KD1060型貨車設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計(jì)）

PAGE46KD1060型貨車設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向及前橋設(shè)計(jì)）摘要汽車在行駛過程中，需要經(jīng)常改變行駛方向，這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)，它將司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕喌钠D(zhuǎn)動(dòng)作，這就是所謂的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向性能是保證車輛安全，減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度和提高作業(yè)效率的重要因素。由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，它直接與汽車的行駛穩(wěn)定性有重要的關(guān)系，與前懸架和車輪關(guān)系亦十分密切，故轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是整車設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一環(huán)。本設(shè)計(jì)為KD1060型載貨汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)形式的選擇、轉(zhuǎn)向器的選擇、轉(zhuǎn)向梯形的選擇及其布置。在本次設(shè)計(jì)中采用了機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)是重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,布置方便,維修容易,操縱輕便,穩(wěn)定性好,成本低廉，不易出現(xiàn)直線行駛時(shí)的蛇形現(xiàn)象。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還具有維修方便，容易安裝調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向器選用的是整體式循環(huán)球轉(zhuǎn)向器,整體式循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是可以將傳遞力矩機(jī)構(gòu)之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,這就使得轉(zhuǎn)向傳動(dòng)效率提高,使用壽命增長,傳動(dòng)比可以改變,轉(zhuǎn)向工作平穩(wěn)可靠。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選用整體式梯形,這樣有利于保證KD1060型汽車在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作無滑動(dòng)的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),并且機(jī)構(gòu)簡單,容易調(diào)整前輪前束。在說明書的計(jì)算部分，對(duì)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形主要參數(shù)選擇進(jìn)行了計(jì)算。此外，還校核了主要零件的強(qiáng)度。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系統(tǒng),機(jī)械轉(zhuǎn)向,前橋,轉(zhuǎn)向器KD1060GOODSVEHICLEDESIGN(STEERINGSYSTEMANDTHEFRONTAXLE)ABSTRACTTheautomobilesoftenneedtochangethedirectionindriving,thenaparticularsetofdevicewhichcanchangeorrecovertheautomobile’srunningrouteaccordingtothedriver’swillisneeded.Thedevicechangingtheactionthatthedriverturnstomovethesteeringwheeltotheactionofdeflectionofcarriagewheelsiscalledassteeringsystem.Thefunctionofchangingdirectionistoguaranteethevehicle’ssafety,relievetheintensionoflaborandraiseworkingefficiency.Thesteeringsystemisimportantcomponentofanautomobile.Itplaysanimportantroleonthedrivingstabilityoftheautomobile.Anditalsohascloserelationshipwiththefrontsuspensionandwheeltirecomponents,sothedesignofthesteeringsystemisakeylinkindesigningautomobile.TheaimofthisprojectistodesignthesteeringsystemforKD1060goodsvehicle.Themainjobofdesigningsteeringsystemincludesdeterminingthekindofsteeringsystem,steeringgearandthesteeringtrapezoidandfigureouthowtofixthem.Manualsteeringsystemisadoptedinthisproject.Manualsteeringsystem’sfeaturesare:weightlight,tightlypackedstructure,convenientarrangements,easymanipulation,stabilequality,lowcost.Andthesformphenomenonseldomemergesinstraightawaytraveling.Ithasotheradvantages:convenientmaintenance.Integralcirculatingballsteeringgearsisworkingassteeringgearinthisdesignofmediumfreightsteeringsystem.Integralcirculatingballsteeringgearscanchangeslidefrictionbetweendevicesofcarry-overmomentumsintorollingfriction.Thisfeatureispropitioustobettertransfermotionefficiency;prolongapplicationlife,changetransmissionratioandbetterdegreeofreliabilityofsteering.IntegralitytrapezoidisadoptedasSteeringdrivelinkage,toguaranteeautomobile’sfrontwheelexerciseofpurerollingwithoutsliding.Thestructureissimple.Anditiseasytoadjustthetoe-in.Thecalculationsectionofthispaperismainlyconcerningaboutsteeringtrapezoidandsteeringgear.Inaddition,thelifeofthemaincomponentsarealsocalculatedinthissection.KEYWORDS:Thesteeringsystem,Manualsteering,Frontaxle,Steeringdevice

