汽车转向机构设计
汽车转向系设计
商用车：转动圈数小于3、最大手力200N
第一节 概述
3.转向系的主要设计要求 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。 转向器和转向传动机构的球头处有间隙调整
当双横臂互相平行时，AB 的瞬时中心P 在无穷远处，从P 点引 出的直线都变成了平行线。其中，过点A、S 的两条平行线之间 的距离与过点QAB、QBS 的两条平行线之间的距离相等。
第七节 转向梯形设计
利用上下止点法确定横拉杆断开点位置
第七节 转向梯形设计
二、整体式转向梯形机构的设计、校核 （转向力特性）
时的传递特性
(P1 P2 ) / P1 (P3 P2 ) / P3
第三节 转向系主要性能参数
1.转向器的效率
可逆式、不可逆式、极限可逆式
tan 0 tan( 0 )
tan( 0 ) tan 0
第三节 转向系主要性能参数
2.转向系传动比的变化特性 转向系角传动比 。 转向系力传动比 。 转向器角传动比的变化规律 。 齿轮齿条式变速比转向器 循环球齿条齿扇式变速比转向器
第七章 转向系设计
第一节 概述
1.转向系的作用 保持或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 2.转向系的组成
第一节 概述
3.转向系的主要设计要求 转弯行驶时，车轮绕一个瞬时转向中心旋转，车轮
不应有侧滑。 自动回正，并保持稳定的直线行驶状态。 转向轮不得产生自激振动，转向盘没有摆动。 悬架导向机构和转向传动机构共同工作时，由于运动
汽车电动助力转向机构的设计讲解
汽车电动助⼒转向机构的设计讲解汽车电动助⼒转向机构的设计引⾔在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助⼒转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后⼜出现了电控液压助⼒转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助⼒转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速⾏驶时驾驶员操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采⽤了液压助⼒转向系统[1]。
但是，液压助⼒转向系统⽆法兼顾车辆低速时的转向轻便性和⾼速时的转向稳定性，因此在1983年⽇本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助⼒转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升⾼提供逐渐减⼩的转向助⼒，但是结构复杂、造价较⾼，⽽且⽆法克服液压系统⾃⾝所具有的许多缺点，是⼀种介于液压助⼒转向和电动助⼒转向之间的过渡产品。
到了1988年，⽇本Suzuki公司⾸先在⼩型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助⼒式电动助⼒转向系统；1990年，⽇本Honda 公司也在运动型轿车NSX上采⽤了⾃主研发的齿条助⼒式电动助⼒转向系统，从此揭开了电动助⼒转向在汽车上应⽤的历史。
第1章概述1.1电动助⼒转向的优点与传统的转向系统相⽐，电动助⼒转向系统最⼤的特点就是极⾼的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助⼒特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的⽬的。
作为今后汽车转向系统的发展⽅向，必将取代现有的机械转向系统、液压助⼒转向系统和电控制液压助⼒转向系统[2]。
相⽐传统液压动⼒转向系统，电动助⼒转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助⼒，可以显著降低燃油消耗传统的液压助⼒转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动⼒。
汽车转向梯形机构设计
设计题目：汽车转向梯形机构的设计班级：机自xx姓名：xxx指导老师：xx2021年10月10日西安交通大学汽车转向梯形机构设计机自84班李亚敏08011098设计要求：(1)设计实现前轮转向梯形机构；(2)转向梯形机构在运动过程中有良好的传力性能。
原始数据：车型：无菱兴旺，转向节跨距M：1022mm，前轮距D：1222mm，轴距L:1780mm，最小转弯半径R：4500mm。
