齿轮齿条式转向器设计
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。
齿轮齿条转向器设计计算说明书
汽车设计课程设计说明书车辆工程课程设计任务书1．课程设计题目：汽车齿轮齿条式转向器设计及零件加工工艺制定2．课程设计目的：此课程设计是《汽车设计》、《汽车制造工艺学》课程教学重要实践环节，其目的是：1）培养学生理论联系实际的设计思想，巩固和加强所学的相关专业课程的知识；2）熟悉和掌握车辆设计和制造工艺制定的一般过程和方法，提高综合运用所学的知识进行车辆设计与制造的能力；3）熟练掌握和运用设计资料（指导书、图册、标准和规范等）以及经验数据进行设计的能力，培养学生机械制图、设计计算和编写技术文件等的基本技能。
3．课程设计时间：2010年8月30日~2010年9月23日（4周）4．整车性能参数：车型：一汽佳宝（面包车）基本参数（网络搜索得到）：名称轴距L 前轮距L1 后轮距L2 最小转弯半径R数值2500mm 1350mm 1360mm 4600mm名称车长车宽车高车质量数值3930mm 1585mm 1857mm 1123kg 5．汽车齿轮齿条式转向器设计的基本要求：1）技术参数：线角传动比：41.8mm/rad齿轮法向模数：2.2方向盘总圈数：3.5齿条行程：61.5mm2）设计要求：仅设计转向器部分。
6．齿轮齿条式转向器的零件加工制造工艺部分的要求零件名称：齿轮1）生产纲领：1000~10000件，生产类型：批量生产；应保证零件的加工质量，尽量提高生产率和降低消耗率。
2）尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件；在充分利用现有生产条件的基础上，采用国内外先进工艺技术；主要的工艺要进行必要的分析论证和计算。
7．提交的文件资料：1）装配图1张（A1）、零件图2张（A3）；2）零件毛配图1张（A3）；3）零件加工工艺过程卡片1套、零件加工工序卡片1套；4）课程设计说明书1份（20页左右）（A4）。
一．齿轮齿条转向器的优缺点：齿轮齿条转向器是由转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。
汽车动力转向系齿轮齿条式的设计设计说明书
中文摘要为了减轻驾驶员转动方向盘的操作力，利用动力产生辅助动力的装置称为转向动力机构。
现代汽车都采用动力转向辅助系统，使驾驶员的转向操作变得方便、省力。
本文主要介绍了齿轮齿条式动力转向器的设计计算以及结构设计。
对转向系的要求,转向系的主要参数，动力转向系的要求,动力转向的组成和工作原理，以及动力转向系布置方案的选择和确定等作了详细的介绍。
并且对所需要的辅助油泵作了计算和选择。
关键字：齿轮齿条式，动力转向，设计计算AbstractIn order to reduce the driver turned the steering wheel operating force, the use of power auxiliary power produced the device is called to the motor. It made the driver change direction conveniently and save his labouring. This text mostly introduced the design and the count of the integery type of circulating rack and pinion steering along with the design of structure. And it particularly introduced the need of steering system, the main parameters of steering system, the need of power steering system , the make-up and the principle of power steering system ,and how to select and ascertain the established