汽车转向系设计说明书.doc

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汽车设计课程设计说明书 题目:重型载货汽车转向器设计 姓名:席昌钱 学号:200924265 同组者:严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟 专业班级:09车辆工程2班 指导教师:王丰元、邹旭东 设计任务书 目录 转向系分析 ……………………………………………..4 机械式转向器方案分析…………………………………8 转向系主要性能参数…………………………………….9 转向器设计计算………………………………………….14 动力转向机构设计……………………………………….16 转向梯形优化设计……………………………………….22 结论……………………………………………………….24 参考文献…………………………………………………25 1转向系设计 1.1基本要求 1.汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。 2.操纵轻便,作用于转向盘上的转向力小于200N。 3.转向系的角传动比在23~32之间,正效率在60%以上,逆效率在50%以上。 4.转向灵敏。 5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。 6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 1.2基本参数 1.整车尺寸: 11976mm*2395mm*3750mm。 2.轴数/轴距 4/(1950+4550+1350)mm 3.整备质量 12000kg 4.轮胎气压 0.74MPa 2.转向系分析 2.1对转向系的要求[3] (1) 保证汽车有较高的机动性,在有限的场地面积内,具有迅速和小半径转弯的能力,同时操作轻便; (2) 汽车转向时,全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转,不应有侧滑; (3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小; (4) 转向后,转向盘应自动回正,并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态; (5) 发生车祸时,当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时,转向系统最好有保护机构防止伤及乘员. 2.2转向操纵机构 转向操纵机构包括转向盘,转向轴,转向管柱。有时为了布置方便,减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷,提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装,在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节,如图2-1。采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动,但柔性万向节如果过软,则会影响转向系的刚度。采用动力转向时,还应有转向动力系统。但对于中级以下的轿车和前轴负荷不超过3t的载货汽车,则多数仅在用机械转向系统而无动力转向装置。 图2-1转向操纵机构 Fig.2-1 the control mechanism of steering 1-转向万向节;2-转向传动轴;3-转向管柱;4-转向轴;5-转向盘 1-steering universal shaft; 2-steering propeller ; 3-steering column ; 4-steering axis; 5-steering wheel 2.3转向传动机构[4] 转向传动机构包括转向臂、转向纵拉杆、转向节臂、转向梯形臂以及转向横拉杆等。(见图2-2) 转向传动机构用于把转向器输出的力和运动传给左、右转向节并使左、右转向轮按一定关系进行偏转。 图2-2 转向传动机构 1-转向摇臂;2-转向纵拉杆;3-转向节臂;4-转向梯形臂;5-转向横拉杆 2.4转向器[5] 机械转向器是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动(或齿条沿转向车轴轴向的移动),并按一定的角转动比和力转动比进行传递的机构。 机械转向器与动力系统相结合,构成动力转向系统。高级轿车和重型载货汽车为了使转向轻便,多采用这种动力转向系统。采用液力式动力转向时,由于液体的阻尼作用,吸收了路面上的冲击载荷,故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。 为了避免汽车在撞车时司机受到的转向盘的伤害,除了在转向盘中间可安装安全气囊外,还可在转向系中设置防伤装置。为了缓和来自路面的冲击、衰减转向轮的摆振和转向机构的震动,有的还装有转向减振器。 多数两轴及三轴汽车仅用前轮转向;为了提高操纵稳定性和机动性,某些现代轿车采用全四轮转向;多轴汽车根据对机动性的要求,有时要增加转向轮的数目,本设计按设计要求采用单轴前轴转向 。 2.5转角及最小转弯半径 汽车的机动性,常用最小转弯半径来衡量,但汽车的高机动性则应由两个条件保证。即首先应使左、右转向轮处于最大转角时前外轮的转弯值在汽车轴距的2~2.5倍范围内;其次,应这样选择转向系的角传动比,即由转向盘处于中间的位置向左或右旋转至极限位置的总旋转全书,对轿车应不超过1.8圈,对货车不应超过3.0圈。 两轴汽车在转向时,若不考虑轮胎的侧向偏离,则为了满足上述对转向系

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