劃 的 制 訂 和 生 產(chǎn) 調(diào) 度 ； 編 制 和 貫 徹 制 造 工 藝 ； 設(shè) 計(jì) 和 制 造 工 具 、模 具 ； 確 定 勞 動(dòng) 定 額 和 材 料 定 額 ； 組 織 加 工 、 裝 配 、 試 車 和 包 裝 發(fā) 運(yùn) ； 對(duì) 產(chǎn) 品質(zhì) 量 進(jìn) 行 有 效 的 控 制 。 機(jī) 械 制 造 企 業(yè) 的 經(jīng) 營(yíng) 和 管 理 。 機(jī) 械 一 般 是 由 許 多 各 有 獨(dú)特 的 成 形 、 加 工 過 程 的 精 密 零 件 組 裝 而 成 的 復(fù) 雜 的 制 品 。 生 產(chǎn) 批 量 有 單 件 和 小批 ， 也 有 中 批 、 大 批 ， 直 至 大 量 生 產(chǎn) 。 銷 售 對(duì) 象 遍 及 全 部 產(chǎn) 業(yè) 和 個(gè) 人 、 家 庭 。而 且 銷 售 量 在 社 會(huì) 經(jīng) 濟(jì) 狀 況 的 影 響 下 ， 可 能 出 現(xiàn) 很 大 的 波 動(dòng) 。 因 此 ， 機(jī) 械 制 造企 業(yè) 的 管 理 和 經(jīng) 營(yíng) 特 別 復(fù) 雜 ， 企 業(yè) 的 生 產(chǎn) 管 理 、 規(guī) 劃 和 經(jīng) 營(yíng) 等 的 研 究 也 多 是 肇始 于 機(jī) 械 工 業(yè) 。機(jī) 械 產(chǎn) 品 的 應(yīng) 用 。 這 方 面 包 括 選 擇 、 訂 購 、 驗(yàn) 收 、 安 裝 、 調(diào) 整 、 操 作 、 維 護(hù) 、修 理 和 改 造 各 產(chǎn) 業(yè) 所 使 用 的 機(jī) 械 和 成 套 機(jī) 械 裝 備 ， 以 保 證 機(jī) 械 產(chǎn) 品 在 長(zhǎng) 期 使 用中 的 可 靠 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 。機(jī) 械 產(chǎn) 品 的 應(yīng) 用 。 這 方 面 包 括 選 擇 、 訂 購 、 驗(yàn) 收 、 安 裝 、 調(diào) 整 、 操 作 、 維 護(hù) 、修 理 和 改 造 各 產(chǎn) 業(yè) 所 使 用 的 機(jī) 械 和 成 套 機(jī) 械 裝 備 ， 以 保 證 機(jī) 械 產(chǎn) 品 在 長(zhǎng) 期 使 用中 的 可 靠 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 。研 究 機(jī) 械 產(chǎn) 品 在 制 造 過 程 中 ， 尤 其 是 在 使 用 中 所 產(chǎn) 生 的 環(huán) 境 污 染 ， 和 自 然資 源 過 度 耗 費(fèi) 方 面 的 問 題 ， 及 其 處 理 措 施 。 這 是 現(xiàn) 代 機(jī) 械 工 程 的 一 項(xiàng) 特 別 重 要的 任 務(wù) ， 而 且 其 重 要 性 與 日 俱 增 。 機(jī) 械 的 種 類 繁 多 ， 可 以 按 幾 個(gè) 不 同 方 面 分 為各 種 類 別 ， 如 ： 按 功 能 可 分 為 動(dòng) 力 機(jī) 械 、 物 料 搬 運(yùn) 機(jī) 械 、 粉 碎 機(jī) 械 等 ； 按 服 務(wù)的 產(chǎn) 業(yè) 可 分 為 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 、 礦 山 機(jī) 械 、 紡 織 機(jī) 械 等 ； 按 工 作 原 理 可 分 為 熱 力 機(jī) 械 、流 體 機(jī) 械 、 仿 生 機(jī) 械 等 。 另 外 ， 機(jī) 械 在 其 研 究 、 開 發(fā) 、 設(shè) 計(jì) 、 制 造 、 運(yùn) 用 等 過程 中 都 要 經(jīng) 過 幾 個(gè) 工 作 性 質(zhì) 不 同 的 階 段 。 按 這 些 不 同 階 段 ， 機(jī) 械 工 程 又 可 劃 分為 互 相 銜 接 、 互 相 配 合 的 幾 個(gè) 分 支 系 統(tǒng) ， 如 機(jī) 械 科 研 、 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 、 機(jī) 械 制 造 、機(jī) 械 運(yùn) 用 和 維 修 等 。這 些 按 不 同 方 面 分 成 的 多 種 分 支 學(xué) 科 系 統(tǒng) 互 相 交 叉 ， 互 相 重 疊 ， 從 而 使 機(jī)械 工 程 可 能 分 化 成 上 百 個(gè) 分 支 學(xué) 科 。 例 如 ， 按 功 能 分 的 動(dòng) 力 機(jī) 械 ， 它 與 按 工 作原 理 分 的 熱 力 機(jī) 械 、 流 體 機(jī) 械 、 透 平 機(jī) 械 、 往 復(fù) 機(jī) 械 、 蒸 汽 動(dòng) 力 機(jī) 械 、 核 動(dòng) 力裝 置 、 內(nèi) 燃 機(jī) 、 燃 氣 輪 機(jī) ， 以 及 與 按 行 業(yè) 分 的 中 心 電 站 設(shè) 備 、 工 業(yè) 動(dòng) 力 裝 置 、鐵 路 機(jī) 車 、 船 舶 輪 機(jī) 工 程 、 汽 車 工 程 等 都 有 復(fù) 雜 的 交 叉 和 重 疊 關(guān) 系 。 船 用 汽 輪機(jī) 是 動(dòng) 力 機(jī) 械 ， 也 是 熱 力 機(jī) 械 、 流 體 機(jī) 械 和 透 平 機(jī) 械 ， 它 屬 于 船 舶 動(dòng) 力 裝 置 、蒸 汽 動(dòng) 力 裝 置 ， 可 能 也 屬 于 核 動(dòng) 力 裝 置 等 等 。19 世 紀(jì) 時(shí) ， 機(jī) 械 工 程 的 知 識(shí) 總 量 還 很 有 限 ， 在 歐 洲 的 大 學(xué) 院 校 中 它 一 般 還與 土 木 工 程 綜 合 為 一 個(gè) 學(xué) 科 ， 被 稱 為 民 用 工 程 ， 19 世 紀(jì) 下 半 葉 才 逐 漸 成 為 一個(gè) 獨(dú) 立 學(xué) 科 。 