汽车转向器设计及应用毕业论文
汽车转向器毕业论文设计
第一章绪论1.1汽车转向器的功能及重要性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,使汽车达到转向的目的。
另外,当汽车直线行驶时,转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转,从而改变了原来的行驶方向,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,恢复汽车原来的行驶方向。
汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向,而作为转向系重要执行机构的转向器的作用是:将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动,降低传动速度,增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。
1.2汽车转向器的主要性能参数1.2.1转向器的效率转向器的输出功率与输入功率之比,称为转向器的传动效率。
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)/P1;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。
转向器的正效率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、结构特点与正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蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
同一类型转向器,因结构不同其正效率也不一样。
另外两种结构的转向器正效率,根据试验结果分别为70%和75%。
转向摇臂轴轴承的形式对效率也有影响,用滚针轴承比用滑动轴承可使正逆效率提高约10%。
(2) 转向器的结构参数与正效率如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失,只考虑啮合副的摩擦损失,对于蜗杆和螺杆类转向器,其正效率可用下式计算η+=tanα/tan(α+ρ) …………………………………(1-1)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)。
汽车电动助力转向系统设计 毕业论文
汽车电动助力转向系统设计毕业论文本章主要介绍汽车电动助力转向系统设计的背景和意义,以及论文的目的和结构安排。
汽车转向系统是车辆控制的重要组成部分,它直接影响着驾驶员的操控感受和行车安全性。
随着科技的发展,传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统所取代。
电动助力转向系统通过电力传动装置提供操控力,相较于液压助力转向系统具有更高的效率、更好的节能性和可靠性。
本文的目的是设计一种可靠、高效的汽车电动助力转向系统。
在研究的基础上,将重点关注系统的结构设计、控制算法优化、故障诊断等方面。
通过对系统的设计和优化,可以提高汽车的操控性和安全性。
本文结构安排如下:第二章将介绍汽车电动助力转向系统的背景与发展;第三章将详细阐述系统的设计原理与结构;第四章将重点探讨控制算法的优化与实现;第五章将研究系统的故障诊断方法与技术;最后,第六章将总结全文,并提出进一步研究的展望。
通过本文的研究和实践,相信可以为汽车电动助力转向系统的设计与优化提供一定的参考和借鉴,推动汽车技术的发展与进步。
在这一部分,我们将对汽车电动助力转向系统设计相关的文献进行综述。
我们将总结已有的研究成果,以及当前存在的问题。
具体内容}本文详细介绍了汽车电动助力转向系统设计的方法和步骤,涵盖了传感器选择、电机控制、系统优化等方面。
传感器选择在汽车电动助力转向系统设计中,选择合适的传感器是至关重要的。
传感器可以检测车轮的转向角度、转向速度以及转向力等参数,为后续的电机控制提供必要的数据支持。
常见的传感器包括转向角度传感器、转向速度传感器和转向力传感器。
在选择传感器时,需考虑其精度、响应速度和可靠性等因素,并确保其能与电机控制系统良好地配合。
电机控制在汽车电动助力转向系统中,电机控制是实现转向功能的核心部分。
电机控制系统通过接收传感器提供的数据,计算并控制电机的输出力矩,从而实现汽车的转向功能。
电机控制的关键是控制算法的设计和实现。
常见的电机控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
循环球式转向器的设计毕业论文
