汽车转向器壳体加工装备设计
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。
壳体零件机械加工工艺及工艺装备设计
壳体零件机械加工工艺及工艺装备设计一、壳体零件机械加工工艺壳体零件常见的机械加工工艺包括铣削、车削、钻削、磨削等。
针对不同的工艺要求，可以采用不同的机床和刀具，下面介绍一些常用的加工工艺和注意事项。
1.铣削铣削是用刀具在工件上进行切削，常用于壳体零件表面的平面、开槽和轮廓加工。
铣削过程中，应注意选择合适的刀具和切削参数，保证加工精度和表面质量，并注意安全操作。
2.车削车削是通过工件在车床上旋转，刀具在工件上进行切削加工。
常用于壳体零件的外表面和内孔加工。
在车削过程中，应注意夹持牢固，避免振动和松动。
选择合适的刀具和切削参数可以保证加工质量。
3.钻削钻削是用钻头对壳体零件进行孔加工。
在钻削过程中，应选择合适的刀具类型和切削参数，控制进给速度和冷却液的使用，以确保孔的质量和尺寸精度。
4.磨削磨削是用磨料进行零件表面的加工，可以获得较高的表面质量和精度。
对于壳体零件，常用的磨削方法包括平面磨削、外圆磨削和内圆磨削。
磨削过程中，应选择合适的磨料和磨削参数，如磨削速度、进给量和磨削深度等。
1.机床选择根据壳体零件的加工要求，可以选择不同类型的机床，如铣床、车床、钻床和磨床等。
在选型时，需要考虑加工尺寸、加工精度和生产效率等因素。
2.刀具选择根据壳体零件的加工需求，选择适合的刀具类型和规格。
如铣削可采用立铣刀、面铣刀和球头铣刀等；车削可采用外圆刀具和内圆刀具；钻削可选择中心钻、钻头和镗刀等。
3.夹具设计壳体零件加工时需要固定在机床上，所以需要设计合适的夹具。
夹具的设计应考虑零件的形状、尺寸、夹持力和稳定性等因素。
夹具的设计应易于操作和调整，并能保证加工精度。
4.冷却液系统壳体零件加工过程中，冷却液的使用可以降低切削温度、延长刀具寿命和提高加工质量。
因此，需要设计合适的冷却液系统，包括冷却液的供给、流量、喷射方式和回收等。
5.自动化与智能化在壳体零件加工中，可以应用自动化设备和智能化技术，提高生产效率和产品质量。
转向箱多孔加工专用夹具设计
转向箱多孔加工专用夹具设计设计专用夹具装夹工件，带动刀具同时加工转向箱零件的N个孔，对于提高生产率，降低劳动强度和生产成本，更好的保证所加工孔的精度具有明显优势。
对于批量生产的转向箱零件，运用本套工装夹具能提高加工精度和生产率，有很高的性价比。
标签：夹紧装置；夹紧力；夹紧机构利用对现有设备摇臂钻床Z3040的改造加工转向箱零件。
其中包括设计一套有四根轴的主轴箱使钻床出来的动力分为四个一次加工出转向箱零件的四个孔。
一套钻模板用来保证钻头的导向及加工的精度。
一套夹具用来保证阀体零件在加工时相对于机床和刀具占有固定的位置。
这种设计能保证加工的精度。
便于工件的装夹并且降低劳动强度。
1 研究分析零件图典型的转向箱实体图现以拖拉机上的转向操纵箱的夹具设计说明。
转向操纵箱是拖拉机上的一个重要组成部分，因此它加工的好坏直接影响到拖拉机的性能。
设计可以利用摇臂钻床带动多轴头，一次性加工N面上四个小于φ10的孔。
2 确定定位方案，设计定位装置在本夹具设计时，在夹具中采用短圆柱销约束两个移动自由度--X方向的移动和Y方向的移动。
圆柱销为固定定位圆柱销。
定位圆柱销的有关参数可查“夹具标准”和“夹具手册”。
其选用时按其尺寸D选取。
长方形垫板约束两个旋转自由度——X方向的转动和Y方向的转动和一个移动自由度Z方向的移动。
由于转向箱的一个面有一个3度倾角，所以长方形垫板要做成有3度的斜面。
现在已经约束了零件的5个自由度，还要用一个定位销来约束Z方向的转动，但是如果使用定位销又会限制两个自由度，这样会产生过定位。
过定位像前面所说的那样会影响工件的定位精度，因此要避免过定位。
可以选择齿条式对定位元件，它可以约束Z方向的转动。
如下图所示：使用时可以掰动手柄，销在齿条的带动下沿销套上下移动，使用时销子上移，不用时销子下移，十分方便。
齿条式对定位元件3 确定定位方案，设计夹紧装置因为夹紧力主要来源于液压装置、气压装置、电磁装置、电动装置、气液连动装置和真空装置等动力装置。
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。
汽车机械制造中的转向系统设计与制造案例分析
汽车机械制造中的转向系统设计与制造案例分析在汽车设计和制造中，转向系统起着十分重要的作用。
它能够使车辆稳定地行驶在道路上，并确保车辆转向的平衡和精度。
因此，在汽车机械制造中，转向系统的设计和制造是十分关键的环节，这里我们将分析一些转向系统设计和制造案例。
一、转向系统设计案例1. 双堆方向盘设计在一些高性能汽车中，双堆方向盘是一种常见的设计。
它能够提供更好的操控性和驾驶者舒适度。
在此设计中，主要的方向盘位于驾驶者的手部位置，而辅助方向盘位于控制面板上。
为了实现这种设计，转向系统需要具备可弯曲传动轴和转向阀门。
这样，驾驶员便可以更容易地控制车辆的转向。
2. 电动助力转向和低速助力转向设计在现代汽车中，电动助力转向是一种十分普遍的设计。
它能够提高车辆转向的精度和平衡性。
此外，它还能够确保在各种路况下车辆的稳定性。
在低速时，车辆的转弯半径非常小。
如果没有适当的支持，这个过程将非常困难。
在这种情况下，低速助力转向可以提供更好的转向支持和控制。
二、转向系统制造案例1. 小切面方向盘加工在一些高性能汽车中，小切面方向盘是一种非常流行的选择。
它能够确保驾驶员在高速行驶时仍能控制车辆。
