课程设计--汽车转向机构说明书
汽车设计转向系设计说明书【创意版】.docx

课程汽车设计题目电动助力转向系设计说明书姓名学号班级指导教师日期 2016年6月15日目录一. 轿车转向系设计方案的选择................................. - 2 -1.轿车参数的确定 (2)2.对转向系的要求 (2)3.转向系结构设计 (2)1)转向操纵机构 ......................................................................................- 2 -2)转向传动机构 ......................................................................................- 3 -3)机械转向器 ..........................................................................................- 3 -二. 转向系统的主要性能参数................................... - 4 -1.转向系的效率 (4)1)转向系的正效率...................................................................................- 4 -2)转向系的逆效率...................................................................................- 5 - 2.转向系传动比的确定. (5)1)转向系统传动比的组成........................................................................- 5 -2)转向系统的力传动比和角传动比的关系..............................................- 6 -3)传动系传动比的计算 ...........................................................................- 7 - 3.转向系传动副的啮合间隙 .. (7)1)转向器的啮合特征 ...............................................................................- 7 -2)转向盘的自由行程 ...............................................................................- 8 - 4.齿轮齿条式转向器的设计和计算 (8)1)转向轮侧偏角的计算 ...........................................................................- 8 -2)转向器参数的选取 ...............................................................................- 9 -3)选择齿轮齿条材料 ............................................................................. - 10 -4)轴承的选择 ........................................................................................ - 10 -5.转向盘的转动的总圈数 (10)三. 电动助力转向系统设计.................................... - 10 -1.转矩传感器 (10)2.减速机构 (11)3.电磁离合器 (11)4.电动机 (11)5.车速传感器 (11)6.电子控制单元 (12)四. 转向梯形机构的设计...................................... - 12 -1.转向梯形理论特性 (12)2.转向梯形的布置 (13)3.转向梯形机构尺寸的初步确定 (13)4.梯形校核 (14)一. 轿车转向系设计方案的选择1.轿车参数的确定本次轿车转向系设计的整车相关参数如下:表1 整车相关参数2.对转向系的要求1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转;2)操纵轻便,作用于转向盘上的转向力小于200N;3)转向系的角传动比在15~20之间,正效率在60%以上,逆效率在50%以上;4)转向灵敏;5)转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构;6)转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置3.转向系结构设计1)转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘,转向轴,转向管柱。