毕业论文论文题目:循环球式转向器的设计作者姓名:班级学号:系部:专业:机械设计与制造指导教师:2013年11月29日目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 研究目的及意义 (3)1.4 研究内容和设计方法 (3)2 转向器的设计 (4)2.1 转向系统简介 (4)2.2 机械转向系 (5)2.2.1 转向操纵机构 (6)2.2.2 转向器 (7)2.2.3 转向传动机构 (9)2.3 转向系主要性能参数 (9)2.3.1 转向器的效率 (9)2.3.2 传动比的变化特性 (10)2.4 主要尺寸参数的选择 (12)2.4.1 螺杆、钢球、螺母传动副设计 (14)2.4.2 齿条、齿扇传动副设计 (16)2.5转向器的计算和校核 (17)2.5.1循环球式转向器零件的强度计算 (17)2.5.2 转向摇臂轴直径的确定 (19)3 二维工程图 (20)3.1 二维工程图 (20)3.1.1 零件图的绘制 (20)3.1.2 总装图的绘制 (22)4 结论 (23)参考文献 (24)轻型越野车循环球式转向器的设计[摘要]汽车是一种性能要求高,负荷变化大的运输工具。
转向系统作为汽车的关键部件之一,更需要了解和掌握。
转向器作为转向系统中最重要的组成部件,对它进行深入的研究便显得意义重大。
循环球式转向器主要由螺杆、螺母、钢球、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,使用寿命长,近年来得到广泛使用。
根据现用的国家标准并依据BJ2020汽车的循环球转向器数据,按照汽车设计的原则设计一款循环球转向器,完成三维图形和零件平面图的绘制,使其能够满足现代越野车的国家标准要求。
[关键词]循环球转向器设计分析越野车1 绪论1.1课题背景转向器又名转向机、方向机,它是转向系中最重要的部件。
转向器的作用是:增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。
(完整版)汽车转向系统最新毕业论文设计
优秀论文审核通过未经允许切勿外传开题报告一、背景、现状及发展趋势转向系统:用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统(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。
汽车转向系统分为两大类:机械转向系统和动力转向系统。
完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。
借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。
随着产业布局、产品结构的调整,就业结构也将发生变化。
企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加,培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才,成为迫切要求。
据统计,目前,我国技术工人中,高级技工占 3.5℅,中级工占35℅,初级工占60℅。
而发达国家技术工人中,高级技工占35℅,中级工占50℅,初级工占15℅。
这表明,我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。
因此熟悉汽车转向系统,熟练掌握现代化汽车转向系统的设计、操作和维护的应用型高级技术人才成为社会较紧缺、企业最需要的人才。
随着汽车工业的迅速发展,转向装置的结构也有很大变化。
现代汽车转向装置的设计趋势主要向适应汽车高速行驶的需要、充分考虑安全性、轻便性、低成本、低油耗、大批量专业化生产发展。
通过本次毕业论文对转向系统进行进一步的了解,并且结合通过实习了解的知识对转向系统的可能出现的问题进行分析和解决方法,从而提高自身对转向系统的深入认识二、设计目的通过本次毕业设计使自己对汽车转向系统在故障诊断和维修方面有更为充分、细致的理解,进一步掌握转向系统的原理、应用和CADCAM软件应用。
三、设计工作1、概述2、转向系统现阶段的主要类型3、汽车转向系统可能出现的问题和分析4、汽车转向系统的新发展---整体式、半分置式及联阀式动力转向结构四、时间安排项目时间截点备注论文题目确定2011年2月25日开题报告2011年3月4日论文初稿2011年4月15日论文定稿2011年5月7日论文答辩2011年5月15日二次答辩2011年5月22日目录浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修 (2)摘要 (2)绪论 (3)1 概述 (4)1.1 什么是汽车转向系统 (4)1.2 汽车转向系统概述 (4)1.3 转向系统简介及工作原理 (4)2 汽车转向系统的故障诊断 (10)2.1 机械转向系故障诊断 (10)2.2 动力转向系故障诊断 (12)2.3 转向系仪器检测 (14)3对汽车转向系统的故障进行维修 (16)3.1机械转向系的维修 (16)3.2动力转向系的维修 (19)4结论……………………………………………………………………………………………22谢辞 (23)参考文献 (24)英文资料 (25)中文翻译 (30)浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修摘要:本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障,同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案;采用了理论与实际相结合的方法,对每个问题都有良好的认识,对所学内容进行了良好的总结归纳,以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识,深化巩固所学知识,做到理论与实际相结合,在理论学习的前提下,用实际更好的理解所学内容。
