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（毕业设计图纸全套）HGC1050轻型商用车转向系统设计（含说明书）

轻型商用车转向系统设计摘要.如果忽略磨擦损失，根据能量守恒原理，可用下式表示.将式.代入式.后得到.当和不变时，力传动比越大，虽然转向越轻，但也越大，表明转向不灵敏。转向器角传动比的选择转向器角传动比可以设计成减小增大或保持不变的。影响选取角传动比变化规律的主要因素是转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。若转向轴负荷小或采用动力转向的汽车，不存在转向沉重问题，应取较小的转向器角传动比，以提高汽车的机动能力。若转向轴负荷大，汽车低速急转弯时的操纵轻便性问题突出，应选用大些的转向器角传动比。汽车以较高车速转向行驶时，要求转向轮反应灵敏，转向器角传动比应当小些。汽车高速直线行驶时，转向盘在中间位置的转向器角传动比不宜过小。否则转向过分敏感，使驾驶员精确控制转向轮的运动有困难。转向器角传动比变化曲线应选用大致呈中间小两端大些的下凹形曲线，如图.所示。图.转向器角传动比变化特性曲线转向器传动副的传动间隙传动间隙是指各种转向器中传动副之间的间隙。该间隙随转向盘转角的大小不同而改变，并把这种变化关系称为转向器传动副传动间隙特性图.。研究该特性的意义在于它与直线行驶的稳定性和转向器的使用寿命有关。传动副的传动间隙在转向盘处于中间及其附近位置时要极小，最好无间隙。若转向器传动副存在传动间隙，旦转向轮受到侧向力作用，车轮将偏离原行驶位置，使汽车失去稳定。传动副在中间及其附近位置因使用频繁，磨损速度要比两端快。在中间附近位置因磨损造成的间隙过大时，必须经调整消除该处间隙。为此，传动副传动间隙特性应当设计成图所示的逐渐加大的形状。图.转向器传动副传动间隙特性.转向器传动副传动间隙特性图中曲线表明转向器在磨损前的间隙变化特性曲线表明使用并磨损后的间隙变化特性，并且在中间位置处已出现较大间隙曲线表明调整后并消除中间位置处间隙的转向器传动间隙变化特性。.转向盘的总转动圈数转向盘从个极端位置转到另个极端位置时所转过的圈数称为转向盘的总转动圈数。它与转向轮的最大转角及转向系的角传动比有关，并影响转向的操纵轻便性和灵敏性。乘用车转向盘的总转动阁数较少，般约在.圈以内商用车般不宜超过圈。本设计为轻型商用车，所以取圈。.本章小结以上内容是针对转向系的主要参数进行计算，力与角的传动比直接影响到行驶的舒适性和安全性，影响选取角传动比变化规律的主要因素是转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。并对转向器传动副传动间隙特性进行研究，研究该特性的意义在于它与直线行驶的稳定性和转向器的使用寿命有关。第章转向器设计计算.转向系计算载荷的确定为了保证行驶安全，组成转向系的各零件应有足够的强度。欲验算转向系零件的强度，需首先确定作用在各零件上的力。影响这些力的主要因素有转向轴的负荷，地面阻力和轮胎气压等。为转动转向轮要克服的阻力，包括转向轮绕主销转动的阻力车轮稳定阻力轮胎变形阻力和转向系中的内摩擦阻力等。精确地计算这些力是困难的，为此推荐用足够精确的半经验公式来计算汽车在沥青或者混凝土路面上的原地转向阻力距•,即•式中，为轮胎和路面见的摩擦因素，般取.为转向轴负荷为轮胎气压.。作用在转向盘上的手力为式中，为转向摇臂长为转向节臂长为转向盘直径为转向器角传动比为转向器正效率。作用在转向盘上的力矩为.•.齿轮参数的选择齿轮齿条转向器的齿轮多采用斜齿轮，齿轮模数在之间，主动小齿轮齿数在之间，压力角取，螺旋角在之间。故取小齿轮，.，右旋，压力角，精度等级级。主动小齿轮选用材料制造并经渗碳淬火，而齿条常采用号钢或制造并经高频淬火，表面硬度均应在以上。为减轻质量，壳体用铝合金压铸。.齿轮几何尺寸的确定齿顶高齿根高齿高分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径轻型商用车转向系统设计摘要向横拉杆等。见图.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定关系进行偏转。图.转向传动机构转向摇臂转向纵拉杆转向节臂转向梯形臂转向横拉杆.转向梯形机构的设计转向梯形机构用来保证转弯行驶时汽车的车轮均能绕同瞬时转向中心在不同半径的圆周上作无滑动的纯滚动。因此，在设计中首先是要确定转向梯形机构的几何尺寸参数，其次是进行零件的强度计算。转向梯形机构有整体式的和分段式的两种。整体式的用于非独立悬架的转向轮分段式的用于独立悬架的转向轮。通常是将转向梯形机构布置在前转向桥之后，且高度不低于前桥横梁或其他防撞件当布置在前桥之后有困难时，例如当发动机位置很低或汽车前驱动时，也可以布置在前桥之前。转向梯形理论特性以整体式转向梯形机构为例转向梯形机构实际上不能完全精确地满足公式的要求，而只能以足够的工程精度接近该式。即转向梯形机构使公式中的值不再是汽车的轴距，而是。若令，愈接近，则该转向梯形愈能精确地反映公式的要求，转向亦愈顺畅。如图中的有.梯形臂长度与两主销中心距之比在间，取.即计算结果取转向梯形机构的几何尺寸参数有两转向主销中心线与地面交点间的距离，转向横拉杆两端球铰接中心间的距离转向梯形臂长和梯形底角，根据汽车的总体布置或转向桥的布置图，首先可找出汽车的轴距及转向主销间距，再按，在关系曲线图上找出，则有.当,确定后根据的三种取值方式可求得转向梯形的三种尺寸方案，有了这些方案就可对系列按大小排列的值以图解法确定其相应的值，进而求出的值。计算方案当取.时，则当取.时，则当取.时，则第种方案则第二种方案第三种方案.转角及最小转弯半径汽车的机动性，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.倍范围内其次，应这样选择转向系的角传动比。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条要求，其内外转向轮理想的转角关系如图.所示，由下式决定.式中外转向轮转角内转向轮转角两转向主销中心线与地面交点间的距离轴距内外转向轮转角的合理匹配是由转向梯形来保证。图.理想的内外转向轮转角间的关系第种方案第二种方案第三种方案因此，取第二种方案为最终设计方案。汽车的最小转弯半径与其内外转向轮在最大转角与轴距主销距及转向轮的转臂等尺寸有关。在转向过程中除内外转向轮的转角外，其他参数是不变的。最小转弯半径是指汽车在转向轮处于最大转角的条件下以低速转弯时前外轮与地面接触点的轨迹构成圆周的半径。可按下式计算.取通常为，为了减小值，值有时可达到。操纵轻便型的要求是通过合理地选择转向系的角传动比力传动比和传动效率。对转向后转向盘或转向轮能自动回正的要求和对汽车直线行驶稳动性的要求则主要是通过合理的选择主销后倾角和内倾角，消除转向器传动间隙以及选用可逆式转向器来达到。但要使传递到转向盘上的反向冲击小，则转向器的逆效率有不宜太高。至于对转向系的最后两条要求则主要是通过合理地选择结构以及结构布置来解决。转向器及其纵拉杆与紧固件的称重，约为中级以及上轿车载货汽车底盘干重的小排量以及下轿车干重的。转向器的结构型式对汽车的自身质量影响较小。.汽车转向系方案的选择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。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