传动比的变化特性.PPT

第七章 转向系统设计 第一节 概述 第二节 机械式转向器方案分析 第三节 转向系统主要性能参数 第四节 机械式转向器设计与计算 第六节 转向梯形 1、螺杆、钢球、螺母传动副 螺杆外径D1：20~38mm 螺母内径D2：D2-D1=(5%~10%)D 钢球直径d： d大，承载能力提高，但整体尺寸增大； 应符合国家标准，一般为5~9mm。 钢球数量n： 增大n，每个钢球的载荷减少，但流动性变坏，效率低； 每个独立环路中的钢球数 1、螺杆、钢球、螺母传动副 滚道截面半径R2 钢球的螺旋滚道截面不是圆形，而是由四段圆弧组成； 钢球与螺杆、螺母各有两点接触，在轴向力作用下不会窜动，可减少转向盘自由行程，防止转向轮偏摆； 滚道底部间隙可容纳杂质、储存润滑油。 圆弧半径应大于钢球半径，R2=(0.51~0.53)d。 接触角θ 钢球与螺杆滚道接触点的正压力 方向与螺杆滚道法面轴线间的夹角。 一般为45o，保证轴向力和径向力 分配均匀。 1、螺杆、钢球、螺母传动副 螺距P 转向盘转动φ角时，螺母移动距离 s =φP /(2π)； 齿扇节圆转过的弧长 s =βp r； 得到转向器的角传动比 一般P=8~11mm，螺杆相邻滚道之间的距离b=P-d2.5mm。 每个环路的工作钢球圈数W W增大，工作钢球数增多，接触应力降低，承载能力提高； 但钢球数量过多，将受力不均，同时螺杆增长，刚度降低。 一般转向器有两个环路，每个环路的工作钢球圈数有1.5和2.5两种。 2、齿条、齿扇传动副设计 变厚齿扇 齿扇的齿顶和齿根轮廓面是圆锥的一部分； 一个齿在分度圆上的齿厚沿轴线方向是变化的； 它是用滚刀相对齿扇作斜向进给运动加工得到 的，仍然是圆柱齿轮； 齿扇在齿宽方向各横截面的齿形应为模数相同 变位系数不同的齿。 齿扇的大端为正变位齿，小端为负变位齿。 齿扇节线与轴线有夹角，沿轴线方向移动 齿扇可以减少齿条齿扇间的啮合间隙。 * 汽 车 设 计 教 案 马天飞 第一节 概述 一． 功用和分类 1．功用 保持或者改变汽车行驶方向； 转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。 2．分类 机械转向系统 依靠驾驶员的手力转动转向盘 包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构 动力转向系统 利用动力系统减轻驾驶员的手力 第一节 概述 二． 设计要求 1．转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，不应有侧滑； 需正确设计转向梯形机构 2．转向后，转向轮应能自动回正； 前轮定位参数能产生回正力矩，且系统逆效率较大。 3．转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动； 转向减振器 4．转向传动机构和悬架导向机构应协调工作，使车轮摆动最小； 二． 设计要求 5．保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。 转向轮转角尽可能大，最小转弯半径应达到轴距的2~2.5倍。 6．操纵轻便； 乘用车向一侧转动圈数不得超过2.0圈，货车不超过3.0圈； 当汽车以10km/h车速进入半径为12m的弯道时， M1类汽车最大手力为150 N。 7．逆效率低，反冲小； 8．应设置传动间隙调整机构； 9．应设置防伤装置； 10．保证转向盘与转向轮转动方向一致。 第二节 机械式转向器方案分析 一、机械式转向器方案分析 1．齿轮齿条式转向器 结构及工作原理 1．齿轮齿条式转向器 优缺点及应用 结构简单、紧凑，占用空间小，转向轮转角可以增大； 铝合金壳体，质量比较小； 传动效率高达90%； 磨损间隙可以自动消除，系统刚度高，冲击、噪声小； 制造成本低。 逆效率高（60%~70%），在不平路面上行驶时，反冲现象较严重。 广泛应用于乘用车和部分前轮采用独立悬架的客、货车上。 1．齿轮齿条式转向器 结构形式 中间输入，两端输出 侧面输入，中间输出 侧面输入，两端输出 侧面输入，一端输出 1．齿轮齿条式转向器 齿轮与齿条 普遍采用斜齿圆柱齿轮与齿条啮合。 重合度增加，运转平稳，冲击与噪声下降； 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。 工作时有轴向力作用，使轴承寿命降低； 斜齿轮的滑磨比较大。 1．齿轮齿条式转向器 齿条断面形状 1．齿轮齿条式转向器 转向器和转向梯形相对于前桥的布置形式 转向器后置，梯形后置； 转向器前置，梯形后置； 转向器后置，梯形前置； 转向器前置，梯形前置。 2．循环球式转向器 组成 螺杆、螺母、钢球传动副 齿条、齿扇传动副 2．循环球式转向器 优缺点及应用 传动效率高，可达到75%~85%； 硬度和耐磨损性能好，使用寿命长； 转向器传动比可以变化； 工作平稳可靠； 齿条和齿扇之间的间隙调整工作容易进行； 适合用来做整体式动力转向器。 逆效率高，反