前言：汽车转向系统是用来改变或恢复其行驶方向的专设机构，由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三局部组成。
转向操纵机构主要由方向盘、转向轴、转向管柱等组成：转向器将方向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构：转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮，并使左右车轮按一定关系进行偏转运动的机构。
设计过程：一、设计原理简介1采用转向梯形机构转向的机动车辆，左右转弯时应具有相同的特征，因此左右摇臂是等长的。
2内外侧转向轮偏转角满足无侧滑条件时的关系式为：cotα−cotβ=ML(1)3.转向过程中转向梯形机构应满足的方程为cos(α+α0)=cos(β+β0)−aMcos(β+β0−α−α0)+2a2−b2+M22Ma(2)且b=M−2acosα0(3)代人整理得：cos(α+α0)=−cos(β−α0)+aMcos(β−α−2α0)+2cosα0−2cos2α0M +aM(4)式中αβ为无侧滑状态下梯形臂转角的对应位置，可视为。
由(1)式算出来，因此，方程中有两个独立的未知量需求解，要梯形臂转角的两个对应位置即两个方程来求解。
4梯形臂转角的两个对应位置确实定由函数逼近理论确定梯形臂转角的两个对应位置的方程为：αi=qq 2[1−cos2i−14π](i=1,2)(5)式中，qq为外偏转角的最正确范围值，由计算机逐步搜索获得。
由汽车的最大转弯半径可得最大转角为度。
5非线性方程组的求解由梯形臂转角的两个对应位置确定的方程为cos(αi+α0)+cos(βi−α0)−aMcos(βi−αi−2α0)−2cosα0+2cos2α0M −aM=0 (i=1,2)可用最速下降法计算该方程。
汽车转向机构原理
汽车转向机构设计
汽车转向机构设计汽车转向机构是汽车的核心驱动部件之一，它负责将驾驶员的操纵输入转化为车辆的转向动作。
在汽车设计中，转向机构的设计非常重要，直接关系到汽车的操控性、稳定性和安全性。
本文将从转向机构的基本原理、类型和设计要点等方面对汽车转向机构进行详细介绍。
一、转向机构的基本原理汽车转向机构的基本原理是通过驾驶员对方向盘的操纵，传递给转向机构并将其转化为车辆的转向动作。
转向机构一般由转向盘、转向柱、转向齿条、齿轮等部件组成。
驾驶员通过转向盘对转向机构施加力矩，使转向盘旋转，转向柱通过螺旋副将转向力矩传递给转向齿条，在转向齿条的作用下，通过机械传动使车轮发生转向。
二、转向机构的类型1.摩擦销转向机构：该机构通过摩擦销将驾驶员的操纵力传递给转向机构。
摩擦销转向机构简单、结构紧凑，但摩擦力不稳定，对转向贴合性要求较高。
2.齿轮齿条转向机构：该机构采用齿轮与齿条的咬合来传递转向动作，具有稳定性好、转向平稳的特点。
齿轮齿条转向机构常见的是德国式转向机构和柏格式转向机构。
3.斜齿杆转向机构：该机构采用斜齿杆与齿轮咬合，通过斜齿杆的线性移动产生转向动作。
斜齿杆转向机构结构简单、重量小，但有时会存在斜齿杆的进退现象，影响操控性。
4.电动转向机构：该机构通过电动助力来实现转向动作，大大减轻驾驶员的操纵力。
电动转向机构响应速度快，操控性好，但需要电源支持，如果电路故障会影响转向功能。
三、转向机构的设计要点1.正确确定转向机构的传动比：传动比是转向机构设计中最重要的参数之一，决定了转向动作传递的快慢程度。
传动比过小会导致转向盘转动角度大，驾驶员力度大，操控性差；传动比过大会导致方向盘转动角度小，导致转向不灵敏，容易发生意外。
因此，在设计转向机构时要根据车辆的类型和使用情况来确定适合的传动比。
2.考虑转向机构的结构强度：转向机构在车辆操控过程中承受着巨大的力矩和冲击，其结构必须具备足够的强度和刚性，以确保操控的安全性。
在设计转向机构时，需要考虑材料的选择，合理设置加强筋或加强板等结构来加强模块的强度。
汽车十字轴万向节转向机构的运动学设计及优化
汽车十字轴万向节转向机构的运动学设计及优化汽车十字轴万向节是汽车转向机构中的重要部件，它将发动机转动的动力传递到车轮上，并使车轮能够转向。
因此，其运动学设计与优化对于汽车的性能和安全性具有重要的影响。
首先，设计过程中需要确定汽车的转向角度和转向半径。
根据车辆类型和用途的不同，转向角度和转向半径也会有所不同。
在此基础上，为了保证行驶过程中的稳定性和减少悬架系统的干扰，需要使转向角度和转向半径尽可能小。
其次，汽车十字轴万向节的尺寸和角度也是需要优化的关键因素。
为了降低能量损失和减少零部件的磨损，需要使汽车十字轴万向节能够充分利用发动机的扭矩。