课程设计—汽车循环球式转向器设计

汽车设计课程设计说明书题目:汽车循环球式转向器设计(1)系别:机电工程系专业:车辆工程班级:本汽设091姓名:郑振奋学号:2020030643148指导教师:胡春平、谭滔日期:2021年7月汽车循环球式转向器设计摘要汽车是一种性能要求高,负荷转变大的运输工具。
转向系统作为汽车的关键部件之一,更需要了解和把握。
转向器作为转向系统的重要组成部件,对它的深切的研究显得意义重大。
循环球式转向器要紧由螺杆、钢球、螺母和转向器壳体等组成,具有较高的传动效率,操纵轻便,磨损较小,利用寿命长,今年来取得普遍的应用。
依照现有的国家标准并依照汽车设计的原那么设计一款循环球转向器,完成装配图和零件图的平面绘制,使其能够知足现代商用车的国家标准要求。
随着汽车工业的进展,汽车转向器也在不断的取得改良,尽管电子转向器已开始应用,但机械式转向器仍然普遍地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采纳。
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普遍应用于各级各类汽车上。
关键词:循环球;转向器;设计;分析;商用车目录第一章转向器整体概述 (1)1.1 转向器的功用 (1)1.2 转向器的分类 (1)1.3 转向器的概念 (1)1.4 循环球式转向器 (1)1.4.1 循环球式转向器的结构及特点 (1)1.4.2 循环球式转向器的工作原理 (1)1.4.3 循环球式转向器的组成 (2)第二章转向器总成方案分析 (3)2.1 转向器的设计要求 (3)2.2 转向器的总成方案设计 (3)第三章循环球式转向器要紧参数的选择 (6)3.1 钢球中心距D、螺杆外径D1、螺母内径D2 (6)3.2 钢球直径d及数量n (6)3.3 滚道截面 (8)3.4 接触角θ (8)3.5 螺距P和螺线导程角α0 (8)3.6 工作钢球圈数W (9)3.7 导管内径d1 (9)3.8 转向器的效率 (9)转向器的正效率η+ (9)3.8.2 转向器的逆效率η- (10)3.9 转向器各参数的计算 (11)3.10 轴的计算 (12)第四章齿条、齿扇传动副的设计 (13)4.1 齿条、齿扇传动副的原理 (13)4.2 变厚齿扇 (14)4.2.1 变厚齿扇的分析 (14)4.2.2 变厚齿扇齿形的计算 (14)第五章转向器载荷的计算 (17)5.1 转向器计算载荷的确信 (17)5.2 循环球式转向器零件强度计算 (18)5.2.1 钢球与滚道之间的接触应力 (18)5.2.2 齿扇齿的弯曲应力σ (19)w5.2.3 转向摇臂轴直径的确信 (19)第六章总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)汽车循环球式转向器设计第一章转向器整体概述转向器的功用转向器的作用将驾驶员加在转向盘上的力矩放大,并降低速度,然后传给转向传动机构。
汽车转向器毕业设计说明书

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AbstractGear 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目录摘要 (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)1绪论循环球式转向器的英文名称是Recirculating Ball Steering Gear。
汽车转向器说明书毕业设计

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AbstractGear cars an important component of the initiative is decided automobile safety of the key assembly, It seriously affected the quality of the vehicle 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 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 (α+ρ) (2--1)式中,α为蜗杆(或螺杆)的螺线导程角;ρ为摩擦角,ρ=arctanf(f为摩擦因数)。
jiaoche转向系课程设计

jiaoche转向系课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解轿车转向系统的基本组成、工作原理及其功能。
2. 学生能掌握转向系统主要部件的结构、作用及相互之间的关系。
3. 学生能了解转向系统在汽车安全行驶中的重要性。
技能目标:1. 学生能通过观察、分析,正确判断转向系统常见故障及其原因。
2. 学生能运用所学的理论知识,进行简单的转向系统维护和保养。
3. 学生能运用工具和设备,参与转向系统的拆装和检查工作。
情感态度价值观目标:1. 学生能认识到转向系统知识在实际生活中的应用,增强学习汽车专业知识的兴趣。
