课程设计--汽车转向机构说明书
汽车设计转向系设计说明书【创意版】.docx
课程汽车设计题目电动助力转向系设计说明书姓名学号班级指导教师日期 2016年6月15日目录一. 轿车转向系设计方案的选择................................. - 2 -1.轿车参数的确定 (2)2.对转向系的要求 (2)3.转向系结构设计 (2)1)转向操纵机构 ......................................................................................- 2 -2)转向传动机构 ......................................................................................- 3 -3)机械转向器 ..........................................................................................- 3 -二. 转向系统的主要性能参数................................... - 4 -1.转向系的效率 (4)1)转向系的正效率...................................................................................- 4 -2)转向系的逆效率...................................................................................- 5 - 2.转向系传动比的确定. (5)1)转向系统传动比的组成........................................................................- 5 -2)转向系统的力传动比和角传动比的关系..............................................- 6 -3)传动系传动比的计算 ...........................................................................- 7 - 3.转向系传动副的啮合间隙 .. (7)1)转向器的啮合特征 ...............................................................................- 7 -2)转向盘的自由行程 ...............................................................................- 8 - 4.齿轮齿条式转向器的设计和计算 (8)1)转向轮侧偏角的计算 ...........................................................................- 8 -2)转向器参数的选取 ...............................................................................- 9 -3)选择齿轮齿条材料 ............................................................................. - 10 -4)轴承的选择 ........................................................................................ - 10 -5.转向盘的转动的总圈数 (10)三. 电动助力转向系统设计.................................... - 10 -1.转矩传感器 (10)2.减速机构 (11)3.电磁离合器 (11)4.电动机 (11)5.车速传感器 (11)6.电子控制单元 (12)四. 转向梯形机构的设计...................................... - 12 -1.转向梯形理论特性 (12)2.转向梯形的布置 (13)3.转向梯形机构尺寸的初步确定 (13)4.梯形校核 (14)一. 轿车转向系设计方案的选择1.轿车参数的确定本次轿车转向系设计的整车相关参数如下：表1 整车相关参数2.对转向系的要求1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转；2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N；3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏；5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构；6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置3.转向系结构设计1)转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。
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。
汽车转向器说明书毕业设计
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。
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 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 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 (α+ρ) （2--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)。
jiaoche转向系课程设计
jiaoche转向系课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解轿车转向系统的基本组成、工作原理及其功能。
2. 学生能掌握转向系统主要部件的结构、作用及相互之间的关系。
3. 学生能了解转向系统在汽车安全行驶中的重要性。
技能目标：1. 学生能通过观察、分析，正确判断转向系统常见故障及其原因。
2. 学生能运用所学的理论知识，进行简单的转向系统维护和保养。
3. 学生能运用工具和设备，参与转向系统的拆装和检查工作。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到转向系统知识在实际生活中的应用，增强学习汽车专业知识的兴趣。
2. 学生能在团队协作中发挥个人优势，培养合作精神和责任感。
3. 学生能关注汽车行业的发展，提高对汽车安全、环保等方面的认识。
本课程针对高年级汽车专业学生，结合学科特点，注重理论知识与实际操作的紧密结合。
课程目标旨在帮助学生掌握转向系统相关知识，培养实际操作能力，同时提高学生的安全意识、团队协作能力和职业素养。
通过本课程的学习，使学生能够更好地适应未来汽车行业的发展需求。
二、教学内容1. 转向系统的基本概念与组成- 转向系统的定义与功能- 转向系统的基本组成（转向器、转向柱、转向机、转向助力装置等）2. 转向系统工作原理及类型- 转向系统的基本工作原理- 常见转向系统类型（齿轮齿条式、蜗轮蜗杆式、电动助力式等）3. 转向系统主要部件结构与作用- 转向器的结构与作用- 转向柱的结构与作用- 转向机的结构与作用- 转向助力装置的结构与作用4. 转向系统故障诊断与维修- 转向系统常见故障现象及原因- 故障诊断方法与步骤- 转向系统维修工艺及注意事项5. 转向系统维护与保养- 转向系统日常检查与维护- 转向系统定期保养内容和方法- 保养周期及注意事项6. 转向系统拆装与检查- 转向系统拆装工具和设备- 拆装步骤及注意事项- 检查转向系统各部件的方法和技巧本章节教学内容依据课程目标，结合教材章节进行组织，注重科学性和系统性。
汽车设计 转向系设计说明书