在制造这种特殊的方向盘时，需要考虑材料和工艺的选择。
一些制造商会使用钛合金材料，因为它们具有强度和重量比的优势。
在切削方面，这种类型的方向盘还需要借助数控机床和火花加工机来保证准确性。
2. 齿轮齿条制造在汽车转向系统中，齿轮和齿条是非常关键的组件。
制造这些部件需要高精度的机械加工技术和优质材料。
在加工齿轮和齿条时，制造商通常会使用数控机床和强大的软件来确保准确性和可靠性。
此外，清洗和热处理也是确保最终产品质量的重要步骤。
以上是汽车机械制造中的转向系统设计与制造案例分析，展示了汽车转向系统在设计和制造中的重要性以及所涉及的一些技术和工艺。
在技术和工艺的不断演进中，汽车转向系统的设计和制造将继续得到改进和完善。
毕业设计(论文)-微型汽车转向系统设计(完整图纸)
前言100多年前，汽车刚刚诞生后不久，其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式，用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。
由于操纵费力且不可靠，以致时常发生车毁人亡的事故。
第一辆不用马拉的四轮汽车问世时，它已经吧前桥和前轮组成为了一总成。
该总成别安装在枢轴上，可以绕前桥中心的一个点转动，利用一个杆柱连接前桥的中点，通过地板往上延伸，转向盘就紧固再杆柱上端，以此操纵汽车。
这种装置在汽车车速不超过马车的速度时，还是很好用的，但当车速提高后，驾驶员就要求提高转向的准确性，以减少轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命。
后来他们发现，正在探索的这种理论在1817年就已经呗阐明了。
1817年，德国人林肯斯潘杰提出了类似于现代汽车的将前轮用转向节与前梁连接方式。
（即改进转向器的想法）。
他研制了一种允许汽车前轮在主轴上独立回转的结构—把车轮与转向节连接起来，转向节又用可转动的销轴与前轴连接，从而发明了转向梯形机构，并与第二年将其向英国政府申请专利的权力转让给了出版商、英籍德国人阿克曼。
不久，阿曼克向英国专利局申请了“平行连杆式转向机构”专利。
1879年，法国四轮马车制造商杰特发明了第一个平行四边形转向联动机构。
杰特的转向机构可以把转向中心点移向两侧。
他把一根杆子与带有两个连接臂的转向节相连。
当时称为转向臂和随动臂。
杰特把转向柱的一端与转向臂连接，当转动转向柱时，通过转向臂和随动臂、横拉杆和车轮轴转动车轮，实现汽车转向。
1857年，英国的达吉恩蒸汽汽车是第一辆采用转向盘来实现汽车转向的机动车辆。
1872年苏格兰的查理士第一个把转向盘安装到煤气发动机车辆上。
此前，想把转向盘安装到车辆上的多次尝试均未得到认可。
1878年，“现代汽车之父”、德国的卡尔·本茨在他的三轮乘坐车上首次采用了所谓的齿轮齿条式转向器，但却考一根操纵杆来控制汽车行使方向。
1886年，英国的弗雷德里克·斯特里克兰说服了他的朋友、汽车制造商雷克，把一个用于轮船上的转向柱和转向盘装到了一辆新的戴姆勒·弗顿敞蓬车上。
汽车转向器转向臂设计
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。
所以在设计转向器的时候，对其进行计算和校核尤为重要。
这样可以保证转向器的安全性和实用性。
关键词：转向摇臂轴计算、螺杆轴计算校核AbstractAutomobile steering gear is an important part of the car, is to determine the safety of automobile active key assembly, its quality seriously affect the car control stability. With the development of automobile industry, the automobile steering gearis also in constant improved, although electronic steering gear has been used, but mechanical steering gear is still widely all over the world automobile and auto parts manufacturers used. So in the design of steering gear, the calculation and checking is particularly important. This can guarantee the security of the steering gear and practicability.Keywords: pitman arm shaft calculation, screw shaft calculation check目录摘要 (1)Abstract (1)1.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算 (3)1.1.1材料的选择 (3)1.1.2结构设计 (3)1.1.3轴的设计计算 (3)2.2 螺杆轴设计计算及主要零件的校核 (6)2.2.1材料选择 (6)2.2.2结构设计 (6)2.2.3轴的设计计算 (7)2.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核 (8)1.