汽车转向器毕业设计
汽车转向器毕业论文设计
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1.2.1转向器的效率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为转向器中的摩擦功率；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擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，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为摩擦角，ρ=arctanf(f为摩擦因数)。
毕业设计-齿轮齿条转向器设计
主要由输入轴、输出轴、齿轮、齿条、壳体等部件组成。 其中，输入轴与方向盘相连，输出轴与车轮相连，齿轮与 齿条啮合实现动力传递。
齿轮齿条转向器工作原理
当方向盘旋转时，输入轴带动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合 ，将旋转运动转换为直线运动，推动输出轴左右移动，从 而实现车轮的转向。
02
齿轮齿条转向器设计原理
，减少磨损和故障。
关键部件设计
齿轮设计
根据传动比和扭矩要求，设计齿 轮的模数、齿数、压力角等参数 ，并进行齿形优化，提高传动效
率和噪声性能。
齿条设计
根据转向器输出转角和力矩要求， 设计齿条的截面形状、长度、材料 等参数，并进行强度校核。
轴承与轴设计
选用适当的轴承类型和尺寸，设计 轴的直径、长度、材料等参数，确 保轴的刚度和强度满足要求。
毕业设计-齿轮齿条转向器设计
汇报人：文小库
2024-01-18
CONTENTS
• 引言 • 齿轮齿条转向器设计原理 • 齿轮齿条转向器结构设计 • 制造工艺与装备设计 • 仿真分析与优化设计 • 实验验证与性能评估 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
毕业设计目的
通过本次毕业设计，旨在培养学生综合运用所学理论知识， 进行实际工程设计的能力，提高解决工程实际问题的能力。
齿轮齿条传动原理
齿轮与齿条的啮合
齿轮的旋转运动通过其齿面与齿 条的直线齿面啮合，将旋转运动 转化为直线运动。
传动比的计算
根据齿轮齿数、模数和齿条参数 ，计算齿轮齿条传动的传动比， 以确定输出速度与输入速度之间 的关系。
转向器工作原理
输入与输出轴的连接
转向器的输入轴与齿轮相连，输出轴 与齿条相连，通过齿轮齿条的啮合实 现动力传递。
汽车电动助力转向系统设计 毕业论文
汽车电动助力转向系统设计毕业论文本章主要介绍汽车电动助力转向系统设计的背景和意义，以及论文的目的和结构安排。
汽车转向系统是车辆控制的重要组成部分，它直接影响着驾驶员的操控感受和行车安全性。
随着科技的发展，传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统所取代。
电动助力转向系统通过电力传动装置提供操控力，相较于液压助力转向系统具有更高的效率、更好的节能性和可靠性。
本文的目的是设计一种可靠、高效的汽车电动助力转向系统。
在研究的基础上，将重点关注系统的结构设计、控制算法优化、故障诊断等方面。
通过对系统的设计和优化，可以提高汽车的操控性和安全性。
本文结构安排如下：第二章将介绍汽车电动助力转向系统的背景与发展；第三章将详细阐述系统的设计原理与结构；第四章将重点探讨控制算法的优化与实现；第五章将研究系统的故障诊断方法与技术；最后，第六章将总结全文，并提出进一步研究的展望。
通过本文的研究和实践，相信可以为汽车电动助力转向系统的设计与优化提供一定的参考和借鉴，推动汽车技术的发展与进步。
在这一部分，我们将对汽车电动助力转向系统设计相关的文献进行综述。
我们将总结已有的研究成果，以及当前存在的问题。
具体内容}本文详细介绍了汽车电动助力转向系统设计的方法和步骤，涵盖了传感器选择、电机控制、系统优化等方面。
传感器选择在汽车电动助力转向系统设计中，选择合适的传感器是至关重要的。
传感器可以检测车轮的转向角度、转向速度以及转向力等参数，为后续的电机控制提供必要的数据支持。
常见的传感器包括转向角度传感器、转向速度传感器和转向力传感器。
在选择传感器时，需考虑其精度、响应速度和可靠性等因素，并确保其能与电机控制系统良好地配合。
电机控制在汽车电动助力转向系统中，电机控制是实现转向功能的核心部分。
电机控制系统通过接收传感器提供的数据，计算并控制电机的输出力矩，从而实现汽车的转向功能。
电机控制的关键是控制算法的设计和实现。
常见的电机控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
机械制造及其自动化专业毕业论文--轿车转向机构设计
摘要本课题的题目是轿车转向系的设计。
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；四是转向传动机构的设计；五是梯形结构设计。
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。
该转向器具有结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点，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转向器转向梯形AbstractThe title of this topic is the design of the car steering mechanism. 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, Steering transmission 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 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 Steering system Rack-and pinion steering gear Steering Trapezoidal目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (4)1 转向系统 (8)1.1转向系统概述 (8)1.2转向操纵机构 (10)1.3转向传动机构 (12)1.4转向器与转向器形式 (13)1.5动力转向机构 (14)1.6齿轮齿条式转向器的优点 (14)2 机械型转向器原理 (15)2.1齿轮齿条式转向器的分类 (15)2.2转向系主要性能参数 (17)2.2.1转向器的效率 (17)2.2.2传动比的变化特性 (19)3 齿轮齿条的设计步骤 (22)3.1齿轮齿条的设计 (22)3.2 强度校核 (26)3.3齿轮齿条设计程序框图 (28)4 转向器齿轮轴设计及其校核 (29)4.1确定使用材料 (29)4.2 轴的结构的设计及校核 (29)4.3轴承选择和确定 (33)5 转向传动机构设计 (34)5.1 转向传动机构原理 (34)5.2 转向传动机构的臂、杆与球销 (36)5.3 转向横拉杆及其端部 (37)6 转向梯形机构优化 (40)6.1 转向梯形机构概述 (40)6.2 整体式转向梯形结构方案分析 (40)6.3 整体式转向梯形机构优化分析 (41)6.4 整体式转向梯形机构优化设计 (45)总结 (49)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。