课程汽车设计题目电动助力转向系设计说明书姓名学号班级指导教师日期 2016年6月15日目录一、轿车转向系设计方案得选择............................ - 1 -1、轿车参数得确定 (1)2、对转向系得要求 (2)3、转向系结构设计 (2)1)转向操纵机构...................................... - 2 -2)转向传动机构...................................... - 3 -3)机械转向器........................................ - 3 -二、转向系统得主要性能参数.............................. - 4 -1、转向系得效率 (4)1)转向系得正效率.................................... - 4 -2)转向系得逆效率.................................... - 5 -2、转向系传动比得确定.. (5)1)转向系统传动比得组成.............................. - 5 -2)转向系统得力传动比与角传动比得关系 ................ - 5 -3)传动系传动比得计算................................ - 6 -3、转向系传动副得啮合间隙. (7)1)转向器得啮合特征.................................. - 7 -2)转向盘得自由行程.................................. - 8 -4、齿轮齿条式转向器得设计与计算. (8)1)转向轮侧偏角得计算................................ - 8 -2)转向器参数得选取.................................. - 9 -3)选择齿轮齿条材料................................. - 10 -4)轴承得选择....................................... - 10 -5、转向盘得转动得总圈数 (10)三、电动助力转向系统设计............................... - 10 -1、转矩传感器 (10)2、减速机构 (10)3、电磁离合器 (11)4、电动机 (11)5、车速传感器 (11)6、电子控制单元 (11)四、转向梯形机构得设计................................. - 12 -1、转向梯形理论特性 (12)2、转向梯形得布置 (13)3、转向梯形机构尺寸得初步确定 (13)4、梯形校核 (14)一. 轿车转向系设计方案得选择1.轿车参数得确定本次轿车转向系设计得整车相关参数如下:表1 整车相关参数2.对转向系得要求1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转;2)操纵轻便,作用于转向盘上得转向力小于200N;3)转向系得角传动比在15~20之间,正效率在60%以上,逆效率在50%以上;4)转向灵敏;5)转向器与转向传动机构中应有间隙调整机构;6)转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害得防伤装置3.转向系结构设计1)转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘,转向轴,转向管柱。
汽车转向机构设计(大学毕业设计)
汽车转向机构设计(大学毕业设计)本文旨在探讨汽车转向机构设计的背景、意义以及其在大学毕业设计中的目的和重要性。
汽车转向机构的设计是汽车工程中的重要环节，它直接影响着车辆的操控性能和安全性。
因此，对于汽车工程专业的学生而言，深入研究和理解转向机构的设计原理和方法具有重要意义。
在大学毕业设计中选择研究汽车转向机构设计的话题，一方面可以拓宽学生的专业知识和技能，提高其在汽车工程领域的综合素质；另一方面，通过实际设计方案的研究与实施，使学生对理论知识的应用能力得到进一步锻炼和提升。
本文将首先介绍汽车转向机构设计的背景和意义，强调其在汽车工程中的重要性。
然后，将探讨转向机构设计的基本原理和方法，包括传动机构、转向系统及其相关部件的选择和设计等方面的内容。
最后，通过对实际案例的分析和总结，总结出一套完整可行的汽车转向机构设计方案，并对未来可能的改进和发展方向进行展望。
通过本文的研究，将有助于提高汽车工程专业学生对汽车转向机构设计的理解和掌握，同时也为未来相关研究和实践工作提供了借鉴和参考。
研究目标明确研究汽车转向机构设计的目标和要解决的问题，例如提高驾驶安全性、提升转向机构的性能等。
研究内容和方法明确研究汽车转向机构设计的目标和要解决的问题，例如提高驾驶安全性、提升转向机构的性能等。
研究内容和方法本文旨在对汽车转向机构进行设计，并将其作为大学毕业设计的研究内容。
本研究将详细介绍转向机构的结构、原理以及涉及的相关知识点，以便深入了解转向机构的工作原理和相关概念。
本文旨在对汽车转向机构进行设计，并将其作为大学毕业设计的研究内容。
本研究将详细介绍转向机构的结构、原理以及涉及的相关知识点，以便深入了解转向机构的工作原理和相关概念。
在进行研究时，将采用以下方法和实验步骤来解决问题：文献调研：通过查阅相关文献和资料，了解转向机构的基本构造和工作原理，掌握相关研究领域的最新进展。
理论分析：对转向机构的结构和原理进行理论分析，分析各个部件的功能和相互关系，为后续设计提供理论基础。
汽车转向系统说明书
第1章绪论自卸车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆，又称翻斗车。
由汽车地盘、液压举升机构、货箱和取力装置等部件组成。
自卸车在土木工程中，经常与挖掘机、带式输送机等工程机械联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、散料的装卸运输工作。
汽车转向系统和前桥是汽车的重要组成部分，对汽车行驶的安全性、高速行驶时的稳定性、操纵可靠性和乘座舒适性起着重要的作用。
上个世纪末，汽车转向系统和前桥发展很快，新的结构和先进控制方法的采用，特别是引入了动力转向之后，使转向系统和前桥发生了深刻的变化。
动力转向系统的应用日益广泛，在重型汽车上几乎必须配备应用。
主要是为了减轻驾驶疲劳，提高操纵轻便性和稳定性，虽然带来成本高、结构复杂等问题，但由于优势明显，还是得到了汽车工业的认可，得到了很快的发展。
转向系统和前桥在汽车设计中占有重要的地位，这两部分设计的好坏，直接影响汽车的操纵性、稳定性及安全性。
本次设计过程中，参考同类车型，根据车辆本身设计的特点，按照设计原则，从实用性、经济性的角度考虑，设计出转向总成和前桥。
在合理选择各项参数、材料，优化设计出整体结构尺寸紧凑，使成本合算，与总体布置相匹配，具有广泛的通用性。
第2章 前桥设计2.1 前桥方案的确定转向前桥有断开式和非断开式两种。
断开式前桥与独立悬架相配合，结构比较复杂但性能比较好，多用于轿车等以载人为主的高级车辆。
非断开式又称整体式，它与非独立悬架配合。
它的结构简单，承载能力大，由于一般载货汽车前悬架为非独立悬架，与非独立悬架匹配的从动桥为非断开式转向 从动桥，因此本次设计采用非断开式转向从动桥。
各种车型的非断开式转向从动桥的结构型式基本相同。
作为主要零件的前梁是用中碳钢或中碳合金钢的，其两端各有一呈拳形的加粗部分为安装主销的前梁拳部；为提高其抗弯强度，其较长的中间部分采用工字形断面并相对两端向下偏移一定距离，以降低发动机从而降低传动系的安装位置以及传动轴万向节的夹角。
汽车机械转向机构设计说明书
目录1引言.................................................................................................................................... - 1 - 2设计任务书........................................................................................................................ - 3 - 3机械转向简介.................................................................................................................... - 4 - 3.1转向操纵机构.. (4)3.2转向器 (4)4转向系的设计要求............................................................................................................ - 4 - 5机械式转向器方案分析.................................................................................................... - 