進(jìn) 入 20 世 紀(jì) ， 隨 著 機(jī) 械 工 程 技 術(shù) 的 發(fā) 展 和 知 識(shí) 總 量 的 增 長(zhǎng) ， 機(jī) 械工 程 開 始 分 解 ， 陸 續(xù) 出 現(xiàn) 了 專 業(yè) 化 的 分 支 學(xué) 科 。 這 種 分 解 的 趨 勢(shì) 在 20 世 紀(jì) 中期 ， 即 在 第 二 次 世 界 大 戰(zhàn) 結(jié) 束 的 前 后 期 間 達(dá) 到 了 最 高 峰 。由 于 機(jī) 械 工 程 的 知 識(shí) 總 量 已 擴(kuò) 大 到 遠(yuǎn) 非 個(gè) 人 所 能 全 部 掌 握 ， 一 定 的 專 業(yè) 化 是 必不 可 少 的 。 但 是 過 度 的 專 業(yè) 化 造 成 知 識(shí) 過 分 分 割 ， 視 野 狹 窄 ， 不 能 統(tǒng) 觀 和 統(tǒng) 籌稍 大 規(guī) 模 的 工 程 的 全 貌 和 全 局 ， 并 且 縮 小 技 術(shù) 交 流 的 范 圍 ， 阻 礙 新 技 術(shù) 的 出 現(xiàn)和 技 術(shù) 整 體 的 進(jìn) 步 ， 對(duì) 外 界 條 件 變 化 的 適 應(yīng) 能 力 很 差 。 封 閉 性 專 業(yè) 的 專 家 們 掌握 的 知 識(shí) 過 狹 ， 考 慮 問 題 過 專 ， 在 協(xié) 同 工 作 時(shí) 配 合 協(xié) 調(diào) 困 難 ， 也 不 利 于 繼 續(xù) 自學(xué) 提 高 。 因 此 自 20 世 紀(jì) 中 、 后 期 開 始 ， 又 出 現(xiàn) 了 綜 合 的 趨 勢(shì) 。 人 們 更 多 地 注 意了 基 礎(chǔ) 理 論 ， 拓 寬 專 業(yè) 領(lǐng) 域 ， 合 并 分 化 過 細(xì) 的 專 業(yè) 。 械 工 程 以 增 加 生 產(chǎn) 、 提 高勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 、 提 高 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 濟(jì) 性 為 目 標(biāo) 來 研 制 和 發(fā) 展 新 的 機(jī) 械 產(chǎn) 品 。 在 未 來 的時(shí) 代 ， 新 產(chǎn) 品 的 研 制 將 以 降 低 資 源 消 耗 ， 發(fā) 展 潔 凈 的 再 生 能 源 ， 治 理 、 減 輕 以至 消 除 環(huán) 境 污 染 作 為 超 經(jīng) 濟(jì) 的 目 標(biāo) 任 務(wù) 。機(jī) 械 可 以 完 成 人 用 雙 手 和 雙 目 ， 以 及 雙 足 、 雙 耳 直 接 完 成 和 不 能 直 接 完 成的 工 作 ， 而 且 完 成 得 更 快 、 更 好 。 現(xiàn) 代 機(jī) 械 工 程 創(chuàng) 造 出 越 來 越 精 巧 和 越 來 越 復(fù)雜 的 機(jī) 械 和 機(jī) 械 裝 置 ， 使 過 去 的 許 多 幻 想 成 為 現(xiàn) 實(shí) 。 人 類 現(xiàn) 在 已 能 上 游 天 空 和宇 宙 ， 下 潛 大 洋 深 層 ， 遠(yuǎn) 窺 百 億 光 年 ， 近 察 細(xì) 胞 和 分 子 。 新 興 的 電 子 計(jì) 算 機(jī) 硬 、軟 件 科 學(xué) 使 人 類 開 始 有 了 加 強(qiáng) ， 并 部 分 代 替 人 腦 的 科 技 手 段 ， 這 就 是 人 工 智 能 。這 一 新 的 發(fā) 展 已 經(jīng) 顯 示 出 巨 大 的 影 響 ， 而 在 未 來 年 代 它 還 將 不 斷 地 創(chuàng) 造 出 人 們無 法 想 象 的 奇 跡 。 人 類 智 慧 的 增 長(zhǎng) 并 不 減 少 雙 手 的 作 用 ， 相 反 地 卻 要 求 手 作 更多 、 更 精 巧 、 更 復(fù) 雜 的 工 作 ， 從 而 更 促 進(jìn) 手 的 功 能 。 手 的 實(shí) 踐 反 過 來 又 促 進(jìn) 人腦 的 智 慧 。 在 人 類 的 整 個(gè) 進(jìn) 化 過 程 中 ， 以 及 在 每 個(gè) 人 的 成 長(zhǎng) 過 程 中 ， 腦 與 手 是互 相 促 進(jìn) 和 平 行 進(jìn) 化 的 。人 工 智 能 與 機(jī) 械 工 程 之 間 的 關(guān) 系 近 似 于 腦 與 手 之 間 的 關(guān) 系 ， 其 區(qū) 別 僅 在 于人 工 智 能 的 硬 件 還 需 要 利 用 機(jī) 械 制 造 出 來 。 過 去 ， 各 種 機(jī) 械 離 不 開 人 的 操 作 和控 制 ， 其 反 應(yīng) 速 度 和 操 作 精 度 受 到 進(jìn) 化 很 慢 的 人 腦 和 神 經(jīng) 系 統(tǒng) 的 限 制 ， 人 工 智能 將 會(huì) 消 除 了 這 個(gè) 限 制 。 計(jì) 算 機(jī) 科 學(xué) 與 機(jī) 械 工 程 之 間 的 互 相 促 進(jìn) ， 平 行 前 進(jìn) ，將 使 機(jī) 械 工 程 在 更 高 的 層 次 上 開 始 新 的 一 輪 大 發(fā) 展 。19 世 紀(jì) 時(shí) ， 機(jī) 械 工 程 的 知 識(shí) 總 量 還 很 有 限 ， 在 歐 洲 的 大 學(xué) 院 校 中 它 一 般 還與 土 木 工 程 綜 合 為 一 個(gè) 學(xué) 科 ， 被 稱 為 民 用 工 程 ， 19 世 紀(jì) 下 半 葉 才 逐 漸 成 為 一個(gè) 獨(dú) 立 學(xué) 科 。 進(jìn) 入 20 世 紀(jì) ， 隨 著 機(jī) 械 工 程 技 術(shù) 的 發(fā) 展 和 知 識(shí) 總 量 的 增 長(zhǎng) ， 機(jī) 械工 程 開 始 分 解 ， 陸 續(xù) 出 現(xiàn) 了 專 業(yè) 化 的 分 支 學(xué) 科 。 