(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。
文献综述转向器毕业设计
在产品系统的结构中，模块是可组合、分解和更换的单元。模块化是一种处理复杂系统分解成为更好的可管理模块的方式。所以可以通过在不同组件设定不同的功能，把一个问题分解成多个小的独立、互相作用的组件，来处理复杂、大型的软件。从而得到更多创新型的产品。当今社会都追求质量高，创新好的思维理念去设计一样产品，所以说产品的标准化模块化是志在必得。
[6]刘惟信主编.汽车设计.清华大学出版社.2001
[7]杨可桢、程光蕴李仲生《机械设计基础》高等教育出版社2006.5
[8]周晓邑、涂序斌《机械制造基础》北京理工大学出版社2008.8
[9] 唐少波 新技术新工艺 2009.4
过去的几十年来，创新设计的运用是推动汽车转向器技术发展的一个主要的因素。与传统设计相比，新技术研究与开发投入高，产品的附加值高，生产与市场的国际性强，以及应用范围广，发展前景好等特点，其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济，社会发展，科技进步和国防实力的重要标志，世界各国特别是发达国家都十分重视新技术的发展。所以，汽车离合器的创新设计决定了离合器的性能，决定适用车型，这种创新思维也会为日后汽车设计制造行业带来无限生机。
2.2.2冷挤压技术在转向器上的应用
相比传统机加工方式，冷挤压工艺可以节约材料、降低成本和改善性能。随着冷挤压技术的不断提高，在汽车转向器零部件的制造中，冷挤压技术逐渐开始应用。冷挤压技术生产效率高，适合汽车行业内的大批量生产；成本低不仅节约材料，而且可以省掉不少机加工工序；冷挤压产生的加工硬化，可以提高零件的机械强度和硬度；机加工无法实现的某些特殊结构和形状，可以通过冷挤压实现。正是由于冷挤压工艺的诸多有点，使其在得到越来越多的应用。目前，冷挤压技术主要运用在转向器的齿轮、齿条、阀芯、螺杆等零件上。
车辆毕业设计-夏利N3+两厢轿车液压动力转向器设计（全套CAD图纸）
摘要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,因此，开发一种科学、先进、稳定、环保的汽车转向系统，不但可以满足人们的驾驶需求同样也会在激烈的时常竞争中提升自己的竞争能力。
本设计的目的就是综合现今国内、国际上转向系统的发展情况探讨开发一种更加先进、科学的转向系统，并在转向器方面做重点的讨论，本文介绍了汽车转向器的类型、结构，以及转向器综合性能评价的发展趋势，在对大量资料分析的基础上，提出了转向系的总体方案，并针对转向器的参数进行了分析和计算，根据汽车动力转向系的设计要求，以及机械设计原理、汽车设计基础设计了液压动力转向器的总体结构。
该课题的研究会为汽车转向系统的设计和开发提供更加科学、环保、稳定、高效的方法，对提高产品设计和制造质量探索了新的途径。
关键词：液压助力；转向器；设计；齿轮齿条；活塞ABSTRACTAutomotive steering system is an important part of the chassis,steering system performance to a direct impact on car safety,handling stability and driving comfort,it is essential to ensure the vehicle safety and reduce traffic accidents and the protection of the driver's personal safety,to improve the working conditions of the driver plays an important role,therefore,to develop a scientific,advanced,stable,environmentally friendly vehicle steering systems,not only to meet the needs of people driving would also from time to time in the fierce competition to upgrade their competitiveness.The purpose of this design is the integrated current domestic and international on the development of steering systems to explore the development of a more advanced and scientific steering system and steering the focus of the discussion has done,this article describes the types of vehicle steering gear,structure,and steering the development of a comprehensive performance evaluation of the trend in the analysis of large amounts of data on the basis of a steering system of the overall program,and steering parameters for the analysis and calculation,according to the vehicle's power steering system design requirements, as