2. 学生能在团队协作中发挥个人优势,培养合作精神和责任感。
3. 学生能关注汽车行业的发展,提高对汽车安全、环保等方面的认识。
本课程针对高年级汽车专业学生,结合学科特点,注重理论知识与实际操作的紧密结合。
课程目标旨在帮助学生掌握转向系统相关知识,培养实际操作能力,同时提高学生的安全意识、团队协作能力和职业素养。
通过本课程的学习,使学生能够更好地适应未来汽车行业的发展需求。
二、教学内容1. 转向系统的基本概念与组成- 转向系统的定义与功能- 转向系统的基本组成(转向器、转向柱、转向机、转向助力装置等)2. 转向系统工作原理及类型- 转向系统的基本工作原理- 常见转向系统类型(齿轮齿条式、蜗轮蜗杆式、电动助力式等)3. 转向系统主要部件结构与作用- 转向器的结构与作用- 转向柱的结构与作用- 转向机的结构与作用- 转向助力装置的结构与作用4. 转向系统故障诊断与维修- 转向系统常见故障现象及原因- 故障诊断方法与步骤- 转向系统维修工艺及注意事项5. 转向系统维护与保养- 转向系统日常检查与维护- 转向系统定期保养内容和方法- 保养周期及注意事项6. 转向系统拆装与检查- 转向系统拆装工具和设备- 拆装步骤及注意事项- 检查转向系统各部件的方法和技巧本章节教学内容依据课程目标,结合教材章节进行组织,注重科学性和系统性。
汽车设计 转向系设计说明书

课程汽车设计题目电动助力转向系设计说明书姓名学号班级指导教师日期 2016年6月15日目录一、轿车转向系设计方案得选择............................ - 1 -1、轿车参数得确定 (1)2、对转向系得要求 (2)3、转向系结构设计 (2)1)转向操纵机构...................................... - 2 -2)转向传动机构...................................... - 3 -3)机械转向器........................................ - 3 -二、转向系统得主要性能参数.............................. - 4 -1、转向系得效率 (4)1)转向系得正效率.................................... - 4 -2)转向系得逆效率.................................... - 5 -2、转向系传动比得确定.. (5)1)转向系统传动比得组成.............................. - 5 -2)转向系统得力传动比与角传动比得关系 ................ - 5 -3)传动系传动比得计算................................ - 6 -3、转向系传动副得啮合间隙. (7)1)转向器得啮合特征.................................. - 7 -2)转向盘得自由行程.................................. - 8 -4、齿轮齿条式转向器得设计与计算. (8)1)转向轮侧偏角得计算................................ - 8 -2)转向器参数得选取.................................. - 9 -3)选择齿轮齿条材料................................. - 10 -4)轴承得选择....................................... - 10 -5、转向盘得转动得总圈数 (10)三、电动助力转向系统设计............................... - 10 -1、转矩传感器 (10)2、减速机构 (10)3、电磁离合器 (11)4、电动机 (11)5、车速传感器 (11)6、电子控制单元 (11)四、转向梯形机构得设计................................. - 12 -1、转向梯形理论特性 (12)2、转向梯形得布置 (13)3、转向梯形机构尺寸得初步确定 (13)4、梯形校核 (14)一. 轿车转向系设计方案得选择1.轿车参数得确定本次轿车转向系设计得整车相关参数如下:表1 整车相关参数2.对转向系得要求1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转;2)操纵轻便,作用于转向盘上得转向力小于200N;3)转向系得角传动比在15~20之间,正效率在60%以上,逆效率在50%以上;4)转向灵敏;5)转向器与转向传动机构中应有间隙调整机构;6)转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害得防伤装置3.转向系结构设计1)转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘,转向轴,转向管柱。
汽车转向机构设计(大学毕业设计)

汽车转向机构设计(大学毕业设计)本文旨在探讨汽车转向机构设计的背景、意义以及其在大学毕业设计中的目的和重要性。
汽车转向机构的设计是汽车工程中的重要环节,它直接影响着车辆的操控性能和安全性。
