最新汽车转向机构设计(大学毕业设计)
(完整版)汽车转向系统最新毕业论文设计
优秀论文审核通过未经允许切勿外传开题报告一、背景、现状及发展趋势转向系统：用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统(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。
汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。
完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。
借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。
随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。
企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加，培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。
据统计，目前，我国技术工人中，高级技工占 3.5℅，中级工占35℅，初级工占60℅。
而发达国家技术工人中，高级技工占35℅，中级工占50℅，初级工占15℅。
这表明，我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。
因此熟悉汽车转向系统，熟练掌握现代化汽车转向系统的设计、操作和维护的应用型高级技术人才成为社会较紧缺、企业最需要的人才。
随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。
现代汽车转向装置的设计趋势主要向适应汽车高速行驶的需要、充分考虑安全性、轻便性、低成本、低油耗、大批量专业化生产发展。
通过本次毕业论文对转向系统进行进一步的了解，并且结合通过实习了解的知识对转向系统的可能出现的问题进行分析和解决方法，从而提高自身对转向系统的深入认识二、设计目的通过本次毕业设计使自己对汽车转向系统在故障诊断和维修方面有更为充分、细致的理解，进一步掌握转向系统的原理、应用和CADCAM软件应用。
三、设计工作1、概述2、转向系统现阶段的主要类型3、汽车转向系统可能出现的问题和分析4、汽车转向系统的新发展---整体式、半分置式及联阀式动力转向结构四、时间安排项目时间截点备注论文题目确定2011年2月25日开题报告2011年3月4日论文初稿2011年4月15日论文定稿2011年5月7日论文答辩2011年5月15日二次答辩2011年5月22日目录浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修 (2)摘要 (2)绪论 (3)1 概述 (4)1.1 什么是汽车转向系统 (4)1.2 汽车转向系统概述 (4)1.3 转向系统简介及工作原理 (4)2 汽车转向系统的故障诊断 (10)2.1 机械转向系故障诊断 (10)2.2 动力转向系故障诊断 (12)2.3 转向系仪器检测 (14)3对汽车转向系统的故障进行维修 (16)3.1机械转向系的维修 (16)3.2动力转向系的维修 (19)4结论……………………………………………………………………………………………22谢辞 (23)参考文献 (24)英文资料 (25)中文翻译 (30)浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修摘要：本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。
汽车转向器设计及应用毕业论文
汽车转向器设计及应用毕业论文目录插图清单 (3)表格清单 (3)摘要 (4)Abstract (5)第一章绪论 (6)1.1 汽车转向器的功能及重要性 (6)1.2 汽车转向器的主要性能参数 (6)1.2.1转向器的效率 (6)2.2.2传动比的变化特性 (7)2.2.3转向盘自由行程 (9)1.4 汽车转向器的工作原理 (10)1.4.1 动力转向系统的工作原理 (10)1.4.2 转阀式液压助力转向器工作原理 (11)第二章总体方案设计 (12)2.1 转向器设计的分类 (12)2.1.1齿轮齿条式转向器 (12)2.1.2 蜗杆曲柄销式转向器 (12)2.1.3 循环球式转向器 (12)2.2 转向器方案分析 (13)2.3 防伤安全机构方案分析 (15)第三章循环球式转向器的设计与计算 (17)3.1 螺杆、钢球和螺母传动副 (18)3.1.1 钢球中心距D、螺杆外径D1和螺母径D2 (19)3.1.2 钢球直径d及数量n (19)3.1.3 滚道截面 (20)3.1.4 接触角 (20)3.1.5 螺距P和螺旋线导程角 (21)3.1.6 工作钢球圈数W (21)3.1.7 导管径d1 (21)3.2 齿条、齿扇传动副的设计 (21)3.3 循环球式转向器零件强度计算 (23)3.3.1钢球与滚道之间的接触应力σ (23) (24)3.3.2 齿的弯曲应力w3.3.3 转向摇臂轴直径的确定 (24)第四章动力转向机构的设计 (25)4.1 对动力转向机构的要求 (25)4.2 液压式动力转向机构布置方案分析 (25)4.2.1 动力转向机构布置方案分析 (25)4.3 液压式动力转向机构的计算 (27)4.3.1 动力缸尺寸的计算 (27)4.3.2 分配滑阀参数的选择 (27)4.3.3 分配阀的回位弹簧 (27)4.3.4 动力转向器的评价指标 (29)第五章转向梯形 (31)5.1 转向梯形结构方案分析 (31)5.1.1 整体式转向梯形 (31)5.1.2 断开式转向梯形 (32)5.2整体式转向梯形机构优化设计 (33)致谢 (37)参考文献 (38)插图清单图1-1 转向器角传动比变化特性曲线 (9)图1-2 液压动力转向系统示意图 (11)图2-1 循环球式齿条-齿扇转向器 (13)图2-2 防伤转向传动轴简图 (15)图2-3 防伤转向轴简图 (15)图3-1 螺杆钢球螺母传动副 (19)图3-2 四段圆弧滚道截面 (20)图3-3 为获得变化的齿侧间隙齿扇的加工原理和计算简图 (22)图3-4 用于选择偏心n的线图 (22)图3-5 螺杆受力简图 (24)图4-1 动力转向机构布置方案图 (26)图4-2 动力缸的布置 (27)图4-3 确定动力缸长度尺寸简图 (28)图4-4 预开隙1e (28)图4-5 静特性曲线分段图 (30)图5-1 整体式转向梯形 (31)图5-2 断开式转向梯形 (32)图5-3 断开点的确定 (33)图5-4 理想的、外车轮转角关系简图 (34)图5-5 转向梯形机构优化设计的可行域 (36)表格清单表3-1 循环球转向器的主要参数 (17)表3-2 循环球式转向器的部分参数 (18)表3-3 系数k与A／B的关系 (23)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。
四轮独立驱动独立转向电动汽车悬架和转向机构设计本科生毕业论文
3.更具我们的结构特点，选用了双横臂弹簧减震悬架机构。简易的选择了控制臂的空间位置形式，并根据经验设计了控制臂的尺寸，校验了连接点的强度。计算并选择了合适的液压阻尼器和螺旋弹簧。
关键字：四轮独立四轮转向轮毂电机驱动轮边线控转向双横臂悬架螺栓弹簧液压减震
1.1
电动汽车四轮独立驱动系统是利用四个独立控制的电动机分别驱动汽车的四个车轮，车轮之间没有机械传动环节。典型四轮驱动布置型式，其电动机与车轮之间可以是轴式联接也可以将电动机嵌入车轮成为轮式电机，车轮一般带有轮边减速器。这种驱动系统与传统汽车驱动系统相比有以下特点：
1)传动系统得到减化，整车质量大大减轻。由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体。这样省掉了离合器、变速器及传动轴等传动环节，传动效率得到提高，也更便于实现机电一体化。另外，由于动力传动的中间环节减少，传动系的振动及噪声得到改善。甚至在采用纯电力驱动时，可实现无声行驶。但是，在实际实际交通环境中无声行驶，带来的很多问题，在汽车系统没有实现完全的智能化前，带来的往往祸大于福。
1.2
在一般汽车，以操纵方向盘使前轮的轮胎转向发挥转弯机能，但四轮转向是后轮的轮胎也可转向之系统。四轮转向的目的：在低速行驶时作逆相转向（前轮与旋转方向为逆向）使旋转时小转弯性能良好，中高速时为同相转向（前轮与旋转方向为同方向），以提高在高速时之车道变换或旋转时操纵稳定性。
1)四轮转向降低低速转向半径。
如图1-1a所示，汽车在低速旋转时，车辆行进方向与轮胎方向大概可视为一致，在各轮大部份不会产生旋转向心力(cornering force )。四轮行进方向的垂直线会交于一点，车辆就以该点为中心(旋转中心)旋转。参考下图低速旋转时之行车轨迹，单轴转向车(通常前轮转向)时，因为后轮不转向，旋转中心差不多在后轴的延长线上。
大学生方程式汽车转向系统的设计
大学生方程式汽车转向系统的设计摘要本篇论文开篇先简要地介绍了转向系统的作用以及中国大学生方程式汽车大赛，然后较为详细地介绍现阶段国内外高校对大学生方程式汽车的研究情况，最后引出这篇论文的研究内容，即大学生方程式汽车转向系统的设计。
在第二章中，则较为详细地介绍了转向系统的结构，并着重介绍了与转向系统相关的理论知识，为后文做铺垫。
第三章为本论文的核心部分。
在立足于第二章的知识理论和参考其他各类相关资料的基础上，对整个转向系统进行设计计算。
第四章为建模部分，根据第三章设计计算出来的参数，把整个系统用三维软件ＣＡＴＩＡ画出。
文中将展示转向系统各零部件的三维图以及整个系统的装配图。
第五章为总结与展望部分，本章会客观的陈述本论文采用的方法，完成的内容，达成的效果等，并提出期望。
