齿轮齿条式转向器设计
齿轮齿条转向器设计_毕业论文
某汽车操作机构的设计摘要：本课题的题目是汽车操作系统的设计。
主要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：轿车转向系齿轮齿条设计转向梯形Cars Operating System DesignAbstract：The title of this topic is the design of Car Operating System. 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, power steering 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 of less power 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; Mechanical Type Steering Gear and Gear Rack; Steering Trapezoidal目录第1章绪论 (6)1.1 概述 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
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。
齿轮齿条式转向器优化设计毕业设计
目录摘要 (4)Abstract (5)引言 (5)1 轿车转向器总述 (7)1.1转向器的分类及现状 (7)1.2 转向器的工作原理 (8)1.2.1齿轮齿条转向器工作原理 (8)1.2.2动力转向系统的工作原理 (9)1.3 转向系的设计要求 (9)2 轿车转向器的方案分析及参数选择 (10)2.1转向器的选择 (10)2.2 转向控制阀 (10)2.3 转向系压力流量类型选择 (11)2.4 液压泵的选择 (11)2.5 参考数据的确定 (11)2.5.1桥车的转向参数的确定 (11)2.5.2转向系的效率 (12)2.5.3阿克曼几何学 (12)2.5.4转向系传动比 (13)2.6 转向器计算载荷的确定 (13)2.6.1 原地转向阻力距 (13)2.6.2转向盘手力 (14)3 转向器齿轮齿条的设计计算 (14)3.1 齿轮齿条设计 (14)3.2齿条的强度计算 (16)3.2.1齿条的受力分析 (16)3.2.2 齿条杆部受拉压的强度计算 (17)3.2.3齿条齿部弯曲强度的计算 (18)3.3小齿轮的强度计算 (18)3.3.1.齿面接触疲劳强度计算 (18)3.3.2齿轮齿根弯曲疲劳强度计算 (21)4 齿轮轴的结构设计 (22)5 其它零部件的选择 (23)5.1 轴承的选择 (23)5.2转向器的润滑方式和密封类型的选择 (24)5.3 弹簧的选择 (24)6 转向器部分零件图 (25)设计总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)ContentsAbstract ................................................... 错误！未定义书签。
Introduction.............................................. 错误！未定义书签。
1 Car steering overview.................................... 错误！未定义书签。
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。
齿轮齿条式转向器设计
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。
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。
齿轮齿条式汽车转向器设置
齿轮齿条式汽车转向器设计第1页共20页齿轮齿条式汽车转向器设计作者储指导老师：陈迎春（安徽农业大学工学院07级机制专业合肥230036）摘要：汽车转向器是转向系的减速传动装置，是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动（或齿条沿转向车轴轴向的移动），并按一定的角传动比和力传动比进行传递的机构。
也是决定汽车主动安全性的关键总成，它的质量优劣直接影响着汽车的操纵稳定性。
现代社会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，齿轮齿条式转向器是由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与横向拉杆做成一体的齿条组成，其具有结构简单紧凑、质量轻、刚性大、转向灵敏、成本低制造容易、正逆效率都高以及便于布置等诸多优点被应用于各级各类的汽车上。
本文主要研究汽车转向器的组成分类、数据确定以及齿轮齿条式转向器的设计过程。
关键词：汽车转向器操作稳定性传动1绪论汽车在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所为汽车转向。