同时，还需要注意其角度和尺寸的合理性，以充分挖掘发动机的潜力，并减少整个转向机构的摩擦和能量损失。
此外，乘坐舒适度也是运动学设计中需要考虑的另一个重要问题。
汽车十字轴万向节在高速行驶时会产生噪音和震动，这对于乘客的舒适度会造成一定的影响。
优化汽车十字轴万向节的设计，可以减少噪音和震动，提升车辆乘坐舒适性。
最后，需要在运动学设计中考虑其制造成本、易用性和可靠性。
制造成本是衡量汽车零部件重要指标之一，优化设计可以有效降低生产成本。
同时，易用性和可靠性也是设计的必要要求，目的是提高汽车使用的安全性和便捷性。
总之，汽车十字轴万向节的运动学设计及优化需要考虑多个因素，包括转向角度和转向半径、尺寸和角度、乘坐舒适度、制造成本、易用性和可靠性等。
只有在全面考虑这些因素的基础上进行优化，才能充分发挥十字轴万向节的性能优势，提高汽车行驶的安全性和舒适性。
除了设计和优化，汽车十字轴万向节的使用寿命也是需要考虑的重要因素。
长期使用会导致其表面磨损和金属疲劳，从而影响转向效果和安全性。
因此，定期保养和更换十字轴万向节是保障汽车行驶安全的必要措施。
此外，在具体的运动学设计过程中，需要利用计算机辅助设计和分析技术。
通过对十字轴万向节的参数、材料和应力分析等，可以有效地评估其性能和可靠性，以及预测其损坏和寿命。
第七章 汽车转向系统设计
马 天
力矩反算载荷，动力缸以前零件的计算载荷应取驾驶员作用在转向
飞
盘轮缘上的最大瞬时力（700N）。
29
二、齿轮齿条转向器的设计
汽
车
模数 压力角 齿数 螺旋角 材料
设
齿轮 2~3mm 20º
5~7
9º~15º 16MnCr5
计
15CrNi6
教
齿条 保证啮 12º~35º 保证齿 保证布 45，淬火
逆效率为
马
tg(0 ) tg 0
天
飞
➢导程角必须大于摩擦角，通常0 5°~10°。
18
二、传动比的变化特性
汽
车 转向系统的传动比
设
➢力传动比ip
计
•从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2Fw与作用在
教
转向盘上的手力Fh之比
案
➢转向系角传动比 iω0
•转向盘角速度ωw与同侧转向节偏转角速度ωk之比
21
二、传动比的变化特性
汽 转向器角传动比的变化规律
车
➢由于转向传动机构角传动比近似为1，因此转向器的角传动比变化
设
规律就代表了转向系统传动比特性。
计
➢由于转向阻力矩与车轮偏转角度大致成正比变化，则
教
➢汽车低速急转弯行驶时，转向阻力矩大，应选用大些的转向器
案
角传动比；
➢汽车以较高车速转向行驶时，转向轮转角较小，转向阻力矩也
案
2．分类
➢机械转向系统
➢依靠驾驶员的手力转动转向盘
➢包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构
马
天 ➢动力转向系统
飞
➢利用动力系统减轻驾驶员的手力
2
第一节 概述
(汽车行业)汽车转向梯形机构设计
（汽车行业）汽车转向梯形机构设计汽车转向梯形机构是汽车行业中非常重要的部件之一。
它将驾驶员的转向操作转换成前轮方向的运动，使车辆能够按照驾驶员的意愿进行转向。
因此，汽车转向梯形机构的设计非常重要，不仅需要考虑其机械结构的合理性，还需要考虑其动态特性和安全性能。
汽车转向梯形机构的设计要解决的一个重要问题是机构的传动比和传动精度问题。
传动比指的是驾驶员转动方向盘所能使车辆前轮转向的程度，而传动精度则是指机构传动过程中的误差大小。
通常情况下，传动比需要保证较大的转角与较小的转动力之间的关系，以提供足够的转向力，并使驾驶员的操作更为轻松顺畅。
传动精度则需要尽可能小，以确保转向的准确性和稳定性。
汽车转向梯形机构的设计需要考虑多个部件的合理组合和配置。
其中最主要的部件包括转向节、拉杆、摇臂、拉杆座等。
转向节是转向梯形机构的核心部件，它连接前轮和拉杆，并将前轮转向运动传递到拉杆上。
拉杆是连接前轮和转向节的杆状部件，摇臂则是连接转向节和转向柱的中间件。
拉杆座则是固定拉杆和转向柱的底座。
在设计汽车转向梯形机构时，还需要考虑到动态特性和安全性能。
动态特性主要指机构的响应速度、稳定性以及阻尼。
为了保证机构的响应速度和稳定性，一般需要提高机构的阻尼系数。
同时，还需要考虑防震和抗干扰能力，以确保机构在恶劣路况和异常干扰情况下能够正常运行。
安全性能则是汽车转向梯形机构最重要的考虑因素之一。
机构在运行过程中需要抵御较大的转向力和扭矩。
此外，在车辆发生碰撞时，转向梯形机构也需要能够提供足够的承载能力，以避免驾驶员和车辆受到过大的损伤。
在实际应用中，汽车转向梯形机构的设计需要满足多种使用条件和环境要求。