這 種 分 解 的 趨 勢(shì) 在 20 世 紀(jì) 中期 ， 即 在 第 二 次 世 界 大 戰(zhàn) 結(jié) 束 的 前 后 期 間 達(dá) 到 了 最 高 峰 。由 于 機(jī) 械 工 程 的 知 識(shí) 總 量 已 擴(kuò) 大 到 遠(yuǎn) 非 個(gè) 人 所 能 全 部 掌 握 ， 一 定 的 專 業(yè) 化是 必 不 可 少 的 。 但 是 過 度 的 專 業(yè) 化 造 成 知 識(shí) 過 分 分 割 ， 視 野 狹 窄 ， 不 能 統(tǒng) 觀 和統(tǒng) 籌 稍 大 規(guī) 模 的 工 程 的 全 貌 和 全 局 ， 并 且 縮 小 技 術(shù) 交 流 的 范 圍 ， 阻 礙 新 技 術(shù) 的出 現(xiàn) 和 技 術(shù) 整 體 的 進(jìn) 步 ， 對(duì) 外 界 條 件 變 化 的 適 應(yīng) 能 力 很 差 。 封 閉 性 專 業(yè) 的 專 家們 掌 握 的 知 識(shí) 過 狹 ， 考 慮 問 題 過 專 ， 在 協(xié) 同 工 作 時(shí) 配 合 協(xié) 調(diào) 困 難 ， 也 不 利 于 繼續(xù) 自 學(xué) 提 高 。 因 此 自 20 世 紀(jì) 中 、 后 期 開 始 ， 又 出 現(xiàn) 了 綜 合 的 趨 勢(shì) 。 人 們 更 多 地注 意 了 基 礎(chǔ) 理 論 ， 拓 寬 專 業(yè) 領(lǐng) 域 ， 合 并 分 化 過 細(xì) 的 專 業(yè) 。綜 合 -專 業(yè) 分 化 -再 綜 合 的 反 復(fù) 循 環(huán) ， 是 知 識(shí) 發(fā) 展 的 合 理 的 和 必 經(jīng) 的 過 程 。不 同 專 業(yè) 的 專 家 們 各 具 有 精 湛 的 專 業(yè) 知 識(shí) ， 又 具 有 足 夠 的 綜 合 知 識(shí) 來 認(rèn) 識(shí) 、 理解 其 他 學(xué) 科 的 問 題 和 工 程 整 體 的 面 貌 ， 才 能 形 成 互 相 協(xié) 同 工 作 的 有 力 集 體 。綜 合 與 專 業(yè) 是 多 層 次 的 。 在 機(jī) 械 工 程 內(nèi) 部 有 綜 合 與 專 業(yè) 的 矛 盾 ； 在 全 面 的 工 程技 術(shù) 中 也 同 樣 有 綜 合 和 專 業(yè) 問 題 。 在 人 類 的 全 部 知 識(shí) 中 ， 包 括 社 會(huì) 科 學(xué) 、 自 然科 學(xué) 和 工 程 技 術(shù) ， 也 有 處 于 更 高 一 層 、 更 宏 觀 的 綜 合 與 專 業(yè) 問 題 。1.2 汽 車 轉(zhuǎn) 向 裝 置 的 發(fā) 展 趨 勢(shì)現(xiàn) 代 汽 車 轉(zhuǎn) 向 裝 置 的 使 用 動(dòng) 態(tài) 隨 著 汽 車 工 業(yè) 的 迅 速 發(fā) 展 ， 轉(zhuǎn) 向 裝 置 的結(jié) 構(gòu) 也 有 很 大 變 化 。 汽 車 轉(zhuǎn) 向 器 的 結(jié) 構(gòu) 很 多 ， 從 目 前 使 用 的 普 遍 程 度 來 看 ， 主要 的 轉(zhuǎn) 向 器 類 型 有 4 種 ： 有 蝸 桿 銷 式 (WP 型 )、 蝸 桿 滾 輪 式 (WR 型 )、 循 環(huán)球 式 (BS 型 )、 齒 條 齒 輪 式 (BP 型 )。 這 四 種 轉(zhuǎn) 向 器 型 式 ， 已 經(jīng) 被 廣 泛 使 用 在汽 車 上 。 當(dāng) 今 社 會(huì) ， 隨 著 機(jī) 械 工 業(yè) 的 蓬 勃 發(fā) 展 ， 各 行 各 業(yè) 的 機(jī) 械 設(shè) 備 也 在 不 斷地 更 新 ， 不 斷 地 完 善 ， 寶 馬 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 同 樣 在 發(fā) 展 著 ， 傳 統(tǒng) 的 目 前 市 面 上的 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 大 多 都 是 采 用 傳 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) ， 在 某 些 特 定 的 區(qū) 域 ， 這 種 結(jié) 構(gòu) 形式 的 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 非 常 不 受 歡 迎 。 由 于 以 往 的 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 采 用 傳 統(tǒng) 的 結(jié)構(gòu) 形 式 ， 這 樣 就 造 成 傳 動(dòng) 精 度 不 好 控 制 ， 保 養(yǎng) 維 護(hù) 費(fèi) 用 較 高 ;同 時(shí) 存 在 一 定 的安 全 隱 患 。 因 此 ， 對(duì) 整 機(jī) 的 安 全 性 要 求 較 高 ， 操 作 時(shí) 也 會(huì) 給 工 作 人 員 帶 來 強(qiáng) 烈的 震 動(dòng) ， 使 得 操 作 很 不 舒 服 。 雖 然 傳 統(tǒng) 的 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 傳 動(dòng) 效 率 較 高 ， 變 速效 果 較 好 ， 但 是 價(jià) 格 也 較 昂 貴 ， 對(duì) 于 一 般 的 用 戶 難 以 接 受 。 所 以 研 究 一 種 新 式的 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 勢(shì) 在 必 行 ！