某小型SUV循环球式转向器设计

毕 业 设 计（论 文）某小型 SUV 循环球式转向器设计系 别：专 业 名 称：学 生 姓 名：学 号：指导教师姓名、称 ：完成日期 年 月 日I某小型 SUV 循环球式转向器设计摘 要汽车不仅仅只是一种简单的运输工具，也是现今人们出行的一种便利的交通工具。伴随人们生活质量也跟着不断的变化，变得越来越好，人们也开始追求物质上的享受。汽车也不再只是富贵人家的象征，它也渐渐走进平常人家，仅仅只是作为一种简单的代步工具。随着汽车的需求越来越大，汽车工业的发展也呈现一种蒸蒸日上的势头，在这样的的大环境下，逐渐造成汽车泛滥，交通拥堵等现象。而伴随着这些现象而来的问题也一时无法得到解决，例如，交通事故也频繁发生，全世界几乎每时每刻都有人因交通事故而死于非命。所以行车安全也成为人们所面临的一个重要问题。该如何有效规避交通事故的发生也成为当今人们所要考虑的问题。首先是我们人为关系，需要每个人共同努力，遵守交通法规；其次汽车本身去解决问题，性能好坏与行车安全也息息相关。例如，转向器，它所起到的作用也是毋庸置疑的。转向器，根据他的名字就很容易看出它的作用是与汽车的转向有关，行车过程中无时无刻没在用着转向器，所以转向器的重要性也就不言而喻了，因此转向系统需要我们去了解和掌握。关键词 汽车；安全；转向器；研究；设计；IIDesign of a small SUV recirculating ball type steering gearAbstractCar is more than just a simple means of transport, is now a convenient means of transportation. With peoples living standards also follows constantly changing, getting better, people also began to pursue material enjoyment. Cars are no longer just richs symbol, it gradually into the warm family, just as a simple means of transport. As the demand for cars is growing, also show a growing momentum in the development of automobile industry, in such circumstances, gradually caused proliferation of cars, traffic jams and so on. And with them came the problem cant be solved, for example, traffic accidents also occur frequently, almost all the people who died in a traffic accident. Traffic safety has become the urgent need to resolve a problem. How to avoid traffic accidents have become the issues to be considered. First of all, the individual, need everyone to work together, to comply with traffic laws; secondly, the car itself to solve the problem, the performance is closely related to traffic safety. For example, steering gear and the role it plays is beyond doubt. Steering gear, according to his name, it is easy to see that it is associated with the cars steering, driving all the time without using the Steering, so the importance of steering is self-evident, so steering system that we need to understand and master.Keywords automobile; safety; steering gear; research; design;III目录1 论述 .11.1 课题研究背景 .11.1.1 循环球式转向器 .11.2 国内外研究现状 .11.3 研究目的及意义 .11.4 循环球式转向器发展前景 .21.5 本课题研究的难点 .21.6 研究内容和设计方法 .22 汽车转向系统 .3IV2.1 汽车转向系的类型和组成 .32.1.1 机械式转向系 .32.1.2 动力转向系 .33 转向系设计概述 .43.1 转向操纵机构 .43.2 转向传动机构 .43.3 转向器 .53.4 转角及最小转弯半径 .54 汽车转向器的组成与分类 .74.1 齿轮齿条式转向器 .74.2 循环球式转向器 .75 转向系的主要性能参数 .85.1 转向系的效率 .85.1.1 转向器的正效率 .85.1.2 