例如，机构必须在各种温度、湿度和油渍等环境下都能够正常工作，同时还要满足标准化和规范化的要求，以确保产品的质量和可靠性。
总之，汽车转向梯形机构的设计是汽车工程中至关重要的部分。
要实现合理的设计，需要考虑多种因素和要求，包括传动比、传动精度、机构的动态特性、安全性能、使用条件和环境要求等。
汽车设计-转向系设计
(可取Fx=9000N)
结构简单，制造容易，应注意弹性垫片的存在 会降低扭转刚度
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系 《汽车设计》 第七章 转向系设计
第二节
机械式转向器方案分析
二、防伤安全机构方案分析计算
• 吸能转向管柱
套管间的过盈量
w n 4πE h h nFj
轿车转向盘从中间位置转到第一端的圈数不得超过2圈，货 车则要求不超过3圈。 近年来，电动、电控动力转向器已有逐步取代传统液压动 力转向器，快速转入商品装车使用。
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》
第七章 转向系设计
第二节
机械式转向器方案分析
齿轮齿条式转向器
一、机械式转向器方案分析
循环球式转向器
（濒临淘汰）
蜗杆指销式转向器有固定销式和旋转销式两种形式。根据销子 数量不同，又有单销和双销之分。
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》
第七章 转向系设计
第二节
比较 内容
机械式转向器方案分析
蜗杆滚轮 蜗杆指销式 死销 高 低 低 活销 较高 高 齿轮齿条式
一、机械式转向器方案分析
循环球式
按机械式转向器 结构特点分类
蜗杆滚轮式转向器
蜗杆指销式转向器
二、防伤安全机构方案分析计算 三、转向盘的尺寸及布置
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》
第七章 转向系设计
第二节 机械式转向器方案分析
一、机械式转向器方案分析
1.齿轮齿条式
主要优点：结构简单、 紧凑、体积小、质量轻； 传动效率高达90%； 可自动消除齿间间隙(图7-1所示)； 没有转向摇臂和直拉杆， 转向轮转角可以增大；制造成本低。 主要缺点：逆效率高（60%~70%）。在不平路面上行驶时， 转向轮与路面之间的冲击力，大部分能传至转向盘（反冲）。 应用：微型、普通级、中级和中高级轿车上； 装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车。
机械原理课程设计-----汽车前轮转向机构
最优方案设计
3.传动连接杆
传动连接杆为直角构件，连接传动主杆和这轮系统，将主杆动力传输至车轮转向系统同时约束车轮转动的方向和角度
最优方案设计
4.车轮系统
车轮系统由车轮和转向连杆两部分组成，转轴固定于底板之上，同时与传动连接杆相组合，通过配合连接杆的运动实现两侧车轮系统绕底板固定轴平行转动，保证了转向的精确
方案三：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。齿条作为传动主杆，其两端与传动连接杆组合将动力传输给车轮转向系统，并通过连接杆件间的配合协作来控制车轮转向的方向和不同的角度。
方案四：通过转动方向盘，带动方向盘直连的杆件转动，通过直连的末端电控单元检测转动角度和车速等数据，通过蜗轮蜗杆辅助转向。再通过两段万向节的杆件机构传动到底盘上的蜗轮蜗杆，带动四杆机构（双摇杆机构）使车辆转向
感谢观看
延时符
四、最优设计方案
最优方案设计
三维建模
最优方案设计
1.动力齿轮
动力齿轮按照方向盘的不同转动方向而转动，同时与动力主杆上的齿键相咬合推动主杆平行移动
最优方案设计
2.传动主杆
传动主杆为带有齿的平直杆件，通过与齿轮的咬合接收传动齿轮传输的动力平行移动，并根据齿轮转动方向不同改变移动方向，两端与传动连接杆组合，将动力传输至后续结构
三、设计方案展示
方案一：利用螺纹咬合的传动原理，将方向盘的旋转传动为杆件的横向移动，从而带动转向梯形结构转动，使得两侧车轮得以向相同角度，相同方向转动带动车体转向
方案二：汽车前轮转向机构运用平面四杆机构，该转向机构为等腰梯形双摇杆机构，铰链四杆机构左右对称，保证左右轮转弯时有相同特性，通过摇杆的转动带动车轮的等角度转动。
汽车转向系设计
汽车转向系设计1. 引言汽车的转向系是汽车的重要组成局部之一，它直接影响着汽车的转向性能和操控性。
本文将介绍汽车转向系设计方面的一些根本知识和要点，包括转向系统的原理、设计要素、常见问题以及解决方案等。
2. 转向系统原理汽车的转向系统主要由转向传动机构、转向机构和转向器件组成，其根本原理是通过转向位置和力的传递，改变车辆车轮的转向方向。
