汽车转向系统转向轴工艺规程设计
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
SRTP汽车转向系统的设计优化与实验【FSAE技术组资料】
旗开得胜研究目的：设计并优化汽车的转向系统，提高汽车的转向安全性与准确性研究内容：本项目将重点开展以下四项工作：1 建立前悬架与转向系统的多刚体运动学简化平面模型。
根据汽车运行环境进行运动学分析，对汽车的转向梯形进行尺寸设计，并通过运动环境的分析，建立优化目标函数确立转向梯形的各个参数。
阿克曼角曲线的拟合与优化目标函数的确立是本项目的重点与难点。
2 建立转向系统空间运动模型。
在平面转向梯形的基础上，建立实际状况下的准确空间运动模型，进行进一步的拟合，确定转向系统的初步空间结构与尺寸。
此过程保证了转向梯形设计的准确性。
3 对转向梯形进行分体设计。
考虑实际汽车中转向系统的空间布置，对空间转向梯形进行等效分体设计，从而适应实际工作情况。
此过程保证了结构设计的合理性。
4 转向轴与齿轮齿条传动机构的设计。
设计方向盘到转向梯形的传动比，并进行齿轮齿条机构的设计与校核。
5 建模与仿真计算。
通过软件建立转向系统与悬架系统的三维模型。
i对车辆的转向与前轮的跳动进行运动仿真分析；ii对控制臂球头进行受力分析；iii分析整个传动链的总游隙。
此过程保证了结构设计的可靠性。
预期结果：设计制造出转向系统的最终实物，撰写转向梯形设计与优化的相关论文。
项目技术路线：汽车运行环境分析→确定最小转弯半径与转弯角度权重→平面转向梯形设计→转向结构空间设计→空间转向结构分体设计→转向轴与齿轮齿条传动机构设计→3D建模与仿真计算→实物制造与装配→综合调试1旗开得胜特色与创新体现：1 借助MATLAB建立优化目标函数实现阿克曼曲线的拟合。
2 在确立转向梯形结构数据后，进行分体式转向梯形的等效设计。
3 运用ADAMS/CAR进行运动仿真。
2。
汽车设计 第九章 转向系设计
(1) 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。 (2) 保证汽车有较高的机动性(转弯半径小)。 (3) 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。 (4) 汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自激振动，转向盘没有摆动。 (5) 悬架导向机构和转向传动机构共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应尽 可能小。 (6) 操纵轻便，转向时，施加在转向盘上的切向力，对乘用车不应超过150～200N，对商 用车不应超过500N。 (7) 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。 (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，当转向盘和转向轴由于车架或车身变形而后移时，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。
cot 3 K 4L
m0.11~0.15K
23
《汽车设计》电子教案
9.6.2 整体式转向梯形机构的设计
初选了 和m以后，还需要校核这个梯形是否能满足 要求，可以应用作图法进行校核。具体的作法如下： (1) 首先按式(9-54)初选转向梯形臂长m；按式(9-53) 初选底角 ，画出中间位置时的转向梯形图，如图 9.26所示； (2) 再给出一系列内轮转角，通过作图求得对应的外轮 转角。 (3) 分别以A和B为原点， i 把 和 o 画在图上，如图 9.26所示。每对射线有一个交点，把这些交点连接起 来，就得到在选定的梯形底角下的实际特性曲线。
24
《汽车设计》电子教案
9.6.3 断开式转向梯形机构的设计
1．双横臂独立悬架横拉杆断开点位置确定
1) 三心定理法
转向系统设计说明书
转向系统设计说明书转向系统设计说明书一、需求分析1.1系统简介本转向系统设计是为汽车制造企业设计的一款新型转向系统，包括方向盘、转向齿轮、转向杆等组件，用于汽车转向操作。
1.2系统功能本系统主要实现以下功能：（1）实现车辆转向操作；（2）提供灵敏度和舒适性，使驾驶员可以轻松驾驶；（3）确保车辆转向时的安全性。
1.3使用环境本系统主要用于汽车行驶时的转向操作，适用于各类车辆，包括小汽车、大型客车、货车、越野车等。
1.4系统需求（1）具有可靠性和耐用性；（2）转向灵敏度高，操控舒适；（3）保证转向操作安全；（4）可适应各种驾驶员的需求。
二、系统设计2.1系统架构本转向系统采用传统的齿轮传动转向系统。
主要包括方向盘、转向齿轮、转向杆等组件，在行驶过程中通过变换转向齿轮的位置，控制车轮的转向。
2.2系统组成本转向系统包括以下组件：（1）方向盘：由驾驶员操控，控制转向的方向。
（2）转向齿轮：连接车轮的转向轴，通过旋转控制车轮角度，实现左右转向操作。
（3）转向杆：将方向盘的旋转运动转换成转向齿轮的轴向运动。
（4）轴承：用于支撑转向齿轮，使其顺畅运转。
2.3系统工作原理当驾驶员通过方向盘控制转向时，方向盘传递力量到转向齿轮上，通过转向齿轮转动和转向杆的传动作用，使车轮转向。
