齿轮齿条式转向器设计

1、sinα=
=
2750 6900
=0.39855
tin =
cosα-
=
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2750 6900×cosα-1440
=0.56257
α=29.3607° =29.3607°
通过作图计算可得转向齿条左右移动的最大距离为 180 。
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 2~3
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， =2.5， =10°右 旋， 压力 角 α=20°，精度等级 8 级。
4、强度校核
（1）校核齿轮接触疲劳强度
选取参数，按 ME 级质量要求取值
σHlim1 =1500MPa，σHlim2=650MPa；SHlim1=1.5，SHlim2=1.3
ZN1=ZN2=1
σHlim2<σHlim1 故以 σHlim2 计算 σHp
σHp=
σ Z Hlim2 N2 SHlim2
=
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
随着龄期的增加,水泥不断水化,可冻结水逐渐减少。水中溶 解的盐的浓度增加,冰点也随龄期而下降,抗冻性能得以提高。
6 混凝土的碱—骨料反应 碱—骨料反应一般是指水泥中的碱和骨料中的活性氧化硅 发生反应,生成碱—硅酸盐凝胶并吸水产生膨胀压力,致使混凝土 出现开裂。 碱—骨料反应通常进行得很慢,其破坏特征为:表面混凝土产 生杂乱无章的裂缝,或在骨料颗粒周围出现反应环。 影响碱—骨料反应的因素有: 1)活性二氧化碳的活性; 2)活性 二氧化硅的含量; 3)活性材料的粒径; 4)碱的可获量; 5)可利用的水 量。 7 混凝土的碳化 混凝土的碳化是一个缓慢过程。拌和混凝土时，CaO 水化后
转向节原地转向阻力矩：
角传动比： 方向盘上的手力：
力传动比：
取齿宽系数，
齿条宽度 2= d 1=1.2×15.2314=18.278 则取齿轮齿宽 1= 2+10=30
3、选择齿轮齿条材料
圆整取 2=20 ，
小齿轮：40Cr C-N 共渗淬火、回火 43—53HRC
齿条：45 调质处理
229—286HBS
650×1 1.3
=500MPa
查 得 ： A=1.35， V=1.05 ， α=1.1， =1.1； = A V α =1.
7152
H=2.46，E=189.8， =0.92， =10°则 =12.5
方向盘转动圈数：
齿轮接触疲劳强度合格 （2）校核齿轮弯曲疲劳强度 选取参数，按 ME 级质量要求取值
生成 CaOH2，它在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙 液成为饱和碱性溶液外，大部分以结晶状态存在，成为孔隙液保 持高碱性的储备，它的 pH 值为 12. 5~13. 5。空气中的 CO2 气体不 断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道，气相扩散到混凝土 中部分充水的毛细孔中，与其中的孔隙液所溶解的 CaOH2 进行中 和反应。混凝土的碳化主要包括化学反应过程、CO2 等在混凝土中 的扩散和 CaOH2 的扩散三个过程。
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2013 年第 19 期
科技探索
水结冰时体积约膨胀 9%,混凝土体积膨胀产生微裂缝。冻融
破坏常见的是由于水泥石的崩裂, 部分砂浆呈粉状剥落而露出粗 骨料。
混凝土的水灰比从 0. 4 增加到 0. 6 时,抗冻性能下降十几倍。 为了使混凝土具有足够的抗冻性,应使其水灰比小于 0. 5。同时规 定最小水泥用量 300 kg/m3。
2013 年第 19 期
中图分类号：TH
科技探索
齿轮齿条式转向器设计 孙炜 （河北省机械科学研究设计院 050051）
文献标识码:A
文章编号：1007-0745（2013）10-0149-02
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
参考文献： [1]汽车设计 / 王望予主编.机械工业出版社.2007 年 6 月第 4 版 [2]机械设计手册 - 单行本 - 机械传动 / 成大先主编.化学工业出版社. 2004 年 1 月第 1 版 [3]机械设计 / 杨明忠、朱家诚主编.武汉理工大学出版社.2004 年 6 月 第 2 次印刷 [4《] 汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.设计篇.北京：人民交通 出版社[m]，2001 [5]ohn Baxter, Analysis of Stiffness and Feel for Rack and Pinion automobile redirector Gear[J].Jour2nalofPassengerCars,1988,97(4):827-833
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齿轮齿条式转向器设计
作者： 作者单位： 刊名：
孙炜 河北省机械科学研究设计院 050051
科海故事博览·科技探索
英文刊名： 年，卷(期)：
KEHAI GUSHI BOLAN (KEJI TANSUO) 2013(10)
参考文献(5条) 1.王望予 汽车设计 2007 2.成大先 机械设计手册-单行本-机械传动 2004 3.杨明忠.朱家诚 机械设计 2004 4.《汽车工程手册》编辑委员会 汽车工程手册.设计篇 2001 5.ohn Baxter Analysis of Stiffness and Feel for Rack and Pinion automo-bile redirector Gear 1988(04)
结束语 混凝土的质量对建筑结构的安全和造价有很大影响，因此， 在施工中必须严格控制混凝土的质量。通过列举施工过程中易出 现的混凝土质量问题，提出控制混凝土质量的具体措施。
参考文献: [1]建筑施工手册编写组.建筑施工手册[M].第 4 版.北京:中国建筑 工业出版社, 2007. [2]张立人.建筑结构检测、鉴定与加固[M].武汉:武汉工业大学出版 社, 2007. [3]于荣.混凝土结构裂缝的成因与控制[ J].山西建筑,2009, 35(10): 70-71.
作者简介：刘学滨（1991.06-），男，黑龙江省绥化市人，黑龙江八一农垦大学土木工程专业。
(上接第 149 页） σHlim1500MPa； SHlim2=1.5；YN1=YN2=1；YST=2.0
σHlim2<σHlim1 故以 σHlim2 计算 σFp
σHlim2=280MPa；SHlim1=2.2；
三、齿轮轴的结构设计
据齿数查表有：YFa=3.69；YSa=1.41；Yε=0.7；Y =0.9。则
齿轮弯曲疲劳强度合格 5、齿轮齿条的基本参数如下表所示:
四、轴承的选择 轴承 1 深沟球轴承 6004 (GB/T276-1994) 轴承 2 滚针轴承 NA4901 (GB/T5801-1994) 五、转向器的润滑方式和密封类型的选择 转向器的润滑方式：人工定期润滑 润滑脂：石墨钙基润滑脂（ZBE36002-88）中的 ZG-S 润滑脂。 密封类型的选择 密封件：旋转轴唇形密封圈 FB 16 30 GB 13871—1992
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