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（毕业设计图纸全套）捷达轿车转向系统改进设计（含说明书）

捷达轿车转向系统改进设计摘要器基本部件设计技术参数见表表技术参数表名称数值单位线角传动比.齿轮法向模数.方向盘总圈数齿条行程齿轮齿轮是只切有齿形的轴。它安装在转向器壳体上并使其齿与齿条上的齿相啮合。齿轮齿条上的齿可以是直齿也可以是斜齿。齿轮轴上端与转向柱内的转向轴相互连接。因此，转向盘的旋转使齿条横向移动以操作前轮。齿轮轴由安装在转向器壳体上的球轴承支承。斜齿的弯曲增加了对啮合齿轮参与啮合的齿数。相对直齿而言，斜齿的运转趋于平稳，并能传递更大的动力。故齿轮齿条式转向器的齿轮多采用斜齿圆柱齿轮。齿轮的模数取值范围在之间。主动小齿轮齿数在个范围变化,压力角取值，齿轮螺旋角多为。取齿轮模数.，齿轮齿数，齿轮压力角，齿轮螺旋角取为左旋，齿轮轴总长，故斜齿圆柱齿轮直径根据公式.取齿宽系数，则齿条宽度圆整取，则取齿轮齿宽。表齿轮轴的尺寸设计参数序号项目符号尺寸参数总长齿宽齿数法向模数.螺旋角螺旋方向左旋齿条齿条是在金属壳体内来回滑动的，加工有齿形的金属条。转向器壳体是安装在前横梁或前围板的固定位置上的。齿条代替梯形转向杆系的摇杆和转向摇臂，并保证转向横拉杆在适当的高度以使他们与悬架的下摆臂平行。齿条可以比作是梯形转向杆系的转向直拉杆。导向座将齿条支持在转向器壳体上。齿条的横向运动拉动或推动转向横拉杆，使前轮转向。相互啮合的齿轮的齿距和齿条的齿距必须相等。即取齿条的模数.，计算出齿条的压力角为，取齿条的总厂为，直径，齿条行程为。表齿条的尺寸设计参数序号项目符号尺寸参数总长直径齿数法向模数.转向横拉杆及其端部转向横拉杆与梯形转向杆系的相似。球头销通过螺纹与齿条连接。当这些球头销依制造厂的规范拧紧时，在球头销上就作用了个预载荷。防尘套夹在转向器两侧的壳体和转向横拉杆上，这些防尘套阻止杂物进入球销和齿条中。转向横拉杆端部与外端用螺纹连接。这些端部与梯形转向杆系的相似。侧面螺母将横拉杆外端与横拉杆锁紧。表转向横拉杆及接头的尺寸设计参数序号项目符号尺寸参数横拉杆总长横拉杆直径螺纹长度外接头总长球头销总长球头销螺纹公称直径外接头螺纹公称直径内接头总长内接头螺纹公称直径齿条调整个齿条导向座安装在齿条光滑的面。齿条导向座和壳体螺纹连接的调整螺塞之间连有个弹簧。此调节螺塞由锁紧螺母固定。齿条导向座的调节使齿轮齿条之间有定的预紧力，此预紧力会影响转向冲击噪声和反馈。图自动消除间隙装置表齿条调整装置的尺寸设计参数序号项目符号尺寸参数导向座外径导向座高度弹簧总圈数.弹簧节距.弹簧外径弹簧安装高度螺塞螺纹公称直径螺塞高度锁止螺塞高度转向器壳体总长高转向器壳体内外径齿轮齿条的综合分析设计及计算转向器转向盘的单位转角增量与齿条位移增量的反比定义为齿轮齿条转向器的线角传动比。假设齿轮有足够的啮合长度，且齿轮在齿条上滚动而齿条不动的啮合情况，当齿轮啮合周时，齿轮中心线由位置移动到位置，如图示。这时可以知道，齿轮在齿条上移动了距离式中齿轮安装角，齿轮分度圆直径。齿轮在垂直于齿条中心线的方向上移动了距离在齿条实际工作中是运动的，齿轮只是绕轴承中心线转动，并不移动。只能是齿条沿其轴线移动，可见在实际工作中不存在，从中可知在齿轮转动周，齿条实际移动距离为。式中齿条倾角。就是齿轮齿条式转向器的线角传动比，即将设计数据代入上式，得.。齿条的齿数计算式中齿条行程，齿条模数，.齿条压力角，。将数据代入式，得捷达轿车转向系统改进设计摘要置实现。系统结构示意图如图图结构示意图第章方案设计.电动助力转向系统选型电动助力转向系统按照电动机布置位置的不同，可以分为转向轴助力式齿轮助力式齿条助力式种。转向轴助力式电动助力转向器的助力电机固定在转向柱的侧，通过减速增扭机构与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向。这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑易于安装。现在多数就是采用这种形式。此外，的助力提供装置可以设计成适用于各种转向柱，如固定式转向柱斜度可调式转向柱以及其它形式的转向柱。