5 - 5.1齿轮齿条式 (5)5.2循环球式 (7)5.3蜗杆滚轮式、蜗杆指销式 (8)6计算设计说明书................................................................................................................ - 9 - 6.1转向器的效率.. (9)6.2转向器类型、结构特点与效率 (9)6.3转向器的结构参数与效率 (9)7传动比的变化特性.......................................................................................................... - 10 - 7.1转向系传动比 (10)7.2力传动比与转向系角传动比的关系 (11)7.3转向系的角传动比 (12)7.4转向器角传动比及其变化规律 (12)8齿轮齿条转向器变速比工作原理.................................................................................. - 12 - 8.1转向器角传动比的选择.. (13)9转向系计算载荷的确定.................................................................................................. - 14 - 10转向梯形结构方案分析................................................................................................ - 14 - 10.1整体式转和梯形 (15)10.2断开式转向梯形 (15)11转向系统-零部件参数.................................................................................................. - 16 -12转向系统-发展趋势...................................................................................................... - 17 - 12.1现代汽车转向装置的设计趋势 (17)12.2现代汽车转向装置的发展趋势 (18)13设计小结........................................................................................................................ - 20 - 14标准化审查报告............................................................................................................ - 20 - 14.1产品图样的审查 (20)14.2产品技术文件的审查 (21)14.3标准件的使用情况 (21)14.4审查结论 (21)15使用说明书.................................................................................................................... - 21 - 结论............................................................................................................................... - 23 - 参考文献............................................................................................................................. - 24 - 致谢............................................................................................................................... - 25 -山西农业大学工程技术学院毕业设计说明书汽车机械转向机构设计1引言在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。
汽车转向机构设计方案
汽车转向机构设计方案1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。
1.2课程设计容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。
每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。
在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。
要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。
1)机械原理课程设计步骤（1）机构运动方案设计。
即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。
根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。
转向系统设计说明书
转向系统设计说明书一、引言1.1 项目背景转向系统是汽车安全驾驶的重要组成部分，用于控制车辆的转向操作。
一个稳定可靠的转向系统不仅能提高驾驶的安全性，还能提升驾驶的舒适性和操控性。
本设计说明书旨在详细介绍转向系统的设计原理、组成部分以及各功能模块的工作原理，为开发人员提供指导和参考。
1.2 文档目的本设计说明书的目的是提供一个清晰、详细的转向系统设计方案，以指导开发人员进行系统的开发和实现。
同时，本文档还可以作为后续维护和升级的参考资料，确保系统的稳定性和可靠性。
1.3 参考文档•ISO 26262：汽车功能安全性标准•车辆制造商的相关规范和标准1.4 定义和缩略词缩略词定义ABS Anti-lock Brake System（防抱死制动系统）ECU Electronic Control Unit（电子控制单元）CAN总线Controller Area Network（控制器局域网）HCU Hydraulic Control Unit（液压控制单元）HMI Human-Machine Interface（人机界面）二、总体设计2.1 系统架构转向系统主要由以下几个部分组成：1.转向传感器：用于检测驾驶员转动方向盘的角度和速度。
2.转向电机：根据转向传感器的信号，通过控制电机的转动，实现车辆的转向。
3.转向控制器：负责接收转向传感器的信号，根据算法计算转向电机的控制量。
4.供电系统：为转向电机和转向控制器提供稳定的电源。
2.2 功能模块2.2.1 转向传感器转向传感器负责检测驾驶员的转向动作，并将其转化为电信号传输给转向控制器。
其主要功能模块包括：1.转向角度检测：通过安装在方向盘旁的传感器，检测驾驶员转动方向盘的角度。
2.转向速度检测：通过检测方向盘转动的速度，判断驾驶员的转向意图。
2.2.2 转向电机转向电机是转向系统的核心部件，通过控制电机的转动实现车辆的转向。
其主要功能模块包括：1.转向力反馈控制：根据转向控制器的控制信号，调整电机的输出力以模拟驾驶员转向时的力感觉。
转向系课程设计
转向系课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握转向系的基本组成、工作原理及功能，理解其在汽车行驶中的重要性。
2. 使学生了解不同类型转向系的特点，如机械转向、液压助力转向、电动助力转向等。
3. 让学生掌握转向系的检查与维护方法，了解常见故障及其原因。
技能目标：1. 培养学生能够正确使用工具、设备对转向系进行检查、维护和更换零部件的能力。
2. 提高学生分析转向系故障原因、提出解决方案的能力。
3. 培养学生实际操作能力，学会转向系的拆装与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车维修专业的热爱，树立正确的职业观念。
2. 培养学生严谨、负责的工作态度，提高团队合作意识。