其中，转向齿轮是通过齿轮副传动，将方向盘的旋转运动转换成轴向运动，控制车轮的转向角度。
2.4系统性能（1）灵敏度：驾驶员控制方向盘时，系统应能快速反应，确保车辆转向灵敏。
（2）舒适性：转向时不应有任何异响或抖动感，使驾驶员的操控更加舒适。
（3）可靠性：系统应具有较高的可靠性和耐久性，确保在各种路况下的转向操作安全。
三、结论本转向系统是一种新型的汽车转向系统，采用传统的齿轮传动技术，实现车辆转向操作。
系统整体性能较强，灵敏度高、舒适性好、可靠性强。
同时，本系统还具有可扩展性，在不断的设计应用和技术进步中，可为用户提供更多更好的服务。
转向节加工工艺及夹具设计
转向节加工工艺及夹具设计学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：二〇一二年四月摘要本次设计是对转向节的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
转向节零件的主要加工表面是转向节轴表面，端面，主销孔及键槽加工。
由加工工艺原则可知，为了保证零件的精度，同时节约成本縮短加工周期提高生产效率。
那么一个良好的工艺安排以及专用夹具的设计必不可少。
在工艺的安排下不紧考虑合理的加工要求，还要考虑操作者及加工机械的安全。
同时夹具的设计也要考虑拆卸的方便及安全。
设计一个良好的工艺工装安排路线必须对加工件的详细分析及周密考虑后才能得出。
所以分析问题是解决问题的关键。
同时还要反复的调整。
来寻求一个最好的方案。
这样才能保证工件的加工精度及生产节拍。
关键词转向节，加工工艺，专用夹具ABSTRACTThe design of the steering knuckle of the processing order of the processes and some special fixture design. Steering knuckle parts of the main surface is a knuckle spindle surface, surface, the main pin hole and keyway. By the principle known processing, in order to ensure the accuracy of the parts, at the same time, save cost shorten the processing cycle to improve production efficiency. So a good process arrangement and special fixture design essential. In the process of arrangement is not tight reasonable processing requirements, but also consider the operator and processing machinery safety. At the same time the fixture design also consider removing the convenience and safety. The design of a good tooling arrangement route must to process a detailed analysis and careful consideration can reach. So the analysis of a problem is the key. At the same time, repeated adjustment. To seek a better solution. In order to ensure the machining precision of the workpiece and the production rhythm.Key words：Steering knuckle ,Process of the craft,special fixture目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录 . (1)1绪论 (1)2 转向节加工工艺规程设计 (3)2.1零件的分析 (3)2.1.1零件的作用 (3)2.1.2零件的工艺分析 (3)2.2工艺过程设计所应采取的相应措施 (4)2.3转向节加工定位基准的选择 (4)2.3.1 确定毛坯的制造形式 (4)2.3.2粗基准的选择 (4)2.3.3精基准的选择 (5)2.4工艺路线的制定 (5)2.4.1 工艺方案一 (5)2.4.2 工艺方案二 (6)2.4.3 工艺方案的比较与分析 (6)2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.6确定切削用量及基本工时（机动时间） (8)2.7时间定额计算及生产安排 (23)2.8本章小结 (26)3拉削转向节Ø41主销孔夹具设计 (27)3.1拉削转向节Ø41主销孔夹具设计 (27)3.2定位方案的分析和定位基准的选择 (27)3.3拉削力与夹紧力计算 (28)3.4底座设计 (28)3.5夹具精度分析 (28)3.6本章小结 (29)4钻2-Ø14.5及4-Ø16夹具设计 (30)4.1钻2-Ø14.5及4-Ø16夹具设计 (30)4.2定位方案的分析和定位基准的选择 (30)4.3钻削力与夹紧力计算 (31)4.4V型块与本体的设计 (31)4.5夹具精度分析 (32)4.6本章小结 (32)........................................................................................................................................................ 