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，是汽车转向桥上的车轮相对于汽车中轴线偏转一定角度，在汽车直线行驶时，转向轮往往也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向，驾驶员也可以利用这套机构式转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。
这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，成为汽车转向系。
因此，汽车转向系统的功用就是保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。
齿轮齿条式转向器主要是由齿轮和齿条相啮合而实现传动的，齿轮齿条式转向器。
它是一种最常见的转向器。
其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。
转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。
有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。
所以，这是一种最简单的转向器。
它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵敏，体积小，可以直接带动横拉杆。
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。
齿轮齿条式转向器设计
齿轮齿条式转向器设计⽬录摘要Abstract1 绪论 (1)齿轮齿条式转向器概述 (1)齿轮齿条式动⼒转向器的原理 (2)1.2.1齿轮齿条转向器的⼯作原理 (2)1.2.2动⼒转向系统的⼯作原理 (2)2 转向器整体结构设计⽅案分析 (4)动⼒转向器的整体结构及附属机构 (4)转向器结构设计⽅案分析 (4)液压动⼒转向特点分析 (5)3转向器结构⽅案的确定和具体设计 (6)转向器结构的确定和设计 (6)3.1.1阿克曼⼏何学 (6)R (7)3.1.2最⼩转弯半径min3.1.3转向系的效率 (7)3.1.4转向系的⾓传动⽐与⼒传动⽐ (7)齿轮齿条传动副的确定和设计 (10)3.2.1变传动⽐齿轮齿条的原理分析 (10)3.2.2斜齿圆柱齿轮的设计 (11)3.2.3传动副传动⽅案的设计 (12)3.2.4齿条的设计 (12)动⼒缸结构设计 (13)3.3.1作⽤⼒的计算 (13)4 结论 (16)参考⽂献致谢齿轮齿条式转向器设计1 绪论齿轮齿条式转向器概述汽车⾏驶时要经常改变⾏驶⽅向，这就需要有⼀套能够按照驾驶需要使汽车转向的机构，它将司机转动⽅向盘的动作转变为车轮（通常是前轮）的偏转动作。
这套机构就是汽车的转向系。
转向系通过对左、右车轮不同转⾓的合理匹配来保证汽车沿着设想的轨迹运动[3]。
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。
动⼒转向系除具有以上三⼤部件外，其最主要的动⼒来源是转向助⼒装置。
由于转向助⼒装置最常⽤的是⼀套液压系统，因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐，它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作⽤[1]。
转向器（也常称为转向机），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。
齿轮齿条动力转向器设计手册V01
目录一、齿轮齿条动力转向器零件结构和参数设计1 范围12 规范性引用文件 13 设计原则 14 总体设计 24.1 输入接口 24.2 方案设计 24.2.1 结构选定 24.2.2 主要参数 24.2.3 强度校核 34.3 总体参数计算 34.3.1 转向器总成角传动比 34.3.2 转向器总成输出力 34.3.3 齿轮齿条参数确定 44.3.4 齿轮旋向判定 44.3.5 动力转向器工作流量的选择 54.4 结构设计 54.4.1 转向阀的选择 54.4.2 扭杆 64.4.3 转阀转动限位结构 74.4.4 密封元件的选择 84.4.5 紧固件的选择 84.4.6 主要零件设计要求 94.4.6.1 齿轮齿条动力转向器总成图 94.4.6.2 齿轮 104.4.6.3 齿条 114.4.6.4 阀组件 114.4.6.5 转向轴 124.4.6.6 液压缸 134.4.6.7 壳体 144.4.6.8 调整体组件 144.4.6.9 壳体组件/壳体液压缸组件 154.4.6.10 阀壳体 154.4.6.11 中部球头节（IBJ）/外部球头节（OBJ）组件 164.4.6.12 大卡箍 164.4.6.13 防护套 164.4.6.14 小卡箍 174.4.6.15 锁紧薄螺母 174.4.6.16 下端压紧螺塞 174.4.6.17 支承套 174.4.6.18 调整弹簧 175 基本参数性能及试验方法 18 5.1 总圈数测定实验 18 5.1.1 样件条件 18 5.1.2 装配条件 18 5.1.3 加载工况 185.1.4 试验结果 19 5.2 空载转动力矩试验 19 5.2.1 样件条件 19 5.2.2 装配条件 19 5.2.3 加载工况 195.2.4 试验结果 19 5.3 逆向齿条力 19 5.3.1 样件条件 19 5.3.2 装配条件 19 5.3.3 加载工况 195.3.4 试验结果 19 5.4 转向器间隙测试 19 5.4.1 样件条件 19 5.4.2 装配条件 19 5.4.3 加载工况 205.4.4 试验结果 20 5.5 机械效率 20 5.5.1 样件条件 20 5.5.2 装配条件 20 5.5.3 加载工况 205.5.4 试验结果 20 5.6 输入输出特性 21 5.6.1 样件条件 21 5.6.2 装配条件 21 5.6.3 加载工况 215.6.4 试验结果 216 设计综述 21一、齿轮齿条动力转向器零件结构和参数设计1范围本标准是为了规范齿轮齿条式动力转向器的设计而制定的，以确保满足设计要求，提高产品及零部件的综合性能水平，实现最佳综合效能。