3. 增强学生安全意识，养成遵守操作规程的好习惯。
课程性质：本课程为汽车维修技术专业的核心课程，具有较强的实践性。
学生特点：学生已具备一定的汽车基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：结合理论教学和实践操作，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 转向系基本概念与组成- 汽车转向系的定义、功能及分类- 转向系的组成及其作用2. 转向系工作原理与类型- 机械转向系工作原理及特点- 液压助力转向系工作原理及特点- 电动助力转向系工作原理及特点3. 转向系检查与维护- 转向系的常规检查方法- 转向系的维护与保养- 常见转向系故障诊断与排除4. 转向系拆装与调试- 转向系的拆装步骤及注意事项- 转向系的调试方法与技巧- 转向系拆装与调试的安全操作规范5. 实践操作与案例分析- 转向系零部件的识别与拆装- 转向系故障案例分析及解决方案- 转向系实操考核教学内容安排与进度：第一周：转向系基本概念与组成第二周：转向系工作原理与类型第三周：转向系检查与维护第四周：转向系拆装与调试第五周：实践操作与案例分析教材章节：第一章：汽车转向系概述第二章：转向系的类型与工作原理第三章：转向系的检查与维护第四章：转向系的拆装与调试第五章：转向系实践操作与案例分析教学内容确保科学性和系统性，结合理论教学与实践操作，帮助学生全面掌握转向系相关知识。
汽车转向系设计说明书
汽车安排课程安排证明书籍之阳早格格创做题目：重型载货汽车转背器安排姓名：席昌钱教号：200924265共组者：宽炳炎、孔祥死、余鹏、李朋超、郑大伟博业班级：09车辆工程2班指挥西席：王歉元、邹旭东安排任务书籍目录1.转背系分解 (4)2.板滞式转背器规区分解 (8)3.转背系主要本能参数 (9)4.转背器安排估计 (14)5.能源转背机构安排 (16)6.转背梯形劣化安排 (22)7.论断 (24)8.参照文件 (25)1转背系安排1.汽车转直止驶时，局部车轮应绕瞬时转背核心转化.2.把持沉巧，效用于转背盘上的转背力小于200N.3.转背系的角传动比正在23~32之间，正效用正在60%以上，顺效用正在50%以上.4.转背敏捷.5.转背器战转背传效果构中应有间隙安排机构.6.转背系应有能使驾驶员免遭大概减少伤害的防伤拆置.1.整车尺寸：11976mm*2395mm*3750mm.2.轴数/轴距 4/（1950+4550+1350）mm3.整备品量 12000kg2.转背系分解2.1对付转背系的央供[3](1) 包管汽车有较下的机动性，正在有限的场合里积内，具备赶快战小半径转直的本领，共时支配沉巧;(2) 汽车转背时，局部车轮应绕一个瞬时转背核心转化，没有该有侧滑;(3) 传给转背盘的反冲要尽大概的小;(4) 转背后，转背盘应自动回正，并应使汽车脆持正在宁静的直线止驶状态;(5) 爆收车福时，当转背盘战转背轴由于车架战车身变形所有后移时，转背系统最佳有呵护机构预防伤及乘员.2.2转背把持机构转背把持机构包罗转背盘，转背轴，转背管柱.偶尔为了安插便当，减小由于拆置位子缺面及部件相对付疏通所引起的附加载荷，普及汽车正里碰碰的仄安性以及便于拆拆，正在转背轴与转背器的输进端之间拆置转背万背节，如图2-1.采与柔性万背节可缩小传至转背轴上的振荡，然而柔性万背节如果过硬，则会效用转背系的刚刚度.采与能源转背时，还应有转背能源系统.然而对付于中级以下的轿车战前轴背荷没有超出3t的载货汽车，则普遍仅正在用板滞转背系统而无能源转背拆置.图2-1转背把持机构Fig.2-1 the control mechanism of steering1-转背万背节；2-转背传动轴；3-转背管柱；4-转背轴；5-转背盘1-steering universal shaft;2-steering propeller ;3-steering column ;4-steering axis;5-steering wheel2.3转背传效果构[4]转背传效果构包罗转背臂、转背纵推杆、转背节臂、转背梯形臂以及转背横推杆等.（睹图2-2）转背传效果构用于把转背器输出的力战疏通传给左、左转背节并使左、左转背轮按一定闭系举止偏偏转.图2-2 转背传效果构1-转背摇臂；2-转背纵推杆；3-转背节臂；4-转背梯形臂；5-转背横推杆2.4转背器[5]板滞转背器是将司机对付转背盘的转化形成转背摇臂的晃动（大概齿条沿转背车轴轴背的移动），并按一定的角转化比战力转化比举止传播的机构.板滞转背器与能源系统相分离，形成能源转背系统.下档轿车战重型载货汽车为了使转背沉巧，多采与那种能源转背系统.采与液力式能源转背时，由于液体的阻僧效用，吸支了路里上的冲打载荷，故可采与可顺程度大、正效用又下的转背器结构.为了预防汽车正在碰车时司机受到的转背盘的伤害，除了正在转背盘中间可拆置仄安气囊中，还可正在转背系中树坐防伤拆置.为了缓战去自路里的冲打、衰减转背轮的晃振战转背机构的振动，有的还拆有转背减振器.普遍二轴及三轴汽车仅用前轮转背；为了普及把持宁静性战机动性，某些新颖轿车采与齐四轮转背；多轴汽车根据对付机动性的央供，偶尔要减少转背轮的数目，本安排按安排央供采与单轴前轴转背 .2.5转角及最小转直半径汽车的机动性，常常使用最小转直半径去衡量，然而汽车的下机动性则应由二个条件包管.即最先应使左、左转背轮处于最大转角时前中轮的转直值正在汽车轴距的2~2.5倍范畴内；其次，应那样采用转背系的角传动比，即由转背盘处于中间的位子背左大概左转化至极限位子的总转化齐书籍，对付轿车应没有超出1.8圈，对付货车没有该超出3.0圈.二轴汽车正在转背时，若没有思量轮胎的侧背偏偏离，则为了谦脚上述对付转背系的第(2)条央供，其内、中转背轮观念的转角闭系如图2-3所示，由下式决断：L K BD CO DO i o =-=-θθcot cot (2-1)式中：θo—中转背轮转角；θi—内转背轮转角；K—二转背主销核心线与大天接面间的距离；L—轴距内、中转背轮转角的合理匹配是由转背梯形去包管.图2-3 观念的内、中转背轮转角间的闭系Fig 2-3Relations between ideal inside and outside steering wheel corner 汽车的最小转直半径R min与其内、中转背轮正在最大转角θmax i与θmax o、轴距L、主销距K及转背轮的转臂a等尺寸有闭.正在转背历程中除内、中转背轮的转角中，其余参数是没有变的.最小转直半径是指汽车正在转背轮处于最大转角的条件下以矮速转直时前中轮与大天交战面的轨迹形成圆周的半径.最小转直半径能达到汽车轴距的2~2.5倍，与R min=2L；把持沉巧型的央供是通过合理天采用转背系的角传动比、力传动比战传动效用去达到.对付转背后转背盘大概转背轮能自动回正的央供战对付汽车直线止驶稳动性的央供则主假如通过合理的采用主销后倾角战内倾角，与消转背器传动间隙以及采用可顺式转背器去达到.然而要使传播到转背盘上的反背冲打小，则转背器的顺效用有没有宜太下.至于对付转背系的末尾二条央供则主假如通过合理天采用结构以及结构安插去办理.转背器及其纵推杆与紧固件的称重，约为中级以及上轿车、载货汽车底盘搞重的1.0%～1.4%；小排量以及下轿车搞重的1.5%～2.0%.转背器的结构型式队汽车的自己品量效用较小.3. 板滞式转背器规区分解3.1循环球式转背器循环球式转背器有螺杆战螺母共共产死的降选槽内拆钢球形成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇形成的传动副组成，如图3-1所示.图3-1 循环球式转背器示企图Fig 3-1Circulation-ball steering循环球式转背器的便宜是：正在螺杆战螺母之间果为有不妨循环振动的钢球，将滑动摩揩转化成滑动摩揩，果而传动效用不妨达到75%～85%；正在结媾战工艺上采与步伐后，包罗普及制制细度，革新处事表面的表面细糙度战螺杆、螺母上的螺旋槽经淬火战磨削加工，使之有脚够的使用寿命；转背器的传动比不妨变更；处事稳固稳当；齿条战齿扇之间的间隙安排处事简单举止，（图3-2）；符合用去搞完齐式能源转背器.图3-2 循环球式转背器的间隙安排机构Fig 3-2 The gap adjusts the organizational structureof Recirculation-ballgears循环球式转背器的主要缺面是：顺效用下，结构搀杂，制制艰易，制制细度央供下.循环球式转背器主要用于商用车上.功率p1从转背轴输进，经转背摇臂轴输出所供得的效用称为转背器的正效用，用标记η+表示， 反之称为顺效用，用标记η-表示. 正效用η+估计公式： p p p 121-=+η（4-1） 顺效用η-估计公式： p p p 323-=-η（4-2） 式中，p 1为效用正在转背轴上的功率；p 2为转背器中的磨揩功率；p 3为效用正在转背摇臂轴上的功率. 