因此,对于汽车工程专业的学生而言,深入研究和理解转向机构的设计原理和方法具有重要意义。
在大学毕业设计中选择研究汽车转向机构设计的话题,一方面可以拓宽学生的专业知识和技能,提高其在汽车工程领域的综合素质;另一方面,通过实际设计方案的研究与实施,使学生对理论知识的应用能力得到进一步锻炼和提升。
本文将首先介绍汽车转向机构设计的背景和意义,强调其在汽车工程中的重要性。
然后,将探讨转向机构设计的基本原理和方法,包括传动机构、转向系统及其相关部件的选择和设计等方面的内容。
最后,通过对实际案例的分析和总结,总结出一套完整可行的汽车转向机构设计方案,并对未来可能的改进和发展方向进行展望。
通过本文的研究,将有助于提高汽车工程专业学生对汽车转向机构设计的理解和掌握,同时也为未来相关研究和实践工作提供了借鉴和参考。
研究目标明确研究汽车转向机构设计的目标和要解决的问题,例如提高驾驶安全性、提升转向机构的性能等。
研究内容和方法明确研究汽车转向机构设计的目标和要解决的问题,例如提高驾驶安全性、提升转向机构的性能等。
研究内容和方法本文旨在对汽车转向机构进行设计,并将其作为大学毕业设计的研究内容。
本研究将详细介绍转向机构的结构、原理以及涉及的相关知识点,以便深入了解转向机构的工作原理和相关概念。
本文旨在对汽车转向机构进行设计,并将其作为大学毕业设计的研究内容。
本研究将详细介绍转向机构的结构、原理以及涉及的相关知识点,以便深入了解转向机构的工作原理和相关概念。
在进行研究时,将采用以下方法和实验步骤来解决问题:文献调研:通过查阅相关文献和资料,了解转向机构的基本构造和工作原理,掌握相关研究领域的最新进展。
理论分析:对转向机构的结构和原理进行理论分析,分析各个部件的功能和相互关系,为后续设计提供理论基础。
汽车转向系统说明书

第1章绪论自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆,又称翻斗车。
由汽车地盘、液压举升机构、货箱和取力装置等部件组成。
自卸车在土木工程中,经常与挖掘机、带式输送机等工程机械联合作业,构成装、运、卸生产线,进行土方、砂石、散料的装卸运输工作。
汽车转向系统和前桥是汽车的重要组成部分,对汽车行驶的安全性、高速行驶时的稳定性、操纵可靠性和乘座舒适性起着重要的作用。
上个世纪末,汽车转向系统和前桥发展很快,新的结构和先进控制方法的采用,特别是引入了动力转向之后,使转向系统和前桥发生了深刻的变化。
动力转向系统的应用日益广泛,在重型汽车上几乎必须配备应用。
主要是为了减轻驾驶疲劳,提高操纵轻便性和稳定性,虽然带来成本高、结构复杂等问题,但由于优势明显,还是得到了汽车工业的认可,得到了很快的发展。
转向系统和前桥在汽车设计中占有重要的地位,这两部分设计的好坏,直接影响汽车的操纵性、稳定性及安全性。
本次设计过程中,参考同类车型,根据车辆本身设计的特点,按照设计原则,从实用性、经济性的角度考虑,设计出转向总成和前桥。
在合理选择各项参数、材料,优化设计出整体结构尺寸紧凑,使成本合算,与总体布置相匹配,具有广泛的通用性。
第2章 前桥设计2.1 前桥方案的确定转向前桥有断开式和非断开式两种。
断开式前桥与独立悬架相配合,结构比较复杂但性能比较好,多用于轿车等以载人为主的高级车辆。
非断开式又称整体式,它与非独立悬架配合。
它的结构简单,承载能力大,由于一般载货汽车前悬架为非独立悬架,与非独立悬架匹配的从动桥为非断开式转向 从动桥,因此本次设计采用非断开式转向从动桥。
各种车型的非断开式转向从动桥的结构型式基本相同。
作为主要零件的前梁是用中碳钢或中碳合金钢的,其两端各有一呈拳形的加粗部分为安装主销的前梁拳部;为提高其抗弯强度,其较长的中间部分采用工字形断面并相对两端向下偏移一定距离,以降低发动机从而降低传动系的安装位置以及传动轴万向节的夹角。
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汽车运动机构课程设计说明书温州大学机电工程学院2013年6月机械原理设计说明书题目:汽车转向机构学院:机电工程学院专业:汽车服务工程班级:11汽车服务本姓名:叶凌峰俞科王栋柄王璐吴海霞欧阳凯强学号:11113003233 11113003243 1111300319911113003209 11113003218 11113003174指导老师:李振哲目录一.设计题目 (1)1.1课程设计目的和任务 (1)1.2课程设计内容与基本要求 (2)1.3机构简介 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.4参考数据 (5)1.5设计要求 (5)二. 设计方案比较 (6)2.1设计方案一 (6)2.2设计方案二 (7)2.3设计方案三 (8)2.4最终设计方案 .................................................................. 错误!未定义书签。