具体来说，转向系统的工作原理包括以下几个步骤：1.驾驶员通过方向盘施加力矩；2.转向传动机构将驾驶员提供的力矩传递给转向机构；3.转向机构将力矩转换为线性运动，同时将转向位置传递给转向器件；4.转向器件根据转向位置，通过液压力或电力等方式，作用于车轮，改变车轮的转向方向。
3. 设计要素在设计汽车转向系时，需要考虑以下几个主要要素：3.1. 转向传动机构转向传动机构是将驾驶员的力矩传递给转向机构的关键部件。
其设计要素包括传动比、材料选择和结构设计等。
传动比的合理选择可以提高转向的敏感度和操控性能，材料选择要考虑强度和耐久性，结构设计要保证传动机构的刚性和稳定性。
3.2. 转向机构转向机构将驾驶员施加在方向盘上的力矩转换为线性运动，并将转向位置传递给转向器件。
合理设计转向机构可以提高转向的精准度和平稳性。
其设计要素包括机械结构、滑动副和传感器等。
3.3. 转向器件转向器件是实现车轮转向的装置，主要包括液压助力转向器和电动助力转向器。
液压助力转向器通过液压力的作用，改变车轮的转向方向；电动助力转向器通过电力驱动，实现车轮转向。
合理选择转向器件可以提高操控性能和能效。
4. 常见问题与解决方案在汽车转向系设计中，常见问题包括转向系统响应时间过长、转向力过大或过小、转向器件故障等。
下面是针对一些常见问题的解决方案：4.1. 响应时间过长响应时间过长可能会导致转向不及时，影响驾驶的平安性。
解决方案包括优化转向传动机构的刚性和传动比，提高转向机构的精准度和平稳性。
4.2. 转向力过大或过小转向力过大或过小会影响驾驶员的操控体验。
汽车转向机构仿真及优化设计
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。
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。
四轮汽车的转向机构设计
四轮汽车的转向机构设计摘要：本文刚开始介绍了汽车的发展历史，以及它发展的现状，然后指出本文有要研究的内容是汽车的转向机构设计。
首先要确定转向机构设计的方案，同时通过不同的转向机构组成部分的组合，设计出一种新的汽车转向机构。
在转向机构中采用循环球式转向器使滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而具有较高的传动效率，同时使用寿命还大大增强，但它也有制造困难，机构复杂等缺点。
本文重点设计了循环球式转向器，并对转向器零件强度、刚度进行了校核，同时还对转向系计算载荷进行确定，同样也对所设计的转向机构进行了分析和研究，同时还提出了转向系容易出的一般故障及解决方法。
关键词：转向系；转向机构；循环球式转向器The design of automobile steering systemAbstract：This paper firstly introduced the development of automobile,then automobile steering system was pointed out the content of this paper.In order to design the automobile steering machine,so many datas should be lookupped.The new automobile steering machine designed in this paper is a combination of all kinds of parts. Because of used the cycle-ball steering gear,the automobile steering machine has very high of efficiency,although it is not easy to manufacture and very precious.The focus of this paper is the design of the cycle-ball steering gear as well as steering gear parts strength and Stiffness calculated cooperation with the standard.Of course the analyse of the automobile steering machine is also introduced in this paper as well as some troubles of automobile steering machine, and the methods to solve these troubles.Keywords: automobile steering machine；cycle-ball steering gear前言从第一辆汽车发明到现在以来，它已经走过了风风雨雨的一百多年。