正效用下，转背沉巧；转背器应具备一定顺效用，以包管转背轮战转背盘的自动返回本领.然而为了减小传至转背盘上的路里冲打力，预防挨脚，又央供此顺效用尽大概矮.效用转背器正效用的果素有转背器的典型、结构个性、结构参数战制制品量等.效用转背器正效用的果素有转背器的典型、结构个性、结构参数战制制品量等.（1）转背器典型、结构个性与效用正在四种转背器中，齿轮齿条式、循环球式转背器的正效用比较下，而蜗杆指销式特天是牢固销战蜗杆滚轮式转背器的正效用要明隐的矮些.共一典型转背器，果结构分歧效用也纷歧样.如蜗杆滚轮式转背器的滚轮与支援轴之间的轴启不妨采用滚针轴启、圆锥滚子轴启战球轴启.采用滚针轴启时，除滚轮与滚针之间有摩揩益坏中，滚轮侧翼与垫片之间还存留滑动摩揩益坏，故那种轴背器的效用η+仅有54%.其余二种结构的转背器效用分别为70%战75%.转背摇臂轴的轴启采与滚针轴启比采与滑动轴启可使正大概顺效用普及约10%.（2）转背器的结构参数与效用如果忽略轴启战其经场合的摩揩益坏，只思量啮合副的摩揩益坏，对付于蜗杆类转背器，其效用可用下式估计)tan(tan 00ρη+=+a a =75%（4-3）式中，a 0为蜗杆（大概螺杆）的螺线导程角,a 0与8°，ρ为摩揩角，ρ=arctanf ；f 为磨揩果数.与f=0.05.根据顺效用分歧，转背器有可顺式、极限可顺式战没有成顺式之分.路里效用正在车轮上的力，通过转背系可大部分传播到转背盘，那种顺效用较下的转背器属于可顺式.它能包管转背轮战转背盘自动回正，既不妨减少驾驶员的疲倦，又不妨普及止驶仄安性.然而是，正在没有服路里上止驶时，传至转背盘上的车轮冲打力，易使驾驶员疲倦，效用仄安止驾驶.属于可顺式的转背器有齿轮齿条式战循环球式转背器.没有成顺式战极限可顺式转背器没有成顺式转背器，是指车轮受到的冲打力没有克没有及传到转背盘的转背器.该冲打力转背传效果构的整件启受，果而那些整件简单益坏.共时，它既没有克没有及包管车轮自动回正，驾驶员又缺累路里感觉，果此，新颖汽车没有采与那种转背器.极限可顺式转背器介于可顺式与没有成顺式转背器二者之间.正在车轮受到冲打力效用时，此力惟有较小一部分传至转背盘.如果忽略轴启战其余场合的磨揩益坏，只思量啮合副的磨揩益坏，则顺效用可用下式估计00tan )tan(a a ρη-=-=64%（4-4）式（4-3）战式（4-4）标明：减少导程角a 0，正、顺效用均删大.受η-删大的效用，a 0没有宜博得过大.当导程角小于大概等于磨揩角时，顺效用为背值大概者为整，此时标明该转背器是没有成顺式转背器.为此，导程角必须大于磨揩角.转背系的角传动比0ωi 由转背器角传动比ωi 战转背传效果构角传动比ωi '组成，即ωωωi i i '=0（4-5）转背器的角传动比:P r i πω2=26≈（4-6） 齿扇啮合半径75.482145.62r =⨯==mz 转背传效果构的角传动比: k p k p k p d d dt d dt d i ββββωωω==='//1≈（4-7）转背系的传动比包罗转背系的角传动比0ωi 战转背系的力传动比p i .转背系的力传动比:11750245026a 2i 0=⨯⨯==SW p D i ω（4-8）转背器角传动比不妨安排成减小、删大大概脆持没有变的.效用采用角传动比变更顺序的主要果素是转背轴背荷大小战对付汽车机动本领的央供.若转背轴背荷小大概采与能源转背的汽车，没有存留转背重重问题，应与较小的转背器角传动比，以普及汽车的机动本领.若转背轴背荷大，汽车矮速慢转直时的把持沉巧性问题超过，应采用大些的转背器角传动比.汽车以较下车速转背止驶时，央供转背轮反应敏捷·，转背器角传动比应当小些.汽车下速直线止驶时，转背盘正在中间位子的转背器角传动比没有宜过小.可则转背太过敏感，使驾驶员透彻统制转背轮的疏通有艰易.转背器角传动比变更直线应采用大概呈中间小二端大些的下凸形直线，如图4-1所示.图4-1转背器角传动比变更个性直线Fig 4-1 Change characteristic property curve ofSteering angletransmission ratio△t传动间隙是指百般转背器中传动副之间的间隙.该间隙随转背盘转角的大小分歧而改变，并把那种变更闭系称为转背器传动副传动间隙个性（图4-2）.钻研该个性的意思正在于它与直线止驶的宁静性战转背器的使用寿命有闭.传动副的传动间隙正在转背盘处于中间及其附近位子时要极小，最佳无间隙.若转背器传动副存留传动间隙，一朝转背轮受到侧背力效用，车轮将偏偏离本止驶位子，使汽车得去宁静.传动副正在中间及其附近位子果使用一再，磨益速度要比二端快.正在中间附近位子果磨益制成的间隙过大时，必须经安排与消该处间隙.为此，传动副传动间隙个性应当安排成图4-2所示的渐渐加大的形状.图4-2 转背器传动副传动间隙个性Fig 4-2 Drive gap characteristic property of steering 转背器传动副传动间隙个性图中直线1标明转背器正在磨益前的间隙变更个性；直线2标明使用并磨益后的间隙变更个性，而且正在中间位子处已出现较大间隙；直线3标明安排后并与消中间位子处间隙的转背器传动间隙变更个性.转背盘从一个极度位子转到另一个极度位子时所转过的圈数称为转背盘的总转化圈数.它与转背轮的最大转角及转背系的角传动比有闭，并效用转背的把持沉巧性战敏捷性.轿车转背盘的总转化阁数较少，普遍约正在3.6圈以内；货车普遍没有宜超出6圈.为了减少转背的沉巧性，与6圈.[8]为了包管止驶仄安，组成转背系的各整件应有脚够的强度.欲验算转背系整件的强度，需最先决定效用正在各整件上的力.效用那些力的主要果素有转背轴的背荷，大天阻力战轮胎气压等.为转化转背轮要克服的阻力，包罗转背轮绕主销转化的阻力、车轮宁静阻力、轮胎变形阻力战转背系中的内摩揩阻力等.透彻天估计那些力是艰易的，为此推荐用脚够透彻的半体味公式去估计汽车正在沥青大概者混凝土路里上的本天转背阻力距M r（N •mm),即Pf G M r 133=＝1008504 N •mm (5-1)式中，f 为轮胎战路里睹的摩揩果素，普遍与0.7；G 1为转背轴背荷24000（N ）;p=0.74为轮胎气压（MPa ） 转背系主要参数证明：转背摇臂的少度与转背传效果构有闭，普遍初选时，大货车可与300~400mm ，本安排与340mm ，转背器角传动比正在23~32内采用，本安排与26 效用正在转背盘上的脚力为ND L M L F SW h 207i 22r1==+ηω（5-2）式中， L 1为转背摇臂少；L 2为转背节臂少；D SW为转背盘直径；i ω为转背器角传动比；η+为转背器正效用.[9]摇臂轴直径/mm 42 钢球核心距D /mm 40 螺杆中径D 1/mm 38 钢球直径d /mm 螺距P /mm 处事圈数W 螺母少度L /mm 80 导管壁薄 /mm钢球直径与导管内径间隙e/mm螺线导程角0a /º 730’ 齿扇压力角0a /º2730‘ 交战角θ/º 45 环流通数2D 2应大于D 1，普遍央供D D D %)10~%5(12=- （5-3）D 2=D 1+（5%~10%）D=38+8%⨯=dDWπ≈39个（5-4）2⨯8.0=4.16 mm （5-5）[10]σ=k3222223)()(r R r R E F -=1217MP （5-6）式中，k 为系数，根据A/B 值查表，A=[（1/r ）-(1/2R )]/2,B=[(1/r)+(1/1R )]/2;2R 为滚讲截里半径，k 与1.50；r 为钢球半径；1R ⨯105MP a ；3F 为钢球与螺杆之间的正压力，即3F =oa n F θcos cos 02＝737N （5-7）式中，0a 为螺杆螺线的导程角；oθ为交战角；n 为介进处事的钢球数；F 2为效用正在螺杆上的轴背力,o SW h b D R F F 2/2/cot 20-=α=19904N当交战表面硬度为58~64HRC ；拍－时，许用交战应力[σ]=2500 MP a由于σ=1217 MP<[σ],果此谦脚强度.转背摇臂直径d 为式中，K 为仄安系数，根据汽车使用条件分歧可与2.5~3.5；M R为转背阻力矩；0τ为扭转强度极限.摇臂轴用20CrMnTi 钢制制，表面渗碳，渗碳层深度正在0.8~1.2mm.对付于前轴背荷大的汽车，渗碳层深度为1.05~1.45mm.表面硬度为58~63HRC 及采用对付能源转背机构的央供1.疏通教上应脆持转背轮转角战驾驶员转化转背盘的转角之间脆持一定的比率闭系.2.随着转背轮阻力的删大（大概减小），效用正在转背盘上的脚力必须删大（大概减小），称之为“路感”.F h≥0.025～0.190kN 时，能源转背器便应启初处事.4.转背后,转背盘应自动回正，并使汽车脆持正在宁静的直线止驶状态.5.处事敏捷，即转背盘转化后，系统内压力能很快删少到最大值.6.能源转背得灵时，仍能用板滞系统把持车轮转背.7.