齿轮齿条转向器设计

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1、华北水院题目：齿轮齿条转向器设计学院（系）：机械设计旨在及其自动化年级专业：58班学号：200905817学生姓名：李明奇燕山大学专业综合训练任务书院（系）：车辆与能源学院基层教学单位：车辆与交通运输工程系学号080113010026学生姓名王畅专业（班级）08级交通二班题目齿轮齿条转向器设计训练内容和目的学习齿轮齿条转向器结构和设计过程，负责计算载荷确定和齿轮齿条设计，并利用catia软件与其他同学共同完成转向器三维建模。完成任务量一张转向器三维图，和少许零件三维图进度安排1~2周学习软件，确定系统参数。3~4周进行建模分析，撰写报告。参考资料[1

2、]王望予.汽车设计.第四版.北京：机械工业出版社.2004[2]余志生.汽车理论.第3版.北京：机械工业出版社2000[3]陈家瑞.汽车构造下册.第3版.北京：机械工业出版社.2009.2[4]许立忠周玉林.机械设计.第七版.北京：中国标准出版社2009[5]韩晓娟.机械设计课程设计指导手册.北京：中国标准出版社2008[6]安子军.机械原理.北京：国防工业出版社2009.3指导教师签字基层教学单位主任签字2011年11月29日燕山大学专业综合训练说明书目录1.前言1.1转向系的发展11.2国内转向器发展状况21.3设计的主要内容52.转向系系统分析

3、52.1转向系的设计要求53.转向器设计与计算83.1转向系计算载荷的确定83.1.1原地转向阻力矩83.1.2转向盘手力93.2齿轮齿条设计93.3齿条的强度计算113.3.1齿条的受力分析113.3.2齿条杆部受拉压的强度计算133.3.3齿条齿部弯曲强度的计算133.4小齿轮的强度计算143.4.1齿面接触疲劳强度计算143.4.2齿轮齿根弯曲疲劳强度计算174.转向器三维图205.转向器部分零件图216.参考文献237.燕山大学专业综合训练评审意见表24-24-燕山大学专业综合训练说明书前言1.1转向系的发展转向系是用来保持或者改变汽车行使方

4、向的机构，转向系统应准确，快速、平稳地响应驾驶员的转向指令，转向行使后或受到外界扰动时，在驾驶员松开方向盘的状态下，应保证汽车自动返回稳定的直线行使状态。汽车工业是国民经济的支柱产业，代表着一个国家的综合国力，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合产物。汽车转向系统也随着汽车工业的发展历经了长时间的演变。传统的汽车转向系统是机械式的转向系统，汽车的转向由驾驶员控制方向盘，通过转向器等一系列机械转向部件实现车轮的偏转，从而实现转向。随着上世纪五十年代起，液压动力转向系统在

5、汽车上的应用，标志着转向系统革命的开始。汽车转向动力的来源由以前的人力转变为人力加液压助力。液压助力系统HPS（HydraulicPowerSteering）是在机械式转向系统的基础上增加了一个液压系统而成。该液压系统一般与发动机相连，当发动机启动的时候，一部分发动机能量提供汽车前进的动能，另外一部分则为液压系统提供动力。由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。这种助力转向系统主要的特点是液压力支持转向运动，减小驾驶者作用在方向盘上的力，改善了汽车转向的轻便性和汽车运行的稳定性。近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采用电子

6、器件。转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向系统。电液助力转向可以分为两类：电动液压助力转向系统EHPS（Electro-HydraulicPowerSteering）和电控液压助力转向ECHPS（ElectronicallyControlledHydraulicPowerSteering-24-燕山大学专业综合训练说明书）。电动液压助力转向系统是在液压助力系统基础上发展起来的，与液压助力系统不同的是，电动液压助力系统中液压系统的动力来源不是发动机而是电机，由电机驱动液压系统，节省了发动机能量，减少了燃油消耗。电控液压助力转向也是

7、在传统液压助力系统基础上发展而来，它们的区别是，电控液压助力转向系统增加了电子控制装置。电子控制装置可根据方向盘转向速率、车速等汽车运行参数，改变液压系统助力油压的大小，从而实现在不同车速下，助力特性的改变。而且电机驱动下的液压系统，在没有转向操作时，电机可以停止转动，从而降低能耗。虽然电液助力转向系统克服了液压助力转向的一些缺点。但是由于液压系统的存在，它一样存在液压油泄漏的问题，而且电液助力转向系统引入了驱动电机，使得系统更加复杂，成本增加，可靠性下降。为了规避电液助力转向系统的缺点，电动助力转向系统EPS（ElectricPowerSteeri

8、ng）便应时而生。它与前述各种助力转向系统最大的区别在于，电动助力转向系统中已经没有液压系统了。原来由液压系