三.虚拟样机实体建模与仿真 (9)四.虚拟样机仿真结果分析 (10)4.1运动学仿真 (11)4.1.1运动学仿真--转向盘位移仿真曲线 (11)4.1.2运动学仿真--轮胎位移仿真曲线 (11)4.1.3运动学仿真--转向盘速度仿真曲线 (12)4.1.4运动学仿真--轮胎速度仿真曲线 (12)4.1.5运动学仿真--转向盘加速度仿真曲线 (13)4.1.6运动学仿真--轮胎加速度仿真曲线 (13)4.2动力学分析 (14)4.2.1转向盘受力仿真曲线 (14)4.2.2轮胎受力仿真曲线 (14)五. 课程设计总结 (15)5.1机械原理课程设计总结 (15)5.2设计过程 (15)5.3设计展望 (16)5.4设计工作分工表 (16)5.5参考文献 (16)一.题目:汽车转向机构1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力,是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题,获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是:1、培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用机械原理课程的理论知识,并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算,让学生对机构设计有一个较完整的概念。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力,并在此基础上利用计算机基础理论知识,初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是:机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目,根据已知机械的工作要求,对机构进行选型与组合,设计出几种机构方案,并对其加以比较和确定,然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析,确定出最优的机构参数,绘制机构运动性能曲线。
1.2课程设计内容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节,它是在教师指导下由学生独立完成的。
每个学生都应明确课程设计的任务和要求,拟定设计计划,保证设计进度、设计质量,按时完成课程。
在设计过程中,提倡独立思考、深入钻研,主动地、创造性地进行设计工作。
要求设计态度严肃认真、一丝不苟,反对不求甚解,这样才能确保课程设计达到教学基本要求,并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。
1)机械原理课程设计步骤(1)机构运动方案设计。
即根据给定的原始数据和工艺要求,构思并选定机构方案;(2)设计上述各机构。
根据选定的方案采用各机构,如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等,即具体机构的尺度综合,求出机构的主要尺寸;(3)根据上面求得的尺寸,按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图;(4)据此对上述机构进行运动分析,并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。
即绘制机构的运动线图,或进一步进行运动和动力分析;(5)编写设计说明书。
2)设计说明书编写要求课程设计说明书是学生证明自己设计正确合理并供有关人员参考的文件,它是课程设计的重要组成部分。
收集整理课程设计报告工作关系到课程设计的成败,通过这项工作,能提高学生的技术概括能力和表达能力。
编写说明书也是科技工作者必须掌握的基本技能之一。
因此,学生在校期间就应加强这方面的训练。
课程设计说明书应在课程设计过程中逐步形成,课程设计结束时,再作必要的补充和整理。
而设计说明书的内容视设计任务而定,大致包括:(1)设计题目(包括设计条件和要求)。
(2)机构运动简图或设计方案的确定。
(3)全部原始数据。
(4)完成设计所用方法及其原理的简要说明。
(5)建立设计所需的数学模型并列出必要的计算公式、计算过程及说明,写出设计计算结果。
(6)绘出计算机程序框图,写出自编的程序。
或将基于ADAMS软件的机构建模与仿真方法过程描述出来。
(7)用表格列出计算结果并画出主要曲线图。
(8)对设计结果进行分析讨论,写出课程设计的收获和体会。
(9)列出主要参考文献资料。
3)设计说明书的格式要求:(1)说明书一般用A4纸打印,要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。
(2)对每一自成单元的内容,都应有大小标题,使其醒目突出,建议加上目录。
(3)通过课程设计说明书的编写,学生应该学会整理设计数据、绘制图表和简图,用工程术语表达设计成果的方法。
(4)对所用公式和数据,应标明来源——参考资料的编号和页次。
(5)说明书应加上封面,并与图纸一起装订成册。
1.3机构简介用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(Steering System)。
汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要,因此汽车转向系统的零件都称为保安件。
汽车转向系统按照转向能源的不同费为机械转向系和动力转向系。
不同的转向器有着不同的特点应用于不同的汽车上,其中小轿车上常用的是齿轮齿条式的转向器。
在本课程设计中,我们设计了一种机械转向系统。
一般的机械转向系统包括转向操纵机构、转向传动机构和转向器组成。
从控制系统上看,机械转向系统是开环控制,需要驾驶员的反馈来完成转向过程的闭环控制。
转向操纵机构汽车的转向操纵机构特别是机械转向系统的转向机构一般是由方向盘和其附属的转向传动轴实现的,转向操纵机构能将转向需求转化为机械扭矩输出到转向传动机构。
转向器转向器是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构,同时也是转向系中的减速传动装置。
目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。
我们本次设计采用了齿轮齿条式转向器。
转向传动机构转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节,使两侧转向轮偏转,且使二转向轮偏转角按一定关系变化,以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
1.4参考数据汽车在转向的过程中,如果方向盘保持在一个位置,那么汽车应当围绕同一个圆心做一个圆周运动,车上点(包含出轮轴但不包含车轮上运动的点)的运动轨迹应该是一组同心圆。
而当汽车的四个车轮分别与其所在的轨迹圆相切时汽车所受的阻力最小。
如图所示,在两轮转向系统中,两个后轮是共法线的,如果能调整两个前轮使其法线的交点正好在后轮的法线上,则汽车转弯时的阻力最小。
为了研究方便我们假定:前轮旋转中心距:1400mm前后轮轴距:2500mm1.5设计要求通过转向器结构的机械原理把扭矩放大并改变方向,把转动变为摆动。
转向时,内转向轮的偏转角β一定大于外转向轮的偏转角α,车轮为刚体假设条件下,内外两转向轮偏转角满足cotα=cotβ+B/L.B----两侧主销轴线与地面交点之间的距离L----汽车轴距汽车转向示意图二、设计方案比较 2.1方案设计一图1分析:大锥齿轮4带动不完全锥齿轮与连杆的固定件7中的连杆摆动,连杆带动右梯 形臂摆动,从而使右车轮发生转向。
右梯形臂带动转向横拉杆3移动,从而带动左梯形臂的摆动,进而使左车轮发生转向。
该方案优点:① 寿命长,工作平稳。
② 能保证恒定的传动比。
该方案缺点:① 需要驾驶员很大的力才能使车轮发生转向。
② 结构复杂,不紧凑。
③ 逆效率高,容易对驾驶员造成危险。
④ 传动动力小。
1 车轮2 梯形臂3 转向横拉杆4 大锥齿轮5 转向盘6 小锥齿轮 7不完全锥齿轮与连杆的固定件8机架2.2方案设计二图2序号名称序号名称1 车轮2 摇杆3 转向横拉杆4 齿轮齿条副5 转向轴6 方向盘分析:方向盘6转动带动转向轴5以及齿轮4,经过齿轮齿条副4转变为横向运动;通过转向横拉杆3带动摇杆2,致使车轮1产生倾角,使车辆形式方向转变。
优缺点:优点:1.结构简单、紧凑;2.体积小,质量轻;3.制造成本低。
缺点:1.会产生反冲,严重时会打手,对驾驶员造成伤害;2.没有辅助加力机构,转动时需要很大的驱动力,对驾驶员要求较高3.设计过于简单,不具有实际利用价值2.3 方案设计三序号名称序号名称1 轮胎2 机架3 右梯形臂4 转向横拉杆5 转向盘6 转向轴7 齿轮齿条转向器8 转向直拉杆9 转向节臂10 左梯形臂分析:首先方向盘转动,通过齿轮齿条转向器把转矩放大并带动转向直拉杆移动,转向直拉杆带动转向节臂。
然后转向节臂带动左梯形臂,左梯形臂带动左轮实现转动,同时转向节臂又带动转向横拉杆,通过右梯形臂实现右轮的转动。
该方案的优点:本方案采用齿轮齿条转向器,具有结构简单、成本低、质量轻、效率高、转向轻便,使用寿命长等优点。
机构中的转向梯形机构可以使汽车在转向过程中所有的车轮都是纯滚动或有极小的滑移,提高轮胎使用寿命,保证汽车操纵的轻便性和稳定性。
2.4 最终设计方案:方案三三. 虚拟样机实体建模与仿真UG的机样建模四.虚拟样机仿真结果分析我们对方向盘(j009),通过4个STEP函数{STEP(TIME,0,0,2,O)+STEP(TIME,2,0,4,-2.09)+STEP(TIME,6,0,8,4.19)+STEP(TIME, 10,0,12,-2.09) }相加,使方向盘实现以下运动:0-2s:静止;2-4s:逆时针转动120度;4-6s:静止;6-8s:顺时针转动240度;8-10s:静止;10-12s:逆时针转动120度;12-15s:静止;另外为方便研究,我们规定j009为方向盘,j004和j005分别为左右轮。
4.1运动学仿真4.1.1运动学仿真-转向盘位移仿真曲线4.1.2运动学仿真-轮胎位移仿真曲线j009为方向盘,j004和j005分别为左轮和右轮,从图中曲线对应的数据可见,在车轮逆时针转动过程中,左轮在0-8.3999度之间转动,右轮在0-7.938度之间转动,顺时针转动过程中两车轮的转动范围也不相同,满足cotα=cotβ+B/L,这与理论分析结果相同。