5铣主销孔外侧面夹具设计 .. (33)5.1铣主销孔外侧面夹具设计 (33)5.2定位方案的分析和定位基准的选择 (33)5.3铣削力与夹紧力计算 (34)5.4底座的设计 (34)5.5夹具精度分析 (35)5.6本章小结 (35)........................................................................................................................................................ 结论 .. (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。
客车转向系统的设计
大客车转向系统设计方法摘要：简要介绍大客车转向系统零件选型及匹配设计方法关键词：大客车；转向系统；设计方法；前言转向系统作为汽车的重要系统之一，直接决定着车辆的操纵稳定性，安全性。
而大客车作为大型生命载体，对转向系统可靠性要求更高，设计时来不得半点马虎，下面就以WG6120CHAE 型车辆转向系统设计为例从客车装配厂家的角度简要介绍一下大型客车转向系统的设计方法。
1、转向器的选型1.1根据前轴的轴荷选定方向机类型一般转向轴轴荷超过3.5吨，推荐使用动力转向器，动力转向器液压缸的缸径要求大于m 5.42（m 为前轴轴荷），对比厂家转向器的参数选择即可。
转向轴轴荷小于3.5吨的车辆，原则上可以不使用动力转向器，但应特别注意转向垂臂长度，车桥转向节上臂的回转半径，注意力矩计算，使转向盘不至沉重。
1.2国内转向器厂家一般根据转向轴轴来对应相关转向器产品，例如东风转向器厂IPS45的转向器对应的前轴是4.5吨，IPS55的转向器对应的前轴是5.5吨，IPS65的转向器对应的前轴是6.5吨，所以选型时可以直接对应选择就是了。
对于我司生产的WG6120CHAE 型车，因前轴载荷为6.5吨，所以选用了东风的IPS65型转向器，并根据布置形式选定了左旋左输出旋向，传动比为21.48：1，摇臂轴转角为±47.5°，方向盘总圏数为5.67圏。
IPS65型转向器2、转向系统匹配设计2.1确定内外轮转角，转向梯形及最大转弯直径选定转向器之后，我们首先要根据车辆的转弯直径的要求计算实际所需转向轮转角。
老标准以外轮中心画出来的轨迹为车辆的最大转弯直径，不太准确，新标准以通道圆直径不大于25m ，通道宽度不大于6.7米来定义转弯直径则更合理。
WG6120CHAE 型车相关参数首先找出车轮的旋转中心，转向轮的旋转中心是主销延长线与地面的交点。
现求出左右转向轮旋转中心联线的距离：中L =销B +2×r ×tg ɑ=1974.4 ①式考虑了主销后倾角的轴距：轴L =L+ r ×sin β=6312.9 ②式计算车辆的外轮转角外β=ctg 内β+B/L ③式车辆最内点的最小转弯半径 内r =轴L / tg 外β-[B-( B-中L )/2] ④式车辆最外点的最小转弯半径 外r =22)()B r L L +++内前（ ⑤式计算出车辆最外点的最小转弯半径后直接乘以2倍，便计算出了车辆的最大转弯直径，而通道宽度见下式：通道B =外r -[B L L r r -+-⨯2)(前外外] ⑥式对于WG6120CHAE 型车，我们设定前内轮转角为47°，那么依据①式和③式，我们可以算出前外轮转角为38.8° ，这可做为给车桥厂签订协议时转向梯形的依据。
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
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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。
工艺路线制定
1.设计任务1.1题目：EQ140汽车转向器壳体工艺及夹具设计1.2产品批量：2万件/年1.3任务要求:EQ140汽车转向器壳体零件图;毛坯图;机械加工工艺卡片一套;工艺装备设计－典型夹具结构装配图;工艺装备的主要零件图;设计说明书。
2.零件的分析2.1零件的作用采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机(或电机)驱动的油泵(或空气压缩机)所提供的液压能(或气压能)。
用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。
