汽车转向器转向臂设计

《汽车转向器转向臂设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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。所以在设计转向器的时候，对其进行计算和校核尤为重要。这样可以保证转向器的安全性和实用性。关键词：转向摇臂轴计算、螺杆轴计算校核AbstractAutomobilesteeringgearisanimportantpartofthecar,istodeterminethesafetyofautomobileactivekeyassem

2、bly,itsqualityseriouslyaffectthecarcontrolstability.Withthedevelopmentofautomobileindustry,theautomobilesteeringgearisalsoinconstantimproved,althoughelectronicsteeringgearhasbeenused,butmechanicalsteeringgearisstillwidelyallovertheworldautomobileandautopartsmanufacturersused.Sointhedesigno

3、fsteeringgear,thecalculationandcheckingisparticularlyimportant.Thiscanguaranteethesecurityofthesteeringgearandpracticability.Keywords:pitmanarmshaftcalculation,screwshaftcalculationcheck9目录摘要1Abstract11.1转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算31.1.1材料的选择31.1.2结构设计31.1.3轴的设计计算32.2螺杆轴设计计算及主要零件的校核62.2.1材料选择62.2.2

4、结构设计62.2.3轴的设计计算72.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核891.1转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算1.1.1材料的选择摇臂轴用20CrMnTi钢制造，由于前轴负荷不大，螺纹、三角花键和卡簧槽部表面不渗碳，其余表面渗碳层深度在0.8～1.2mm。表面硬度为58～63HRC。1.1.2结构设计轴结构如图1-1所示轴伸出壳体的部分制成锥形渐开线花键，并使用螺母紧固，这样可以保证转向摇臂能紧紧压靠到轴上，使之联结紧固、无间隙、工作可靠，花键的加工工艺与齿轮相同；由于齿扇和齿条在工作时存在摩擦力，工作一段时间后会产生间隙，为使此间隙的调整工作容易进行，故将齿扇设计

5、成变厚齿扇。1.1.3轴的设计计算（1）渐开线花键的设计计算花键连接常根据被连接件的特点、尺寸、使用要求和工作条件，确定其类型、尺寸，然后进行必要的强度校核计算。图1-1转向摇臂轴结构简图本轴的渐开线花键可选择45°花键，模数为m=0.8,齿数为Z=36，压力角为45°。渐开线花键几何尺寸的计算分度圆直径D=mZ=0.836=28.8mm;9基圆直径Db=mZcos45°=0.836×1.414=20.36mm;周节P=m=3.140.8=2.5mm;内花键大径Dei=m(Z+1.2)=0.8(36+1.2)=29.76mm;外花键大径Dee=m(Z+0.8)=0.8(36

6、+0.8)=29.44mm;外花键小径Die=m(Z-1.2)=0.8(36-1.2)=27.84mm；渐开线花键的校核计算渐开线花键连接强度可按挤压、弯曲和剪切来计算。实践证明，挤压强度常是主要的。其计算过程如下：渐开线花键的平均直径mm;渐开线花键齿的工作高度=m=0.8mm；渐开线花键齿的工作长度=25mm；渐开线花键齿的弯曲应力；许用弯曲应力为由此可知，渐开线花键的设计满足要求。（2）变厚齿形齿扇的计算变厚齿形齿扇的计算，如图1-2所示，一般将中间剖面A-A定义为基准平面。进行变厚齿扇计算之前，必须确定的参数有：变厚齿扇的模数m，参考表4－1选取；法向压力角，一般在

7、20°～30°之间；齿顶高系数X1，一般取0.8或1.0；径向间隙系数，取0.2；正圆齿数，在12～15之间选取；齿扇宽度，一般在22mm～28mm。表1-1循环球式转向器齿扇齿模数齿扇齿模数m/mm3.03.54.04.55.06.06.5轿车排量/mL5001000～18001600～2000200020009前轴负荷/N3500～38004700～73507000～90008300～1100010000～11000货车和大客车前轴负荷/N3000～50004500～75005500～185007000～195