目錄前言1概述2從動(dòng)橋的方案確定4轉(zhuǎn)向系的方案確定6§3.1轉(zhuǎn)向系整體方案確定6§3.2轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)形式及選擇6§3.3循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及選擇7從動(dòng)橋的設(shè)計(jì)計(jì)算8§4.1從動(dòng)橋主要零件尺寸的確定8§4.2從動(dòng)橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算8§4.3在最大側(cè)向力(側(cè)滑)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算10§4.4轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算11§4.5主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算...13§4.6轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承的計(jì)算15轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算17§5.1轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)17§5.2主要參數(shù)的確定18§5.3轉(zhuǎn)向梯形的選擇設(shè)計(jì)20§5.4循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)21§5.5轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)確定24§5.6轉(zhuǎn)向系其他元件的選擇及材料的確定25轉(zhuǎn)向系主要零件的強(qiáng)度計(jì)算26§6.1計(jì)算載荷的確定26§6.2主要零件的強(qiáng)度計(jì)算26第七章結(jié)論28參考文獻(xiàn)29致謝30外文資料及翻譯31前言在目前金融危機(jī)的大環(huán)境下，伴隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，輕型貨運(yùn)汽車在國民生產(chǎn)中扮演著更重要的角色。輕型載貨汽車各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)于它的設(shè)計(jì)是依據(jù)以往理論知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在滿足其功用的前提下來進(jìn)行的。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來保持或改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，它在整體設(shè)計(jì)中亦有其重要地位，對(duì)轉(zhuǎn)向時(shí)車輪正確運(yùn)動(dòng)和汽車的安全行駛有重大影響，這就要求其工作可靠、操縱輕便。在目前的設(shè)計(jì)和使用方面，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由機(jī)械式和動(dòng)力式兩類，由于動(dòng)力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，而且操作方便，所以到廣泛使用。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于造價(jià)低廉，而且能夠滿足輕型貨車等一大部分汽車的轉(zhuǎn)向需要，固也得到了廣泛的使用。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系由操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其重點(diǎn)是轉(zhuǎn)向器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)今國內(nèi)輕型汽車多才用整體式循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，整體式后置梯形。本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，主要講述了前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)和方案分析。對(duì)前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類和工作原理進(jìn)行了深入的對(duì)比和分析，選出最優(yōu)方案來進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，選擇合適的機(jī)構(gòu)和零件。

第一章概述從動(dòng)橋通過懸架與車架相聯(lián)，兩側(cè)安裝著從動(dòng)車輪，用以在車架與車輪之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力。從動(dòng)橋還要承受和傳遞制動(dòng)力矩。根據(jù)從動(dòng)車輪能否轉(zhuǎn)向，從動(dòng)橋分為轉(zhuǎn)向橋與非轉(zhuǎn)向橋。一般汽車多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋。為提高操縱穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性，有些轎車采用全四輪轉(zhuǎn)向。多軸汽車除前輪轉(zhuǎn)向外，根據(jù)對(duì)機(jī)動(dòng)性的要求，有時(shí)采用兩根以上的轉(zhuǎn)向橋直至全輪轉(zhuǎn)向。一般載貨汽車采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)后橋驅(qū)動(dòng)的布置形式，故其前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向從動(dòng)橋。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前橋驅(qū)動(dòng)，越野汽車均為全輪驅(qū)動(dòng)，故它們的前橋既是轉(zhuǎn)向橋又是驅(qū)動(dòng)橋，稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。從動(dòng)橋按與其匹配的懸架結(jié)構(gòu)的不同，也可分為非斷開式與斷開式兩種。與非獨(dú)立懸架相匹配的非斷開式從動(dòng)橋是一根支承于左、右從動(dòng)車輪上的剛性整體橫梁，當(dāng)又是轉(zhuǎn)向橋時(shí)，則其兩端經(jīng)轉(zhuǎn)向主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)相聯(lián)。斷開式從動(dòng)橋與獨(dú)立懸架相匹配。為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性及汽車轉(zhuǎn)向后使前輪具有自動(dòng)回正的性能，轉(zhuǎn)向橋的主銷在汽車的縱向和橫向平而內(nèi)都有一定傾角。在縱向平面內(nèi)，主銷上部向后傾斜一個(gè)角，稱為主銷后傾角。在橫向平面內(nèi)，主銷上部向內(nèi)傾斜一個(gè)β角，稱為主銷內(nèi)傾角。還有車輪外傾角及前束。在汽車的設(shè)計(jì)、制造、裝配調(diào)整和使用中必須注意防止可能引起的轉(zhuǎn)向車輪的擺振，它是指汽車行駛時(shí)轉(zhuǎn)向輪繞主銷不斷擺動(dòng)的現(xiàn)象，它將破壞汽車的正常行駛。轉(zhuǎn)向車輪的擺振有自激振動(dòng)與受迫振動(dòng)兩種類型。前者是由于輪胎側(cè)向變形中的遲滯特性的影響，使系統(tǒng)在一個(gè)振動(dòng)周期中路面作用于輪胎的力對(duì)系統(tǒng)作正功，即外界對(duì)系統(tǒng)輸入能量。如果后者的值大于系統(tǒng)內(nèi)阻尼消耗的能量，則系統(tǒng)將作增幅振動(dòng)直至能量達(dá)到動(dòng)平衡狀態(tài)。這時(shí)系統(tǒng)將在某一振幅下持續(xù)振動(dòng)，形成擺振。其振動(dòng)頻率大致接近系統(tǒng)的固有頻率而與車輪轉(zhuǎn)速并不一致，且會(huì)在較寬的車速范圍內(nèi)發(fā)生。通常在低速行駛時(shí)發(fā)生的擺振往往屬于自攝振動(dòng)型。當(dāng)轉(zhuǎn)向車輪及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到周期性擾動(dòng)的激勵(lì)，例如車輪失衡、端面跳動(dòng)、輪胎的幾何和機(jī)械特性不均勻以及運(yùn)動(dòng)學(xué)上的干涉等，在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)下都會(huì)構(gòu)成周期性的擾動(dòng)。在擾動(dòng)力周期性的持續(xù)作用下，便會(huì)發(fā)生受迫振動(dòng)。當(dāng)擾動(dòng)的激勵(lì)頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時(shí)便發(fā)生共振。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向輪擺振頻率與車輪轉(zhuǎn)速一致，而且一般都有明顯的共振車速，共振范圍較窄(3～5km/h)。通常在高速行駛時(shí)發(fā)生的擺振往往屬于受迫振動(dòng)型。轉(zhuǎn)向輪擺振的發(fā)生原因及影響因素復(fù)雜，既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因和制造方面的因素．如車輪失衡、輪胎的機(jī)械特性、系統(tǒng)的剛度與阻尼、轉(zhuǎn)向輪的定位角以及陀螺效應(yīng)的強(qiáng)弱等；又有裝配調(diào)整方面的影響，如前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)間的間隙(影響系統(tǒng)的剛度)和摩擦系數(shù)(影響阻尼)等。合理地選擇這些有關(guān)參數(shù)、優(yōu)化它們之間的匹配，精心地制造和裝配調(diào)整，就能有效地控制前輪擺振的發(fā)生。在設(shè)計(jì)中提高轉(zhuǎn)向器總成與轉(zhuǎn)向拉桿系統(tǒng)的剛度及懸架的縱向剛度，提高輪胎的側(cè)向剛度，在轉(zhuǎn)向拉桿系中設(shè)置橫向減震器以增加阻尼等，都是控制前輪擺振發(fā)生的一些有效措施。