而汽车转向器壳体是汽车转向器的一个重要组成部分。
壳体的三维图如下：2.2零件的工艺分析汽车转向器一共有五个重要的加工表面，这些表面不仅要满足自身的精度等级和粗糙度等级，同时他们之间也有一定的位置要求。
2.2.1底面T3底面的粗糙度要求是：的最大允许值为1.6。
采用的加工工艺方法是：粗铣半精铣精铣。
2.2.2侧面T1、T2侧面的粗糙度要求是：的最大允许值为3.2。
采用的加工工艺方法是：粗铣半精铣精铣。
2.2.3主轴孔D3、D4主轴孔的尺寸为，公差等级为IT7；主轴孔的粗糙度要求是：的最大允许值为1.6。
采用的加工工艺方法是：粗镗半精镗精镗。
2.2.4摇臂轴孔D1、D2靠内摇臂轴孔D1的尺寸为，公差等级为IT8；靠内摇臂轴孔的粗糙度要求是：的最大允许值为1.6。
采用的加工工艺方法是：粗镗半精镗精镗。
靠外摇臂轴孔D2的尺寸为，公差等级为IT8；靠外摇臂轴孔的粗糙度要求是：的最大允许值为3.2。
采用的加工工艺方法是：粗镗半精镗精镗。
D1对D2的表面跳动量为0.10。
2.2.5摇臂轴外圆摇臂轴外圆的基本尺寸是；摇臂轴外圆的粗糙度要求是：的最大允许值为6.3。
采用的加工工艺方法是：粗车半精车。
2.2.6 T1、T2对D3、D4垂直度0.05/100;T3对D1轴线的垂直度0.10/100;D1轴线和D3、D4轴线的垂直度0.05/100;T1 、T2同T3垂直度0.05/100;2.2.7 和同轴度用工艺保证，即采用一次装夹加工成型的方法来进行。
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)11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 -11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 -31传动系传动比得计算....................................... -6 -3、转向系传动副得啮合间隙 (7)11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)11转向轮侧偏角得计算....................................... -8 -2)_转向器参数得选取 ........................................ -9 -31选择齿轮齿条材料........................................ -10 -41轴承得选择.............................................. -10 -5、转向盘得转动得总圏数 (10)三、电动助力转向系统设计..................................... -10 -勺、转矩传感器................................................ -10 -2、减速机构.................................................... -10 -3、电饌离合器.................................................. -11 -4、电动机...................................................... -11 -iT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）转向系应有能使鸳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。
多轴转向毕业设计
多轴转向车辆转向轴设计摘要：多轴转向车辆转向机构是车辆转向时实现内、外轮理想转角关系的核心部件。
多轴转向车辆在低速时前后轮转角方向相反，使汽车具有更好的机动性，多轴转向车辆承载能力强，转弯半径小，在转向时能够改善汽车对转向盘输入的动态响应特性，一定程度上改善了横摆角速度和侧向加速度的瞬态响应型指标，越来越受市场欢迎。
关键词：多轴车辆；转向轴；转向机构Multi-axle steering vehicle steering shaft designAbstract:Multi-axle steering vehicle steering mechanism is vehicle steering implementations, ocean shipping, the ideal Angle relationship of core parts. Multi-axle steering vehicle in front and rear wheels steering Angle at low speed in the opposite direction, that car has better mobility and multi-axle steering vehicle carrying capacity is strong, small turning radius, in turn can improve the motor dynamic response of steering wheel input, to some extent improve the transient response of the yawing angular velocity and lateral acceleration type indicator, more and more popular with the market.Key Words:Multi-axis vehicle; Steering shaft; Steering mechanism1 引言近代随着世界经济的不断的蓬勃发展，大吨位的重型车辆不断的出现。