第 二 章 華 晨 寶 馬 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 總 體 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì)2.1 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 的 總 體 方 案 圖本次設(shè)計(jì)的齒輪齒條轉(zhuǎn)向器采取的方案是：司機(jī)通過轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，從而使轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)向軸聯(lián)動(dòng)的齒輪就開始轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的齒條實(shí)現(xiàn)平行往返位移，而動(dòng)力缸體兩端都有與車輪連接在一起的拉桿，這樣就能夠起到控制輪子左右轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，就起到了轉(zhuǎn)向的目的。其具體方案布局圖如下：2.2 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 的 工 作 原 理齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 的 工 作 原 理 為 ： 通 過轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，從而使轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)向軸聯(lián)動(dòng)的齒輪就開始轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的齒條實(shí)現(xiàn)平行往返位移，而動(dòng)力缸體兩端都有與車輪連接在一起的拉桿，這樣就能夠起到控制輪子左右轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，就起到了轉(zhuǎn)向的目的。2.3 傳 動(dòng) 比 的 計(jì) 算2.3.1 汽 車 方 向 盤轉(zhuǎn)向盤的直徑 Dsw 有一系列尺寸。選用大的直徑尺寸時(shí)，會(huì)使駕駛員進(jìn)出駕駛室感到困難。若選用小的直徑尺寸，轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員要施加較大的力量，從而使汽車難于操縱，據(jù)原始數(shù)據(jù)，參見手冊(cè)取 Dsw＝400 mm 則由作用方向盤上的力矩得作用在方向盤上的力 Fh=Mh=25Nm; MhRsw=2.5×104200=125N;2.3.2 轉(zhuǎn) 向 阻 力 矩 f=Mr 式中：f --滑動(dòng)摩擦系數(shù)，一般?。?７;Ｐ--輪胎氣壓;G1---前軸載荷;則 Mr=f=328.8Nm ;2.3.3 角 傳 動(dòng) 比 與 力 傳 動(dòng) 比轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比由轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比 iwo 和轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比 ip 組成。從輪胎接觸地面中心作用在兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪上的合力２ Fw 與作用在方向盤上的手力Ｆh 之比稱為力傳動(dòng)比 ip 。方向盤的轉(zhuǎn)角和駕駛員同側(cè)的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角之比稱為轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比 i wo 。它又由轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比 i w 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置角傳動(dòng)比 i 'w 所組成。力傳動(dòng)比與轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比的關(guān)系 ip=2 Fw Fh 而ＦW 和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力矩Ｍr 有以下關(guān)系 Ｆw＝Mr a 作用在方向盤上的手力Ｆ h 可由下式表示 Ｆh＝Mh Rsw;側(cè) ip=2MrRswMha,若忽略磨擦損失側(cè) 2Mr=ψXiwo;由式可知,力傳動(dòng)比與 Rswa 和 iwo 有關(guān)，a 愈小，i p 愈大，轉(zhuǎn)向愈輕便。 由以上過程可計(jì)算出結(jié)果如下：iwo=2XMr; １ ） 角傳動(dòng)比 Mh=2×328.8=657.6;２） 力傳動(dòng)比 ip = iwo×Rswa 式中 a=1;B=0.5×175 = 87.5 mm 則 ip=iwo×RswaX87.5=43.5;2.4 齒 輪 的 設(shè) 計(jì)2.4.1 齒 輪 參 數(shù) 的 選 擇齒輪模數(shù)值取值為 m=1 ，主動(dòng)齒輪齒數(shù)為 z=23，壓力角取 α=20°，齒輪螺旋角為 β= 12 °，齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達(dá)到的值來確定。齒輪的轉(zhuǎn)速n=10r/min，齒輪 傳動(dòng)力矩２５Ｎm ，轉(zhuǎn)向器每天工作８小時(shí)，使用期限不低于５年，主動(dòng)小齒輪選用 40Cr,材料制造并經(jīng)滲碳淬火，而齒條常采用 40Cr 鋼或 41Cr4 制造并經(jīng)高頻淬火，表面硬度均應(yīng)在 56HRC 以上。為減輕質(zhì)量，采用 40Cr 鋼制作。