稀启本能好，内、中揭收少. 对付能源转背机构的采用完齐式能源转背器多用正在轿车战前桥载重正在15t 以下的货车上，本安排的货车的前桥的载重为2.4t,所以采与完齐式能源转背器.能源缸的主要尺寸有能源缸内径、活塞路程、活塞杆直径战能源缸体壁薄.能源缸爆收的推力F 为式中，L 1为转背摇臂少度；L 为转背摇臂轴到能源缸活塞之间的距离.F 1为直推杆上的力，F 1=aMr=20170N推力F 与处事油液压力p 战能源缸截里里积S 之间犹如下闭系pLS LF 11=(6-1)果为能源缸活塞二侧的处事里积分歧，应按较小一侧的处事里积去估计，即)(422d D p S -=π（6-2）式中，D 为能源缸内径；d p 为活塞杆直径，初选d p ＝0.35D ，压力p ＝8Mpa.联坐式(6-1)战式（6-2）后得到d L F ppLD 2114+=π=68 mm （6-3）所以d p=0.35D=23.8mm 与8.01=LL活塞路程是车轮转制最大转角时，由直推杆的的移动量换算到活塞杆处的移动量得到的.活塞薄度可与为B=0.3D.能源缸的最大少度s 为s D D s 13.0)6.0~5.0(10+++= =200mm(6-4)能源缸壳体壁薄t,根据估计轴背仄里推应力σz 去决定，即n Dt p szt Dσσ≤+=])(4[22（6-5）式中，p 为油液压力；D 为能源缸内径；t 为能源缸壳体壁薄；n 为仄安系数，n=3.5~5.0 与4;σs 为壳体资料的伸服面.壳体资料用球朱铸铁采与QT500－05，抗推强度为500MPa,伸服面为350MPa.t=3mm活塞杆用45刚刚制制，为普及稳当性战寿命，央供表面镀铬并磨光.１．能源转背器的效用效能用效能指标'=F Fhhs 去评介能源转背器的效用效能.现有能源转背器的效能指标s=1~15.２．路感驾驶员的路感去自于转化转背盘时，所要克服的液压阻力.液压阻力等于反效用阀里积与处事液压压强的乘积.正在最大处事压力时，轿车：换算以转背盘上的力减少约30~50N.３．转背敏捷度转背敏捷度不妨用转背盘路程与滑阀路程的比值i 去评介δϕ2Dswi = (6-14)比值i 越小，则能源转背效用的敏捷度越下.. ４．能源转背器的静个性能源转背器的静个性是指输进转矩与输出转矩之间的变更闭系直线，是用去评介能源转背器的主要个性指标.果输出转矩等于油压压力乘以能源缸处事里积战效用力臂，对付于已决定的结构，后二项是常量，所以不妨用输进转矩M φ与输出油压p 之间的变更闭系直线去表示能源转背的静个性，如图6-1示.常将静个性直线区分为四个区段.正在输进转矩没有大的时间，相称于图中A 段；汽车本天转背大概调头时，输进转矩加进最大区段（图中C 段）；B 区段属常常使用赶快转背止驶区段；D 区段直线便标明是一个较宽的仄滑过度区间.央供能源转背器背左转战背左转的静个性直线应付于称.对付称性不妨评介滑阀的加工战拆置品量.央供对付称性大于.转背梯形机构用去包管汽车转直止驶时所有车轮能绕一个瞬时转背核心，正在分歧的圆周上搞无滑动的杂滑动.安排转背梯形的主要任务之一是决定转背梯型的最佳参数战举止强度估计.转背梯形有完齐式战断启式二种.普遍转背梯形机构安插正在前轴之后，然而当收效果位子很矮大概前轴启动时，也有位于前轴之前的.二轴汽车转背时，若忽略轮胎侧偏偏效用，二转背前轴的延少线应接于后轴延少线.设0θ，i θ分别是中内转背车轮转角，k 为二主销核心线延少线到大天接面之间的距离，则梯形机构应包管内中转背车轮的转角犹如下闭系：cotLK cog i =-θθ0，若自变角为0θ则果变角i θ的憧憬值为：)(cot ot )(010L K c f i -==-θθθ，现有转背梯形机构仅能谦脚上式央供.如下图所示，正在图上做辅帮真线，利用余弦定理可推得转背梯形所画出的本量果变角'i θ为：)cos(21]2cos )cos(cos 2[arccos)cos(21)()sin(arcsin 020020')(θγγθγγθγθγγθ+-+-+--+-++-=mK m K m Km K M K i 其中 m —梯形臂少 γ—梯形底角图7-1 汽车瞬时转背图应使安排的转背梯形所画出的本量果变角'i θ尽大概靠近表里上的憧憬值i θ.其偏偏好最常使用的中间位子附近小转角范畴应尽大概小，以减小下速止驶时轮胎的磨益.而正在没偶尔常使用且车速较缓的最大转角时可符合搁宽央供，果此正在加进加权果子)(00θω形成评介劣略的目标函数f(x)为:f （x ）=max1''00010()()()[]100()i i i i ii i θθθθθωθθθθ=-⨯%∑将上式代得： f(x)=－0[2cos cos()cos 2]1100cot(cot )i i Karc Lγγγθθ-+--⨯%-其中 x —安排变量 x=][21X X =⎥⎦⎤⎢⎣⎡m γmax 0θ—中转背轮最大转角，由上图可得： max 0θ=a R L-min arcsin=︒30其中 min R —汽车最小转直半径为15.7m ，a —主销偏偏移距为50mm ，轴距L=7850mmK=2020mm 梯形臂少度m=0.14K=283mm思量到普遍使用功况下转角小于︒20，且︒10以内的小转角使用的越收一再，果此与：当修坐拘束条件时应试虑到：安排变量m 及γ过小时，会使横推杆上的转背力过大；当m 过大时，将使梯形安插艰易，故对付m 的上、下限及对付γ的下限应树坐拘束条件.果γ越大，梯形越靠近矩形．f(x)值便越大，而劣化历程是供f(x)的极小值，故可没有必对付γ的上限加以节制.综上所述，各安排变量的与值范畴形成的拘束条件为：m-0min ≥m 0max ≥-m m 0min ≥-γγ梯形臂少度m 安排常常与正在min m ＝0.11K ，max m ＝0.15K,与m=0.14K=283mm.梯形底角min γ＝︒70,︒=40minδ别的，由板滞本理得知，四连杆机构的传动角δ没有宜过小，常常与︒=≥40min δδ.如上图所示，转背梯形机构正在汽车背左转直至极限位子时达到最小值，故只思量左转直时min δδ≥即可.利用该图所做的辅帮真线及余弦定理，可推出最小传动角拘束条件为2cos )cos (cos )cos(cos 2cos min max 0min ≥--++-K mγγδθγγδ ，式中，min δ为最小传动角.由上述数教模型可知，转背梯形机构的劣化安排问题是一个小型的拘束非线性筹备问题，可用复合形法去供解.根据上述思路，可用C 谈话编程举止劣化安排（本步调睹附录）.劣化的截止如下：转背梯形底角 γ=︒788. 结 论通过本次汽车安排试验课程使尔对付汽车安排有越收深刻明白，没有然而锻炼了自己动脚安排的本领，而且培植了革新观念.正在那里要非常感动教授战书籍院提供的那次机会,那也是咱们迈背社会，进止工做处事前一个必很多的历程.9. 参照文件[1] 刘惟疑.汽车安排.北京：浑华大教出版社,2000[2] 王视予.汽车安排(第三版). 北京：板滞工业出版社,2000 [3] 陈家瑞.汽车构制(下册). 北京：板滞工业出版社,2005[4] 余志死.汽车表里(第三版) 北京：板滞工业出版社,2000(第二版). 北京：板滞工业出版社,1996[6] 吴宗泽.板滞安排真用脚册. 北京：化教工业出版社,1999[7] 刘鸿文.资料力教. 北京：下等培养出版社,1991[8] 祖业收.工程制图.重庆：重庆大教出版社,2001[9] 浙江接通书籍院.汽车构制教教图册.群众接通出版社,1986[10] 缓灏.板滞安排脚册（3、4卷）北京：板滞工业出版社,1991[13] 阎荫棠.几许量细度安排与检测.北京：板滞工业出版社,1996。
汽车转向机构设计方案
汽车转向机构设计方案1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。
11.2课程设计内容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。
每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。
在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。
要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。
1)机械原理课程设计步骤（1）机构运动方案设计。
即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。
根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。
汽车电动助力转向系统的设计说明书
第1章绪论1.1 汽车转向系统简介汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。