第二章從動(dòng)橋的方案確定§2.1從動(dòng)橋總體方案確定轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋的主要零件有前梁，轉(zhuǎn)向節(jié)，主銷，注銷上下軸承及轉(zhuǎn)向節(jié)襯套，轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承，輪轂等。轉(zhuǎn)向前橋有斷開式和非斷開式兩種。斷開式前橋與獨(dú)立懸架相配合，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但性能比較好，多用于轎車等以載人為主的高級(jí)車輛。非斷開式又稱整體式，它與非獨(dú)立懸架配合。它的結(jié)構(gòu)簡單，承載能力大，這種形式再現(xiàn)在汽車上得到廣泛應(yīng)用。因此本次設(shè)計(jì)就采用了非斷開式從動(dòng)橋。作為主要零件的前梁是用中碳鋼或中碳合金鋼的，其兩端各有一呈拳形的加粗部分為安裝主銷的前梁拳部；為提高其抗彎強(qiáng)度，其較長的中間部分采用工字形斷面并相對(duì)兩端向下偏移一定距離，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)從而降低傳動(dòng)系的安裝位置以及傳動(dòng)軸萬向節(jié)的夾角。為提高其抗扭強(qiáng)度，兩端與拳部相接的部分采用方形斷面，而靠近兩端使拳部與中間部分相聯(lián)接的向下彎曲部分則采用兩種斷面逐漸過渡的形狀。中間部分的兩側(cè)還要鍛造出鋼板彈簧支座的加寬文承面。轉(zhuǎn)向節(jié)用中碳合金鋼模級(jí)成整體式結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向節(jié)通過主銷與前梁的拳部相連，使前輪可以繞主銷偏轉(zhuǎn)一定的角度使汽車轉(zhuǎn)向。為減小磨損，轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)壓入青銅襯套，襯套上的潤滑油槽在上面端部是切通的，用裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上的油嘴注入潤滑脂潤滑，為使轉(zhuǎn)向輕便，在轉(zhuǎn)向節(jié)和前梁拳部設(shè)有圓錐推力滾子軸承。主銷的幾種結(jié)構(gòu)型式如下圖所示，本次設(shè)計(jì)用(a)。（a）(b)(c)(d)圖2-1主銷結(jié)構(gòu)形式（a）圓柱實(shí)心型(b)圓柱空心型(c)上，下端為直徑不等的圓柱，中間為錐體的主銷(d)下部圓柱比上部細(xì)的主銷車輪輪轂通過兩個(gè)圓錐滾子軸承支撐在轉(zhuǎn)向節(jié)外端的軸頸上，軸承的松緊度可通過調(diào)整螺母進(jìn)行調(diào)整。輪轂外端用沖壓的金屬外罩罩住。輪轂內(nèi)側(cè)有油封，以防潤滑油進(jìn)入制動(dòng)器內(nèi)。

第三章轉(zhuǎn)向系的方案確定§3.1轉(zhuǎn)向系整體方案確定用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)即稱作汽車的轉(zhuǎn)向系。轉(zhuǎn)向系可按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類。在現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)中，常用機(jī)械式轉(zhuǎn)向系。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，經(jīng)過轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。有些汽車裝有防傷機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向減振裝置。還有一些汽車的專門裝有動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，并借助此機(jī)構(gòu)來減輕駕駛員的手力，以降低駕駛員的勞累程度。本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械式轉(zhuǎn)向器。對(duì)轉(zhuǎn)向系的主要要求有：一、操縱輕便。轉(zhuǎn)向時(shí)加在方向盤上的力對(duì)轎車不超過200N，對(duì)輕型貨車不超過360N,對(duì)中型貨車不超過450N,方向盤的回轉(zhuǎn)圈數(shù)要少。二、工作安全可靠。三、在轉(zhuǎn)向后，方向盤有自動(dòng)回正能力，能保持汽車有穩(wěn)定的直線行駛能力。四、在前輪受到?jīng)_擊時(shí)，轉(zhuǎn)向系傳遞反向沖擊到方向盤上要小。五、應(yīng)盡量減小轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接處的間隙，間隙應(yīng)能自動(dòng)補(bǔ)償即調(diào)整，除了設(shè)計(jì)應(yīng)正確的選擇導(dǎo)向輪的定位角外，轉(zhuǎn)向盤在中間式的自由行程應(yīng)當(dāng)保證直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向盤相對(duì)導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)角的靈敏度?！?.2轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式及選擇根據(jù)轉(zhuǎn)向器所用傳動(dòng)副的不同，轉(zhuǎn)向器有多種。常見的有循環(huán)球式球面蝸桿蝸輪式、蝸桿曲柄銷式和齒輪齒條式等。轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式，決定了其效率特性以及對(duì)角傳動(dòng)比變化特性的要求。選用那種效率特性的轉(zhuǎn)向器應(yīng)有汽車用途來決定，并和轉(zhuǎn)向系方案有關(guān)。經(jīng)常行駛在好路面上的轎車和市內(nèi)用客車，可以采用正效率較高的、可逆程度大的轉(zhuǎn)向器。效率高、工作可靠、平穩(wěn)，蝸桿和螺母上的螺旋槽在淬火后經(jīng)過磨削加工，所以耐磨且壽命較長。齒扇和齒條嚙合間隙的調(diào)整工作容易進(jìn)行。和其它形式轉(zhuǎn)向器比較，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)主要零件加工精度要求較高。蝸桿曲柄銷式轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的變化特性和嚙合間隙特性變化受限制，不能完全滿足設(shè)計(jì)者的意圖。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)簡單，因此制造容易，成本低，正、逆效率都高。為了防止和緩和反向沖擊傳給方向盤，必須選擇較大的傳動(dòng)比，或裝有吸振裝置的減振器。本設(shè)計(jì)采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器?！?.3循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中一般有兩級(jí)傳動(dòng)副。第一級(jí)是螺桿螺母傳動(dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。轉(zhuǎn)向螺桿的軸頸支撐在兩個(gè)圓錐滾子軸承上。軸承緊度可用調(diào)整墊片調(diào)整。轉(zhuǎn)向螺母的下平面上加工成齒條，與齒扇軸內(nèi)的齒扇部分相嚙合。通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿時(shí)，轉(zhuǎn)向螺母不轉(zhuǎn)動(dòng)，只能軸向移動(dòng)，并驅(qū)使齒扇軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減小轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，其間裝有小鋼球以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面輪廓的螺旋管狀通道。轉(zhuǎn)向螺母外有兩根導(dǎo)管，兩端分別插入螺母的一對(duì)通孔。導(dǎo)管內(nèi)裝滿了鋼球。兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球流道。轉(zhuǎn)向器工作是兩列鋼球只是在各自封閉的流道內(nèi)循環(huán)，而不脫出。轉(zhuǎn)向螺母上的齒條式傾斜的，因此與之嚙合的齒應(yīng)當(dāng)是分度圓上的齒厚沿齒扇軸線按線性關(guān)系變化的變厚齒扇。因?yàn)檠h(huán)球轉(zhuǎn)向器的正傳動(dòng)效率很高，操作輕便，使用壽命長。經(jīng)常用于各種汽車。綜上最后本次設(shè)計(jì)選定循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。