汽车转向系统及前桥设计
目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................ I I 0文献综述 . (1)0.1转向系统概况 (1)0.2前桥概况 (2)1引言 (4)2汽车主要参数的确定 (4)2.1轴距L (4)2.2前轮距和后轮距 (4)2.3整车整备质量 (5)2.4汽车的装载质量 (5)2.5质量系数 (5)2.6汽车满载总质量 (6)2.7轴荷分配 (6)2.8轮胎选择 (6)2.9最小转弯直径 (7)2.10数据的确定 (7)3转向系统设计 (8)3.1汽车转向基本特性 (8)3.2转向系统设计要求和主要性能参数 (8)3.2.1转向系统设计要求 (8)3.2.2转向系传动比 (9)3.2.3 转向器效率 (11)3.2.4转向系设计参数的确定 (12)3.3循环球式转向器设计 (12)3.3.1转向系计算载荷的确定 (12)3.3.2主要尺寸参数选择 (13)3.3.3螺杆、钢球、螺母传动副 (13)3.3.4齿条，齿扇传动副 (14)3.3.5循环球式转向器零件强度计算 (17)3.4整体式转向梯形机构设计 (18)3.4.1整体式转向梯形机构数学模型分析 (18)3.4.2 基于Matlab的整体式转向梯形机构优化设计 (21)4转向从动桥设计 (27)4.1转向从动桥主要零件参数确定 (27)4.2转向从动桥主要零件设计计算 (29)4.2.1制动工况下的前梁强度计算 (30)4.2.2在侧滑情况下的前梁强度计算 (31)4.2.3转向节在制动和侧滑工况下的强度计算 (33)4.2.4主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的强度计算 (34)4.2.5转向节推力轴承的计算 (36)5结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)汽车转向系统及前桥设计西南大学工程技术学院，重庆400716摘要：随着汽车的普及，对于汽车的各项性能指标和操纵感受也更加重视。
汽车转向系设计说明书
汽车设计课程设计说明书题目:重型载货汽车转向器设计姓名：席昌钱学号：200924265同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级:09车辆工程2班指导教师:王丰元、邹旭东设计任务书目录1.转向系分析 (4)2.机械式转向器方案分析 (8)3.转向系主要性能参数 (9)4.转向器设计计算 (14)5.动力转向机构设计 (16)6.转向梯形优化设计 (22)7.结论………………………………………………………。
248.参考文献 (25)1转向系设计1.1基本要求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23～32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.1.2基本参数1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。
2.轴数/轴距 4/(1950+4550+1350)mm3。
整备质量 12000kg4。
轮胎气压 0。
74MPa2.转向系分析2.1对转向系的要求［3］(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.2。
2转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。
有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节,如图2-1。
采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软,则会影响转向系的刚度。
转向系统设计指导要点
转向系统设计指导书目录前言...............................................................................................................I I 1范围 (1)2概述 (1)3规范性引用文件 (1)4符号、代号、术语及其定义 (2)5设计准则 (3)6转向系统总布置设计要求 (4)7模块化设计 (8)8零部件标准化结构 (9)9数据表达要求 (9)10部件（材料）选用要求 (9)11设计计算 (13)12 几种客车悬架与转向传动装置的运动校核 (18)13设计评审要求 (23)14装车质量特性 (26)15输出图样和文件的明细 (27)16制图要求 (27)前言为了更好的指导我司底盘部转向系统的设计工作，现将其进行系统化的总结。