齿轮齿条转向器设计
齿轮齿条转向器设计(总47页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--齿轮齿条式转向器设计摘要：本次设计选择的是丰田的一款汽车的转向器。
首先对转向系统基本的作用、构造、与总体的性能作一个了解。
再根据对齿轮齿条式转向器的研究以及资料的查阅，着重阐述了齿轮齿条式转向器类型选择，不同类型齿轮齿条式转向器的优缺点，和各种类型齿轮齿条式转向器应用状况。
根据原有数据计算转向系的传动比，并确定齿轮齿条的几何参数。
齿轮齿条式转向器总体设计，受力分析，及对齿轮齿条的疲劳强度校核、齿根弯曲疲劳强度校核。
修正齿轮齿条式转向器中不合理的数据。
通过对齿轮齿条式转向器的设计，选取出相关的零件如螺钉、轴承等，并在作出转向器的零件图。
关键词：转向系统；齿轮齿条；转向器Rack and pinion steering designAbstract：This design choice is the steering of a car in the Toyota. First, the basic role of the steering system, structure, and overall performance for an understanding. According to the study of the rack and pinion steering and data access, focuses on a rack and pinion steering gear type selection, the advantages and disadvantages of different types of rack and pinion steering, and all types of rack and pinion steering application status. The steering transmission ratio calculated under the original data, and determine the geometric parameters of the rack and pinion. Rack and pinion steering the overall design, stress analysis, and rack and pinion fatigue strength of the tooth root bending fatigue strength. Unreasonable data correction rack and pinion steering. Through the design of the rack and pinion steering, select the related parts such as screws, bearings, etc., and make the steering parts diagram.Keywords：Steering systems, rack and pinion, steering目录第1章绪论 ............................................ 错误!未定义书签。
齿轮齿条式转向器设计和计算
5.2转向器的结构型式选择及其设计计算根据所采用的转向传动副的不同，转向器的结构型式有多种。
常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。
对转向其结构形式的选择，主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定，并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。
中、小型轿车以及前轴负荷小于1.2t的客车、货车，多采用齿轮齿条式转向器。
球面蜗杆滚轮式转向器曾广泛用在轻型和中型汽车上，例如：当前轴轴荷不大于2.5t且无动力转向和不大于4t带动力转向的汽车均可选用这种结构型式。
循环球式转向器则是当前广泛使用的一种结构，高级轿车和轻型及以上的客车、货车均多采用。
轿车、客车多行驶于好路面上，可以选用正效率高、可逆程度大些的转向器。
矿山、工地用汽车和越野汽车，经常在坏路或在无路地带行驶，推荐选用极限可逆式转向器，但当系统中装有液力式动力转向或在转向横拉杆上装有减振器时，则可采用正、逆效率均高的转向器，因为路面的冲击可由液体或减振器吸收，转向盘不会产生“打手”现象。
关于转向器角传动比对使用条件的适应性问题，也是选择转向器时应考虑的一个方面。
