汽车设计课程设计.doc

江 苏 大 学 汽车设计课程设计说明书 设计题目：轿车转向系设计 姓名： 班级： 学号： 指导教师： 日期： 20xx年xx月xx日 汽车设计课程设计任务书 题目：轿车转向系设计 内容： 1.零件图 1张 2.课程设计说明书 1份 原始资料： 1.整车性能参数 驱动形式 42前轮 轴距 2471mm 轮距前/后 1429/1422mm 整备质量 1060kg 空载时前轴分配负荷 60% 最高车速 180km/h 最大爬坡度 35% 制动距离（初速30km/h） 5.6m 最小转向直径 11m 最大功率/转速 74/5800kW/rpm 最大转矩/转速 150/4000kW/rpm 2.对转向系的基本要求 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上； 转向灵敏； 转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 目 录 序言 4 第一节 转向系方案的选择 一、转向盘 二、转向 三、转向 四、转向 第二节 齿轮齿条转向器的基本设计 一、齿轮齿条转向器的结构选择 二、齿轮齿条转向器的布置形式 三、设计目标参数及对应偏角计算 四、转向器参数选取与计算 五、齿轮轴结构设计 12 六、转向器材料 13 第三节 齿轮齿条转向器数据校核 一、齿条强度校核 二、小齿轮强度校核 三、齿轮轴的强度校核 第四节 转向梯形机构的设计 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 三、转向传动机构结构元件 24 第五节 参考文献 25 序 言 汽车设计课程设计是在学完了《汽车设计》、《汽车理论》以及大部分专业课的基础上进行的一个实践性教学环节。在这次设计中，我们以小组的方式，每组选择不同的设计题目，根据已知数据，查阅相关资料，并结合所学知识，设计出合理的结构或总成。这次设计使我们能够综合的运用所学知识，并将其与实践相结合，设计出一套轿车的满足基本要求的转向系，使我们掌握了汽车结构设计的方法和特点，为以后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验尚浅，设计中还有许多不足之处，希望各位老师能够多加指教。 第一节 转向系方案的选择 一、 二、 三、大型车辆则以循环球式转向器为主要结构。 四、 a) b) c) d) 第二节 齿轮齿条转向器的基本设计 一、 采用侧面输入，中间输出方案时，与齿条相连的左、右拉杆延伸到接近汽车纵向对称平面附近。由于拉杆长度增加，车轮上、下跳动时拉杆摆角减小，有利于减少车轮上、下跳动时转向系与悬架系的运动干涉。拉杆与齿条用螺栓固定连接，因此，两拉杆会与齿条同时向左或右移动，为此在转向器壳体上开有轴向的长槽，从而降低了它的强度。采用两端输出方案时，由于转向拉杆长度受到限制，容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。但其结构简单，节省材料的同时对转向精度较中间输出形式高。现代轿车一般使用两端输出形式。侧面输入，一端输出的齿轮齿条式转向器，常用在平头货车上。故本设计采用的是侧面输入，两端输出式齿轮齿条转向器方案。 齿轮形式选择 采用齿轮齿条式转向器采用直齿圆柱齿轮与直齿齿条啮合，则运转平稳降低，冲击大，工作噪声增加。此外，齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角只能是直角，为此因与总体布置不适应而遭淘汰。故本设计采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合的齿轮齿条式转向器，重合度增加，运转平稳，冲击与工作噪声均下降，而且齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角易于满足总体设计的要求。因为斜齿工作时有轴向力作用，所以转向器应该采用角接触球轴承。 （3）齿条形式选择 齿条断面形状有圆形、V形和Y形三种。圆形断面齿条的制作工艺比较简单。V形和Y形断面齿条与圆形断面比较，消耗的材料少，约节省20%，故质量小；位于齿下面的两斜面与齿条托座接触，可用来防止齿条绕轴线转动；Y形断面齿条的齿宽可以做得宽些，因而强度得到增加。在齿条与托座之间通常装有用减磨材料（如聚四氟乙烯）做的垫片，以减少滑动摩擦。当车轮跳动、转向或转向器工作时，如在齿条上作用有能使齿条旋转的力矩时，应选用V形和Y形断面齿条，用来