文献综述转向器毕业设计
在产品系统的结构中,模块是可组合、分解和更换的单元。模块化是一种处理复杂系统分解成为更好的可管理模块的方式。所以可以通过在不同组件设定不同的功能,把一个问题分解成多个小的独立、互相作用的组件,来处理复杂、大型的软件。从而得到更多创新型的产品。当今社会都追求质量高,创新好的思维理念去设计一样产品,所以说产品的标准化模块化是志在必得。
[6]刘惟信主编.汽车设计.清华大学出版社.2001
[7]杨可桢、程光蕴李仲生《机械设计基础》高等教育出版社2006.5
[8]周晓邑、涂序斌《机械制造基础》北京理工大学出版社2008.8
[9] 唐少波 新技术新工艺 2009.4
过去的几十年来,创新设计的运用是推动汽车转向器技术发展的一个主要的因素。与传统设计相比,新技术研究与开发投入高,产品的附加值高,生产与市场的国际性强,以及应用范围广,发展前景好等特点,其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济,社会发展,科技进步和国防实力的重要标志,世界各国特别是发达国家都十分重视新技术的发展。所以,汽车离合器的创新设计决定了离合器的性能,决定适用车型,这种创新思维也会为日后汽车设计制造行业带来无限生机。
2.2.2冷挤压技术在转向器上的应用
相比传统机加工方式,冷挤压工艺可以节约材料、降低成本和改善性能。随着冷挤压技术的不断提高,在汽车转向器零部件的制造中,冷挤压技术逐渐开始应用。冷挤压技术生产效率高,适合汽车行业内的大批量生产;成本低不仅节约材料,而且可以省掉不少机加工工序;冷挤压产生的加工硬化,可以提高零件的机械强度和硬度;机加工无法实现的某些特殊结构和形状,可以通过冷挤压实现。正是由于冷挤压工艺的诸多有点,使其在得到越来越多的应用。目前,冷挤压技术主要运用在转向器的齿轮、齿条、阀芯、螺杆等零件上。
汽车转向系统ES设计论文
汽车转向系统ES设计论文汽车转向系统(ES)是汽车的重要安全控制系统之一,它具有控制车辆转向动作的功能。
随着汽车技术的发展和智能化水平的提高,汽车转向系统的设计也变得越来越重要。
本文将探讨汽车转向系统的设计,并介绍一些目前比较常见的设计方案。
首先,汽车转向系统的设计应考虑到车辆的稳定性和安全性。
在转向过程中,车辆必须保持平稳,并且转向动作应该准确可靠。
因此,汽车转向系统应该具备快速而精准的响应能力。
一种常见的设计方案是采用电动助力转向系统(EPAS),它通过电动马达提供动力,并且可以根据车速和驾驶员的输入进行精确控制。
EPAS可以实现转向力的实时调节,提高转向精度和驾驶稳定性。
另外,汽车转向系统的设计还需要考虑到能耗和环保性。
传统的液压助力转向系统存在液压流体泄漏和能量浪费的问题。
为了解决这些问题,一种可行的设计方案是采用电子助力转向系统(EPS)。
EPS利用电动机替代了传统的液压泵,从而减少了能源的消耗。
而且,EPS还可以根据驾驶条件和需求调整转向力的大小,提供更好的驾驶体验。
此外,在汽车转向系统的设计中,还需要考虑到自动驾驶技术的应用。
随着自动驾驶技术的发展,汽车转向系统需要能够与其他智能化技术进行联动,实现更高级别的自动驾驶功能。
例如,通过与车辆定位系统和传感器的协同工作,汽车转向系统可以自动感知道路情况,并根据需要进行自动转向。
这样可以大大提高驾驶的安全性和舒适性。
最后,汽车转向系统的设计还应该兼顾可靠性和故障监测与诊断(FDD)功能。
由于汽车在使用过程中可能会遇到各种故障和异常情况,因此必须具备故障检测和诊断功能。
一种常用的设计方法是采用红外传感器和电子控制单元进行实时监测和故障诊断。
当转向系统发生故障时,FDD系统可以及时发出警报并采取相应措施,确保驾驶员和车辆的安全。
综上所述,汽车转向系统的设计应注重提高驾驶稳定性、降低能耗、适应自动驾驶技术和增强故障监测与诊断功能。
未来,随着汽车技术的不断发展,我们可以期待更先进和智能化的汽车转向系统的设计和应用。
汽车转向系统毕业设计论文
因而,EPS可以很容易的实现在全速范围内的最佳助力控制,在低速行驶时保证汽车的转向灵活轻便,在高速行驶时保证汽车转向稳定可靠。在系统的某一部件发生故障时,可以断开电磁离合器使助力系统脱离机械转向系统,并同时驱动故障信号指示灯,保障驾驶的安全性。所以,EPS可以在各种路况和车速下,给驾驶员提供一个安全、稳定、轻便、舒适的驾驶环境。
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,保证转向轮和转向盘转动方向一致。
2.3转向操纵机构
