汽车转向器毕业设计(Proe三维造型)

摘  要
汽车转向器是汽车的重要组成部分，也是决定汽车主动安全性的关键总成，它的质量严重影响汽车的操纵稳定性。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。而在机械式转向器中，循环球齿条-齿扇式转向器由于其自身的特点被广泛应用于各级各类汽车上。本文选择GX1608A型循环球齿条-齿扇式转向器作为研究课题，其主要内容有：汽车转向器的组成分类；转向器总成方案分析及其数据确定和转向器的设计过程。
这种转向器的优点是，操纵轻便，磨损小，寿命长。缺点是结构复杂，成本高，转向灵敏度不如齿轮齿条式。因此逐渐被齿轮齿条式取代。但随着动力转向的应用，循环球式转向器近年来又得到广泛使用。
关键词；转向器 操纵稳定性 循环球齿条-齿扇式转向器

Abstract
Gear cars an important component of the initiative is decided automobile safety of the key assembly, It seriously affected the quality of the vehicle handling and stability. Along with the development of the auto industry, automobile steering gear is continuously improved, although the electronic steering gear has begun to use But mechanical steering gear is still widely been world motor vehicles and parts manufacturers adopted. And the mechanical steering gear, Rack cycle ball-type steering gear tooth fans as its own characteristics has been widely used in various types vehicles. The graduation design options GX1608A cycle gear ball-type steering gear rack as a research topic, Its main contents are : automotive steering gear components classification; assembly was to program analysis and data to identify and steering gear design process.
The advantage of such steering gear, and manipulating light, wear and tear, long life. The disadvantage is that the structure is complicated and costly, than steering rack and pinion sensitivity. Therefore gradually being replaced by rack and pinion. However, with the power steering applications, the ball-type steering gear cycle and are widely used in recent years.
Keywords； Diverter   Ball handling and stability   Cycle rack-type steering gear diverter

3.1转向器设计要求
（1）    汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时针方向旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。
（2）    汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的情况下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。
（3）    汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生振动，转向盘没有摆动。
（4）    转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
（5）    保证汽车有较高的机动性，具有快速和小转弯能力。
（6）    操纵轻便。
（7）    转向轮碰到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。
（8）    转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
（9）    在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身的变形而后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
（10）    进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致。
正确设计转向梯形机构，可以使第一项得到保证。转向系中设有转向减震器时，能够防止转向轮产生振动，同时又能使传动转向盘上的反冲力明显下降。为了使汽车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角，并要达到按前外轮车轮轨迹计算，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2-2.5倍。通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。没有动力转向的轿车，在行驶中转向，此力应为50-100N；有动力转向时，此力在20-50N。当货车从直线行驶状态，以10Km/h的速度在柏油路或水泥的水平路段上转入沿半径12m的圆周行驶，且路面干燥，若转向系内没有装动力转向器，上述切向力不得超过250N;有动力转向器时，不得超过120N。轿车转向盘从中间位置转到每一端的圈数不得超过2.0圈，货车则要求不超过3.0圈。[3]
3.2转向器总成方案设计
循环球式转向器又称为综合式转向器（因为它由两级传动副组成），是目前国内、外汽车上较为流行的一种结构形式。循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装有钢球构成的传动副，第二级是由螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的齿条-齿扇传动副。
转向时，转动转向盘，与转向轴连为一体的螺杆带动方形螺母作轴向移动（因螺杆在轴向方向固定在转向器壳上），螺母的下端制成齿条，因而能带动与转向摇臂轴做成一体的齿扇的转动。
转向螺杆的轴径支撑在两个角接触球轴承上，轴承紧度可用调整垫片调整。转向螺母外侧的下平面加工成齿条，与齿扇轴（即摇臂轴）上的齿扇啮合。可见，转向螺母即是第一级传动副的从动件，也是第二级传动副（齿条-齿扇传动副）的主动件（齿条）。通过转向盘和转向轴转动转向螺杆时，转向螺母不能转动，只能轴向移动，并驱使齿扇轴转动。

目  录    20000字
摘  要    I
Abstract    II
1绪论    1
2汽车转向系的组成及分类    3
2.1汽车转向系的类型和组成    3
2.1.1 机械式转向系    6
2.1.2 动力转向器    7
2.2 转向系主要性能参数    8
2.2.1转向器的效率    8
2.2.2传动比的变化特性    10
2.2.3转向盘自由行程    13
2.3 转向操纵机构及转向传动机构    13
2.3.1转向操纵机构    13
2.3.2转向传动机构    14
3转向器总成方案分析    15
3.1转向器设计要求    15
3.2转向器总成方案设计    16
4循环球式转向器主要尺寸参数的选择    19
5 转向器输出力矩的确定    23
6 轴的设计计算及校核    24
6.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算    24
6.1.1材料的选择    24
6.1.2结构设计    24
6.1.3轴的设计计算    24
6.2 螺杆轴设计计算及主要零件的校核    28
6.2.1材料选择    28
6.2.2结构设计    28
6.2.3轴的设计计算    29
6.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核    31
参考文献    33
致 谢    34
附录    36