2.4.2 齒 輪 幾 何 尺 寸 確 定法向齒厚為 h=ha+hf=4.25+1.375=5.625mm 分度圓直徑 d =mz/cosβ= 1×23=23mm；da =d+2ha=15.337+9.5=24.837mm；df=d-2hf=15.337-2.475 =22.587 mm；db=dcosα=15.337×cos 20=14.412mm；分度圓直徑與齒條運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系 齒距 p=πm=3.14×2.5=7.85mm;根據(jù) d=60000v/πn1；則 v=0.001m/s；齒輪中心到齒條基準(zhǔn)線距離 H=d/2+xm=11.5mm 2.4.3 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算（1）接觸應(yīng)力的計(jì)算由文獻(xiàn)[4]表 可知，齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即395?（3.28） ubdKTZREH1).01(22?????確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值① 計(jì)算載荷系數(shù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn)[4]表 可知，取25?1?AK平均分度圓直徑 mm 38.0136.01??????????????Rdm?平均分度圓圓周速度 m/s4.9564.nvm?由文獻(xiàn)[4] 圖 （a）可知，按 ，得 ；45?70.2190z 2.1?VK由文獻(xiàn)[4] 圖 （b）可知，按 ，齒輪懸臂布置，75?27.0369.1?db；21.??K由文獻(xiàn)[4]表 可知， ；45?1.??K652.???VA① 由文獻(xiàn)[1]表 可知，彈性系數(shù) ；608.19?EZ① 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 49.20cos2incosin2??HZ?計(jì)算得，MPa??32.16.5.01369.728149.2222 ???????RH ??（1） 接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力由文獻(xiàn)[4] 表 可知，許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即285?（3.29）LVRWXNHPZSminl??確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa601lim?H?②最小安全系數(shù) 0.min?HS③由文獻(xiàn)[1，10-13]可知，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)81 1046.9235166 ???hjLN由文獻(xiàn)[1] 圖 10-19 可知，查得接觸疲勞壽命系數(shù)， 87.01?NZ④尺寸系數(shù) X⑤工作硬化系數(shù)，按 1.7032.1??HBSW⑥潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)， 85.0?LVRZ計(jì)算得，MPa7.43.187.016??HP?（3）由于 MPa MPa，故安全。32??HP?（1）齒根應(yīng)力的計(jì)算由文獻(xiàn)[4]表 可知，彎曲應(yīng)力計(jì)算公式，即5?（3.30）???SFRFYmbdKT21).0(?確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值① 由文獻(xiàn)[1]表 可知， ， 5?85.1??F② 由文獻(xiàn)[1]表 可知， ， 104SY計(jì)算得， MPa??85.42.1852.0512369.7.1 ?????F?（2）彎曲強(qiáng)度的齒根許用應(yīng)力由文獻(xiàn)[4]表 可知，齒根許用應(yīng)力計(jì)算公式，即5?（3.31）XNFSTHPYminl??確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①彎曲疲勞極限 MPa30li?F③ 齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) .2STY④ 彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 4.1minF⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù)，93.01?NY96.02N④彎曲疲勞的尺寸系數(shù) 85.?XY計(jì)算得，MPaF 8.35.094.1230????（3）由于 MPa Mpa，故安全。8.F??.1?F?2.4.4 齒 輪 精 度 等 級(jí) 、 材 料 及 參 數(shù) 的 選 擇齒 輪 共 有 13 個(gè) 精 度 等 級(jí) ， 用 數(shù) 字 0～ 12 由 低 到 高 的 順 序 排 列 ， 0 級(jí) 最 高 ，12 級(jí) 最 低 。 齒 輪 精 度 等 級(jí) 的 選 擇 ， 應(yīng) 根 據(jù) 傳 動(dòng) 的 用 途 、 使 用 條 件 、 傳 動(dòng) 功 率 、圓 周 速 度 、 性 能 指 標(biāo) 或 其 他 技 術(shù) 要 求 來 確 定 。 表 13 給 出 了 不 同 機(jī) 械 傳 動(dòng) 中 齒輪 采 用 的 精 度 等 級(jí) 。 表 14 推 薦 了 5～ 9 級(jí) 精 度 齒 輪 所 采 用 的 切 齒 方 法 和 使 用 范圍 等 。 具 體 不 同 機(jī) 械 傳 動(dòng) 中 齒 輪 采 用 的 精 度 等 級(jí) 如 下 圖 所 示 ：2.5 齒 條 的 設(shè) 計(jì)根據(jù)齒輪齒條的嚙合特點(diǎn):(1) 齒輪的分度圓永遠(yuǎn)與其節(jié)圓相重合,而齒條的中線只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝時(shí)才與其節(jié)圓相重合.