机械转向器分为齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆曲柄指销式转向器。由于齿轮齿条式转向器具有结构简单、紧凑;质量轻,刚性大;正 、逆效率都高以及便于布置,传动效率高达90%;齿轮与齿条之间因磨损出现间隙以后,利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧,能自动消除齿间间隙,这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;转向器占用体积小适于在微车上采用;没有转向摇臂和直拉杆,所以转向转角可以增大,转向灵敏,制造容易,成本低。
车辆工程专业毕业论文--汽车检测与维修专业毕业论文--汽车电动助力转向系统特点与应用设计
目录引言…………………………………………………………………………………第1章汽车动力转向系统的历史发展概况……………………………………第2章汽车动力转向系统的原理及特点………………………………………第3章EPS系统的组成原理及分类……………………………………………3.1 EPS系统的组成……………………………………………………3.2 EPS系统的工作原理………………………………………………3.3 EPS系统主要部件的结构及工作原理……………………………3.4 EPS系统的分类……………………………………………………3.5 EPS系统的性能及特点……………………………………………第4章 EPS系统的发展趋势……………………………………………………引言近年来,随着电子技术的迅速发展,电子技术在汽车上的应用范围不断扩大。
汽车转向系统中愈来愈多的采用电子器件,汽车转向系统已从简单的纯机械式转向系统、液压动力转向系统(HydraulicPowerSteering,简称HPS)、电动液压助力转向系统(ElectricHydraulicPowerSteering,简称EHPS)和电控液压助力转向系统(ElecticallControlledHydraulicPowerSteering,简称ECHPS)发展到如今的更为节能及操纵性能更为优越的电动助力转向系统(ElectricalPow erSteering,简称EPS系统)。
EHPS和ECHPS系统等助力系统在汽车上的采用,改善了汽车转向力的控制特性,降低了驾驶员的转向负担,然而汽车转向系统始终处于液压机械传动阶段,EHPS相比传统HPS降低了能源损耗。
但电液动力转向系统,不论ECHPS还是EHPS都与传统的HPS一样存在液压油泄漏问题。
EPS 系统是新一代的助力转向系统,其性能特点与优势是电液动力转向系统所不能比拟的。
如果转向盘与转向轮通过控制信号连接,即采用电子转向系统(Steerin g-By-WireSystem,简称SBWS),转向盘转角和汽车前轮转角之间关系(汽车转向的角传递特性)的设计可以得到改善,但由于当今科学技术的限制,电子转向系统只被安装在国际著名汽车生产商所生产的概念车上。
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。
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。
毕业论文汽车转向机构设计轿车转向机构设计
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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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 41.1 轿车转向系统概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 41.1.1 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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72.1 转向系的效率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72.1.1 转向器的正效率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72.1.2 转向器的逆效率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82.2 传动比变化特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92.2.1 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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第 3 章轿车转向器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯123.1 转向器的方案分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯123.1.1 机械转向器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯123.1.3 