well as the mechanical design principle,the basis for the design of automotive design the hydraulic power steering of the overall structure.The study of the subject motor vehicle steering system for the design and development of more scientific,environmental protection, stable and efficient method to improve the quality of product design and manufacture of new avenues to explore.Key words:Hydraulic power；Steering gear；Design；Pinionandrack；Piston目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2汽车转向器研究的发展及趋势概况 (1)1.3不同类型转向系统的结构及特点 (4)1.3.1传统机械转向系统 (4)1.3.2液压助力转向系统（HPS） (4)1.3.3电控液压助力转向系统（EHPS） (5)1.3.4电动助力转向系统（EPS） (6)1.3.5线控转向系统（SBW） (7)1.4转向器设计要求 (7)1.5设计主要内容 (8)第2章液压动力转向器方案分析及确定 (9)2.1转向器结构优缺点分析和选择 (9)2.1.1齿轮齿条式转向器 (9)2.1.2循环球式转向器 (10)2.1.3蜗杆滚轮式转向器 (11)2.1.4蜗杆指销式 (11)2.2齿轮齿条式动力转向器结构 (11)2.3液压动力转向器工作原理及过程 (12)2.3.1工作原理 (12)2.3.2工作过程 (13)2.4转向系主要性能参数 (15)2.4.1转向系的效率 (15)2.4.2转向系传动比 (16)2.4.3转向器的传动副的间隙特性 (17)2.4.4转向系的刚度 (18)2.4.5转向盘的总转动圈数 (18)2.5本章小结 (19)第3章液压转向器的设计计算 (20)3.1转向系计算载荷的确定 (20)3.2齿轮齿条式转向器的设计 (21)3.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (21)3.2.2按齿面接触硬度设计 (21)3.2.3按齿根抗弯强度设计 (23)3.2.4几何尺寸计算 (25)3.3液压式动力转向机构的计算 (26)3.3.1动力缸尺寸的计算 (26)3.3.2活塞行程S的计算 (26)3.3.3分配阀的回位弹簧 (27)3.3.4动力转向器的评价指标 (27)3.4本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)第1章绪论1.1课题研究的目的及意义随着社会经济的进步以及人民生活水平的提高，汽车已经慢慢的走进了人们的生活当中，它从以前简单的代步工具慢慢升级成为一种生活的品质，人们不再满足于简单的行驶，而更关注驾驶乐趣对于汽车的安全性、稳定性、操纵性等更高要求。
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汽车转向器毕业设计【篇一：毕业设计汽车转向系统】摘要本设计课题为汽车前轮转向系统的设计，课题以机械式转向系统的齿轮齿条式转向器设计及校核、整体式转向梯形机构的设计及验算为中心。
首先对汽车转向系进行概述，二是作设计前期数据准备，三是转向器形式的选择以及初定各个参数，四是对齿轮齿条式转向器的主要部件进行受力分析与数据校核，五是对整体式转向梯形机构的设计以及验算，并根据梯形数据对转向传动机构作尺寸设计。
在转向梯形机构设计方面。
运用了优化计算工具matlab进行设计及验算。
matlab强大的计算功能以及简单的程序语法，使设计在参数变更时得到快捷而可靠的数据分析和直观的二维曲线图。
最后设计中运用autocad和catia作出齿轮齿条式转向器的零件图以及装配图。
关键词：转向机构，齿轮齿条，整体式转向梯形，matlab梯形abstractthe title of this topic is the design of steering system. rack and pinion steering of mechanical steering system and integrated steering trapezoid mechanism gear to the design as the center. firstly make an overview of the steering system. secondly take a preparation of the data of the design. thirdly, make a choice of the steering form and determine the primary parameters and design the structure of rack and pinion steering. fourthly, stress analysis and data checking of the rack and pinion steering. fifthly, design of steering trapezoid mechanism, according to the trapezoidal data make an analysis and design of steering linkage.in the design of integrated steering trapezoid mechanism the computational tools matlab had been used to design and checking of the data. the powerful computing and intuitive charts of the matlab can give us accurate and quickly data. in the end autocad and catia were used to make a rack and pinion steering parts diagrams and assembly drawingskeywords: steering system，mechanical type steering gear and gear