它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
转向系统作为汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性、和行驶安全性。
目前汽车转向技术主要有七大类：手动转向技术（MS）、液压助力转向技术（HPS）、电控液压助力转向技术（ECHPS）、电动助力转向技术（EPS）、四轮转向技术（4WS）、主动前轮转向技术（AFS）和线控转向技术（SBW）。
转向系统市场上以HPS、ECHPS、EPS应用为主。
电动助力转向具有节约燃料、有利于环境、可变力转向、易实现产品模块化等优点，是一项紧扣当今汽车发展主题的新技术，他是目前国内转向技术的研究热点。
1.1.1 转向系的设计要求(1) 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。
(2) 汽车转型行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。
(3) 汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生共振，转向盘没有摆动。
(4) 转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5) 保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。
(6) 操纵轻便。
(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，保证转向轮与转向盘转动方向一致。
1.2 EPS的特点及发展现状1.2.1 EPS与其他系统比较对于电动助力转向机构(EPS)，电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量；而对于常流式液压动力转向机构，因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等原因要消耗较多的能量。
汽车转向课程设计
汽车转向课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解汽车转向系统的基本组成、工作原理及类型。
2. 学生能掌握转向系统中齿轮比、转向比、转向梯形等基本概念。
3. 学生了解转向系统在汽车行驶过程中的重要作用及安全性。
技能目标：1. 学生能通过观察、实验等方法，分析汽车转向系统的结构及工作原理。
2. 学生能运用比例、计算等手段，解决转向系统相关的问题。
3. 学生能运用所学知识，对简单汽车转向系统进行设计与改进。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车转向系统及其相关领域的好奇心和探究精神。
2. 学生认识到科学技术在汽车发展中的重要性，增强科技创新意识。
3. 学生通过学习，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
4. 学生意识到安全驾驶的重要性，树立正确的驾驶观念。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生掌握汽车转向系统的基本知识，培养实际操作和解决问题的能力，同时注重情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观和安全意识。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 汽车转向系统概述- 转向系统的定义、作用及发展历程- 转向系统的基本组成及类型2. 转向系统的工作原理- 转向齿轮比、转向比、转向梯形等概念- 转向系统的力学分析- 不同类型转向系统的工作原理3. 汽车转向系统的结构与部件- 转向柱、转向机、转向器、转向节等部件的作用及结构- 齿轮齿条转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统等结构特点4. 汽车转向系统的设计与改进- 转向系统设计的基本原则- 转向系统性能评价指标- 简单汽车转向系统的设计与改进实例5. 汽车转向系统与安全- 转向系统故障分析- 转向系统维护与保养- 安全驾驶与转向系统的关系教学内容根据课程目标制定，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容的安排和进度，结合教材章节，确保教学内容与课本紧密关联。
通过以上内容的学习，使学生全面掌握汽车转向系统的相关知识。
汽车转向机构设计说明
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…………………………………………………………………41.1.2轿车转向系统的发展概况……………………………………………………………41.2 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…………………………………………………………………………92.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系…………………………………………………92.2.3 转向器角传动比的选择……………………………………………………………102.3 转向器传动副的传动间隙……………………………………………………………102.4 转向盘的总转动圈数…………………………………………………………………1 1 第3章轿车转向器设计 (12)3.1 转向器的方案分析……………………………………………………………………1 23.1.1 机械转向器…………………………………………………………………………1 23.1.2 转向控制阀…………………………………………………………………………1 23.1.3 转向系压力流量类型选择…………………………………………………………1 33.1.4 液压泵的选择………………………………………………………………………1 43.2 齿轮齿条式液压动力转向机构设计…………………………………………………1 43.2.1 齿轮齿条式转向器结构分析………………………………………………………1 43.2.3 参考数据的确定……………………………………………………………………203.2.4 转向轮侧偏角计算…………………………………………………………………2 13.2.5 转向器参数选取……………………………………………………………………2 13.2.6 选择齿轮齿条材料…………………………………………………………………2 22 23.2.8 齿轮齿条的基本参数如下表所示…………………………………………………2 33.3 齿轮轴的结构设计……………………………………………………………………2 33.4 轴承的选择……………………………………………………………………………2 33.5 转向器的润滑方式和密封类型的选择………………………………………………2 43.6 动力转向机构布置方案分析…………………………………………………………2 4 第4章转向传动机构设计 (26)4.1 转向传动机构原理……………………………………………………………………2 64.2 转向传送机构的臂、杆与球销………………………………………………………274.3 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)结论 (37)致 (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。
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汽车运动机构课程设计说明书温州大学机电工程学院2013年6月机械原理设计说明书题目:汽车转向机构学院:机电工程学院专业:汽车服务工程班级:11汽车服务本姓名:叶凌峰俞科王栋柄王璐吴海霞欧阳凯强学号:11113003233 11113003243 1111300319911113003209 11113003218 11113003174指导老师:李振哲目录一.设计题目 (1)1.1课程设计目的和任务 (1)1.2课程设计内容与基本要求 (2)1.3机构简介 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.4参考数据 (5)1.5设计要求 (5)二. 设计方案比较 (6)2.1设计方案一 (6)2.2设计方案二 (7)2.3设计方案三 (8)2.4最终设计方案 .................................................................. 错误!未定义书签。