(2) 齒輪與齒條的嚙合角永遠(yuǎn)等于壓力角。因此,齒條模數(shù) m=1,壓力角 α=20 齒條斷面形狀選取圓形，選取齒數(shù) z＝23 螺旋角 β= 8 齒厚 mt= m / cos β = 2.5 / cos 8 = 2.5253mm；αt=tanα/cosβ=tan20/cos8=0.367；Pn =πmn = 3.14 × 2.5 = 7.85mm Pt = πmt = 3.14 × 2.5253 = 7.929mm；han=1 X C n = 0.25 ? ha = m n han + χ n = 3 ×(1 + 0.7) = 4.25mm；hf=mn(han+cnχ n ) = 2.5 × (1 + 0.25 ? 0.7) = 1.375mm；h=ha+hf=4.25+1.375=5.625mm;2.6 齒 輪 軸 的 設(shè) 計(jì)由于齒輪的基圓直徑 db=23，數(shù)值較小，若齒輪與軸之間采用鍵連接必將對(duì)軸 和齒輪的強(qiáng)度大大降低，因此，將其設(shè)計(jì)為齒輪軸。由于主動(dòng)小齒輪選用 45#材料制造并經(jīng)滲碳淬火，因此軸的材料也選用 40Cr,材料制造并經(jīng)滲碳淬火。查表得：40Cr 材料的硬度為６０ＨＲＣ，抗拉強(qiáng)度極限 [σB]=1100 MPa ，屈服極限[σS ]=850MPa ，彎曲疲勞極限 [σT]=525MPa ,剪切疲勞極限 [τ1 ] = 300 MPa ，轉(zhuǎn)速 n=10r/min 忽略磨損，根據(jù)能量守衡，作用在齒輪齒條上的阻力矩為 M r = 328.8 N m ,作用在齒輪上的軸向力為 F=Mr328.8 sin 20 = sin 20 = 12.23 N ，作用在齒輪上的切向力為 F=彎曲疲勞強(qiáng)度校核 Mr 328.8 cos 20 = cos 20 = 33.77 Nr 9.15σ1 ＝Ｆ／ πr 2 ＝ 33.77 /3.14 × 5 2 = 0.43 MPa 525MPa。剪切疲勞強(qiáng)度校核 τ1=F/ πr2 = 33.77/3.14 ×42 = 0.672MPa ＜３００ＭＰa抗拉強(qiáng)度校核 滿載時(shí)的阻力矩為 Mr=328.8Nm， 齒輪軸的最小直徑為d=８mm，在此截面上的軸向抗拉強(qiáng)度為 σB＝Ｆ／πr2 =1 1.55/3.14142=0.229MPa1100Mpa 本設(shè)計(jì)選擇齒輪軸直徑 D=40。第 3 章 各 主 要 零 部 件 強(qiáng) 度 的 校 核3.1 滾 動(dòng) 軸 承 的 選 擇滾 動(dòng) 軸 承 為 深 溝 球 軸 承 6205， 由 文 獻(xiàn) [2]表 得 KN，4.39?862?rCKN， ， 。490?orC83.?e.1Y（2）壽命驗(yàn)算軸承所受支反力合力N （3.1）74.1502.3681.292 ????BZYBR對(duì)于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 ， N0BaF7.aCF由文獻(xiàn)[2]表 得， ，24.39?eRB?N （3.2）74.1508.74150?????BaBrFYRP按軸承 B 的受力大小驗(yàn)算h （3.3）931066 78.4.5200 ???????????????BrhCnLh= 年9178.4??54.由于齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，必須選擇較大壽命的軸承，軸承能達(dá)到所計(jì)算的壽命。 經(jīng)審核后，此軸承合格。3.2 傳 動(dòng) 軸 強(qiáng) 度 的 校 核 計(jì) 算根據(jù)以上工況可知：力：328016.???tTFNd徑向力： 2.2079.3??rtgtg求垂直面的支反力 32311()186(285)314.67?????????rrVFll N232.4.9.310.?rVr計(jì)算垂直彎矩： 314.687102.???aVmMFl Nm??322()4.6(875)69.251096.????????nrl Nm求水平面的支承力：32311()90.23?? ?ttHllF2386.7.65.1879.????ttH N計(jì)算、繪制水平面彎矩圖： 315.92109.????aHmMFl m? ?32132()1879.(25)902.5102.8??????????aHntMFll Nm求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：從圖可見，m-m,n-n 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ）.6?2222()0.(.6)6.7??eanTNm'?21938.15????m計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑：n-n 截面: ??333126.072.0.????ebMdm-m 截面: ' 3331.519???eb m由于 ，所以該軸是安全的。420??dmd第 四 章 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 中 主 要 零 件 的 三 維 建 模4.1 方 向 盤 的 三 維 建 模4.2 轉(zhuǎn) 向 軸 的 三 維 建 模4.3 動(dòng) 力 缸 體 的 三 維 建 模4.4 齒 輪 齒 條 轉(zhuǎn) 向 器 的 三 維 建 模第 五 章 三 維 軟 件 設(shè) 計(jì) 總 結(jié)通 過 此 次 設(shè) 計(jì) ， 又 一 次 提 升 了 運(yùn) 用 三 維 軟 件 的 水 平 ， 并 吸 收 了 不 少 經(jīng) 驗(yàn) ，總 結(jié) 為 一 下 幾 點(diǎn) 。