汽车设计课程齿轮齿条式转向器设计(含全套图纸)资料.doc

汽车设计课程齿轮齿条式转向器设计(含全套图纸) 目录 一、设计方案选择………………………………………… 5 二、设计计算过程………………………………………… 5 1、转向轮侧偏角计算………………………………………… 5 2、转向器参数选取…………………………………………… 6 3、选择齿轮齿条材料………………………………………… 7 4、强度校核…………………………………………………… 7 5、齿轮齿条的基本参数……………………………………… 8 三、齿轮轴的结构设计 ……………………………………… 8 四、轴承的选择 ……………………………………………… 8 五、转向器的润滑方式和密封类型的选择 ………………… 8 六、参考资料 ………………………………………………… 9 七、设计总结 ………………………………………………… 10 汽车设计课程设计说明书 一、设计方案选择: 1、转向器类型的选择: 机械式转向器主要有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等,其中广泛应用的是齿轮齿条式和循环球式。 齿轮齿条式转向器 优点:结构简单、紧凑;壳体由铝合金或镁合金压铸而成,故质量比较小;传动效率高达90%;齿轮齿条之间因磨损出现间隙后,可利用装在齿条背部、靠近小齿轮的压紧力可以调节的弹簧自动消除齿间间隙,在提高系统刚度的同时也可防止工作时产生冲击和噪声;转向器占用体积小;没有转向摇臂和横拉杆,可以增大转向轮转角;制造成本低。 缺点:逆效率高,汽车在不平路面行使时会出现汽车方向控制难度增加还有可能出现打手现象。 循环球式转向器 优点:在螺杆和螺母之间有可以循环流动的钢球,将滑动摩擦转变为滚动摩擦,传动效率可达75%-85%;转向器传动比可以变化;工作平稳可靠;齿条齿扇间间隙调整工作容易进行;适合做整体式动力转向器。 缺点:逆效率高,结构复杂,制造困难,制造精度要求高。 通过对齿轮齿条式转向器和循环球式转向器的对比,选择采用齿轮齿条式转向器。 2、齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择: 考滤到原车采用的是循环球式转向器,故采用如图所示的布置形式。 同时考虑到原车是发动机前置后驱故采用如图所示的侧面输入两端输出的结构形式。 二、设计计算过程 1、转向轮侧偏角计算 通过作图计算可得转向齿条左右移动的最大距离为。 2、转向器参数选取 齿轮齿条转向器的齿轮多采用斜齿轮,齿轮模数在之间,主动小齿轮齿数在之间,压力角取,螺旋角在之间。故取小齿轮,,右旋,压力角,精度等级8级。 转向节原地转向阻力矩: 方向盘转动圈数: 角传动比: 方向盘上的手力: 力传动比: 取齿宽系数, 齿条宽度圆整取,则取齿轮齿宽 3、选择齿轮齿条材料 小齿轮:40Cr C-N共渗淬火、回火 43?53HRC 齿条: 45 调质处理 229?286HBS 4、强度校核 (1)、校核齿轮接触疲劳强度 选取参数,按ME级质量要求取值 ,;,, 故以计算 查得: , ,,; ,, ,则, 齿轮接触疲劳强度合格 (2)、校核齿轮弯曲疲劳强度 选取参数,按ME级质量要求取值; ;; ;; 故以计算 据齿数查表有:;; ;。则 齿轮弯曲疲劳强度合格 5、齿轮齿条的基本参数如下表所示: 名称 符号 公式 齿轮 齿条 齿数 6 31 分度圆直径 15.2314 ? 变位系数? 1 ? 齿顶高 5 2.5 齿根高 0.625 3.125 齿顶圆直径 25.2314 ? 齿根圆直径 13.9814 ? 齿轮中圆直径 20.2314 ? 螺旋角? 10° 齿宽 30 20 三、齿轮轴的结构设计 四、轴承的选择 轴承1 深沟球轴承6004 GB/T276-1994 轴承2 滚针轴承 NA4901 GB/T5801-1994 五、转向器的润滑方式和密封类型的选择 转向器的润滑方式:人工定期润滑 润滑脂:石墨钙基润滑脂(ZBE36002-88)中的ZG-S润滑脂。 密封类型的选择 密封件: 旋转轴唇形密封圈 FB 16 30 GB 13871?1992 六、参考资料 编号ISBN 978-7-111-07613-1 汽车设计/王望予主编 机械工业出版社2007年6月第4版,P220。 编号ISBN 978-7-111-07613-1 汽车设计/王