转向系压力流量类型选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯133.1.4 液压泵的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143.2 齿轮齿条式液压动力转向机构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143.2.1 齿轮齿条式转向器结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143.2.3 参考数据的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203.2.4 转向轮侧偏角计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213.2.5 转向器参数选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213.2.6 选择齿轮齿条材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223.2.7 强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223.2.8 齿轮齿条的基本参数如下表所示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233.3 齿轮轴的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233.4 轴承的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233.5 转向器的润滑方式和密封类型的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243.6 动力转向机构布置方案分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24 第 4 章转向传动机构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯264.1 转向传动机构原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯264.2 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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯305.1 转向梯形机构概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯305.2 整体式转向梯形结构方案分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯305.3 整体式转向梯形机构优化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯315.4 整体式转向梯形机构优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯345.4.1 优化方法介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯345.4.2 优化设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39摘要本课题的题目是转向系的设计。
汽车动力转向系统毕业论文
汽车动力转向系统毕业论文WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】目录汽车动力转向系的原理与检修 (2)摘要 (2)绪论 (3)1 概述 (4)什么是汽车转向系统 (4)汽车动力转向系统概述 (4)转向动力系统工作原理 (8)2 汽车动力转向系统的故障诊断 (10)动力转向系故障诊断 (10)转向系仪器检测 (13)3对汽车动力转向系统的故障进行维修 (16)4结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)摘要本文阐述了汽车动力转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障,同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案;采用了理论与实际相结合的方法,对每个问题都有良好的认识,对所学内容进行了良好的总结归纳,以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识,深化巩固所学知识,做到理论与实际相结合,在理论学习的前提下,用实际更好的理解所学内容。
关键词:汽车动力转向系统,工作原理,故障,维修。
绪论汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。