有 零 件 圖 紙 作 圖 與 空 想 設(shè) 計(jì) 作 圖 不 同 ， 零 件 尺 寸 已 經(jīng) 給 出 ， 作 圖 時(shí) 先 不 考慮 尺 寸 是 否 真 的 合 適 ， 根 據(jù) 尺 寸 作 出 零 件 的 三 維 圖 ， 但 到 裝 配 時(shí) 必 須 要 考 慮 尺寸 是 否 合 適 ， 由 于 AutoCAD 圖 紙 效 果 不 好 ， 導(dǎo) 致 尺 寸 會(huì) 有 出 錯(cuò) ， 甚 至 有 出 現(xiàn) 欠定 義 尺 寸 ， 所 以 ， 此 時(shí) 必 須 通 過 配 合 后 在 衡 量 尺 寸 ， 再 進(jìn) 行 修 改 ， 直 到 滿 足 配合 要 求 。工 具 集 的 確 方 便 了 作 圖 ， 通 過 選 擇 零 件 類 型 ， 輸 入 數(shù) 據(jù) ， 就 能 生 成 出 標(biāo) 準(zhǔn)零 件 ， 但 有 時(shí) 需 要 用 到 的 零 件 在 工 具 集 上 也 未 必 能 找 到 ， 所 以 此 時(shí) 要 隨 機(jī) 應(yīng) 變 ，運(yùn) 用 其 他 零 件 代 替 并 通 過 修 改 或 添 加 零 件 使 其 滿 足 要 求 。作 三 維 圖 時(shí) 要 靈 活 變 通 ， 解 決 問 題 的 方 法 總 比 問 題 多 ， 當(dāng) 一 種 方 法 不 能 正 常 作圖 時(shí) ， 試 試 另 一 種 方 法 ， 這 不 但 能 完 成 零 件 制 作 ， 同 時(shí) 也 可 以 培 養(yǎng) 出 更 好 的 作圖 思 路 ， 和 打 破 規(guī) 矩 的 新 想 法 。規(guī) 則 的 零 件 ， 要 學(xué) 會(huì) 使 用 一 些 能 夠 節(jié) 省 時(shí) 間 的 命 令 ， 如 鏡 向 ， 陣 列 等 ， “能省 則 省 ”。關(guān) 于 裝 配 ， 曾 經(jīng) 帶 給 我 很 大 的 阻 礙 ， 花 了 很 多 時(shí) 間 才 弄 清 原 因 所 在 。 在 一可 活 動(dòng) 子 裝 配 體 上 ， 即 使 活 動(dòng) 范 圍 會(huì) 產(chǎn) 生 干 涉 ， 也 不 能 對(duì) 其 設(shè) 定 活 動(dòng) 范 圍 ， 如高 級(jí) 配 合 里 的 距 離 范 圍 ， 和 角 度 范 圍 ， 即 使 在 該 活 動(dòng) 范 圍 并 不 影 響 父 配 體 ， 也不 可 設(shè) 定 。 因 為 一 旦 設(shè) 定 范 圍 后 ， 在 父 裝 配 體 上 會(huì) 將 子 裝 配 體 視 為 完 全 定 義 的模 型 ， 這 樣 會(huì) 對(duì) 子 裝 配 體 之 間 的 配 合 產(chǎn) 生 矛 盾 ， 將 不 能 完 成 裝 配 ?？?懂 圖 是 作 圖 的 首 要 任 務(wù) ， 看 圖 就 是 了 解 零 件 的 工 具 ， 沒 有 工 具 則 無 法 制 出零 件 ， 所 以 畫 圖 不 能 急 于 下 筆 ， 想 透 了 零 件 的 結(jié) 構(gòu) ， 想 透 圖 中 的 虛 實(shí) 線 ， 這 才是 高 效 作 圖 的 重 中 之 重 。 進(jìn) 行 零 件 建 模 前 ， 一 般 應(yīng) 進(jìn) 行 深 入 的 特 征 分 析 ， 搞 清零 件 是 由 那 幾 個(gè) 特 征 組 成 ， 明 確 各 個(gè) 特 征 的 形 狀 ， 他 們 之 間 的 相 對(duì) 位 置 和 表 面連 接 關(guān) 系 ， 然 后 按 照 特 征 的 主 次 關(guān) 系 ， 按 一 定 的 順 序 進(jìn) 行 建 模 。 一 個(gè) 復(fù) 雜 的 零件 ， 可 能 是 許 多 個(gè) 簡(jiǎn) 單 特 征 經(jīng) 過 相 互 之 間 的 疊 加 、 切 除 或 相 交 組 成 。 所 以 零 件建 模 時(shí) ， 特 征 的 生 成 順 序 十 分 重 要 ， 不 同 的 建 模 過 程 雖 然 可 以 構(gòu) 造 出 同 樣 的 實(shí)體 零 件 ， 但 其 造 型 過 程 及 實(shí) 體 的 構(gòu) 型 結(jié) 構(gòu) 卻 直 接 影 響 到 實(shí) 體 模 型 的 穩(wěn) 定 性 、 可修 改 性 、 可 理 解 性 及 實(shí) 體 模 型 的 應(yīng) 用 。尤 其 在 二 維 圖 紙 上 ， 我 們 能 看 到 的 只 是 零 件 的 平 面 圖 ， 而 內(nèi) 部 特 征 則 以 虛線 給 予 表 示 ， 另 外 還 有 零 件 的 相 貫 線 ， 這 表 示 了 各 個(gè) 特 征 相 交 時(shí) 出 現(xiàn) 線 段 。 在零 件 的 草 圖 繪 制 過 程 中 ， 必 須 要 選 好 第 一 個(gè) 草 繪 平 面 ， 這 很 關(guān) 鍵 ， 這 個(gè) 平 面 決定 了 往 后 建 模 的 所 用 到 的 命 令 ， 簡(jiǎn) 單 的 說 ， 一 個(gè) 圓 柱 可 以 作 一 個(gè) 圓 形 然 后 拉 伸 ，也 可 以 作 一 個(gè) 長(zhǎng) 方 體 旋 轉(zhuǎn) ， 雖 然 他 們 的 結(jié) 果 都 一 樣 ， 但 所 用 的 草 繪 平 面 和 命 令就 截 然 不 同 。 如 果 我 們 要 的 是 一 條 軸 ， 那 我 們 就 應(yīng) 該 選 擇 第 二 種 方 法 為 好 了 。由 于 此 設(shè) 計(jì) 的 零 件 都 是 比 較 規(guī) 則 的 零 件 ， 所 用 到 的 命 令 大 部 分 是 拉 伸 命 令 和 旋轉(zhuǎn) 命 令 ， 而 且 很 多 零 件 都 是 擁 有 對(duì) 稱 關(guān) 系 ， 所 以 為 了 節(jié) 省 時(shí) 間 ， 提 高 效 率 ， 經(jīng)常 會(huì) 用 到 鏡 向 特 征 命 令 。一 張 完 整 的 工 程 圖 應(yīng) 具 備 以 下 4 方 面 的 內(nèi) 容 。一 組 視 圖 ： 用 一 組 視 圖 （ 其 中 包 括 視 圖 、 剖 視 圖 、 斷 面 圖 、 局 部 放 大 圖 ） 正 確 、完 整 、 清 晰 地 表 達(dá) 零 件 各 部 分 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 。