汽车转向系设计说明书.doc

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1、汽车设计课程设计说明书题目：重型载货汽车转向器设计：席昌钱学号：200924265同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、朋超、大伟专业班级：09车辆工程2班指导教师：王丰元、邹旭东设计任务书目录1.转向系分析……………………………………………..42.机械式转向器方案分析…………………………………83.转向系主要性能参数…………………………………….94.转向器设计计算………………………………………….145.动力转向机构设计……………………………………….166.转向梯形优化设计……………………………………….227.结论……………………………………………

2、………….248.参考文献…………………………………………………251转向系设计1.1基本要求1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N。3.转向系的角传动比在23~32之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上。4.转向灵敏。5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。1.2基本参数1.整车尺寸：11976mm*2395mm*3750mm。2.轴数/轴距4/（1950+4550+1350）mm3.整备质量12000kg4.轮胎气压0.74MP

3、a2.转向系分析2.1对转向系的要求[3](1)保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2)汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3)传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4)转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;(5)发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员.2.2转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以

4、及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节，如图2-1。采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软，则会影响转向系的刚度。采用动力转向时，还应有转向动力系统。但对于中级以下的轿车和前轴负荷不超过3t的载货汽车，则多数仅在用机械转向系统而无动力转向装置。图2-1转向操纵机构Fig.2-1thecontrolmechanismofsteering1-转向万向节；2-转向传动轴；3-转向管柱；4-转向轴；5-转向盘1-steeringuniversalshaft;2-steeringpropeller;3-steeringco

5、lumn;4-steeringaxis;5-steeringwheel2.3转向传动机构[4]转向传动机构包括转向臂、转向纵拉杆、转向节臂、转向梯形臂以及转向横拉杆等。（见图2-2）转向传动机构用于把转向器输出的力和运动传给左、右转向节并使左、右转向轮按一定关系进行偏转。图2-2转向传动机构1-转向摇臂；2-转向纵拉杆；3-转向节臂；4-转向梯形臂；5-转向横拉杆2.4转向器[5]机械转向器是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动（或齿条沿转向车轴轴向的移动），并按一定的角转动比和力转动比进行传递的机构。机械转向器与动力系统相结合，构成动力转向系统。

6、高级轿车和重型载货汽车为了使转向轻便，多采用这种动力转向系统。采用液力式动力转向时，由于液体的阻尼作用，吸收了路面上的冲击载荷，故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。为了避免汽车在撞车时司机受到的转向盘的伤害，除了在转向盘中间可安装安全气囊外，还可在转向系中设置防伤装置。为了缓和来自路面的冲击、衰减转向轮的摆振和转向机构的震动，有的还装有转向减振器。多数两轴及三轴汽车仅用前轮转向；为了提高操纵稳定性和机动性，某些现代轿车采用全四轮转向；多轴汽车根据对机动性的要求，有时要增加转向轮的数目，本设计按设计要求采用单轴前轴转向。2.5转角及最小转弯半径

7、汽车的机动性，常用最小转弯半径来衡量，但汽车的高机动性则应由两个条件保证。即首先应使左、右转向轮处于最大转角时前外轮的转弯值在汽车轴距的2~2.5倍围；其次，应这样选择转向系的角传动比，即由转向盘处于中间的位置向左或右旋转至极限位置的总旋转全书，对轿车应不超过1.8圈，对货车不应超过3.0圈。两轴汽车在转向时，若不考虑轮胎的侧向偏离，则为了满足上述对转向系的第(2)条要求，其、外转向轮理想的转角关系如图2-3所示，由下式决定：(2-1)式中：—外转向轮转角；—转向轮转角；K—两转向主销中心线与地面交点间的距离；L—轴距、外转向轮转角的合理匹配是由转向

8、梯形来保证。图2-3理想的、外转向轮转角间的关系Fig2-3Relationsbetweenidealins