关键词：大学生方程式汽车、转向系统、CATIADesign of the Steering System of Formula Student AutomobileAbstractThis paper begins with a more detailed introduction of the current domestic and foreign universities on the undergraduate formula car research, and finally leads to the research content of this paper, namely undergraduate formula car steering system design. In the second chapter, the structure of steering system is introduced in detail, and the theoretical knowledge related to steering system is introduced emphatically.The third chapter is the core part of this thesis. The fourth chapter is the modeling part. According to the parameters calculated in the third chapter, the whole system is drawn with 3d software CATIA. The fifth chapter is the summary and prospect part. This chapter will objectively state the methods adopted in this paper, the completed content, the achieved effect and so on, and put forward the expectation.Keywords: Formula student car、steering system、CATIA目录1 前言 (1)1.1 背景 (1)1.2 国内外现状 (1)1.3 主要设计内容 (1)1.4本章小结 (2)2 转向系统结构及其理论 (3)2.1转向系统分类 (3)2.2转向系统结构 (3)2.2.1操纵机构 (3)（1）万向节 (4)2.2.2传动机构 (4)2.2.3转向器的分类及其优缺点 (5)（1）蜗杆曲柄式转向器 (5)（2）齿轮齿条式转向器 (5)（3）循环球式转向器 (8)2.2.4转向器的另一种分类 (8)2.3理论基础 (8)2.3.1转向系传动比 (8)（1）转向系力传动比 (8)（2）转向系角传动比 (8)（3）两者之间的关系 (8)2.3.2转向时车轮运动规律 (8)2.3.3转向特性 (8)2.3.4阿克曼转向 (10)2.3.5轮跳转向 (10)2.3.6转向系效率 (11)2.3.7传动间隙 (11)2.3.8齿轮齿条转向器变速比 (11)2.3.9轮胎的侧偏现象 (12)2.4传动方式 (12)2.5分析问题 (12)2.6本章小结 (12)3设计计算部分 (14)3.1本校赛车参数 (14)3.2方向盘设计 (15)3.3方向盘快拆 (15)3.4万向节的选取 (16)3.5转向轴的设计 (16)3.6前轮最大转向角度 (16)3.7转向系内外车轮转角关系 (17)3.8转向系的力传动比 (17)3.9校核转向系载荷 (17)3.10转向横拉杆直径的确认 (18)3.11齿轮齿条的设计计算 (18)3.11.1初步估算主动齿轮轴的直径 (18)3.11.2斜齿轮齿条转向器参数的选取 (18)3.11.3齿条模数、齿条压力角 (19)3.11.4齿条单向行程 (19)3.11.5齿轮分度圆直径 (19)3.11.6齿条的齿数计算 (19)3.11.7齿条宽度 (19)3.11.8齿轮齿条参数整合 (20)3.12齿轮齿条转向器的材料选取和强度校核 (20)3.12.1材料选择 (20)3.12.2齿轮接触疲劳强度校核 (20)3.12.3齿轮弯曲疲劳强度校核 (21)3.13齿轮齿条式转向器的受力分析与计算 (21)3.14转向横拉杆设计 (22)3.15转向传动机构的臂、杆与球头的设计 (23)3.16转向梯形的设计 (23)3.17图解法确定断开点 (24)3.18本章小结 (25)4.转向系统的三维建模与装配 (26)4.1方向盘建模 (26)4.2快拆建模 (26)4.3快拆花键轴建模 (26)4.4快拆轴建模 (27)4.5杆端轴承外螺纹M8建模 (27)4.6M8杆端轴承建模 (27)4.7M8球建模 (28)4.8M8球环建模 (28)4.9万向节十字轴建模 (28)4.10万向节主体建模 (29)4.11转向机壳体建模 (29)4.12转向齿条建模 (29)4.13下转向传动轴建模 (30)4.14转向机固定座建模 (30)4.15转向机固定耳盘建模 (30)4.16转向机固定上盖建模 (30)4.17转向机接头转接器建模 (31)4.18转向机装配 (31)4.19转向拉杆建模 (31)4.20转向横拉杆建模 (31)4.21转向系统装配 (32)4.22本章小结 (32)5.总结与展望 (33)5.1总结 (33)5.2展望 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录一 (36)附录二 (46)1前言转向系统是汽车的重要的子系统。