第四章從動(dòng)橋的設(shè)計(jì)計(jì)算§4.1從動(dòng)橋主要零件尺寸的確定轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋采用工字形斷面的前梁，可保證其質(zhì)量最小而在垂向平面內(nèi)的剛度大，強(qiáng)度高。工字形斷面尺寸的推薦值，見圖4-1，圖中虛線繪出的是其當(dāng)量斷面。該斷面的垂向彎曲截面系數(shù)和水平彎曲截面系數(shù)（單位為）可近似取為}(4-1)式中a工字形斷面的中部尺寸。由經(jīng)驗(yàn)公式：式中m作用于前梁上的簧上質(zhì)量；l車輪中線至板簧中線的距離。求得§4.2從動(dòng)橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算主要是計(jì)算前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、主銷上下軸承(即轉(zhuǎn)向節(jié)襯套)、轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承或止推墊片等在制動(dòng)和側(cè)滑兩種工況下的工作應(yīng)力。繪制計(jì)算用簡圖時(shí)可忽略車輪的定位角，即認(rèn)為主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角，車輪外傾角均為零，而左右轉(zhuǎn)向節(jié)軸線重合且與主銷軸線位于同一側(cè)向垂直平面內(nèi)。如下所示：圖4—2轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的受力分析簡圖1-制動(dòng)工況下的彎矩圖2-側(cè)滑工況下的彎矩圖制動(dòng)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算：制動(dòng)時(shí)前輪承受的制動(dòng)力和垂直力傳給前梁，使前梁承受彎矩和轉(zhuǎn)矩?？紤]到制動(dòng)時(shí)汽車質(zhì)量向前，轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)移，則前輪所承受的地面垂直反力為：式中：——汽車滿載靜止于水平路面時(shí)前橋給地面的載荷，N；——汽車制動(dòng)時(shí)對(duì)前橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)轎車和載貨汽車的前橋可取1.5；質(zhì)量分配給前橋35%；=15550.76N前輪所承受的制動(dòng)力式中：——輪胎與路面的附著系數(shù)取為0.6；=15550.760.6=9330.45N由于和對(duì)前梁引起的垂向彎矩和水平方向的彎矩在兩鋼板彈簧座之間達(dá)最大值，分別為：N·mm式中：—見圖3—1，取=397mm—車輪(包括輪毅、制動(dòng)器等)所受的重力，N；取=980N；—前輪輪距取B=1567mm；S—前梁上兩鋼板彈簧座中心間的距離取為767mm則N·mm制動(dòng)力還使前梁在主銷孔至鋼板彈簧座之間承受轉(zhuǎn)矩T：T=N·mm式中：—輪胎的滾動(dòng)半徑取410mm則有T=9330410=3825300N·mm前梁在鋼板彈簧座附近危險(xiǎn)斷面處的彎曲應(yīng)力（單位為MPa）為：式中:，，T——見式（4-1）前梁應(yīng)力的許用值為=300～500MPa,當(dāng)a=15mm時(shí)，=236.48N·mm得：故a=15mm滿足使用條件?！?.3在最大側(cè)向力(側(cè)滑)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算當(dāng)汽車承受最大側(cè)向力時(shí)無縱向力作用，左、右前輪承受的地面垂向反力和與側(cè)向反力，各不相等，前輪的地面反力(單位都為N)分別為：式中：—汽車質(zhì)心高度取為1100mm；—車輪與地面附著系數(shù)取為0.42；此時(shí)，向右作用。則有：側(cè)滑時(shí)左、右鋼板彈簧對(duì)前梁的垂直作用力為：式中:—滿載時(shí)車廂分配給前橋的垂向總載荷=1232.989.8=12069.2N；則有§4.4轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算如圖4—2所示，轉(zhuǎn)向節(jié)的危險(xiǎn)斷面在軸徑為的輪軸根部即III-III剖面處。圖4—2轉(zhuǎn)向節(jié)，主銷及轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的計(jì)算用圖一、在制動(dòng)工況下III—III剖面處的軸徑僅受垂向彎矩和水平方向的彎矩而不受轉(zhuǎn)矩，因制動(dòng)力矩不經(jīng)轉(zhuǎn)向節(jié)的輪軸傳遞而直接由制動(dòng)底板傳給在轉(zhuǎn)向節(jié)上的安裝平面。這時(shí)的，及III—III剖面處的合成彎矩應(yīng)力（MPa）為：=式中：—轉(zhuǎn)向節(jié)的輪軸根部軸徑取為50mm，=30mm，=550MPa，則==81.099MPa得：故50mm的軸頸滿足要求。轉(zhuǎn)向節(jié)采用30Cr，40Cr等中碳合金鋼制造，心部硬度HRC241～285，高頻淬火后表面硬度HRC57～65，硬化層深1.5～2.0mm。輪軸根部的圓角液壓處理。二、在側(cè)滑工況下在側(cè)滑時(shí)左、右轉(zhuǎn)向節(jié)在危險(xiǎn)斷面III—III處的彎矩是不等的，可分別下式求得：許用彎矩因此左右轉(zhuǎn)向節(jié)都符合要求。§4.5主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算在制動(dòng)和側(cè)滑工況下，在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套的中心，即與輪軸中心線相距分別為c，d的兩點(diǎn)處，在側(cè)向平面(圖4—2(c))和縱向平面(圖4—2(d))內(nèi)，對(duì)主銷作用有垂直其軸線方向的力。一、在制動(dòng)工況下地面對(duì)前輪的垂向支承反力所引起的力矩，由位于通過主銷軸線的側(cè)向平面內(nèi)并在轉(zhuǎn)向節(jié)上下襯套中點(diǎn)處垂直地作用于主銷的力所形成的力偶矩（c+d）所平衡(見圖4—2(b))，故有N式中取150，c取91，d取98mm；制動(dòng)力矩由位于縱向平面內(nèi)并作用于主銷的力所形成的力偶（c+d）所平衡(見圖4—2(c))。故有而作用于主銷的制動(dòng)力，則由在轉(zhuǎn)向節(jié)上下襯套中點(diǎn)處作用于主銷的力，平衡(見圖4—2(c))，且有：由轉(zhuǎn)向橋的俯視圖(圖4—2(d)的下圖)可知，制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向橫拉桿的作用力N為：N=力N位于側(cè)向平面內(nèi)且與輪軸中心線的垂直距離為（取為100mm）如將N的著力點(diǎn)移至主銷中心線與輪鈾中心線的交點(diǎn)處．則需對(duì)主銷作用一側(cè)向力矩N(見圖4—2(b))。力矩N由位于側(cè)向平面內(nèi)并作用于主銷的力偶矩所平（c+d）衡，故有而力N則內(nèi)存整向節(jié)上下襯套中點(diǎn)處作用于主銷的力，所平衡，且有：==由圖4—2(b)可知，在轉(zhuǎn)向節(jié)上襯套的中點(diǎn)作用于主銷的合力和下襯套的中心作用于主銷的合力分別為：=20440.3N=31708.2N由上兩式可見，在汽車制動(dòng)時(shí)，主銷的最大載荷發(fā)生在轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套的中點(diǎn)處，其值為=31708.2N。