汽车转向传动机构的类型分析与优化设计
汽车转向传动机构的类型分析与优化设计一、概述汽车转向传动机构作为汽车底盘系统的重要组成部分，负责将驾驶员的转向意图转化为车轮的实际转向动作，其性能直接影响到汽车的操控稳定性、行驶安全性以及驾驶舒适性。
随着汽车技术的不断发展和市场需求的日益多样化，对汽车转向传动机构的要求也越来越高。
对汽车转向传动机构的类型进行深入分析，并在此基础上进行优化设计，具有重要的理论意义和实际应用价值。
传统的汽车转向传动机构主要包括机械式转向系统和液压助力转向系统。
机械式转向系统结构简单、可靠性高，但转向力矩较大，驾驶员操作负担较重。
液压助力转向系统通过液压装置提供助力，减轻驾驶员的转向负担，但存在能耗高、响应速度慢等缺点。
近年来，随着电子技术的快速发展，电动助力转向系统逐渐成为主流，其通过电机提供助力，具有能耗低、响应速度快、可调整性强等优点，成为现代汽车转向传动机构的重要发展方向。
即便是电动助力转向系统，也存在一些需要解决的问题。
例如，如何进一步提高转向的精准性和稳定性，如何优化转向传动机构的布局和结构设计以降低制造成本和提高可靠性，如何适应不同车型的转向需求等。
对汽车转向传动机构进行优化设计，是提高汽车性能和市场竞争力的重要途径。
本文将对汽车转向传动机构的类型进行详细分析，包括机械式、液压助力式和电动助力式等不同类型的结构特点、工作原理及优缺点。
在此基础上，结合现代设计理论和方法，提出针对电动助力转向系统的优化设计方法，包括转向力矩的优化分配、传动比的合理选择、结构布局的优化等。
通过理论分析和实验研究，验证优化设计的有效性和可行性，为汽车转向传动机构的设计和制造提供有益的参考和借鉴。
1. 汽车转向传动机构的重要性汽车转向传动机构的重要性不容忽视。
作为汽车操控系统的核心组成部分，转向传动机构直接关系到车辆的行驶安全、驾驶体验以及整体性能。
一个优质的转向传动机构能够确保车辆在行驶过程中稳定、灵活地响应驾驶员的转向操作，从而提高行驶的安全性和舒适性。
汽车转向梯形机构设计中的参数定义【范本模板】
汽车转向梯形机构设计中的参数定义1。
汽车转向梯形机构的几何关系在汽车以低速转弯行驶忽略离心力影响和轮胎侧偏影响的情况下，两轴汽车转向轴的理想内、外轮转角关系如图1所示。
此时各车轮绕同一瞬时中心进行转弯行驶，两转向前轮轴线的延长线交于后轴的延长线上，这一几何学关系称为阿克曼几何学，可用公式（1)表示。
图2所示为整体式后置转向梯形示意图。
2.汽车转向梯形机构参数定义分析对于公式(1）和图1，图2中各参数符号的意义，在《汽车工程手册》和吉林工业大学所编的《汽车设计》两本书中是如下定义的：O为瞬时转向中心；θ0为转向轮外轮转角;θi为转向轮内轮转角；K为两主销中心线延长线到地面交点之间的距离;L为汽车轴距;α为车轮转臂（在《汽车设计》第4版中,α为主销偏移距）；D为转弯直径；γ为梯形底角；m为梯形臂.本人认为两本书对参数符号“K”和“α”的定义是不准确或错误的.说它不准确是因为这样的定义唯一只适用于主销内倾角和后倾角为零时，也就是主销垂直于地面时的状态,对于汽车的转向梯形机构来说这只是一种理想化的状态.说它是错误的，因为现有汽车的转向节主销都是有内倾角的（多数汽车还有后倾角）,转向梯形机构也并不一定处于水平面和只在一个平面内运动.所以，实际上图1和图2反映的都只是转向梯形机构中各个构件在地面的投影。
在这种情况下，只要车轮转过一个角度，两本书对参数符号“K”和“α”的定义就有问题了。
首先对车轮的转向过程进行简单的运动分析.在这个过程中车轮一边绕其自身的轴线旋转，一边绕主销轴线作公转,而车轮轴线与主销轴线始终都相交于一点，这个交点且称为“转向节中心”或“主销中心”。
在转向过程中,“转向节中心”在车轴上的位置及其与车轮的相对位置是不会改变的。
因此,可以说在图1和图2中转向轮的回转中心只能是“转向节中心”在地面的投影而不可能是主销中心线延长线到地面的交点。
图3所表示的是在有主销内倾角的转向梯形机构中车轮转过一定角度后的情况。
汽车电动助力转向机构的设计