scheme of power steering system,It is emphasized the design and the count, also reckon and select the pump.Keywords: Rack and pinion steering,power steering,design and count中文摘要 (I)Abstract .................................................................................................................... I I 前言 (1)第一章转向系统设计方案论证 (2)§1－1 转向系的概述 (2)§1－2 动力转向系统概述 (4)§1－3 齿轮齿条式转向器与其它型式转向器的比较 (6)§1－4 电控液压动力转向系统的工作特性 (7)第二章齿轮齿条转向器设计及校核 (10)§2—1 齿轮齿条转向器种类的选择 (10)§2—2 前轴负荷的确定 (12)§2—3 转向系的主要性能参数计算 (13)§2—4 齿轮齿条转向器的计算及校核 (16)第三章电控液压动力转向系统的设计及验证 (24)§3—1 EHPS系统设计方案选择 (24)§3—2 EHPS系统的设计计算 (27)§3—3 动力转向系统方案校核 (35)第四章毕业设计结论与小结 (38)致谢 (40)参考文献 (41)本次毕业设计在高晓宏老师的指导下进行。
齿轮齿条式转向器设计
齿轮齿条式转向器设计摘要：转向器是转向系中的重要总成，是用来保持或改变汽车行驶方向的机构。
本文分析不同形式转向器的优缺点，对齿轮齿条式转向器进行必要的设计和计算，包括强度计算和结构设计。
关键词：机械式转向器齿轮齿条一、方案介绍和选择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，故采用转向器位于前轴后方，后置梯形的布置形式。
同时考虑到原车是发动机前置后驱故采用侧面输入两端输出的结构形式。
二、设计计算过程通过作图计算可得转向齿条左右移动的最大距离为180mm。
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2～3mm之间，主动小齿轮齿数在5～7之间，压力角取α=20°，螺旋角在9°～15°之间。
故取小齿轮z1=6，mn=2.5，β=10°右旋，压力角α=20°，精度等级8级。
齿轮齿条式转向器设计
1齿轮齿条式转向器简介1.1齿轮齿条式转向系转向系是通过对左、右转向之间的合理匹配来保证汽车能沿着理想的轨迹运动的机构，它由转向操纵机构转向器和专项传动机构组成。
齿轮齿条机械转向器是将司机对转向盘的转动变为或齿条沿转向车轴轴向的移动，并按照一定的角传动比和力传动比进行传递的机构。
机械转向器与动力系统相结合，构成动力转向系统。
高级轿车和中兴载货汽车为了使转向轻便，多采用这种动力转向系统。
采用液力式动力转向时，由于液体的阻尼作用，吸收了路面上的冲击载荷，故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。
1.2转向系设计要求通常，对转向系的主要要求是:(1)保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;(5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员；(6) 转向器和专项传动机构因摩擦产生间隙时，应能调整而消除之。
2转向系主要性能参数2.1转向器的效率功率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)／Pl；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。
2.1.1转向器正效率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固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