二、在側(cè)滑工況下僅有在側(cè)向平面內(nèi)起作用的力和力矩，且作用于左右轉(zhuǎn)向節(jié)主銷的力是不相等的，它們可分別按下式求得：取中最大的作為主銷的計(jì)算載荷，計(jì)算主銷在前梁拳部下端面應(yīng)力和剪切應(yīng)力：MPa；MPa；式中：—主銷直徑取為32mm；h—轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套中點(diǎn)至前梁拳部下端面的距離，見圖4—2(a),取h=36mm；;<;其中=500MPa；=100MPa。主銷采用20cr，20CrNi，20crMnTi等低碳合金鋼制造，滲碳淬火，滲碳層深1.0～1.5mm，HRC56～62。轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的擠壓應(yīng)力為：式中：—襯套長為36mm。在靜載荷下，上式的計(jì)算載荷取N。§4.6轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承的計(jì)算對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承，取汽車以等速＝40km／h，沿半徑R＝50m的圓周行駛的工況作為計(jì)算工況。如果汽車向右轉(zhuǎn)彎，外輪即左前左輪的地面垂向反力增大。，將上述計(jì)算工況的有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，并設(shè)＝0.5，則有：，可近似地認(rèn)為推力軸承的軸向載荷等于上述前外輪的地面垂向外力，即:。鑒于轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承在工作中的相對(duì)轉(zhuǎn)角不大及軸承滾輪使圓周破壞帶來的危險(xiǎn)性，軸承的選擇按其靜承載容量進(jìn)行，且取當(dāng)量靜載荷》，故此推力軸承滿足要求。

第五章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算§5.1轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)§5.1.1轉(zhuǎn)向器的效率功率從轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向器輸出所求得的效率稱為正效率，用符號(hào)表示，；反之稱為逆效率，用符號(hào)表示，。其中，為轉(zhuǎn)向器中的摩擦功率；為作用在齒條軸上的功率。為了保證轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤輕便，要求正效率高；為了保證汽車轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤能自動(dòng)回正，又需要一定的逆效率。為了減輕在不平路面上行駛時(shí)駕駛員的疲勞，車輪與路面之間的作用力傳至方向盤時(shí)應(yīng)盡可能小，防止打手，這又要求此逆效率盡可能低。轉(zhuǎn)向器的正效率：影響轉(zhuǎn)向器正效率的因素有：轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)果特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和制造質(zhì)量等。轉(zhuǎn)向器類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與效率在前述的幾種轉(zhuǎn)向器中，齒輪齒條式、循環(huán)球式的正效率比較高。同一類型的轉(zhuǎn)向器，因結(jié)構(gòu)不同效率也不一樣。轉(zhuǎn)向器逆效率：根據(jù)逆效率大小的不同，轉(zhuǎn)向器又分為可逆式、極限可逆式、和不可逆式三種。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器屬于可逆式轉(zhuǎn)向器，其逆效率相當(dāng)高，它能保證轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤自動(dòng)回正。這既減輕了駕駛員的疲勞，又提高了行駛的安全性。但是，在不平路面上行駛時(shí)，車輪受到的沖擊力能大部分傳至轉(zhuǎn)向盤，造成駕駛員“打手”，使之精神緊張；如果長時(shí)間在不平路面上行駛，易使駕駛員疲勞，影響安全駕駛?！?.1.2傳動(dòng)比的變化特性1.轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比。2.力傳動(dòng)比與轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比的關(guān)系輪胎與地面之間的轉(zhuǎn)向阻力和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力矩之間的關(guān)系(4-1)式中，a為主銷偏移距此處，指從轉(zhuǎn)向節(jié)主銷軸線的延長線與支撐平面的交點(diǎn)至車輪中心平面與支撐平面交線間的距離。作用在方向盤上的手力為為(4-2)式中，為作用在方向盤上的力矩；為方向盤的直徑。將式(4-1)、(4-2)代入后得到(4-3)有(4-3)知，當(dāng)主銷偏移矩a小時(shí)，力傳動(dòng)比應(yīng)取大些才能保持轉(zhuǎn)向輕便?！?.2主要參數(shù)的確定§5.2.1給定的主要計(jì)算參數(shù)軸距L=3308mm輪距前輪1567mm后輪1485mm輪胎70.00-20D=508mmB=293mm最小轉(zhuǎn)彎半徑小于等于7.5m§5.2.2選擇主要轉(zhuǎn)向參數(shù)汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)需要有自動(dòng)回正能力，這需要轉(zhuǎn)向主銷在汽車的縱向和橫向平面內(nèi)各有一定的傾角。所以選定主銷后傾角γ為2°30′，主銷內(nèi)傾角β為7°，車輪外傾角α為1°，前輪前束為10mm。轉(zhuǎn)向盤由輪轂、輪緣和輪輻構(gòu)成，方向盤的直徑D有一系列尺寸（如下表）汽車類型方向盤直徑D，mm轎車、小型客車、小載重量貨車400中型大客車、中等載重量貨車450、500大型客車、大載重量貨車550可選擇方向盤直徑400mm,轉(zhuǎn)向軸是用雙萬向節(jié)，軸與萬向節(jié)的連接用花鍵來實(shí)現(xiàn)?！?.2.3車輪的左右最大轉(zhuǎn)角確定為了避免在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生路面對(duì)汽車行駛的附加阻力和輪胎的過快磨損，要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)所有車輪均做純滾動(dòng)，這就需要所有車輪的軸線都交于一點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn)。此輕型貨車應(yīng)滿足轉(zhuǎn)向時(shí)候最小轉(zhuǎn)彎半徑小于7.5米，而理想的車輪轉(zhuǎn)角α與β應(yīng)滿足理想關(guān)系式：(4-6)式中為車輪外轉(zhuǎn)角，β為車輪內(nèi)轉(zhuǎn)角，K為兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離（K=1567-2100=1367mm），為3308mm，前輪轉(zhuǎn)臂a=120mm。又因?yàn)槔硐肭闆r下，最小轉(zhuǎn)彎半徑與外轉(zhuǎn)向輪最大偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系為：（4-7）聯(lián)立（4-6）（4-7）式得到：=26.17°，=31.66°圖3-1理想內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系簡圖§5.3轉(zhuǎn)向梯形的選擇設(shè)計(jì)圖3-2整體式轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向橫拉桿2-轉(zhuǎn)向梯形臂3-前軸轉(zhuǎn)向梯形選擇的是整體式后置梯形（如圖），圖視為把三軸式汽車假想為兩軸式時(shí)的圖形，L為假想的軸線距離，即是上圖的l,γ為轉(zhuǎn)向梯形的底角，S為兩個(gè)梯形臂延長線與汽車中心線的交點(diǎn)與前軸的距離，一般為2/3l.由公式cotγ=0.75（4-8）得轉(zhuǎn)向梯形的底角γ=72.78°轉(zhuǎn)向梯形臂的長度m，是參考現(xiàn)有汽車梯形臂長度與主銷中心距K之比的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后進(jìn)行選擇，一般范圍是：m=(0.11～0.15)K。由于是輕型載重汽車，固可取梯形臂長度m=150mm。