起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向,并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时,能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。
因此,转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。
1 概述什么是汽车转向系统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。
汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。
汽车转向系统概述汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。
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,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。
汽车转向器毕业设计
汽车转向器毕业设计汽车转向器是汽车中一个非常重要的部件,它负责控制汽车的行驶方向。
在设计汽车转向器时,需要考虑到转向的灵敏性、稳定性和安全性等因素。
在本次毕业设计中,我将设计一款电动助力转向器,以满足现代汽车高速行驶和驾驶的需求。
设计方案:1.动力系统:采用电动助力转向系统,通过电机传动带动转向器的转动。
电动助力转向器能够提供更高的转向力矩和更灵敏的转向反应,提高驾驶的舒适性和安全性。
2.电路控制系统:采用先进的电子控制单元(ECU)来监测转向器的转向力矩和角度,通过算法控制电机的转速和转向角度,以实现转向的精确控制和稳定性。
同时,电路控制系统应具备故障诊断和报警功能,用来检测和报告转向器的异常状态。
3.机械结构设计:转向器的机械结构应该稳固且耐用,以承受高速行驶时的转向力矩和振动。
同时,为了提高转向的灵敏性,转向器可采用精密的滑动副设计,减小转向系统的摩擦损耗。
4.安全系统设计:转向器的设计应考虑到安全因素,当ECU检测到转向器出现异常时,应立即切断电机的电源,以防止意外的转向失控。
此外,转向器的设计应符合相关的安全标准和法规要求,保证驾驶人和乘客的安全。
设计流程:1.确定转向器的功能需求和性能指标,包括转向力矩、转向角度、转向速度等。
2.进行电路控制系统的设计,包括电机驱动电路和ECU的设计。
根据设计要求,选取合适的电机和传感器。
3.进行机械结构的设计,包括转向器的结构、材料和密封等。
使用CAD软件进行模型设计和模拟分析,优化设计方案。
4.进行安全系统的设计,包括故障检测和切断电源的设计。
使用模拟和数字电路设计技术,确保安全系统的可靠性和可用性。
5.进行样机制作和试验验证,分析测试结果,并对设计进行修正和改进。
6.编写设计报告,完成毕业设计。
预期成果:1.完成一款电动助力转向器的设计。
2.设计方案满足转向力矩、转向角度和转向速度等性能指标要求。
3.完成电路控制系统的设计和机械结构的设计。
4.设计能够满足相关安全标准和法规要求的安全系统。
汽车转向系统毕业论文
汽车转向系统毕业论文汽车转向系统毕业论文引言汽车是现代社会的重要交通工具之一,而转向系统是汽车安全行驶的关键组成部分。
本篇论文旨在探讨汽车转向系统的原理、技术和发展趋势,以及对汽车行驶安全和驾驶体验的影响。
一、汽车转向系统的原理汽车转向系统的原理是通过操纵方向盘,使车轮产生旋转,从而改变车辆的行驶方向。
常见的转向系统包括机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统。
1. 机械转向系统机械转向系统是最早应用于汽车的转向系统,其原理是通过连接方向盘和车轮的机械传动装置,使车轮产生转向。
然而,机械转向系统存在传动效率低、操控力度大等问题,逐渐被其他转向系统所替代。
2. 液压转向系统液压转向系统利用液压力来辅助转向,通过液压泵将液压油送至液压缸,从而产生转向力。
液压转向系统具有操控力度小、转向灵活等优点,广泛应用于大多数汽车中。
3. 电动转向系统电动转向系统是近年来发展起来的一种新型转向系统,其原理是通过电机产生转向力,将转向助力传递给车轮。
相比于传统的机械和液压转向系统,电动转向系统具有响应速度快、能耗低等优势,被越来越多的汽车制造商采用。
二、汽车转向系统的技术发展随着科技的不断进步,汽车转向系统也在不断发展和创新。
以下是几个目前较为热门的技术发展趋势。
1. 可变转向比系统可变转向比系统是一种能够根据车速和转向角度自动调整转向比的技术。
在低速行驶时,转向比较大,可以提供更好的操控性和转向灵活性;而在高速行驶时,转向比较小,可以提供更好的稳定性和安全性。
2. 主动转向系统主动转向系统是一种能够根据车辆行驶状态主动调整车轮转向角度的技术。
通过感知车辆的速度、转向角度和路面状况等信息,主动转向系统可以实时调整车轮的转向角度,提供更好的操控性和驾驶体验。
3. 电子稳定控制系统电子稳定控制系统是一种能够通过感知车辆的横向加速度、转向角度和车轮滑动等信息,实时调整车辆的转向力和制动力,提高车辆的稳定性和安全性的技术。