汽车齿轮齿条式转向器设计
汽车齿轮齿条式转向器设计设计目标：1.高效转向：齿轮齿条式转向器应当能够有效转换转向力，确保车辆可以顺利转向，提供良好的操控性。
2.轻量化：为了减轻车辆重量，并达到节能减排的目标，齿轮齿条式转向器的设计应尽量减少材料使用。
3.高可靠性：齿轮齿条式转向器需要经受长时间的运转和负荷，因此其设计应具有良好的可靠性和耐久性。
设计过程：1.齿轮的选择：根据汽车转向角度的需求以及转向力的大小，选择合适的齿轮来实现转动方向到线性运动的转换。
齿轮的设计应考虑密齿设计，以保证转向的精准性。
2.齿条的设计：根据齿轮的尺寸和形状，设计相匹配的齿条。
齿条的设计应考虑到强度和刚度，以确保转向过程中不会出现弯曲等变形。
3.齿轮齿条的配合：齿轮和齿条的配合应具有紧密的工作间隙，以确保传动效率和转向的精确性。
在配合过程中，还需要考虑润滑剂的使用，以减少摩擦和磨损。
4.结构设计：齿轮齿条式转向器的整体结构设计应兼顾刚度和重量。
采用轻量化的材料，并合理设计零件的形状和连接方式，以减少材料使用，并提供良好的强度和刚度。
设计优化：1.模拟仿真：使用计算机辅助设计软件对齿轮齿条式转向器进行模拟仿真，分析不同参数对性能的影响。
通过优化设计参数，提高转向的效率和精确度。
2.材料选择：选择具有高强度、低摩擦系数和良好的耐磨性的材料，以确保齿轮齿条的操作寿命和可靠性。
3.系统集成：将齿轮齿条式转向器与其他转向系统零件进行合理的系统集成，以提供最佳的转向和操控性能。
4.优化结构：通过减少零件数量和优化结构的形状，减少齿轮齿条式转向器的重量，提高汽车整体的轻量化水平，减少能耗和排放。
总结：。
齿轮齿条式转向器课程设计
齿轮齿条式转向器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解齿轮齿条式转向器的基本结构和工作原理；2. 学生能够掌握齿轮齿条式转向器的传动比计算方法；3. 学生能够了解齿轮齿条式转向器在汽车中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够运用齿轮齿条式转向器的知识，进行简单的传动系统设计；2. 学生能够通过实际操作，熟练组装和拆卸齿轮齿条式转向器；3. 学生能够运用绘图软件，绘制齿轮齿条式转向器的结构图。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在小组合作中共同解决问题；3. 增强学生的环保意识，使其认识到汽车技术在环境保护方面的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为汽车工程专业课程，旨在让学生掌握齿轮齿条式转向器的相关知识。
学生处于大学二年级，已具备一定的机械基础知识和技能。
课程要求学生在理解基本原理的基础上，能够进行实际设计和操作。
课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够独立完成齿轮齿条式转向器的基本结构和工作原理的阐述；2. 学生能够准确计算齿轮齿条式转向器的传动比；3. 学生能够通过小组合作，完成齿轮齿条式转向器的组装和拆卸；4. 学生能够运用绘图软件，绘制齿轮齿条式转向器的结构图；5. 学生能够针对齿轮齿条式转向器的应用，进行环保和技术方面的讨论。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 齿轮齿条式转向器的基本结构- 教材章节：第二章 汽车转向系统- 内容：介绍齿轮齿条式转向器的组成部分，包括齿轮、齿条、壳体、传动机构等。
2. 齿轮齿条式转向器的工作原理- 教材章节：第二章 汽车转向系统- 内容：讲解齿轮齿条式转向器的工作原理，分析其传动过程和转向功能。
3. 传动比计算- 教材章节：第三章 齿轮传动- 内容：教授传动比的计算方法，并结合齿轮齿条式转向器进行实例分析。
4. 齿轮齿条式转向器的应用- 教材章节：第二章 汽车转向系统- 内容：介绍齿轮齿条式转向器在汽车上的应用，探讨其优点和局限性。
汽车齿轮齿条式转向器参数设计
汽车齿轮齿条式转向器参数设计汽车转向系统是汽车动力传动和悬挂系统的重要组成部分，它的设计和制造影响了车辆的操控性能和乘坐舒适性。