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 助力转向系统的分类 (1)1.2 EPS系统国内外发展研究现状 (1)1.3 EPS的分类 (1)1.3.1 转向轴助力式 (1)1.3.2 转向小齿轮助力式 (2)1.3.3 转向齿条助力式 (2)1.4 电动助力转向系统的优点 (3)1.5 电动助力转向系统的工作原理 (3)2 EPS方案设计 (5)2.1 电动助力转向系统选型 (5)2.2 机械部分系统方案设计 (5)2.2.1 机械部分设计要求分析 (5)2.2.2 机械式转向器方案分析 (5)2.2.3 齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择 (7)2.2.4 转向梯形结构方案分析 (8)2.3 控制部分系统方案设计 (8)2.3.1 控制部分性能要求分析 (8)2.3.2 控制部分方案设计 (10)3 齿轮齿条式转向器设计 (12)3.1 整车性能参数 (12)3.2 齿轮齿条式转向器的设计和计算 (12)3.2.1 齿轮齿条转向器计算载荷的确定 (12)3.2.2 转向器基本部件设计 (15)3.2.3 齿轮轴和齿条的材料选择及强度校核 (21)3.2.4 齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析 (24)3.2.5 齿轮齿条传动受力分析 (25)3.2.6 间隙调整弹簧的设计计算 (25)3.2.7 齿轮轴轴承的校核 (27)3.2.8 键的计算 (28)4 EPS的关键部件和控制策略 (29)4.1 EPS的关键部件选型 (29)4.1.1 电动机 (29)4.1.2 电磁离合器 (29)4.1.3 减速机构 (30)4.1.4 扭矩传感器 (30)4.1.5 电流传感器 (31)4.2 EPS的电流控制 (31)4.3 助力控制 (32)4.4 阻尼控制 (32)4.5 回正控制 (33)5 EPS电机驱动电路的设计 (34)5.1 微控制器的选择 (34)5.2 硬件电路总体框架 (34)5.3 电机控制电路设计 (35)5.3.1 H桥上侧桥臂MOSFET功率管驱动电路设计 (35)5.3.2 桥臂的功率MOSFET管驱动电路 (36)5.4 蓄电池倍压工作电源 (37)5.5 电机驱动电路台架试验 (37)6 结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)摘要电动助力转向 (Electric Power Steering,简称EPS)系统,是继液压助力转向系统后出现的一种新型动力转向系统,具有液压助力转向系统无法比拟的优势,它不仅能节约能源,提高安全性,还有利于环境保护,是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术,是汽车转向系统发展的必然趋势。
- 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)。
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 (4)1.1.2轿车转向系统的发展概况 (4)1.2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 (9)2.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系 (9)2.2.3 转向器角传动比的选择 (10)2.3 转向器传动副的传动间隙 (10)2.4 转向盘的总转动圈数 (11)第3章轿车转向器设计 (12)3.1 转向器的方案分析 (12)3.1.1 机械转向器 (12)3.1.2 转向控制阀 (12)3.1.3 转向系压力流量类型选择 (13)3.1.4 液压泵的选择 (14)3.2 齿轮齿条式液压动力转向机构设计 (14)3.2.1 齿轮齿条式转向器结构分析 (14)3.2.3 参考数据的确定 (20)3.2.4 转向轮侧偏角计算 (21)3.2.5 转向器参数选取 (21)3.2.6 选择齿轮齿条材料 (22)3.2.7 强度校核 (22)3.2.8 齿轮齿条的基本参数如下表所示 (23)3.3 齿轮轴的结构设计 (23)3.4 轴承的选择 (23)3.5 转向器的润滑方式和密封类型的选择 (24)3.6 动力转向机构布置方案分析 (24)第4章转向传动机构设计 (26)4.1 转向传动机构原理 (26)4.2 转向传送机构的臂、杆与球销 (27)4.3 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)5.4.2 优化设计计算 (35)结论 (37)致谢 (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。