汽车转向器设计及应用毕业论文
汽车转向器设计及应用毕业论文汽车转向器设计及应用毕业论文目录插图清单 (3)表格清单 (3)摘要 (4)Abstract (5)第一章绪论 (6)1.1 汽车转向器的功能及重要性 (6)1.2 汽车转向器的主要性能参数 (6)1.2.1转向器的效率 (6)2.2.2传动比的变化特性 (7)2.2.3转向盘自由行程 (9)1.4 汽车转向器的工作原理 (10)1.4.1 动力转向系统的工作原理 (10)1.4.2 转阀式液压助力转向器工作原理 (11)第二章总体方案设计 (12)2.1 转向器设计的分类 (12)2.1.1齿轮齿条式转向器 (12)2.1.2 蜗杆曲柄销式转向器 (12)2.1.3 循环球式转向器 (12)2.2 转向器方案分析 (13)2.3 防伤安全机构方案分析 (15)第三章循环球式转向器的设计与计算 (17)3.1 螺杆、钢球和螺母传动副 (18)3.1.1 钢球中心距D、螺杆外径D1和螺母径D2 (19) 3.1.2 钢球直径d及数量n (19)3.1.3 滚道截面 (20)3.1.4 接触角 (20)3.1.5 螺距P和螺旋线导程角 (21)3.1.6 工作钢球圈数W (21)3.1.7 导管径d1 (21)3.2 齿条、齿扇传动副的设计 (21)3.3 循环球式转向器零件强度计算 (23) 3.3.1钢球与滚道之间的接触应力σ (23) (24)3.3.2 齿的弯曲应力w3.3.3 转向摇臂轴直径的确定 (24)第四章动力转向机构的设计 (25)4.1 对动力转向机构的要求 (25)4.2 液压式动力转向机构布置方案分析 (25) 4.2.1 动力转向机构布置方案分析 (25) 4.3 液压式动力转向机构的计算 (27)4.3.1 动力缸尺寸的计算 (27)4.3.2 分配滑阀参数的选择 (27)4.3.3 分配阀的回位弹簧 (27)4.3.4 动力转向器的评价指标 (29)第五章转向梯形 (31)5.1 转向梯形结构方案分析 (31)5.1.1 整体式转向梯形 (31)5.1.2 断开式转向梯形 (32)5.2整体式转向梯形机构优化设计 (33)致谢 (37)参考文献 (38)插图清单图1-1 转向器角传动比变化特性曲线 (9) 图1-2 液压动力转向系统示意图 (11)图2-1 循环球式齿条-齿扇转向器 (13)图2-2 防伤转向传动轴简图 (15)图2-3 防伤转向轴简图 (15)图3-1 螺杆钢球螺母传动副 (19)图3-2 四段圆弧滚道截面 (20)图3-3 为获得变化的齿侧间隙齿扇的加工原理和计算简图 (22)图3-4 用于选择偏心n的线图 (22)图3-5 螺杆受力简图 (24)图4-1 动力转向机构布置方案图 (26)图4-2 动力缸的布置 (27)图4-3 确定动力缸长度尺寸简图 (28)图4-4 预开隙1e (28)图4-5 静特性曲线分段图 (30)图5-1 整体式转向梯形 (31)图5-2 断开式转向梯形 (32)图5-3 断开点的确定 (33)图5-4 理想的、外车轮转角关系简图 (34)图5-5 转向梯形机构优化设计的可行域 (36)表格清单表3-1 循环球转向器的主要参数 (17)表3-2 循环球式转向器的部分参数 (18)表3-3 系数k与A/B的关系 (23)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。
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汽车转向器设计及应用毕业论文目录插图清单 (3)表格清单 (3)摘要 (4)Abstract (5)第一章绪论 (6)1.1 汽车转向器的功能及重要性 (6)1.2 汽车转向器的主要性能参数 (6)1.2.1转向器的效率 (6)2.2.2传动比的变化特性 (7)2.2.3转向盘自由行程 (9)1.4 汽车转向器的工作原理 (10)1.4.1 动力转向系统的工作原理 (10)1.4.2 转阀式液压助力转向器工作原理 (11)第二章总体方案设计 (12)2.1 转向器设计的分类 (12)2.1.1齿轮齿条式转向器 (12)2.1.2 蜗杆曲柄销式转向器 (12)2.1.3 循环球式转向器 (12)2.2 转向器方案分析 (13)2.3 防伤安全机构方案分析 (15)第三章循环球式转向器的设计与计算 (17)3.1 螺杆、钢球和螺母传动副 (18)3.1.1 钢球中心距D、螺杆外径D1和螺母径D2 (19)3.1.2 钢球直径d及数量n (19)3.1.3 滚道截面 (20)3.1.4 接触角 (20)3.1.5 螺距P和螺旋线导程角 (21)3.1.6 工作钢球圈数W (21)3.1.7 导管径d1 (21)3.2 齿条、齿扇传动副的设计 (21)3.3 循环球式转向器零件强度计算 (23)3.3.1钢球与滚道之间的接触应力σ (23) (24)3.3.2 齿的弯曲应力w3.3.3 转向摇臂轴直径的确定 (24)第四章动力转向机构的设计 (25)4.1 对动力转向机构的要求 (25)4.2 液压式动力转向机构布置方案分析 (25)4.2.1 动力转向机构布置方案分析 (25)4.3 液压式动力转向机构的计算 (27)4.3.1 