形成我公司底盘部转向系统设计作业指导书，作为设计者在工作过程中的基础参考资料。
本设计作业指导书主要包含四部分内容：1、转向系统的设计原则；2、设计及生产过程中的基本技术要求及布置要求；3、转向系统与整车其他系统之间的工作联系；4、转向系统的性能验算。
本文件是第一次修订。
随着今后产品开发体系的完善，以及设计经验的逐步积累，将每年进行修订。
对于下述两项内容：1、国家、行业、企业标准；2、设计需要形成的设计文件、评审文件的基本要求；具体内容不在本文中体现。
请参阅相关资料。
1.范围本标准规定了，布置要求，结构设计要求，材料选用要求，性能，设计要求，设计计算，设计评审要求，装车，设计输出图样；本标准适用于百度客车产品转向系统设计过程控制、试验标准的确定及评审验收的标准；本标准不适用于非客车类产品的转向系统设计及应用规范。
2.概述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，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。
驾驶员通过操纵转向系统，使汽车保持在直线或转弯运动状态，或者使上述两种运动状态相互转换。
转向系统设计规范
转向系统设计规范目录：一、概述二、设计输入1.市场分析报告2.产品概念报告3.技术方案分析报告4.产品信函5.项目描述书三、转向系统设计目标1.承载性目标2.操纵稳定性目标3.安全性目标4.成本目标5.总成重量目标四、转向系统结构参数的确定1、转向系统结构形式（主要部件构成明细）2、安装尺寸的确定3、车架结构与转向元件的物理接口4、前桥总成与转向元件的物理接口5、车身元件与转向元件的物理接口6、其他五、转向系统匹配1、转向轻便性2、助力转向系统流量等匹配六、机械转向设计1.转向器设计2.转向传动轴设计七、动力转向设计1、转向器设计2、转向油泵设计3、转向油罐设计4、其他部件设计八、转向系统验证与试验项目1、动力学模型分析与验证2、整车性能试验项目与可靠性试验项目3、转向器台架试验项目4、转向油泵台架试验项目5、转向油罐台架试验项目7、转向油管台架试验项目8、转向盘台架试验项目9、转向传动轴台架试验项目10、其他附件：转向系统相关标准与设计参考书1、操纵稳定性2、转向器3、转向油罐4、转向油泵5、转向油管6、转向传动轴7、转向盘一、概述本文适用于传统结构的转向系统，主要针对转向器、转向油泵等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。
1、转向系统设计对整车性能的影响转向系统的功能是保证汽车能按驾驶员的意志进行转向行驶。
同时对操纵稳定性有一定的影响。
转向系统按能源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。
机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件为机械的。
机械转向器由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套转向加力装置而行成的。
2、转向设计流程概述设计输入→整车设计目标→物理边界确定→主要部件性能指标确定→结构设计→3、转向系统的评价指标3.1汽车操纵稳定性：3.2人机工程学3.3.1 GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》：3.3.1.1机动车方向盘的最大自由转动量不允许大于：1）最高设计车速不小于100km/h的机动车：20°2）其他机动车：30°（三轮车除外）3.3.1.2机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青路面上行驶，以10km/h的速度在5S内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径24m的圆周行驶，施加于方向盘外缘的最大切向力不应大于245N。
汽车设计_转向系统
第一节概述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。
机械转向系依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和转向传动机构使转向轮偏转。
有些汽车还装有防伤机构和转向减振器。
采用动力转向的汽车还装有动力系统，并借助此系统来减轻驾驶员的手力。
对转向系提出的要求有：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）汽车转向行驶后，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,转向轮不得产生自振，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，保证转向盘与转向轮转动方向一致。
正确设计转向梯形机构，可以使第一项要求得到保证。