尺 寸 ： 確 定 零 件 各 部 分 形 狀 的 大 小 和 位 置技 術(shù) 要 求 ： 表 明 零 件 在 制 造 和 檢 驗(yàn) 是 應(yīng) 達(dá) 到 的 一 些 要 求 ， 如 表 面 粗 糙 度 、 尺 寸公 差 、 形 位 公 差 、 材 料 熱 處 理 方 式 和 指 標(biāo) 等 。標(biāo) 題 欄 ： 注 明 零 件 名 稱 、 材 料 、 數(shù) 量 、 圖 樣 比 例 以 及 圖 號(hào) 等 內(nèi) 容 。單 擊 【 新 建 文 件 】 圖 標(biāo) ， 系 統(tǒng) 顯 示 新 建 SolidWorks 文 件 對(duì) 話 框 ， 雙 擊 該對(duì) 話 框 中 得 裝 配 體 選 項(xiàng) ， 即 可 進(jìn) 入 裝 配 體 工 作 模 式 。調(diào) 入 第 一 個(gè) 零 件 模 型 并 放 置 在 裝 配 體 的 原 點(diǎn) 處 ， 即 零 件 原 點(diǎn) 與 裝 配 體 原 點(diǎn) 重合 。調(diào) 入 一 個(gè) 與 第 一 個(gè) 零 件 模 型 有 裝 配 關(guān) 系 的 零 件 模 型 。 分 析 兩 個(gè) 零 件 之 間 的 裝 配約 束 關(guān) 系 ， 然 后 選 取 相 應(yīng) 的 約 束 選 項(xiàng) 進(jìn) 行 零 件 操 作 。調(diào) 入 其 他 與 已 裝 配 零 件 有 裝 配 關(guān) 系 的 零 件 模 型 并 進(jìn) 行 裝 配 。全 部 零 件 裝 配 完 畢 后 ， 將 裝 配 體 模 型 存 盤 。結(jié) 論在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是華晨寶馬齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。參考文獻(xiàn)[1]張福學(xué)編著.齒輪齒條轉(zhuǎn)向器技術(shù)及其應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2000。[2]何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著.齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1996。[3]宋學(xué)義著. 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器速查手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.3。[4]陳奎生著. 氣與氣壓傳動(dòng). 武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2008.5。[5]SMC（中國）有限公司. 華晨寶馬齒輪齒條轉(zhuǎn)向器實(shí)用氣動(dòng)技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.10[6]徐文燦著. 華晨寶馬齒輪齒條轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995。[7]曾孔庚.小型料齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的發(fā)展趨勢(shì). 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用論壇。[8]壽慶豐 機(jī)械設(shè)計(jì) 1999 年第 3 期，第 3 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Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space. 致 謝在 論 文 完 成 之 際 ， 我 首 先 向 我 的 導(dǎo) 師 致 以 衷 心 的 感 謝 和 崇 高 的 敬 意 ！ 在 這 期間 ， 導(dǎo) 師 在 學(xué) 業(yè) 上 嚴(yán) 格 要 求 ， 精 心 指 導(dǎo) ， 在 生 活 上 給 了 我 無 微 不 至 的 關(guān) 懷 ， 給 了我 人 生 的 啟 迪 ， 使 我 在 順 利 的 完 成 學(xué) 業(yè) 階 段 的 學(xué) 業(yè) 的 同 時(shí) ， 也 學(xué) 到 了 很 多 做 人 的道 理 ， 明 確 了 人 生 目 標(biāo) 。 導(dǎo) 師 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 治 學(xué) 態(tài) 度 ， 淵 博 的 學(xué) 識(shí) ， 實(shí) 事 求 是 的 作 風(fēng) ，平 易 近 人 、 寬 以 待 人 和 豁 達(dá) 的 胸 懷 ， 深 深 感 染 著 我 ， 使 我 深 受 啟 發(fā) ， 必 將 終 生 受益 。經(jīng) 過 近 半 年 努 力 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 ， 論 文 終 于 可 以 完 成 了 ， 我 的 心 里 無 比 的 激 動(dòng) 。雖 然 它 不 是 最 完 美 的 ， 也 不 是 最 好 的 ， 但 是 在 我 心 里 ， 它 是 我 最 珍 惜 的 ， 因 為 它是 我 用 心 、 用 汗 水 成 就 的 ， 也 是 我 在 大 學(xué) 四 年 來 對(duì) 所 學(xué) 知 識(shí) 的 應(yīng) 用 和 體 現(xiàn) 。四 年 的 學(xué) 習(xí) 和 生 活 ， 不 僅 豐 富 了 我 的 知 識(shí) ， 而 且 鍛 煉 了 我 的 能 力 ， 更 重 要 的是 從 周 圍 的 老 師 和 同 學(xué) 們 身 上 潛 移 默 化 的 學(xué) 到 了 許 多 。 在 此 ， 向 他 們 表 示 深 深 的謝 意 與 美 好 的 祝 愿 。