动力缸尺寸的计算 (27)4.3.2 分配滑阀参数的选择 (27)4.3.3 分配阀的回位弹簧 (27)4.3.4 动力转向器的评价指标 (29)第五章转向梯形 (31)5.1 转向梯形结构方案分析 (31)5.1.1 整体式转向梯形 (31)5.1.2 断开式转向梯形 (32)5.2整体式转向梯形机构优化设计 (33)致谢 (37)参考文献 (38)插图清单图1-1 转向器角传动比变化特性曲线 (9)图1-2 液压动力转向系统示意图 (11)图2-1 循环球式齿条-齿扇转向器 (13)图2-2 防伤转向传动轴简图 (15)图2-3 防伤转向轴简图 (15)图3-1 螺杆钢球螺母传动副 (19)图3-2 四段圆弧滚道截面 (20)图3-3 为获得变化的齿侧间隙齿扇的加工原理和计算简图 (22)图3-4 用于选择偏心n的线图 (22)图3-5 螺杆受力简图 (24)图4-1 动力转向机构布置方案图 (26)图4-2 动力缸的布置 (27)图4-3 确定动力缸长度尺寸简图 (28)图4-4 预开隙1e (28)图4-5 静特性曲线分段图 (30)图5-1 整体式转向梯形 (31)图5-2 断开式转向梯形 (32)图5-3 断开点的确定 (33)图5-4 理想的、外车轮转角关系简图 (34)图5-5 转向梯形机构优化设计的可行域 (36)表格清单表3-1 循环球转向器的主要参数 (17)表3-2 循环球式转向器的部分参数 (18)表3-3 系数k与A/B的关系 (23)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 divert第一章绪论1.1 汽车转向器的功能及重要性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。
汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向,而作为转向系重要执行机构的转向器的作用是:将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动,降低传动速度,增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。
1.2 汽车转向器的主要性能参数1.2.1转向器的效率转向器的输出功率与输入功率之比,称为转向器的传动效率。
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)/P1;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。
转向器的正效率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、结构特点与正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蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
同一类型转向器,因结构不同其正效率也不一样。
另外两种结构的转向器正效率,根据试验结果分别为70%和75%。
转向摇臂轴轴承的形式对效率也有影响,用滚针轴承比用滑动轴承可使正逆效率提高约10%。
(2) 转向器的结构参数与正效率如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失,只考虑啮合副的摩擦损失,对于蜗杆和螺杆类转向器,其正效率可用下式计算η+=tanα/tan(α+ρ) …………………………………(1-1)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)。
(2)转向器逆效率η-根据逆效率大小不同,转向器又有可逆式、极限可逆式和不可逆式之分。
路面作用在车轮上的力,经过转向系可大部分传递到转向盘,这种逆效率较高的转向器属于可逆式。
它能保证转向后,转向轮和转向盘自动回正。
这既减轻了驾驶员的疲劳,又提高了行驶安全性。
但是,在不平路面上行驶时,车轮受到的冲击力,能大部分传至转向盘,造成驾驶员“打手”,使之精神状态紧。
如果长时间在不平路面上行驶,易使驾驶员疲劳,影响安全驾驶。
属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。
不可逆式转向器,是指车轮受到的冲击力不能传到转向盘的转向器。
该冲击力由转向传动机构的零件承受,因而这些零件容易损坏。
同时,它既不能保证车轮自动回正,驾驶员又缺乏路面感觉,因此,现代汽车不采用这种转向器。
极限可逆式转向器介于上述两者之间。
在车轮受到冲击力作用时,此力只有较小一部分传至转向盘。
它的逆效率较低,在不平路面上行驶时,驾驶员并不十分紧,同时转向传动机构的零件所承受的冲击力也比不可逆式转向器要小。
如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失,只考虑啮合副的摩擦损失,则逆效率可用下式计算H- = tan(α-ρ) tanα………………………………(1-2)式(2—1)和式(2—2)表明:增加导程角α,正、逆效率均增大。