rack，integrated steering trapezoid，matlab trapezoid目录1 绪论 ....................................................................................................... (1)1.1 汽车转向系统概述 (1)1.2 汽车转向系统的国内外现状及发展趋势 (2)1.3 研究内容及论文构成 (3)2 机械转向系统的性能要求及参数 (5)2.1 机械转向系统的结构组成 (5)2.2 转向系统的性能要求 (6)2.3 转向系的效率 ....................................................................................................... . (7)2.4 传动比特性 ....................................................................................................... .. (9)2.5 转向器传动副的传动间隙 (11)3 机械式转向器总体方案初步设计 (12)3.1 转向器的分类及设计选择 (12)3.2 齿轮齿条式转向器的基本设计 (12)3.2.1 齿轮齿条式转向器的结构选择 (12)3.2.2 齿轮齿条式转向器的布置形式 (14)3.2.3 设计目标参数表以及对应的转向轮偏角计算 (15)3.2.4 转向器参数选取与计算 (16)3.2.5 齿轮轴的结构设计 (19)3.2.6 转向器材料及其他零件选择 (20)4 齿轮齿条转向器校核 ....................................................................................................... (21)4.1 齿条的强度计算 (21)4.1.1 齿条受力分析 (21)4.1.2 齿条齿根弯曲强度的计算 (22)4.2 小齿轮的强度计算 (23)4.2.1 齿面接触疲劳强度计算 (23)4.2.2 齿轮齿根弯曲疲劳强度计算 (26)4. 3 齿轮轴强度校核 (27)5 转向梯形机构的设计 ....................................................................................................... (31)5.1 转向梯形机构概述 (31)5.2 整体式转向梯形机构方案分析 (32)5.3 整体式转向梯形机构数学模型分析 (32)5.4 基于matlab的整体式转向梯形机构优化设计 (35)5.4.1 转向梯形机构的优化概况 (35)5.4.2 转向梯形机构设计思路 (36)5.4.3 基于matlab的转向梯形机构设计 (36)5.5 转向传动机构的设计 (43)5.5.1 转向传送机构的臂、杆与球销 (43)5.5.2 转向横拉杆及其端部 (43)6 基于catia的齿轮齿条式转向系统的三维建模 (45)6.1 catia软件简介 (45)6.2 齿轮齿条式转向系统的主要部件三维建模 (45)结论 ....................................................................................................... .. (49)参考文献 ....................................................................................................... ........................... 50 致谢 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录基于matlab的转向梯形机构设计程序 (52)1 绪论1.1 汽车转向系统概述汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。
就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。
这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构如图1.1所示，即称为汽车转向系统[1]。
图 1-1汽车转向系统汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。
1、机械转向系统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。
汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮来完成的。
机械式转向系统工作过程为：驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器，减速传动装置的转向器中有1、2 级减速传动副，经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而实现汽车的转向。
纯机械式转向系统根据转向器形式可以分为：齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式、蜗杆指销式。
1【篇二：汽车转向系统毕业设计】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，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；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：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器1.绪论1.1汽车转向系统概述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。
随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系（hps）、电控液压助力转向系统（ehps），发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统（eps）及线控转向系统（sbw）。
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[2]。