对于前轴负荷不大的或装有动力转向的汽车来说，转向的轻便性不成问题，而主要应考虑汽车高速直线行驶的稳定性和减小转向盘的总圈数以提高汽车的转向灵敏性。
因为高速行驶时，很小的前轮转角也会导致产生较大的横向加速度使轮胎发生侧滑。
这时应选用转向盘处于中间位置时角传动比较大而左、右两端角传动比较小的转向器。
对于前轴负荷较大且未装动力转向的汽车来说，为了避免“转向沉重”，则应选择具有两端的角传动比较大、中间较小的角传动比变化特性的转向器。
（转向盘转角增量与相应的转向摇臂转角增量之比iω1称为转向器角传动比。
）二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式汽车转向行驶时，为了避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎磨损，要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动，即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。
齿轮齿条转向器设计
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。
优点：结构简单、紧凑；壳体采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器质量比较小，传动效率高达90%；齿轮与齿条之间因磨损而出现间隙后，利用装在齿条背部的、靠近主动小齿轮的处的压紧弹簧能自动消除间隙，不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止工作时产生冲击和噪声；转向器占用体积小，没有转向摇臂和直拉杆，所以转向转角可以增大，制造成本低。
齿轮齿条转向器毕业设计
齿轮齿条转向器毕业设计齿轮齿条转向器毕业设计在机械设计领域中，齿轮齿条转向器是一种常见的装置，用于将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
它的设计与制造对于机械工程师来说是一项重要的任务。
本文将探讨齿轮齿条转向器的毕业设计，包括设计要点、优化方案以及应用领域。
齿轮齿条转向器的设计要点之一是选择合适的齿轮和齿条。
齿轮的模数、齿数、齿形等参数需要根据转向器的工作条件和要求进行选择。
齿条的精度、材料和加工工艺也需要考虑。
在设计过程中，需要进行齿轮和齿条的匹配计算，确保其传动效率和运动平稳性。
另一个设计要点是转向器的结构设计。
转向器通常由齿轮、齿条、轴承、轴等组成。
这些部件的布局和连接方式需要合理设计，以确保转向器的稳定性和可靠性。
同时，还需要考虑转向器的密封性和防尘性能，以保护内部部件免受外界环境的侵害。
在齿轮齿条转向器的毕业设计中，优化方案是一个重要的考虑因素。
通过对转向器的结构和参数进行优化，可以提高其传动效率和运动精度。
例如，可以通过改变齿轮的齿形和齿数分布，来减小齿轮与齿条之间的啮合误差。
此外，还可以采用先进的材料和加工技术，提高转向器的耐磨性和寿命。
齿轮齿条转向器的应用领域广泛。
它常用于工业机械设备中，如数控机床、印刷机、纺织机等。
转向器可以将电机的旋转运动转化为工作台的直线运动，实现精确的加工和定位。
此外，转向器还可以应用于汽车、船舶等交通工具中，用于转向系统的传动。
总之，齿轮齿条转向器的毕业设计是一项重要而复杂的任务。
设计者需要考虑齿轮和齿条的选择、结构设计、优化方案以及应用领域。
通过合理的设计和优化，可以提高转向器的性能和可靠性，满足不同领域的需求。
机械工程师在进行齿轮齿条转向器的毕业设计时，需要充分了解相关理论知识和实践经验，以确保设计的成功实施。
汽车齿轮齿条式转向器设计
1 齿轮齿条式转向器
1.1 转向器结构与原理 目前，齿轮齿条式转向器结构普遍采用 侧面输入，中间输出方案；栏杆固定在齿条 附近，末端延伸至汽车质心附近；通过拉杆 左右摇摆，实现转向轴的做头摆动，进而实
现转动。有研究表明：随着拉杆长度的不断 增加，车轮在悬架上下摆动的过程中会减小 拉杆摆角的摆动，从而减小汽车在转向或者 向下行驶过程中转向机构与悬架系统间可能 的相互干涉。
为 V 型或者 Y 型端面，其优点在于所消耗 的材料要少，大概会节约 20% 左右，质量 也小，位于齿下面的两斜面与齿条托座相 互接触之后，可以用来防止齿条绕轴线转 动；如果 Y 型的断面齿条的齿宽可以做的 再宽一些的话，就可以有效的增加强度。 一种由碱性材料 ( 如聚四氟乙烯 ) 制成的垫 圈通常都是安装在齿条和托架之间以减少 滑动摩擦 ( 图 1)。 2 齿轮的设计
2.1 齿轮参数的选择 选用 7 级精度
c
112 AUTO TIME
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计
时代汽车
表 1 齿轮的尺寸设计参数
序号
Key words：steering gear, rack and pinion, design calculation
随着汽车行业的不断发展，汽车前轮 驱动、转向轻量化等方面成为汽车行业的 发展趋势。齿轮齿条式传动机构能够极大 可能地满足汽车转向机构轻量化的设计要 求。通过不断改进齿轮齿条传动结构，传 动机构逆传动效率、传动机构可变传动比 等关键技术的突破使得齿轮齿条传动机构 在轻型轿车、客车等方面得到广泛应用。
齿轮齿条转向器的设计