汽车齿轮齿条式转向器是一种常见的车辆转向系统，本文将对其参数设计进行阐述，以期为汽车转向系统的研究提供参考。
一、概述齿轮齿条式转向器主要由操纵杆、齿轮、齿条、支架等组件构成。
当驾驶人转动方向盘时，通过操纵杆传递动力到与方向盘相连接的齿轮，在齿条的带动下，车轮转向。
二、齿轮和齿条的选择齿轮和齿条的选择是转向器设计的关键。
一般来说，齿轮和齿条的模数、齿数、压力角等参数应根据车辆参数和使用条件进行选择。
1.模数的选择模数是齿轮和齿条的尺寸参数，影响转向器的精度和承载能力。
模数取值过大会导致齿轮和齿条体积增大，重量增加，但能更好地承受转向时的冲击载荷，降低齿轮磨损，提高转向精度。
模数取值过小会导致齿轮齿条精度下降，易受冲击载荷影响，影响转向稳定性。
一般来说，汽车齿轮齿条式转向器的模数为1.5~2.5mm。
3.压力角的选择压力角是齿轮齿条式转向器中最重要的参数之一。
它直接影响齿轮和齿条的啮合精度和承载能力。
压力角较大时，齿轮和齿条的接触面积较大，啮合精度优良，但承载能力较小；压力角较小时，齿轮和齿条的承载能力增加，但接触面积减小，啮合精度下降。
一般来说，汽车齿轮齿条式转向器的压力角为20度。
三、支架的结构设计支架是连接齿轮和齿条的重要部件，它的结构设计直接影响转向器的稳定性和安全性。
一般来说，支架应具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受转向时的冲击载荷和侧向力。
支架的体积、重量也应尽可能小，以减轻车辆毛重和提高燃油经济性。
四、操纵力的设计操纵力是指从方向盘传递到转向器的力量。
操纵力大小直接影响驾驶人的操作感受和驾驶劳动强度。
操纵力过大会使驾驶人疲劳，影响行驶安全；操纵力过小则容易误操作，同时也不利于驾驶人的操作感受。
一般来说，汽车齿轮齿条式转向器的操纵力应在200~300N之间。
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3.3齿轮齿条式转向器的设计与计算3.3.1 转向系计算载荷的确定为了保证行驶安全，组成转向系的各零件应有足够的强度。
欲验算转向系零件的强度，需首先确定作用在各零件上的力。
影响这些力的主要因素有转向轴的负荷、路面阻力和轮胎气压等。
为转动转向轮要克服的阻力，包括转向轮绕主销转动的阻力、车轮稳定阻力、轮胎变形阻力和转向系中的内摩擦阻力等。
精确地计算出这些力是困难的。
为此用足够精确的半经验公式来计算汽车在沥青或者混凝土路面上的原地转向阻力矩M R (N·mm)。
表3-1 原地转向阻力矩M R 的计算 设计计算和说明计算结果 mm 627826.2N 0.17910902.530.7p G 3f 331⋅===R M式中 f ——轮胎和路面间的滑动摩擦因数；1G ——转向轴负荷，单位为N ；P ——轮胎气压，单位为MPa 。
f=0.71G =10902.5Np=0.179MPaR M =627826.2mm N ⋅作用在转向盘上的手力F h 为：表3-2 转向盘手力F h 的计算设计计算和说明计算结果N F iD L M L WSWRh 7.290%90153202.6278262221=⨯⨯⨯=+=η式中 1L ——转向摇臂长, 单位为mm ；R M ——原地转向阻力矩, 单位为N·mm 2L ——转向节臂长, 单位为mm ； SW D ——为转向盘直径,单位为mm ；I w ——转向器角传动比；η+——转向器正效率。
因齿轮齿条式转向传动机构无转向摇臂和转向节臂，故1L 、2L 不代入数值。
R M =627826.2mm N ⋅SW D =400mmi w =15+η=90%h F =290.7N对给定的汽车，用上式计算出来的作用力是最大值。
因此，可以用此值作为计算载荷。