【论文】汽车转向器毕业论文设计
【关键字】论文第一章绪论1.1汽车转向器的功能及重要性汽车在行驶过程中需要改变行驶方向时，驾驶员通过汽车转向系使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度，使汽车达到转向的目的。
另外，当汽车直线行驶时，转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转，从而改变了原来的行驶方向，此时，驾驶员也可以通过汽车转向系使转向轮向相反的方向偏转，恢复汽车原来的行驶方向。
汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向，而作为转向系重要执行机构的转向器的作用是：将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。
1.2汽车转向器的主要性能参数转向器的输出功率与输入功率之比，称为转向器的传动效率。
功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率，用符号η+表示，η+=( P1—P2)／P1；反之称为逆效率，用符号η－表示，η－=(P3—P2)／P3。
式中，P2为转向器中的摩揩功率；P3为作用在转向摇臂轴上的功率。
为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求正效率高。
为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回到直线行驶位置，又需要有一定的逆效率。
为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手又要求此逆效率尽可能低。
转向器的正效率η+影响转向器正效率的因素有：转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。
（1）转向器类型、结构特点与正效率在前述四种转向器中，齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
同一类型转向器，因结构不同其正效率也不一样。
另外两种结构的转向器正效率，根据试验结果分别为70％和75％。
转向摇臂轴轴承的形式对效率也有影响，用滚针轴承比用滑动轴承可使正逆效率提高约10％。
(2) 转向器的结构参数与正效率如果忽略轴承和其它地方的摩揩损失，只考虑啮合副的摩揩损失，对于蜗杆和螺杆类转向器，其正效率可用下式计算η+=tanα／tan(α+ρ) …………………………………（1-1）式中，α为蜗杆(或螺杆)的螺线导程角；ρ为摩揩角，ρ=arctanf(f为摩揩因数)。
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。
汽车转向器毕业设计说明书
汽车转向器毕业设计说明书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，它的质量严峻阻碍汽车的操纵稳固性。
随着汽车工业的进展，汽车转向器也在不断的得到改进，尽管电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍旧广泛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广泛应用于各级各类汽车内。
本文选择GX1608A型循环球齿条-齿扇式转向器作为研究课题，其要紧内容有：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。
因此逐步被齿轮齿条式取代。
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；转向器操纵稳固性循环球齿条-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................................................................... 错误!未定义书签。
汽车转向系统毕业设计论文