设
计 教
案
工作平稳可靠；
齿条和齿扇之间的间隙调整工作容易进行； 适合用来做整体式动力转向器。
逆效率高，反冲现象较严重；
马 天 飞
结构复杂，制造困难，制造精度要求高。 主要用于商用车上。
12
二、防伤安全机构方案分析
材料 16MnCr5 15CrNi6 45，淬火 后变形小
案
12º ~35º 保证齿 条行程
壳体用铝合金压铸成型，质量轻。 根据计算载荷和齿轮几何参数验算其弯曲强度和接触强 度。
马 天 飞
30
三、循环球式转向器参数选择
汽 车
1、螺杆、钢球、螺母传动副
设
计 教
案
钢球中心距D：
马 天 飞
是基本尺寸，影响转向器的结构尺寸和强度； 在保证强度的条件下，尽可能取得小一些； 先参考同类型车初选，验算强度后再修正。
转向传动机构的角传动比 iω2
马 天 飞
iω0 = iω1 * iω2
19
汽 车
二、传动比的变化特性
力传动比与转向系统角传动比的关系
轮胎与地面之间的转向阻力Fw
设
计 教
Mr Fw a
作用在转向盘上的手力Fh
案
Fh
2M h Dsw
代入力传动比的表达式中，有
马 天 飞
ip
M r Dsw M ha
• 当汽车以10km/h车速进入半径为12m的弯道时， M1类汽车最大 手力为150 N。 7．逆效率低，反冲小； 8．应设置传动间隙调整机构；
案
马 天 飞
9．应设置防伤装置； 10．保证转向盘与转向轮转动方向一致。
齿轮齿条转向器毕业设计
汇报人：
齿轮材料：钢、铸 铁、铝合金等
齿条材料：钢、铸 铁、铝合金等
润滑油：选择合适 的润滑油，保证齿 轮齿条之间的润滑 和散热
密封材料：选择合 适的密封材料，保 证齿轮齿条转向器 的密封性能
材料选择：选择合适的材料，如钢、铝等 设计图纸：根据设计要求绘制图纸 加工：使用数控机床进行加工，包括铣削、车削等 热处理：对加工后的零件进行热处理，如淬火、回火等 装配：将加工好的零件进行装配，形成完整的齿轮齿条转向器 检测：对装配好的转向器进行检测，确保其性能和质量符合要求
计算方法：根据 设计要求，选择 合适的参数，并 进行计算
计算工具：可以 使用CAD、 SolidWorks等软 件进行参数选择 和计算
设计原则：保证 转向器的稳定性、 可靠性和耐用性， 同时考虑成本和 制造工艺等因素
齿轮齿条转向器 的组成：齿轮、 齿条、轴承、壳 体等
齿轮齿条的选择： 根据转向器的工 作条件和要求选 择合适的齿轮齿 条
设计转向器结构：包括齿轮齿条啮合方 式、转向器壳体结构等
设计转向器控制策略：包括转向器控制 算法、转向器控制电路等
设计转向器测试方案：包括转向器性能 测试、转向器可靠性测试等
设计转向器制造工艺：包括齿轮齿条加 工工艺、转向器装配工艺等
齿轮齿条转向器 的设计参数包括： 齿轮模数、齿数、 齿距、齿形角等
智能化：随着科技的发展，齿轮齿条转向器将更加智能化，实现自动控制和故障诊断等功能。
轻量化：为了降低能耗和提升性能，齿轮齿条转向器将朝着轻量化方向发展，采用更轻的材 料和结构设计。
环保化：随着环保意识的提高，齿轮齿条转向器将更加注重环保，采用更加环保的材料和制 造工艺。
集成化：为了降低成本和提高效率，齿轮齿条转向器将朝着集成化方向发展，实现多个功能 模块的集成。
- 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)。
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(N?mm)。
R表3-1 原地转向阻力矩M的计算 R设计计算和说明计算结果33Gf0.710902.51f=0.7 M,,,627826.2N,mm R3p30.179G=10902.5N 1式中 f——轮胎和路面间的滑动摩擦因数;p=0.179 MPaG——转向轴负荷，单位为N; 1M=627826.2 N,mmRP——轮胎气压，单位为。
MPa作用在转向盘上的手力F为: h表3-2 转向盘手力F的计算 h设计计算和说明计算结果22，627826.2LM1R F,,,290.7Nh,，320，15，90%iLD2SWWM=627826.2 N,mmL式中——转向摇臂长, 单位为mm; R1D=400mm M——原地转向阻力矩, 单位为N?mm SWRiw=15 L——转向节臂长, 单位为mm; 2=90% ,，D——为转向盘直径,单位为mm; SWF=290.7N Iw——转向器角传动比; h,——转向器正效率。
+LL因齿轮齿条式转向传动机构无转向摇臂和转向节臂，故、不12代入数值。
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。