转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振,同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低.为了使汽车具有良好的机动性能,必须使转向轮有尽可能大的转角,并要达到按前外轮车轮轨迹计算，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2～2．5倍.通常用转向时驾驶员作用·在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。
没有装置动力转向的轿车，在行驶中转向,此力应为50—100N；有动力转向时，此力在20—50N.当货车从直线行驶状态,以10km／h速度在柏油或水泥的水平路段上转入沿半径为12m的圆周行驶，且路面干燥，若转向系内没有装动力转向器,上述切向力不得超过250N;有动力转向器时，不得超过120N。
汽车转向系统的结构优化设计
车辆工程技术3车辆技术0 引言 在汽车的使用过程中，汽车转向系统起到了非常重要的作用，转向系统不仅可以根据驾驶员的意图，控制汽车的具体行车方向，还决定了车辆底盘的使用性能，所以转向系统的特性可以在一定程度上影响汽车的稳定性和可操作性。
如果转向系统出现了问题，不仅会导致司机的指令无法得到及时操作，还会导致安全事故，因此对于汽车转向系统进行结构的优化设计，促进转向系统具有良好的稳定性能和安全性能，是现阶段汽车生产制造企业需要关注的问题。
而汽车转向系统主要受到转向管柱结构以及方向盘减振设计的影响，所以针对这两个结构进行合理的设计，能够从整体上提高汽车转向系统的实用性能。
1 汽车转向系统中转向管柱结构的优化设计方案 为了使汽车转向系统转向管柱结构能够有更加优化的设计，要了解转向管柱结构的具体组成及基本功能。
当前汽车转向系统的转向管柱主要有两个基本的作用，第1个作用是可以将方向盘传来的转矩进行传递，从而确保可以准确的将驾驶员的转向意图传递给转向机和转向轮，第2个作用是在汽车出现意外事故发生碰撞的过程中，能够保护驾驶员的人身安全，从而确保在意外发生时，降低对驾驶员造成的身体损害。
同时转向系统的转向管柱，还具有承上启下的功能，它既可以连接方向盘，又可以连接转向器，从而能够更加准确及时的将方向盘上接收到的转向任务传递给转向器。
而汽车转向系统转向管柱的具体设计结构主要根据其装配的关系进行相应的设计，从而确保转向系统能够发挥基本功能。
转向管柱的结构中主要包含9个元部件，第1个元部件为方向盘骨架，可以接收驾驶员传递的转向信息，第2个结构为变截面转向轴，能够保证将方向盘上的信息通过转向轴向下传递，第3个结构为变截面转向外管柱，保护外面转向轴，第4个为转向管柱支架总成，通过支架可以固定转向管柱的位置，从而使驾驶员有更舒适的驾驶位置，第5个结构为变截面转向内管柱，然后通过十字万向节和尾端万向节，将所有的结构紧密的连接在一起，第8个结构为齿轮轴，第9个结构为转向器，通过齿轮轴和转向器完成汽车的转动过程。
汽车左转向节的机械加工工艺规程及工艺夹具设计
绪论近20年来，随着科学与技术的迅速发展，特别是计算机科学与技术的迅速发展和广泛应用，国外在发展自动化方面也进入了一个新的时期，出现了许多新的工具和软件。
自动化开始向柔性化发展，进入中小批量生产领域。
在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺划分为若干个工序。
划分工序时有两个不同的原则，即工序的集中和工序的分散。
工序集中的特点是：一是有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺设备，生产效率高；二是工序数少，设备数少，可相应减少操作工人数和生产面积；三是工件的装夹次数少不但缩短辅助时间，而且由于一次装夹中可加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度。
工序分散的特点是:一是所用机床和工艺设备简单，易于调整；二是对操作工人的技术水平要求不高；三是工序数多，设备数多，操作工人多，占用生产面积大。
对机床夹具的基本要求是：一是稳定地保证工件的加工精度；二是提高机械加工的劳动生产率；三是结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件；三是应能降低工件的制造成本。
简而言之，设计夹具时必须使加工质量、生产率、劳动条件和经济性等几方面达到辨证的统一。
其中保证加工质量是最基本的要求。
夹具设计的工作步骤为：一是研究原始材料，明确设计任务；二是考虑和确定夹具的结构方案，绘制结构草图（定位装置、夹紧装置等等）；三是绘制夹具总图；四是确定并标注有关尺寸和夹具技术要求；五是绘制夹具零件图。
此次设计的零件为CA141汽车左转向节工艺规程及工装设计。
通过零件，分析了它的毛坯。
在毛坯制造时的方法与原则，以及所选用的工艺等。
本次设计总共分为两部分, 第一部分为工艺方面：主要包括零件的功用, 结构特点, 加工零件表面的设计基准, 设计条件, 毛坯的选择, 各个工艺方案的比较与取舍, 确定机床与工艺装备, 填写工艺过程卡片。
第二部分主要为机床夹具设计：主要包括定位方案的确定, 定位元件的选取, 夹紧方案的选取等等。