转向器的逆效率 .85.2 传动比变化特性 .95.2.1 转向系传动比 .95.2.2 力传动比和角传动比之间的关系 .105.2.3 转向器角传动比的选择 .105.3 传动副的传动间隙T .116 转向器设计计算 .126.1 转向系计算载荷的确定 .12V6.2 转向器设计 .126.2.1 参数的选取 .126.2.2 计算参数 .136.3 强度计算 .136.3.1 钢球与滚道的接触应力 .136.3.2 转向摇臂直径的确定 .147 动力转向机构设计 .157.1 动力转向机构的要求 .157.2 液压式动力转向机构的计算 .157.2.1 动力缸尺寸计算 .157.2.2 分配阀的设计 .167.3 动力转向的评价指标 .188 转向传动机构设计 .208.1 选材与表面处理 .208.2 杆件设计结果 .20结论 .21致 谢 .22参考文献 .2311 论述1.1 课题研究背景我们都知道转向器是汽车零件中不可缺少的一个组成元件，转向器的运作是作为一个减速的装置进行系统的运作。而现在在汽车领域里，循环球式转向器成为了很多汽车的首选。对循环球式转向器的设计以及研究是很有必要，目前全世界各个国家都在大力发展汽车领域，对汽车的投入也越来越大。1.1.1 循环球式转向器循环球式转向器已经在汽车上被普遍应用，而其相比与其它类型的不同之处，是在于其主要就是靠着的是滚动摩擦，因而它相对于其它转向器具有比较高的传动效率，操作方便简单，转向器各个部件磨损相对较小使用年限也比其它类型的要长，由于以上所述诸多优点，使它成为当今被使用最广的一类转向器。世界生存法则优胜劣汰不仅仅只是在动物界才能看到，在机械中也得到了很好的证明。经过多年的发展与淘汰，一些落后的转向器渐渐退出了我们的视线，而那些优点突出的转向器获得了更大的市场。循环球式转向器由于自身优点突出以及其本身特点，使其占据了汽车大部分市场。其自身的众多优点突出。因此，很容易就可以知道它的发展前景是非常好的，所以我们很有必要去深入的研究它。1.2 国内外研究现状循环球式转向器现在已经被大多数汽车所使用，所以各国对其研究都很重视。虽然它的传动效率相比于其他转向器都要高、具有复杂的结构和高昂的成本等缺点；但是俗话说瑕不掩瑜，其正向传动效率很高、操纵轻巧、使用寿命相对长等诸多优点使其在汽车生产中得到广泛使用。在我国乃至全世界范围内，各类转向器得到使用的比例基本相同。循环球式转向器被使用最多，所占份额也是最大的，差不多在 45%左右，而且明显还有继续增长的态势，排在第二位的是齿条齿轮是，其所占份额大约在 40%左右，剩下的共占 15%左右。相信循环球式一定可以凭借其自身优点继续保持其第一的位置，这也加速了各国对其研究的步伐，其发展前景一片大好。21.3 研究目的及意义现今，汽车在很多方面都得到很好使用。行车安全也成为急需要解决的一个重要难题，在全球范围内汽车交通事故每时每刻都在发生，该如何规避事故的发生？汽车的组成部件有许多，转向器是其中不可缺少的一个，它与行车安全息息相关，由此也可以看出转向系统与我们的生命紧密连在一起。经过这么多年的发展，汽车转向器的种类已经有很多种了，但是从目前国内外各类转向器被应用的情况来讲，汽车上应用最多的是循环球式。本次毕业设计就是根据自己所掌握的知识，以及通过资料，把握转向器的各种特点，设计出一款符合要求的循环球式转向器，根据所学知识并且结合相关资料书籍以及汽车设计要求，使设计符合使用要求。1.4 循环球式转向器发展前景由于该转向器相对来说更加耐用，所以其对于经常在不平坦的道路上驾驶的越野车来说是比较好的选择。其在中、大型汽车上也可以广泛使用，而那些小型的乘用车却不是循环球式转向器最好，因此，现在小型商用车一般都会选择别的类型转向器。比如就连以前的忠实使用者奔驰，也开始放弃它转而让齿轮齿条式转向器来代替。1.5 本课题研究的难点由于缺少设计经验，所以只能大致说说看法，该转向器相对于其它类型转向器来说，它的传 动 效 率 明 显 要 比 其 它 类 型 要 高 许 多 ， 操 纵 起 来 也 会 感 到 更 加 得 心 应 手 ， 由 于各 个 组 成 部 件 间 的 磨 损 不 是 那 么 严 重 ， 所 以 大 大 增 加 了 其 使 用 的 寿 命 ， 而 所 面 对 的困 难 是 该 如 何 提 高 其 传 动 效 率 并 且 减 小 部 件 磨 损 是 我 所 需 要 考 虑 的 重 要 问 题 也 是 我们 研 究 所 面 临 的 一 大 难 点 。1.6 研究内容和设计方法研究内容：（1） 结合自己所了解的设计理论，明确其技术要求以及设计要求；（2） 通过初步了解汽车的各种结构及设计的要点，明确课题目的与课题相关的专业3知识；（3） 深入了解汽车设计的方法和步骤，阅读相关书籍，确定各部件参数并校核；（4） 通过相关的计算，来确定转向器各个部件的主要参数。根据汽车设计标准和生产工艺要求，绘制出循环球式转向器的各种相关 CAD 图。设计方法：我们先通过自己去学习和了解一些与汽车设计有关的知识，然后再通过已经知道的各部件相关的参数以及结合一些理论上的知识，确定循环球式转向器各部件参数，最后要进行强度的校核，如果校核的结果不符合国家相关要求就需要重新计算，直到结果满足要求的时候为止，在确定转向器的相关尺寸大小之后，然后就可以绘制相关的图纸，到此，毕业设计也就可以说结束了。2 汽车转向系统汽车转向系，通俗一点来讲其实就是指那些专门用来可以改变或保持汽车运动方向的那些零部件的总称。司机可以通过转向系统来操纵汽车，改变其行驶的方向，使汽车按找司机意志运动。由此，很容易发现，汽车转向系非常重要，它