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算1.1.1材料的选择摇臂轴用20CrMnTi钢制造，由于前轴负荷不大，螺纹、三角花键和卡簧槽部表面不渗碳，其余表面渗碳层深度在0.8～1.2mm。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车转向器壳体加工装备设计 目录 设计总说明2 INTRODUCTION4 1 前言6 2 汽车转向器壳体加工自动线总体设计8 2.1 汽车转向器壳体的工艺分析8 2.1.1 汽车转向器的作用8 2.1.2 技术要求9 2.1.3 分析汽车转向器壳体的工艺性10 2.2 确定生产类型计算生产节拍12 2.3 工艺方案的拟定13 2.3.1 分析毛坯情况13 2.3.2 基面的选择15 2.3.2.1 精基准的选择15 2.3.2.2 粗基准的选择16 2.3.3 各表面加工方案的确定16 2.3.4 各工序加工余量的确定17 2.3.5 自动线工艺过程的拟定19 2.3.5.1 工序的集中及分散19 2.3.5.2 工序顺序的安排19 2.3.6 确定切削用量21 汽车转向器壳体加工装备设计 2.3.7 平衡工作节拍23 2.3.8 绘制加工示意图23 2.3.9 全线自动化方案的确定25 2.3.10 自动线总体布局25 2.3.10.1 设备的联系尺寸25 2.3.10.2 自动线布局图的绘制26 3 随行夹具的设计30 3.1 定位方案的确定30 3.2 夹紧装置的设计32 3.3 夹具体的设计33 鸣 谢35 参考文献36
设计总说明 本课题来源于社会实际生产，这次课题给定零件为汽车转向器壳体。转向器是汽车行驶系统中的重要安全部件，其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响。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，使汽车达到转向目的。另外，当汽车在直线行驶汽车转向器壳体加工装备设计 时，转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转的，从而改变了原来行驶方向，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，恢复了汽车原来的行驶方向。 本次设计主要任务是按照给定零件设计其加工自动线，随行夹具输送，完成自动线总体设计、专用设备机械结构设计、主要零件设计。具体有： 1．拟定全线自动化方案，确定总体布局； 2．专用设备方案分析及方案设计； 3．专用设备总体设计（布局、主要参数、运动方案和原理、控制方案）； 4．专用设备机械结构装配设计； 5．主要零部件结构设计。 本设计先从汽车转向器壳体的零件图入手，通过实际情况的调查研究和查阅相关资料，了解其功用、种类以及国内外发展状况、发展水平及存在问题等，写出开题报告，拟定进度表等。然后，就按照进度表完成各阶段的设计内容，最终完成本设计。 本设计的基本设计流程如下： 1.分析零件结构。 2.分析毛坯情况。 3.分析年产纲领是否合乎建立生产线条件。 4.拟定工艺方案，并绘制工序图和加工示意图。 5.拟定全线的自动化方案。 6.确定自动线的总体布局，绘出自动线的总联系尺寸图。 7.随行夹具的设计。 汽车转向器壳体加工装备设计 关键词：转向器壳体；工序；自动线；随行夹具
INTRODUCTION This topic comes from the actual production of the society, the topic given parts for automotive steering gear housing. Steering gear is a system of the most important components of the vehicle running, the quality of the car is moving in a straight line stability and handling stability has direct impact. Car in the driving process needs to change direction of travel, the driver through the car steering system the steering axle of automobile, front axle, wheel relative to the vehicle longitudinal axis deflection angle, making the car reach the purpose of steering. Also when the car in a straight line driving, steering wheel tends to be influenced by the role of pavement lateral disturbance force and automatic deflection, thus 汽车转向器壳体加工装备设计 changing the original direction of travel. At this point, the driver can also through the automotive steering system the steering wheel to