汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、華北理工大學(xué)遷安學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：汽車機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)械八班姓名：郭龍杰學(xué)號(hào):201343200811指導(dǎo)教師：盧艷楠2016年5月10日題目來源背景（現(xiàn)狀、前景）轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系主要構(gòu)成的關(guān)鍵零件，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。從目前使用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種：有蝸桿銷式（WP型）、蝸桿滾輪式（WRa）、循環(huán)球式（BS型）、齒條齒輪式（RP型）。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，7車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右，其

2、它型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來越大，日本裝備不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類型汽車，采用不同類型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的62.5%,發(fā)展到現(xiàn)今的100%了（蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車上已經(jīng)被淘汰）。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%,齒條齒輪式占35%。我國的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)，除早期投產(chǎn)的解放牌汽車用蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器，東風(fēng)汽車用蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器之外，其它大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)

3、。目前解放、東風(fēng)也都在積極發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并已在第二代換型車上普遍采用了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由此看出，我國的轉(zhuǎn)向器也在向大量生產(chǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展。在國外，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)以專業(yè)廠為主、大力進(jìn)行試和研究，大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在日本“精工”（NSK）公司的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器就以成本低、質(zhì)量好、產(chǎn)量大，逐步占領(lǐng)日本市場(chǎng)，并向全世界銷售它的產(chǎn)品。德國ZF公司也作為一個(gè)大型轉(zhuǎn)向器專業(yè)廠著稱于世。它從1948年開始生產(chǎn)ZF型轉(zhuǎn)向器，年產(chǎn)各種轉(zhuǎn)向器200多萬臺(tái)。還有一些比較大的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)廠，如美國德爾福公司SAGINA怵部；英國BURM#0AN公司都是比較有名的專業(yè)廠家，都有很大的

4、產(chǎn)量和銷售面。專業(yè)化生產(chǎn)已成為一種趨勢(shì)，只有走這條道路，才能使廣品質(zhì)量局、廠量大、成本低，在市場(chǎng)上有黨爭(zhēng)力。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點(diǎn)各異，美國和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，比率都已達(dá)到或超過90%;西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比率超過50%,法國已高達(dá)95%。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn)，在小型車上的應(yīng)用（包括小客車、小型貨車或客貨兩用車）得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展；而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)：效率高，操縱輕便，有一條平滑

5、的操縱力特性曲線，布置方便，特別適合大、中型車輛和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號(hào)；逆效率高、回位好，與液壓助力裝置的動(dòng)作配合得好?？梢詫?shí)現(xiàn)變速比的特性，滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉(zhuǎn)向力小、且經(jīng)常使用，要求轉(zhuǎn)向靈敏，因此希望中間位置附近速比小，以提高靈敏性。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大，但使用次數(shù)少，因此希望大角度位置速比大一些，以減小轉(zhuǎn)向力。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實(shí)現(xiàn)變速比，應(yīng)用正日益廣泛。通過大量鋼球的滾動(dòng)接觸來傳遞轉(zhuǎn)向力，具有較大的強(qiáng)度和較好的耐磨性。并且該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計(jì)成具有等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，這也是它應(yīng)用廣泛的原因之一。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；殼體采用鋁合金

6、或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較??；傳動(dòng)效率高達(dá)90%齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動(dòng)小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動(dòng)消除間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積??；制造成本低?；谝陨险{(diào)查和轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器將是以后轉(zhuǎn)向器的發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價(jià)值、改進(jìn)及創(chuàng)新(1)輕型汽車轉(zhuǎn)向器的方案論證；(2)轉(zhuǎn)向器的主要性能參數(shù)選擇；(3)轉(zhuǎn)向器各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；(4)轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的變化規(guī)律(5)轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)(6)轉(zhuǎn)向器的強(qiáng)度校核；(7)繪制零件圖及裝配圖三、擬采用的研究方法、手段

7、及實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況(1)查閱資料確定輕型汽車即總質(zhì)量小于3500KG勺M悝和N®汽車所使用的轉(zhuǎn)向器的類型。(2)確定轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比。研究轉(zhuǎn)向器的正效率和逆效率。影響轉(zhuǎn)向器效率的因素有轉(zhuǎn)向器類型和轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與效率。(3)查閱資料和學(xué)過的知識(shí)，根據(jù)選擇的性能參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算(4)通過網(wǎng)絡(luò)和查閱資料研究轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的變化規(guī)律(5)通過學(xué)過的知識(shí)完成轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)并進(jìn)行校核。(6)研究在EPSffi非EPS兩種狀態(tài)下轉(zhuǎn)向器的受力情況，并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核(7)用CAE圖軟件繪制所設(shè)計(jì)的零件圖和裝配圖。四、進(jìn)度安排(1) 2016年4月20日2016年4月30日：論文定題，收集并閱

8、讀相關(guān)的文獻(xiàn)資料；(2) 2016年5月1日2016年5月10日：審查、修改、完成開題報(bào)告；(3) 2016年5月11日2016年5月31日：在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，補(bǔ)充并完善論文初稿；(4)2016年6月1日2016年6月10日：進(jìn)一步完善論文，并裝訂成冊(cè)五、主要參考文獻(xiàn)(外文參考文獻(xiàn)不少于2篇)1汽車設(shè)計(jì)(第4版)2汽車構(gòu)造3汽車車橋設(shè)計(jì)4汽車工程手冊(cè)5機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)王望予陳家瑞劉惟信汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)機(jī)械工業(yè)出版社2004.人民交通出版社1993.清華大學(xué)出版社2004.人民交通出版社2001.機(jī)械工業(yè)出版社2004.6HenryR.Jaeck.DesignValidationTesting.SAEpaper8206907RidhaR.FiniteElementStressAnalysisofAutomotiveWheels.SAEpaper