梯形臂长度的计算2L ：表3-3 梯形臂长度L 2的计算设计计算和说明计算结果轮辋直径LW R = 16in=16×25.4=406.4mm 梯形臂长度2L =LW R ×0.8/2= 406.4×0.8/2=162.6mm,取2L =160mm2L =160mm轮胎直径的计算R T ：表3-4 轮胎直径R T 的计算设计计算和说明计算结果 20555.0⨯+=LW T R R =406.4+0.55×205=518.75mm取T R =520mmT R =520mm转向横拉杆直径的确定：表3-5 转向横拉杆直径的计算设计计算和说明计算结果mm m a M d R811.41021616.083.6274][43=⨯⨯⨯⨯=≥-πσπa =2L ;m N M MPa R ⋅==83.627;216][σ取min d =15mm初步估算主动齿轮轴的直径：表3-6 主动齿轮轴的计算设计计算和说明计算结果mm m Mn d 9.111014016.07.29016][max 16233=⨯⨯⨯⨯=≥-πτπ][τ=140MPa取min d =18mm3.3.2 齿轮齿条式转向器的设计 1. EPS 系统齿轮齿条转向器的主要元件1) 齿条 齿条是在金属壳体内来回滑动的，加工有齿形的金属条。
转向器壳体是安装在前横梁或前围板的固定位置上的。
齿条代替梯形转向杆系的摇杆和转向摇臂，并保证转向横拉杆在适当的高度以使他们与悬架下摆臂平行。
齿条可以比作是梯形转向杆系的转向直拉杆。
导向座将齿条支持在转向器壳体上。
齿条的横向运动拉动或推动转向横拉杆，使前轮转向(图3.3-1）。
图3.3-1 齿条表3-7 齿条的尺寸设计参数序号项目符号尺寸参数(mm)1 总长L7672 直径 30Z203 齿数2Mn 34 法向模数22) 齿轮齿轮是一只切有齿形的轴。
它安装在转向器壳体上并使其齿与齿条上的齿相啮合。
齿轮齿条上的齿可以是直齿也可以是斜齿。
齿轮轴上端与转向柱内的转向轴相连。
因此，转向盘的旋转使齿条横向移动以操纵前轮。
齿轮轴由安装在转向器壳体上的球轴承支承。
斜齿的弯曲增加了一对啮合齿轮参与啮合的齿数。
相对直齿而言，斜齿的运转趋于平稳，并能传递更大的动力。
表3-8 齿轮轴的尺寸设计参数序号项目符号尺寸参数(mm)1 总长L198B602 齿宽1Z73 齿数14 法向模数 1Mn3 5 螺旋角 β14° 6螺旋方向左旋3) 转向横拉杆及其端部 转向横拉杆与梯形转向杆系的相似。
球头销通过螺纹与齿条连接。
当这些球头销依制造厂的规范拧紧时，在球头销上就作用了一个预载荷。
防尘套夹在转向器两侧的壳体和转向横拉杆上，这些防尘套阻止杂物进入球销及齿条中。
转向横拉杆端部与外端用螺纹联接。
这些端部与梯形转向杆系的相似。
侧面螺母将横拉杆外端与横拉杆锁紧（见图3.3-2）。
注：转向反馈是由前轮遇到不平路面而引起的转向盘的运动。
表3-9 转向横拉杆及接头的尺寸设计参数序号 项目 符号尺寸参数(mm )1 横拉杆总长 a L 2812 横拉杆直径 La Φ15 3 螺纹长度 M L 60 4 外接头总长 W L 120 5 球头销总长 QX L62 6 球头销螺纹公称直径 qx dM10×1 7 外接头螺纹公称直径w dM12×1.5 8 内接头总长 N L 65.3 9内接头螺纹公称直径n dM16×1.54) 齿条调整 一个齿条导向座安装在齿条光滑的一面。
齿条导向座1和与壳体螺纹连接的调节螺塞3之间连有一个弹簧2。
此调节螺塞由锁紧螺母固定4。
齿条导向座的调节使图3.3-2 转向横拉杆外接头1- 横拉杆 2-锁紧螺母3-外接头壳体 4-球头销 5-六角开槽螺母 6-球碗 7-端盖 8-梯形臂 9-开口销齿轮、齿条间有一定预紧力，此预紧力会影响转向冲击、噪声及反馈（见图3.3-3）。
图3.3-3 齿条间隙调整装置 表3-10 齿条调整装置的尺寸设计参数序号 项目 符号尺寸参数(mm)1 导向座外径 L40 2 导向座高度 1B 29 3 弹簧总圈数 n6.43 4 弹簧节距 t7.92 5 弹簧外径 D29 6 弹簧工作高度 2H 34.59 7 螺塞螺纹公称直径S d M44×2 8 螺塞高度 S H 28 9 锁止螺塞高度 SS H10 10 转向器壳体总长/高 k k H L / 615/146.5 11转向器壳体内/外径wk nk ΦΦ/40/562. 转向传动比 当转向盘从锁点向锁点转动，每只前轮大约从其正前方开始转动30°，因而前轮从左到右总共转动大约60°。
若传动比是1:1，转向盘旋转1°，前轮将转向1°，转向盘向任一方向转动30°将使前轮从锁点转向锁点。
这种传动比过于小，因为转向盘最轻微的运动将会使车辆突然改变方向。
