轻型汽车转向系设计毕业论文.doc

轻型汽车转向系设计毕业论文 目 录 第1章 绪 论 1 1.1 转向系概述 1 1.2 汽车转向系统的现状及发展趋势 1 第2章　汽车总体参数的确定 5 2.1 汽车形式的选择 5 2.2 汽车主要参数的选择 9 2.2.1 汽车主要尺寸的确定 9 2.2.2 汽车质量参数的确定 12 2.2.3 汽车性能参数的确定 16 2.3发动机的选择 21 2.4轮胎的选择 23 第3章 汽车转向系方案的选择 25 3.1 转向系主要性能参数 25 3.1.1 转向器的效率 25 3.1.2 传动比的变化特性 27 3.1.3 转向器传动副的传动间隙 30 3.1.4 转向盘的总转动圈数 30 3.2转向系的选择 30 3.2.1 机械转向系 30 3.2.2 动力转向系 32 3.3机械式转向器的选择 34 3.2.1 齿轮齿条式转向器 34 3.2.2 循环球式转向器 35 3.2.3 蜗杆滚轮式转向器 36 3.2.4 蜗杆指销式转向器 36 3.4 转向传动机构的选择 36 3.4.1 与非独立悬架配用的转向传动机构 37 3.4.2 与独立悬架配用的转向传动机构 38 3.5 转向梯形的选择 39 3.5.1 整体式转向梯形 39 3.5.2 断开式转向梯形 40 第4章 转向系的设计计算 42 4.1 转向器的结构型式选择及其设计计算 42 4.1.1 螺杆—钢球—螺母传动副的设计 42 4.1.2 齿条、齿扇传动副的设计 46 4.1.3 循环球式转向器零件强度计算 52 4.2 整体式转向梯形结构优化设计 55 4.3转向系结构元件 61 结 论 64 致 谢 65 参考文献 66 附录 67 第1章 绪 论 1.1 转向系概述 汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。, 汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成, 如何设计汽车的转向特性, 使汽车具有良好的操纵性能, 始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天, 针对更多不同水平的驾驶人群, 汽车的操纵设计显得尤为重要。汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3 个基本发展阶段。 1.纯机械式转向系统 机械式的转向系统, 由于采用纯粹的机械解决方案, 为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘, 这样一来, 占用驾驶室的空间很大, 整个机构显得比较笨拙, 驾驶员负担较重, 特别是重型汽车由于转向阻力较大,单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向, 这就大大限制了其使用范围。但因结构简单、工作可靠、造价低廉, 目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。 2 液压助力转向系统 1953 年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统, 此后该技术迅速发展, 使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。80 年代后期, 又出现了变减速比的液压动力转向系统。在接下来的数年内, 动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统, 比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统( Variable Displacement Power Steering Pump) 和电动液压助力转向( Electric Hydraulic PowerSteering, 简称EHPS) 系统。变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下, 泵的流量会相应地减少, 从而有利于减少不必要的功耗。电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵, 由于电机的转速可调, 可以即时关闭, 所以也能够起到降低功耗的功效。液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞, 布置更方便, 降低了转向操纵力, 也使转向系统更为灵敏。由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力, 目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足。 3 汽车电动助力转向系统(EPS) EPS 在日本最先获得实际应用, 1988 年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统, 并装在其生产的Cervo 车上, 随后又配备在Alto 上。此后, 电动助力转向技术得到迅速发展, 其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司, 美国的Delphi公司, 英国的Lucas 公司, 德国的ZF 公司, 都研制出了各自的EPS。EPS 的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展, 并且