17号+ 魏大熠+汽车齿轮齿条式转向器开题报告.doc

广东技术师范学院天河学院 本科毕业设计开题报告 题 目： 汽车齿轮齿条式转向器的设计 系 别： 机电工程系 专 业： 车辆工程（汽车设计与制造） 姓 名： 魏大熠 学 号： 2010030643117 指导教师： 谭滔 年 月 日 本科毕业设计开题报告 系别 机电工程系 专业 车辆工程（汽车设计与制造） 班级 本汽设101 姓名 魏大熠 学号 2010030643117 联系方式 题目 汽车齿轮齿条式转向器的设计 一、选题背景 现代社会随着汽车工业的发展，汽车转向器也在不断的得到改进，虽然电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍然广泛地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采用。据了解，在世界范围内，汽车循环球式转向器占45%左右，齿条齿轮式转向器占40%左右，蜗杆滚轮式转向器占10%左右，其它型式的转向器占5%。齿轮齿条式转向器是由与转向轴做成一体的转向齿轮和横向拉杆做成一体的齿条组成， 齿轮齿条式转向器最主要的优点是：结构简单、紧凑；壳体采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器的质量比较小；传动效率高达90%；能自动消除齿间间隙；转向器占用的体积小；制造成本低。 在《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》中，汽车关键零件开发和制造被列为重点扶持的项目，国家技委和科技部也将汽车关键部件划入当前国家优先发展的高技术产业化重点领域，所以，具有先进水平的汽车转向器的研发、生产将会得到有力的政策支持。随着全球汽车工业的迅速发展，汽车的需求量大幅攀升，汽车制造已向发展中国家转移。随着国际上汽车行业开始实行零部件“全球化采购”策略及国际跨国汽车企业推行本土化策略，国内汽车市场将出现巨大的零部件配件缺口。2010年，中国汽车零部件国内产值突破1万亿元，市场前景广阔。按照汽车零部件工业“十五”发展目标，2005年中国汽车保有量2198—2315万辆，其中轿车843—860万辆。因此作为关键零部件的汽车转向器在中国销售市场上全景广阔。 二、课题设计 2.1课题的内容 2.2.1齿轮齿条式转向器布置形式的选择 据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，在汽车上有四种布置形式：转向器位于前轴后方，后置梯形；转向器位于前轴后方，前置梯形；转向器位于前轴前方，后置梯形；转向器位于前轴前方，前置梯形。 2.2.2轮齿条式转向器布置形式的选择 齿轮齿条啮合传动时，根据小齿轮螺旋角与齿条齿倾角的大小和方向不同，可以构成不同的传动方案。在设计时，只要合理的选取这几个参数就可以获得需要的传动比。但是小齿轮的模数不能太小，否则会使齿条齿廓在啮合时啮合点离齿顶太近，齿根的弯曲应力增大，易产生崩齿。同时小齿轮的变位系数不能太大，否则会造成齿条齿顶平面与小齿轮齿根圆柱面的间隙过小，对润滑不利，而且容易造成转向器卡死的现象。 2.2.3转向器效率的分析 转向器的效率分为正效率η+与逆效率η-。齿条输出功率与转向器小齿轮轴输入功率之比称为转向器的正效率；小齿轮轴的输出功率与齿条的输入功率之比称为转向器的逆效率。转向器的正逆效率主要受转向器内摩擦功率的影响，P入=P出+P摩擦，所以当摩擦功率不变时，随着负载的增大，转向器的效率也增大。但是如果负载的方向与齿条轴线方向重合时，有可能使转向器的内摩擦功率增大，是转向器的效率下降。下面的计算认为转向器中摩擦副的摩擦因数为常数，而且作用的齿条上的力是沿齿条轴线方向的。 2.2.4转向器的强度校核? 转向器有EPS与非EPS两种状态，两种状态都有相应的转向器与之匹配。要求两种状态下转向梯形结构不变，转向器使用相同的壳体，齿条行程相同（均为142mm），小齿轮花键规格相同，齿条直径以及齿条螺纹部分相同，唯一不同的是齿轮与齿条的参数。 2.2课题的目的 虽然现在的转向器已经向着动力式转向器发展，但我们也知道，现在的很多动力式转向器也是在机械式转向器的基础上加上了助力装置，从而减少了驾驶员操纵转向盘的作用力，所以对于我们，要清楚的认识到到转向器的工作原理和其结构特点，从其最基本的机械式转向器进行研究、设计是很重要的。当我们清楚的认识了其进行改进，从而达到做出满意的转向器产品。 2.3课题的意义 齿轮齿条式转向器的众多优点使其在汽车中得到广泛应用，如何使齿轮齿条式转向器低成本、大批量专业化生产对汽车发展有重要意义，但齿轮齿条式转向器对驾驶员的反作用力比较大，这加剧了驾驶员的疲劳度，如何使反作用力降到最低是本次设计的重点。 2.4 文献综述 转向器总成是汽车行驶系统中的