因而，EPS可以很容易的实现在全速范围内的最佳助力控制，在低速行驶时保证汽车的转向灵活轻便，在高速行驶时保证汽车转向稳定可靠。在系统的某一部件发生故障时，可以断开电磁离合器使助力系统脱离机械转向系统，并同时驱动故障信号指示灯，保障驾驶的安全性。所以，EPS可以在各种路况和车速下，给驾驶员提供一个安全、稳定、轻便、舒适的驾驶环境。
7.转向轮碰撞到障碍物以后，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变形而共同后移时，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，保证转向轮和转向盘转动方向一致。
2.3转向操纵机构
机械转向器分为齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆曲柄指销式转向器。由于齿轮齿条式转向器具有结构简单、紧凑；质量轻，刚性大；正 、逆效率都高以及便于布置，传动效率高达90％；齿轮与齿条之间因磨损出现间隙以后，利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧，能自动消除齿间间隙，这不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止工作时产生冲击和噪声；转向器占用体积小适于在微车上采用；没有转向摇臂和直拉杆，所以转向转角可以增大，转向灵敏，制造容易，成本低。
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目录中文摘要、关键词 (1)英文摘要、关键词 (2)引言 (3)第1章轿车转向系统总述 (4)1.1轿车转向系统概述 (4)1.1.1转向系统的结构简介 (4)1.1.2轿车转向系统的发展概况 (4)1.2轿车转向系统的要求 (5)第2章转向系的主要性能参数 (7)2.1转向系的效率 (7)2.1.1转向器的正效率 (7)2.1.2转向器的逆效率 (8)2.2 传动比变化特性 (9)2.2.1 转向系传动比 (9)2.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系 (9)2.2.3 转向器角传动比的选择 (10)2.3 转向器传动副的传动间隙 (10)2.4 转向盘的总转动圈数 (11)第3章轿车转向器设计 (12)3.1 转向器的方案分析 (12)3.1.1 机械转向器 (12)3.1.2 转向控制阀 (12)3.1.3 转向系压力流量类型选择 (13)3.1.4 液压泵的选择 (14)3.2 齿轮齿条式液压动力转向机构设计 (14)3.2.1 齿轮齿条式转向器结构分析 (14)3.2.3 参考数据的确定 (20)3.2.4 转向轮侧偏角计算 (21)3.2.5 转向器参数选取 (21)3.2.6 选择齿轮齿条材料 (22)3.2.7 强度校核 (22)3.2.8 齿轮齿条的基本参数如下表所示 (23)3.3 齿轮轴的结构设计 (23)3.4 轴承的选择 (23)3.5 转向器的润滑方式和密封类型的选择 (24)3.6 动力转向机构布置方案分析 (24)第4章转向传动机构设计 (26)4.1 转向传动机构原理 (26)4.2 转向传送机构的臂、杆与球销 (27)4.3 转向横拉杆及其端部 (28)第5章转向梯形机构优化 (30)5.1 转向梯形机构概述 (30)5.2整体式转向梯形结构方案分析 (30)5.3 整体式转向梯形机构优化分析 (31)5.4整体式转向梯形机构优化设计 (34)5.4.1 优化方法介绍 (34)5.4.2 优化设计计算 (35)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)轿车转向机构设计摘要：本课题的题目是转向系的设计。
以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是轿车转向系统总述；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。
因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。
实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。
在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。