L: 梯形臂长度的计算2表3-3 梯形臂长度L的计算 2设计计算和说明计算结果R轮辋直径= 16in=16×25.4=406.4mm LWRLL梯形臂长度=×0.8/2= 406.4×0.8/2 =160mm LW22L=162.6mm,取=160mm 2轮胎直径的计算R: T表3-4 轮胎直径R的计算 T设计计算和说明计算结果R,R，0.55，205=406.4+0.55×205=518.75mm TLWR=520mm TR 取=520mm T 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44，627.83MR,3d,,，m,4.811mm 10,,,a[]0.16，，216d=15mm 取minL[,],216MPa;M,627.83N,m=; a2R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16Mnmax16，290.7，0.16,233d,,，m,11.9mm 10,,,[]，140d=18mm 取min =140MPa [,]3.3.2 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)L1 总长 767,2 直径 30Z3 齿数 20 2Mn4 法向模数 3 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)L1 总长 198B2 齿宽 60 13 齿数 Z 7 1Mn4 法向模数 3 15 螺旋角 14? ,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。
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() mmL1 横拉杆总长 281 a,2 横拉杆直径 15 LaL3 螺纹长度 60 ML4 外接头总长 120 W5 球头销总长 62 LQXd6 球头销螺纹公称直径M10×1 qxd7 外接头螺纹公称直径M12×1.5 wL8 内接头总长 65.3 Nd9 内接头螺纹公称直径M16×1.5 n4) 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) L1 导向座外径 40B2 导向座高度 29 13 弹簧总圈数 6.43 nt4 弹簧节距 7.92D5 弹簧外径 29H6 弹簧工作高度 34.59 2d7 螺塞螺纹公称直径M44×2 SH8 螺塞高度 28 SH9 锁止螺塞高度 10 SSL/H10 转向器壳体总长/高 615/146.5 kk,/,11 转向器壳体内/外径 40/56 nkwk2. 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Z,limNH [],,HSHminYY,limSTNF [],,FS Fmina)确定和 ,,HlimFlim,,1500MPa Hlim1,,1500MPa Hlim1,,1300MPaHlim2,,1300MPa Hlim2,,425MPa Flim1,,425MPa ,,375MPa Flim1Flim2,,375MPa Flim2ZYb)计算应力循环次数N，确定寿命系数、。
NN7N,N,2.16，107 12，，N,60ant,60，1，15，10，8，300,2.16，10,N 112Z,1.32 N1Z,1.32Y,1,Y N1N1N2Y,1,Y N1N2c)计算许用应力S,1S,1.4取, HminFminZ,1500，1.32lim1N1H= [],1980MPa,,1H[,],1980MPa S1H1HminZ,1300，1.32lim2N2H= [],1716MPa,,2H[,],1716MPa H21SHminY,2应力修正系数 STYY,425，2，1lim1STN1F= [],607.14MPa,, 1FS1.4Fmin[,],607.14MPa F1YY,375，2，1lim2STN2F = [],535.7MPa,,2FS1.4Fmin[,],535.7MPa F22.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斜齿圆柱齿轮与斜齿方案齿条啮合传动 (2) 选择齿轮传动精度等级选用7级精度 7级精度 (3) 初选参数,K,1.4ZZ,,14:初选 =8 =20 =0.8 dt12=0.7 =0.89 YY,,33按当量齿数 Z,Z/cos,,8/cos14:,8.76VY,5.6 FS1m(4) 初步计算齿轮模数 n转矩T,290.7×0.16=46.51=46510 T,46510 N,mN,mmN,mm11闭式硬齿面传动，按齿根弯曲疲劳强度设计。
2 ,2cosKTYYYt1,,FS3 ,,mnt2[,],Z Fd122，1.4，46510，cos14:，0.7，0.895.63,= 2 607.140.8，8=2.396 mmK(5) 确定载荷系数,mzn nt11,,,0.0155m/sK=1，由, tA,60，1000cosKvZ/100=0.00124,=1;对称布置，取=1.06; KV1,K取=1.3 ,则=1×1×1.06×1.3=1.378 K,K,K,K,KAV,,K=1.378 (6) 修正法向模数1.378K3 3=2.396×=2.383 m,mnnt1.4Ktm=3 mmnm圆整为标准值，取=3 mmn 3.确定齿轮传动主要参数和几何尺寸(1) 分度圆直径 dmz3，8n1,d==24.73 mm 1cos,cos14:d=24.73 mm1d(2) 齿顶圆直径 a1 ,d,d，2ha=24.73+2 ，，mh，Xna1nan=24.73+2×3(1+0)=30.73mm d=30.73 mma1(3) 齿根圆直径 df ,,=24.73-2d,d,2h，，mh，C,Xnf1fnann =24.73-2×3×1.25=17.23mm =17.23 mmdf1(4) 齿宽bb,,d=0.8×24.73=19.784 mmd1P,P因为相互啮合齿轮的基圆齿距必须相等，即。