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 Steering Mechanism DesignAbstract：The title of this topic is the design of steering 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; Steerin; Mechanical Type Steering Gear and Gear Rack; Steering Trapezoidal引言改革开放以来，中国的汽车工业有着飞速的发展，据中国汽车工业协会统计，截至2006年10月底，轿车累计销量超过300万辆，达到304万辆，同比增长40%。
2006年11月的北京车展，自主品牌：奇瑞、吉利、长城、中兴、众泰、比亚迪、双环、中顺、力帆、华普、长安、哈飞、华晨等自主品牌纷纷亮相，在国际汽车盛宴中崭露头角，无论从参展规模还是产品所展示的品质和技术含量上，都不得不令人折服，但和国外有着近百年发展历史的国外汽车工业相比，我们的自主品牌汽车在行车性能和舒适体验方面仍有差距。
汽车工业是国民经济的支柱产业，代表着一个国家的综合国力，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。
到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合产物。
汽车转向系也随着汽车工业的发展历经了长时间的演变。
转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构，转向系统应准确，快速、平稳地响应驾驶员的转向指令，转向行使后或受到外界扰动时，在驾驶员松开方向盘的状态下，应保证汽车自动返回稳定的直线行使状态。
随着私家车的越来越普遍，各式各样的高中低档轿车进入了人们的生活中。
快节奏高效率的生活加上们对高速体验的不断追求，也要求着车速的不断提高。
由于汽车保有量的增加和社会活生活汽车化而造成交通错综复杂，使转向盘的操作频率增大，这要求减轻驾驶疲劳。
所以，无论是为满足快速增长的轿车市场还是为给驾车者更舒适更安全的的驾车体验，都需要一种高性能、低成本的大众化的轿车转向结构。
本课题以现在国产轿车最常采用的齿轮齿条液压动力转向器为核心综合设计轿车转向机构。
第1章轿车转向系统总述1.1 轿车转向系统概述在转向技术方面轿车和普通汽车一样，只是由于轿车的体型小，质量轻，在安装空间和转向特性方面与大车有着一定的不同，但轿车的转向系统和通常汽车在转向原理，转向要求和转向效果上都是基本相通的。
1.1.1 转向系统的结构简介转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。
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。
1.1.2 轿车转向系统的发展概况早期的轿车转向是用舵柄或横杆(即一种两端带有手柄的水平杆)进行操纵，转向比是1:1，因而汽车转向时的操作是很吃力的。
后来，带有齿轮减速比的转向机构很快被推广使用，但是，这种机构的方向盘不象舵柄或横杆要置放在汽车中线的位置，而是要置放在汽车的左边或右边，这样触发了方向盘位置的争论。
这场争论旷日持久，导致了今天的汽车分成了两大类方向盘装置法：一类以美国，中国，俄罗斯等世界上大多数国家和地区采用的左置方向盘，实行右上左下的汽车行驶规则；另一类以英国及英联邦，日本等少数国家和地区采用的右置方向盘，实行右下左上的汽车行驶规则。
几十年来，各种汽车都使用蜗杆扇形齿轮转向器，现在的循环球式转向器也是这种转向器的一种变型，轿车也经常使用。
在这种转向器中，蜗杆与扇形齿轮之间嵌入了钢珠，大大降低了摩擦力，使汽车的转向操纵变得比较轻松。
从70年代起轿车兴起了齿轮齿条转向机构，它由方向盘、方向轴、方向节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮(前轮)等组成。
方向盘操纵转向器内的齿轮转动，齿轮与齿条紧密啮合，推动齿条左移动或右移动，带动转向轮摆动，从而改变轿车行驶的方向。
这种转向机构与蜗杆扇形齿轮等其它类型的转向机构比较，省略了转向摇臂和转向主拉杆，具有构件简单，传动效率高的优点。
而且它的逆传动效率也高，在车辆行驶时可以保证偏转车轮的自动回正，驾驶者的路感性强。
其实，齿轮齿条转向机构早在一世纪前的汽车萌芽发展阶段已经有了，只是那时还不完善，机件加工粗糙。