但由于助力电机安装在驾驶舱内，受到空间布置和噪声的影响，电机的体积较小，输出扭矩不大，般只用在小型及紧凑型车辆上。齿轮助力式电动助力转向器的助力电机和减速增扭机构与小齿轮相连，直接驱动齿轮实现助力转向。由于助力电机不是安装在乘客舱内，因此可以使用较大的电机以获得较高的助力扭矩，而不必担心电机转动惯量太大产生的噪声。该类型转向器可用于中型车辆，以提供较大的助力。齿条助力式电动助力转向器的助力电机和减速增扭机构则直接驱动齿条提供助力。由于助力电机安装于齿条上的位置比较自由，因此在汽车的底盘布置时非常方便。同时，同和相比，可以提供更大的助力值，所以般用于大型车辆上。转向轴式电动助力转向系统虽然提供的助力没有其它两种方式提供的助力大，但在安装方面要方便的多。再者，这次设计的电动助力转向系统主要是针对轿车来进行开发的，轿车空间相对较小，空间问题是我们要考虑的重点问题。转向轴式对空间紧凑的经济型轿车很适合。所以我选择转向轴助力式。.机械部分系统方案设计机械转向系统由转向操纵机构转向器和转向传动机构三大部分组成。设计要求转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。转向系应满足如下基本要求保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速小转弯的能力内外转向轮转角间的匹配硬保证当汽车转弯行驶时，全部车轮绕同瞬时转向中心旋转，任何车轮只有滚动而无侧滑当转向轮收到地面冲击时，转向系传到转向盘的逆向冲击要小汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自激振动，转向盘没有摆动操纵轻便转向时加在转向盘上的力，对轿车不应超过，对中型货车不应超过，对重型货车不应超过，否则应考虑动力转向同时转向盘的回转圈数要少转向传动机构和悬架导向装置的运动干涉应最小转向后转向盘应自动汇整，并能使汽车保持在稳定的直线行驶状态转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构当汽车发生碰撞转向盘和转向轴由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶人免遭或减轻伤害的防伤装置进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向致。机械式转向器的结构形式及比较目前汽车上广泛使用的是齿轮齿条式及循环球式。齿轮齿条式齿轮齿条式转向器的主要优点是结构简单紧凑体积小质量轻传动效率高达可自动消除齿间间隙没有转向摇臂和直拉杆，转向轮转角可以增大制造成本低。齿轮齿条式转向器的主要缺点是逆效率高达。因此，汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部分能传至转向盘。根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式中间输入，两端输出图侧面输入，两端输出图侧面输入，中间输出图侧面输入，端输出图。图齿轮齿条式转向器的形式根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，在汽车上有四种布置形式转向器位于前轴后方，后置梯形转向器位于前轴后方，前置梯形转向器位于前轴前方，后置梯形转向器位于前轴前方，前置梯形，见图。图齿轮齿条式转向器的布置形式齿条断面有圆形形和形三种。圆形断面制造简单形和形节约材料，质量小而且位于齿条下面的两斜面与齿条托坐接触，可以用来防止齿条绕轴线转动。循环球式循环球式转向器由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装有钢球构成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成，如图所示。图循环球式转向器循环球式转向器的优点是传动效率可达到转向器的传动比可以变化工作平稳可靠齿条和齿扇之间的间隙调整容易适合用