由圖形可知，轉(zhuǎn)向橫拉桿的長度跟K和γ有關(guān)，其關(guān)系式為：=K-2×m×cosγ（4-9）=1262mm則橫拉桿長度為1262mm?！?.4循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)§5.4.1轉(zhuǎn)向器（循環(huán)球式）的效率為保證轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的輕便，要求正效率高；為了保證汽車轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤能自動(dòng)回正，又需要一定的逆效率；為減輕駕駛員在不平路面上的疲勞，防止打手，又要求逆效率盡可能低。正效率的計(jì)算公式：（4-10）其中為螺桿的螺線導(dǎo)程角，選6°；為摩擦角，=?；?為摩擦因數(shù)，選0.04，則=2.29°。數(shù)據(jù)代入（4-10）解得=72.1%。逆效率的計(jì)算公式：（4-11）=71.3%。§5.4.2主要參數(shù)的選擇主要參數(shù)參考《汽車設(shè)計(jì)》表7-1齒扇模數(shù)m=6mm，搖臂軸直徑D=40mm，鋼球中心距=35mm，螺桿外徑=34mm,鋼球直徑d=8mm,螺距P=10mm,工作圈數(shù)W=2.5，環(huán)流行數(shù)b=2，齒扇齒數(shù)=5，齒扇整圓齒數(shù)Z=13，齒扇壓力角為27°30′，切削角=6°30′，齒扇寬B=34mm?！?.4.3螺桿、鋼球和螺母傳動(dòng)副螺母內(nèi)徑=+8%=36mm每個(gè)環(huán)路中鋼球的數(shù)量為：=35其中為螺桿的螺線導(dǎo)程角，選6°。接觸角θ是鋼球與螺桿滾道接觸點(diǎn)的正壓力方向與螺桿滾道法向截面軸線間的夾角，一般取45°，以使軸向力和徑向力分配均勻。圖3-3螺桿,鋼球,螺母傳動(dòng)副轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角，對(duì)應(yīng)螺母移動(dòng)距離s為：(4-12)與此同時(shí)齒扇節(jié)圓轉(zhuǎn)過的弧長等與s，相應(yīng)搖臂軸轉(zhuǎn)過角，其關(guān)系：S=r(4-13)其中r為齒扇節(jié)圓半徑。聯(lián)立（4-12）（4-13）得=，將對(duì)求導(dǎo)，得轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比為：=24.492§5.4.4齒條、齒扇傳動(dòng)副設(shè)計(jì)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的齒扇為變厚齒扇，它的齒頂和齒根的輪廓是圓錐的一部分，分度圓上的齒厚是變化的，所以此傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)主要是變厚齒扇的設(shè)計(jì)?；鶞?zhǔn)剖面（1-1剖面）的齒形計(jì)算：名稱公式結(jié)果(mm)分度圓直徑D=90齒頂高=6齒根高=1.5齒全高h(yuǎn)=7.5齒頂圓直徑=102分度圓齒厚=9.42頂圓壓力角=39.75°頂圓齒厚=6最大變位系數(shù)剖面（2-2剖面）齒頂變尖核算：名稱公式結(jié)果（mm）最大變位系數(shù)=0.3608齒頂圓半徑=50.1648齒頂圓壓力角=40.642°分度圓齒厚=11.4389齒頂圓齒厚=1.698圖3-4變厚齒扇齒形計(jì)算簡圖§5.5轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù)確定§5.5.1轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比=（4-14）式中為轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比，=24.492；為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比，一般選擇=1。代入（9）得=24.492其中式中為轉(zhuǎn)向搖臂長（mm），所以==137mm。§5.5.2轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)圈數(shù)n(4-15)式中為轉(zhuǎn)向盤從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置所轉(zhuǎn)過的角度，且：=24.492（26.17°+31.66°）=1416.37°所以n=1416.37÷360°=3.9(圈)§5.6轉(zhuǎn)向系其他元件的選擇及材料的確定轉(zhuǎn)向主銷選用圓柱實(shí)心型，D=40mm；一般選用20Cr。轉(zhuǎn)向節(jié)臂和梯形臂有中碳鋼或中合金鋼如35Cr，40，40Cr等模鍛加工而成，一般選用40Cr。轉(zhuǎn)向縱、橫拉桿應(yīng)選用質(zhì)量較輕剛性較好的20，30或40無縫鋼管制造，選用40鋼。球頭銷用合金結(jié)構(gòu)鋼12CrNiB、15CrMo、20CrMnTi或液體碳氮共滲鋼35Cr、35CrNi等制造（如下圖所示結(jié)構(gòu)），一般選用20CrMnTi。圖3-5轉(zhuǎn)向主銷1-球頭銷2-球頭碗3-壓緊彈簧

第六章轉(zhuǎn)向系主要零件的強(qiáng)度計(jì)算§6.1計(jì)算載荷的確定轉(zhuǎn)向系全部零件的強(qiáng)度，是根據(jù)作用在零部件上的力來確定的。一般來說汽車在瀝青或混凝土路面上的園地轉(zhuǎn)向阻力，用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：，N.mm（5-1）載重前軸負(fù)荷（N）質(zhì)心高度(mm)空載9775.51100滿載21324.8852數(shù)據(jù)代入（5-1）得=N.mm由于力矩平衡，所以轉(zhuǎn)向上節(jié)臂受反方向力矩M==8.69N.mm，所受到的拉力P==8.69/1376343N?！?.2主要零件的強(qiáng)度計(jì)算圖4-1轉(zhuǎn)向搖臂受力圖轉(zhuǎn)向搖臂（45鋼）的受力及形狀如上圖，尺寸如下:F=P=2292N,c==137mm,e=50mm,d=90mm,b=50mm,a=27mm通過計(jì)算比較確定斷面A-A為危險(xiǎn)截面。斷面A-A處的彎曲應(yīng)力：=（5-2）W==6623=6.623=2.655Pa=265.5斷面A-A處的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：（5-3）=7.15=76.85斷面A-A處的最大合成正應(yīng)力：=306.78〈[]=353斷面處的最大切線應(yīng)力：=153.39=230故此轉(zhuǎn)向搖臂滿足使用條件。

第七章結(jié)論通過對(duì)前橋及轉(zhuǎn)向的設(shè)計(jì)，我得出結(jié)論，此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。第二章列出了前橋的設(shè)計(jì)方案，第三章列出了轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)方案，第四章主要對(duì)前橋的主要零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，經(jīng)校核滿足要求。第五章主要對(duì)轉(zhuǎn)向系的方案進(jìn)行了論證，并詳細(xì)計(jì)算了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的各個(gè)參數(shù)，這說明也是可行的。故此設(shè)計(jì)我比較滿意，真誠接受各評(píng)委老師的批評(píng)指教！

參考文獻(xiàn)劉惟信.汽車設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社,2000王望予.汽車設(shè)計(jì)(第三版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊(cè)).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005余志生.汽車?yán)碚?第三版)北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000張洪欣.汽車設(shè)計(jì)(第二版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19966.吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,19997．[日].自動(dòng)車技術(shù)協(xié)會(huì).小林明.汽車工程手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19968．劉鴻文.材料力學(xué).北京：高等教育出版社,19919．祖業(yè)發(fā).工程制圖.重慶：重慶大學(xué)出版社,200110．浙江交通學(xué)校.汽車構(gòu)造教學(xué)圖冊(cè).人民交通出版社,198611.徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3、4卷）北京：機(jī)械工業(yè)出版社,199112.陳軍.汽車拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設(shè)計(jì).西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000年,第7期,N0.1813.陳思忠.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2000年,第8期,N0.3214.安徽飛彩有限公司.農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展趨勢,2001年第3期,N0.1215.張武農(nóng).我國汽車工業(yè)創(chuàng)新的策略研究,2001年,第6期,N0.916.錢振為.汽車工業(yè)研究,2001年,第4期,N0.1717.閻蔭棠.幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996