转向角传动比必须使前轮转动同样角度时需要更大的转向盘转角。
15:1的传动比较为合理。
在这样的传动比下，转向盘每转动15°，前轮转向1°。
为了计算传动比，可将锁点到锁点过程中转向盘转角的度数除以此时转向轮转角的度数。
3. EPS系统齿轮齿条转向器的安装齿轮齿条式转向器可安在前横梁上或发动机后部的前围板上（见图3.3-4）。
橡胶隔振套包在转向器外，并固定在横梁上或前围板上。
齿轮齿条转向器的正确安装高度，使转向横拉杆和悬架下摆臂可平行安置。
齿轮齿条式转向系统中磨擦点的数目减少了，因此这种系统轻便紧凑。
大多数承载式车身的前轮驱动汽车用齿轮齿条式转向机构。
由于齿条直接连着梯形臂，这种转向机构可提供好的路感。
在转向器与支承托架之间装有大的橡胶隔振垫，这些衬垫有助于减少路面的噪声、振动从转向器传到底盘和客舱。
齿轮齿条转向器装在前横梁上或前围板上。
转向器的正确安装对保证转向横拉杆与悬架下摆臂的平行关系有重要作用。
为保持转向器处在正确的位置，在转向器安装的位置处，前围板有所加固。
图3.3-4 转向器的安装位置4. 齿轮齿条式转向器的设计要求齿轮齿条式转向器的齿轮多数采用斜齿圆柱齿轮。
齿轮模数取值范围多在2～3mm之间。
主动小齿轮齿数多数在5～7个齿范围变化，压力角取20°，齿轮螺旋角取值范围多为9°～15°。
齿条齿数应根据转向轮达到最大偏转角时，相应的齿条移动行程应达到的值来确定。
变速比的齿条压力角，对现有结构在12°～35°范围内变化。
此外，设计时应验算齿轮的抗弯强度和接触强度。
主动小齿轮选用16MnCr5或15CrNi6材料制造，而齿条常采用45钢制造。
为减轻质量，壳体用铝合金压铸。
5. 齿轮轴和齿条的设计计算表3-11 齿轮轴和齿条的设计计算 设计计算和说明计算结果1.选择齿轮材料、热处理方式及计算许用应力 (1) 选择材料及热处理方式小齿轮16MnCr5 渗碳淬火，齿面硬度56-62HRC 大齿轮 45钢 表面淬火，齿面硬度56-56HRC (2) 确定许用应力HminNlim S Z ][H H σσ=FminNST lim S Y Y ][F F σσ=a)确定lim H σ和lim F σMPa H 15001lim =σ MPa H 13002lim =σMPa F 4251lim =σ MPa F 3752lim =σb)计算应力循环次数N ，确定寿命系数N Z 、N Y 。
()27111016.23008101516060N t an N =⨯=⨯⨯⨯⨯⨯== 32.11=N Z 211N N Y Y ==c)计算许用应力取1min =H S ,4.1min =F SHminN11lim 1S Z ][H H σσ==MPa 1980132.11500=⨯HminN22lim 2S Z ][H H σσ==MPa 1716132.11300=⨯应力修正系数2=ST YFminN1ST 1lim 1S Y Y ][F F σσ==MPa 14.6074.112425=⨯⨯MPa H 15001lim =σMPa H 13002lim =σMPa F 4251lim =σMPa F 3752lim =σ7211016.2⨯==N N 32.11=N Z 211N N Y Y ==MPa H 1980][1=σMPa H 1716][2=σFminN2ST 2lim 2S Y Y ][F F σσ==MPa 7.5354.112375=⨯⨯2.初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸 (1) 选择齿轮类型根据齿轮传动的工作条件，选用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合传动方案(2) 选择齿轮传动精度等级 选用7级精度 (3) 初选参数初选4.1=t K ︒=14β 1Z =8 2Z =20 d Φ=0.8εY =0.7 βY =0.89按当量齿数76.814cos /8cos /33=︒==βZ Z V6.51=FS Y(4) 初步计算齿轮模数n m转矩=1T 290.7×0.16=46.51m N ⋅=46510mm N ⋅ 闭式硬齿面传动，按齿根弯曲疲劳强度设计。