三.虚拟样机实体建模与仿真 (9)四.虚拟样机仿真结果分析 (10)4.1运动学仿真 (11)4.1.1运动学仿真--转向盘位移仿真曲线 (11)4.1.2运动学仿真--轮胎位移仿真曲线 (11)4.1.3运动学仿真--转向盘速度仿真曲线 (12)4.1.4运动学仿真--轮胎速度仿真曲线 (12)4.1.5运动学仿真--转向盘加速度仿真曲线 (13)4.1.6运动学仿真--轮胎加速度仿真曲线 (13)4.2动力学分析 (14)4.2.1转向盘受力仿真曲线 (14)4.2.2轮胎受力仿真曲线 (14)五. 课程设计总结 (15)5.1机械原理课程设计总结 (15)5.2设计过程 (15)5.3设计展望 (16)5.4设计工作分工表 (16)5.5参考文献 (16)一．题目：汽车转向机构1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。
1.2课程设计内容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。
每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。
在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。
要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。
1)机械原理课程设计步骤（1）机构运动方案设计。
即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。
根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。
即绘制机构的运动线图，或进一步进行运动和动力分析；（5）编写设计说明书。
2)设计说明书编写要求课程设计说明书是学生证明自己设计正确合理并供有关人员参考的文件，它是课程设计的重要组成部分。
收集整理课程设计报告工作关系到课程设计的成败，通过这项工作，能提高学生的技术概括能力和表达能力。
编写说明书也是科技工作者必须掌握的基本技能之一。
因此，学生在校期间就应加强这方面的训练。
课程设计说明书应在课程设计过程中逐步形成，课程设计结束时，再作必要的补充和整理。
而设计说明书的内容视设计任务而定，大致包括：（1）设计题目（包括设计条件和要求）。
（2）机构运动简图或设计方案的确定。
（3）全部原始数据。
（4）完成设计所用方法及其原理的简要说明。
（5）建立设计所需的数学模型并列出必要的计算公式、计算过程及说明，写出设计计算结果。
（6）绘出计算机程序框图，写出自编的程序。
或将基于ADAMS软件的机构建模与仿真方法过程描述出来。
（7）用表格列出计算结果并画出主要曲线图。
（8）对设计结果进行分析讨论，写出课程设计的收获和体会。
（9）列出主要参考文献资料。
3)设计说明书的格式要求：（1）说明书一般用A4纸打印，要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。
（2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出，建议加上目录。
（3）通过课程设计说明书的编写，学生应该学会整理设计数据、绘制图表和简图，用工程术语表达设计成果的方法。
（4）对所用公式和数据，应标明来源——参考资料的编号和页次。
（5）说明书应加上封面，并与图纸一起装订成册。
1.3机构简介用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(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。
汽车转向系统按照转向能源的不同费为机械转向系和动力转向系。
不同的转向器有着不同的特点应用于不同的汽车上，其中小轿车上常用的是齿轮齿条式的转向器。
在本课程设计中，我们设计了一种机械转向系统。
一般的机械转向系统包括转向操纵机构、转向传动机构和转向器组成。
从控制系统上看，机械转向系统是开环控制，需要驾驶员的反馈来完成转向过程的闭环控制。
转向操纵机构汽车的转向操纵机构特别是机械转向系统的转向机构一般是由方向盘和其附属的转向传动轴实现的，转向操纵机构能将转向需求转化为机械扭矩输出到转向传动机构。
转向器转向器是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。
目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。
我们本次设计采用了齿轮齿条式转向器。
转向传动机构转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
1.4参考数据汽车在转向的过程中，如果方向盘保持在一个位置，那么汽车应当围绕同一个圆心做一个圆周运动，车上点（包含出轮轴但不包含车轮上运动的点）的运动轨迹应该是一组同心圆。
而当汽车的四个车轮分别与其所在的轨迹圆相切时汽车所受的阻力最小。
如图所示，在两轮转向系统中，两个后轮是共法线的，如果能调整两个前轮使其法线的交点正好在后轮的法线上，则汽车转弯时的阻力最小。
为了研究方便我们假定：前轮旋转中心距：1400mm前后轮轴距：2500mm1.5设计要求通过转向器结构的机械原理把扭矩放大并改变方向,把转动变为摆动。
转向时,内转向轮的偏转角β一定大于外转向轮的偏转角α,车轮为刚体假设条件下,内外两转向轮偏转角满足cotα＝cotβ+B/L.B----两侧主销轴线与地面交点之间的距离L----汽车轴距汽车转向示意图二、设计方案比较 2．1方案设计一图1分析：大锥齿轮4带动不完全锥齿轮与连杆的固定件7中的连杆摆动，连杆带动右梯 形臂摆动，从而使右车轮发生转向。
右梯形臂带动转向横拉杆3移动，从而带动左梯形臂的摆动，进而使左车轮发生转向。
该方案优点：① 寿命长，工作平稳。
② 能保证恒定的传动比。
该方案缺点：① 需要驾驶员很大的力才能使车轮发生转向。
② 结构复杂，不紧凑。
③ 逆效率高，容易对驾驶员造成危险。
④ 传动动力小。
1 车轮2 梯形臂3 转向横拉杆4 大锥齿轮5 转向盘6 小锥齿轮 7不完全锥齿轮与连杆的固定件8机架2．2方案设计二图2序号名称序号名称1 车轮2 摇杆3 转向横拉杆4 齿轮齿条副5 转向轴6 方向盘分析：方向盘6转动带动转向轴5以及齿轮4，经过齿轮齿条副4转变为横向运动；通过转向横拉杆3带动摇杆2，致使车轮1产生倾角，使车辆形式方向转变。
优缺点：优点：1.结构简单、紧凑；2.体积小，质量轻；3.制造成本低。
缺点：1.会产生反冲，严重时会打手，对驾驶员造成伤害；2.没有辅助加力机构，转动时需要很大的驱动力，对驾驶员要求较高3.设计过于简单，不具有实际利用价值2．3 方案设计三序号名称序号名称1 轮胎2 机架3 右梯形臂4 转向横拉杆5 转向盘6 转向轴7 齿轮齿条转向器8 转向直拉杆9 转向节臂10 左梯形臂分析：首先方向盘转动，通过齿轮齿条转向器把转矩放大并带动转向直拉杆移动，转向直拉杆带动转向节臂。
然后转向节臂带动左梯形臂，左梯形臂带动左轮实现转动，同时转向节臂又带动转向横拉杆，通过右梯形臂实现右轮的转动。
该方案的优点：本方案采用齿轮齿条转向器，具有结构简单、成本低、质量轻、效率高、转向轻便，使用寿命长等优点。
机构中的转向梯形机构可以使汽车在转向过程中所有的车轮都是纯滚动或有极小的滑移，提高轮胎使用寿命，保证汽车操纵的轻便性和稳定性。
2.4 最终设计方案：方案三三. 虚拟样机实体建模与仿真UG的机样建模四.虚拟样机仿真结果分析我们对方向盘（j009），通过4个STEP函数{STEP(TIME,0,0,2,O)+STEP(TIME,2,0,4,-2.09)+STEP(TIME,6,0,8,4.19)+STEP(TIME, 10,0,12,-2.09) }相加，使方向盘实现以下运动：0-2s：静止；2-4s：逆时针转动120度；4-6s：静止；6-8s：顺时针转动240度；8-10s：静止；10-12s：逆时针转动120度；12-15s：静止；另外为方便研究，我们规定j009为方向盘，j004和j005分别为左右轮。
4.1运动学仿真4.1.1运动学仿真-转向盘位移仿真曲线4.1.2运动学仿真-轮胎位移仿真曲线j009为方向盘，j004和j005分别为左轮和右轮，从图中曲线对应的数据可见，在车轮逆时针转动过程中，左轮在0-8.3999度之间转动，右轮在0-7.938度之间转动，顺时针转动过程中两车轮的转动范围也不相同，满足cotα＝cotβ+B/L，这与理论分析结果相同。