致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成首先要感謝曹青梅老師，曹老師在繁忙的工作中為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了大量資料，并在設(shè)計(jì)過程中對(duì)我們進(jìn)行了耐心的開導(dǎo)，給我們提了好多中肯的建議和方法。再次對(duì)曹老師表示衷心的感謝！其次感謝許銳良老師和同做畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位同學(xué)，他們可謂是我的良師益友，許多問題我們?cè)诨ハ嗵接懼泄餐砷L，三人行，必有我?guī)?，每個(gè)人都有自己的長處和優(yōu)點(diǎn)。還有本系的領(lǐng)導(dǎo)，系辦，車輛研究所，車輛實(shí)驗(yàn)室老師的關(guān)心和支持！在此一并表示感謝！外文資料及翻譯SteeringsystemMotorsteeringsystem:Ontheautomobileusesfortochangeorrestoresitstraveldirectiontosupposetheorganizationtobecalledthemotorturningsystemspecially.Automobile'ssteeringsystemisusesfortochangetheautomobiletraveldirectionandtomaintaintheautomobilestraightlinetravelorganizationComposes(1)Tochangethecontrolmechanismbasicallymainlybythesteeringwheel,thesteeringaxle,thesteeringtubecolumnandsoontobecomposed.(2)Diverterbecomessteeringwheel'srotationsteeringarm'sswingingortherackaxisstraightreciprocatingmotion,andtochangesthecontrolforcetocarryontheenlargementtheorganization.Thediverterfixesgenerallyontheautomobileframeortheautomobilebody,changesthecontrolforceafterthedivertergenerallywillalsochangethetransmissiondirection.(3)Steeringtransmissionsystemthestrengthwhichandthemovementoutputsthediverterpassestothewheel(knuckle),aboutandcausesthewheeltocarryonthedeflectionaccordingtocertainrelationstheorganization.TypeCrookedtoenergydifference,thesteeringsystemmaydivideintothemachinerysteeringsystemandthepowersteeringsystemtwobroadheadingscrooked.Mechanicalsteeringsystem:Andchangesthetransmissionsystembythedivertertobecomposed.Diverter:Bythesteeringwheel,thesteeringwheelsteeringaxle,changesmeshingtopay(diverter)tobecomposed.Steeringtransmissionsystem:Bydroparm(droparm),draglink,draglinkarm,abouttrapezoidalarm,steeringknuckletierod,ifadrybulbjointcomposes.Powersteeringsystem:ChangestheaugmenterconstitutionbymechanicalsteeringsystemCanada.1.MechanicalsteeringsystemThemechanicalsteeringsystemchangestheenergybypilot'sphysicalstrengthachievement,allpowertransmissionarethemachinery.Themechanicalsteeringsystembychangesthecontrolmechanism,thediverterandchangesthetransmissionsystemthreemajorparttobecomposed.(1)steeringcontrolmechanismChangesthecontrolmechanismbythesteeringwheel,thesteeringaxle,thesteeringtubecolumnandsoontobecomposed,itsfunctionisrotatesthepilotsteeringwheel'scontrolforcetopasstothedivertor.(2)DivertorThediverter(alsoofteniscalledsteeringunit)iscompletesfromtherotarymotiontothetranslation(orapproximatestraightlinemotion)agroupofgearmechanism,simultaneouslyisalsointhesteeringsystemspeedreducerdrive.Atpresentthecommonlyusedtoothedwheelracktype,followsroundtheworldthecranktorefertosellsthetype,thewormbearingadjustercranktorefertosellsthetype,tofollowroundtheworld-thetoothracktoothfantype,thewormbearingadjusterhooptypeandsoon.Wemainlyintroducethefirstseveralkinds.1)GearracktypedivertorThegearracktypediverterdividesthebothsidesoutputtypeandamong(orsingleend)theoutputtypetwokinds.Thebothsidesoutput'sgearracktypediverter,changesthegearshaftasthetransmissionvice-hostmovingpartsandinstallsthroughthebearinginthedivertershell,itsupperextremethroughsplineanduniversaljointslidingyokeandsteeringaxleconnection.Withthesteeringgearmeshingsteeringracklevelarrangement,thebothsideswithchangethesteeringknuckletierodthroughaballplacetobeconnected.Thespringpressesthroughthebriquettingtherackdependinginthegear,guaranteesceaselessmeshing.Spring'spretighteningupforceavailableadjustmentthreadplugadjustment.Whenrotatesthesteeringwheel,thedivertergear-driven,causeswithitmeshingrackalongtheendmotion,thusaboutcausesthesteeringknuckletierodtoleadabouttheknuckletorotate,causestochangethewheeldeflection,thusrealizesmotorturning.Middleoutputgearracktypediverter,itsstructureandprincipleofworkandbothsidesoutputgearracktypediverterbasicsame,thedifferenceliesinittochangethesteeringknuckletierodinsteeringrack'smiddlewiththeboltwithabouttobeconnected.Onsingle-endedoutput'sgearracktypediverter,arack'sendwithchangesthesteeringknuckletierodthroughtheinsideandoutsidebrackettobeconnected.2)Followsroundtheworld-likethedivertorFollowsroundtheworld-likethediverterisoneofpresentdomesticandforeignapplicationmostwidespreadstructurepatterns,generallyhastwo-stagedrive,thefirstlevelisscrewrodnuttransmission,thesecondlevelistoothracktoothfantransmission.Inordertoreducebetweenthesteeringscrewsteeringnut'sfriction,thetwo'sthreadimmediatecontact,duringisloadedwithmanysteelballs,realizestherollingfriction.Onthesteeringscrewandthenutprocessestheprofiledoutlineistwosectionorthreesectionofnotconcentriccirculararccompositionapproximatesemicirclespiralgroove.Thetwo'sspiralgroovecancoordinatetoformtheapproximatecircularcrosssectionthespiraltubularchannel.Thenutsidehastwopairofthroughholes,mayhenceforththeventplugenterthesteelballinthehelixchannel.Outsidethesteeringnuthastwosteelballdrivepipes,eachdrivepipe'sbothsidesinsertthenutsideseparatelyinapairofthroughhole.Inthedrivepipehasalsopackedthesteelball.Thus,intwodrivepipesandnut'sspiraltubularchannelscombinetworespectivelyindependentsealsthesteelball"theflowchannel".Whenthesteeringscrewrotates,passestothesteeringnutthroughthesteelballthestrength,thenutnamelyalongtheendmotion.Atthesametime,frictioncouplefunctionbetweenthescrewrodandthenutandunderthesteelball,allsteelballsthenrollsinthespiraltubularchannel,formation"ballclass".Whenthediverterworks,tworowssteelballsareonlyintherespectivesealflowchannelinternalrecycling,willleave.3)ThewormbearingadjustercrankreferstosellsthetypediverterThewormbearingadjustercrankreferstosellsthetypediverter'stransmissionvice-(bythesteeringwormprimarilymovingparts,itisinstallsfromthemovingpartsintherockerarmshaftcranknosereferstosells.Whenthesteeringwormrotates,referstowithitmeshingsellsnamelycirclestherockerarmshaftspoolthreadalongthecircular,andleadstherockerarmshaftrotation.(3)SteeringtransmissionsystemSteeringtransmissionsystemthefunctionisthestrengthwhichandthemovementoutputsthediverterpassestothesteeringaxlebothsidestheknuckle,causesthebothsideswheeringwheeldeflection,andcausestwowheeringwheeldeflectionanglesaccordingtocertainrelationalchange,guaranteeswhenmotorturningthewheelandthegroundrelativeslidingisasfaraspossiblesmall.Usesforpartswiththenon-independentsuspensionforkchangesthetransmissionsystemmainlytoincludethesteeringarm,tochangethedraglink,thesteering,andthesteeringtrapezium.Inthefrontaxleisonlyinthesteeringaxlesituation,bychangesthesteeringtrapeziumgeneralarrangementwhichthesteeringknuckletierodandtheleftandrighttrapezoidalarmarecomposedafterthefrontaxle,whenthewheeringwheelisinwiththeautomobilestraightlinetravelcorrespondingneutralpoint,trapezoidalarmandsteeringknuckletierodinandpathparallelplane(horizontalplane)inangleofintersection>90.Intheenginepositionisloworinthesteeringaxleconcurrentlysufficientdrivingaxle'ssituation,toavoidthemovementinterference,oftensteeringtrapeziumarrangementbeforethefrontaxle,thistimeaboveangleofintersection<90,ifthesteeringarmisnotaroundswingsintheautomobilefore-and-aftplane,butisshakingrighttowardleftwiththepathparallelplane,thenmaychangethedraglinkhorizontal,andsellstakingadvantageofballleadsdirectlychangesthesteeringknuckletierod,thuspushessomebodyintodoingsomethingthebothsidestrapezoidalarmrotation.UsesforpartswiththeindependentsuspensionforkchangesthetransmissionsystemWhenwheeringwheelindependentsuspension,eachwheeringwheelneedstobeoppositeintheframemakestheindependencemovement,thusthesteeringaxlemustbetheseparationtype.Withthiscorresponding,changesinthetransmissionsystemthesteeringtrapeziumalsotobetheseparationtype.Steeringdraglink.Changesdraglink'sfunctionisthestrengthwhichandthemovementtransmitsthesteeringarmpassestothesteeringtrapeziumarm(orsteering).