the deflection in the opposite direction, to restore the automobile to the direction of travel. The design of the main task is to design the automatic production line according to a given part, pallet conveyor, complete the general design of the automatic line, special equipment for mechanical structure design, design of the main parts. Concrete: 1 to develop a full line automation plan, determine the overall layout; 2 Scheme Analysis and scheme design for special equipment; 3 special equipment (overall design layout, main parameters, motion principle and scheme, the control scheme); 4 the mechanical structure of special equipment; 5 main parts structure design. The design of the first from the automobile steering device casing parts diagram of through the actual situation of the research and access to relevant information to understand its function, as well as the type of development situation at home and abroad, the development level and the existence question and so on, write a proposal, develop schedule etc.. Then, in accordance with the schedule to complete the design content of each stage, the final 汽车转向器壳体加工装备设计 completion of the design. The basic design flow of this design is as follows: 1 Analysis of parts structure. 2 Analysis of rough case. 3 analyze whether the annual program meets the establishment of production line conditions. 4 develop and process scheme, process drawing and processing sketch map. 5 to develop automated programs across the board. 6 to determine the overall layout of the automatic line, the total contact size diagram drawn line. 7 design of accompanying fixture.
Keywords: steering gear housing; process; automatic line clamp;
毕业设计说明书 1 前言 本次课题设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教汽车转向器壳体加工装备设计 师的指导下，独立从事艺术设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。本次课题培养学生综合运用所学的基础理论、技术基础知识和专业知识的能力；查阅、使用各种标准、规范、资料和工具书的能力；设计计算、绘图、实验和撰写技术文件的能力；分析和解决实际问题的初步能力。同时使学生养成理论联系实际、一丝不苟的科学精神和认真负责的工作态度。使我们树立生产观点、经济观点和全局观点。 随着科学技术的飞速发展，世界汽车工业也得到了迅猛的发展。人们对汽车操稳性、安全性、舒适性的追求，推动了汽车转向系统的快速发展。转向系统发展至今，出现了机械式、液压助力式、电控液压动力式、电动助力式和线控转向系统。 由于全球经济、能源、环境等方面的恶化，人们对汽车成本、油耗、环保的关注也越来越多．而且现代汽车速度越来越高，对操纵稳定性、舒适性和安全的要求也越来越高。 作为汽车底盘独立分系统——转向系统的发展趋势： 适应汽车高速行驶的需要．从操纵轻便性和稳定性及安全行驶的角度，汽车制造广泛使用先进的工艺，使用变速比转向器、高刚性转向器．变速比和高刚性是目前世界上生产转向器结构的方向． 2)充分考虑安全性、轻便性。随着汽车车速的提高，驾驶员和乘客的安全非常重要。目前国内外在许多汽车上普遍增设能量吸收装置。从人类工程学的角度考虑操纵的轻便性，已逐步采用可调整的转向管柱和动力转向