关键词：轿车转向系齿轮齿条设计转向梯形Cars Steering Mechanism DesignAbstract：The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion steering gear to the design as the center, first are cars’ steering system overview; Second, Cars steering system performance parameters; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength requirements, safe and reliable.Keywords: Car; Steerin; Mechanical Type Steering Gear and Gear Rack; Steering Trapezoidal引言改革开放以来，中国的汽车工业有着飞速的发展，据中国汽车工业协会统计，截至2006年10月底，轿车累计销量超过300万辆，达到304万辆，同比增长40%。
2006年11月的北京车展，自主品牌：奇瑞、吉利、长城、中兴、众泰、比亚迪、双环、中顺、力帆、华普、长安、哈飞、华晨等自主品牌纷纷亮相，在国际汽车盛宴中崭露头角，无论从参展规模还是产品所展示的品质和技术含量上，都不得不令人折服，但和国外有着近百年发展历史的国外汽车工业相比，我们的自主品牌汽车在行车性能和舒适体验方面仍有差距。
汽车工业是国民经济的支柱产业，代表着一个国家的综合国力，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。
到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合产物。
汽车转向系也随着汽车工业的发展历经了长时间的演变。
转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构，转向系统应准确，快速、平稳地响应驾驶员的转向指令，转向行使后或受到外界扰动时，在驾驶员松开方向盘的状态下，应保证汽车自动返回稳定的直线行使状态。
随着私家车的越来越普遍，各式各样的高中低档轿车进入了人们的生活中。
快节奏高效率的生活加上们对高速体验的不断追求，也要求着车速的不断提高。
由于汽车保有量的增加和社会活生活汽车化而造成交通错综复杂，使转向盘的操作频率增大，这要求减轻驾驶疲劳。
所以，无论是为满足快速增长的轿车市场还是为给驾车者更舒适更安全的的驾车体验，都需要一种高性能、低成本的大众化的轿车转向结构。
本课题以现在国产轿车最常采用的齿轮齿条液压动力转向器为核心综合设计轿车转向机构。
第1章轿车转向系统总述1.1 轿车转向系统概述在转向技术方面轿车和普通汽车一样，只是由于轿车的体型小，质量轻，在安装空间和转向特性方面与大车有着一定的不同，但轿车的转向系统和通常汽车在转向原理，转向要求和转向效果上都是基本相通的。
1.1.1 转向系统的结构简介转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。
按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。
机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。
其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构，是转向系的核心部件。
动力转向系除具有以上三大部件外，其最主要的动力来源是转向助力装置。
由于转向助力装置最常用的是一套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。
1.1.2 轿车转向系统的发展概况早期的轿车转向是用舵柄或横杆(即一种两端带有手柄的水平杆)进行操纵，转向比是1:1，因而汽车转向时的操作是很吃力的。
后来，带有齿轮减速比的转向机构很快被推广使用，但是，这种机构的方向盘不象舵柄或横杆要置放在汽车中线的位置，而是要置放在汽车的左边或右边，这样触发了方向盘位置的争论。
这场争论旷日持久，导致了今天的汽车分成了两大类方向盘装置法：一类以美国，中国，俄罗斯等世界上大多数国家和地区采用的左置方向盘，实行右上左下的汽车行驶规则；另一类以英国及英联邦，日本等少数国家和地区采用的右置方向盘，实行右下左上的汽车行驶规则。
几十年来，各种汽车都使用蜗杆扇形齿轮转向器，现在的循环球式转向器也是这种转向器的一种变型，轿车也经常使用。
在这种转向器中，蜗杆与扇形齿轮之间嵌入了钢珠，大大降低了摩擦力，使汽车的转向操纵变得比较轻松。
从70年代起轿车兴起了齿轮齿条转向机构，它由方向盘、方向轴、方向节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮(前轮)等组成。
方向盘操纵转向器内的齿轮转动，齿轮与齿条紧密啮合，推动齿条左移动或右移动，带动转向轮摆动，从而改变轿车行驶的方向。
这种转向机构与蜗杆扇形齿轮等其它类型的转向机构比较，省略了转向摇臂和转向主拉杆，具有构件简单，传动效率高的优点。
而且它的逆传动效率也高，在车辆行驶时可以保证偏转车轮的自动回正，驾驶者的路感性强。
其实，齿轮齿条转向机构早在一世纪前的汽车萌芽发展阶段已经有了，只是那时还不完善，机件加工粗糙。