（答辩稿）汽车齿轮齿条式转向器设计（CAD图纸+DOC论文）

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万向传动节.dwg （CAD图纸）

转向齿轮.dwg （CAD图纸）

转向齿条.dwg （CAD图纸）

转向拉杆.dwg （CAD图纸）

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汽车齿轮齿条式转向器设计摘要论与控制方法不断应用于控制器的开发中，同时将人的因素考虑到操纵控制中去，研究由驾驶员车辆和行驶环境所构成的闭环系统。

尽管目前科研人员从结构到控制原理上对四轮转向进行了大量的研究，但尚未取得突破性进展，四轮转向技术还没有真正地步入全面推广阶段。

其主要原因在于尽管四轮转向车的些开环指标有较大程度的改善，但是对其进行主观评价的效果并不理想。

这就要求从主观评价出发，考虑闭环综合性能指标，即将人车路看成个系统，建立合理可行的闭环性能评价体系，实现主观评价与客观评价的统。

另外，还要把四轮转向技术与其他主动安全技术如等相结合，获得更高的车辆主动安全性。

.设计的预期成果本次设计，我将取得如下成果设计说明书齿轮齿条式转向器各零件的结构齿轮齿条式转向器主要参数的选择与优化齿轮轴的设计计算调整弹簧的设计计算轴承的选择。

图纸有齿轮齿条式转向器转向齿轮转向齿条转向蜗杆箱齿条衬套套管转向拉杆万向传动节齿条支撑调整螺塞。

第章设计方案的选择.转向器类型的选择汽车转向系可按转向能源的不同分为机械式转向系和动力转向系两大类。

汽车转向器是用来保持或改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。

驾驶员通过操纵转向系统，使汽车保持直线或转弯运动状态，或者上述两种运动状态相互转换。

机械转向系的能量来源是人力，所有传力件都是机械的，由转向操纵机构转向器转向传动机构三大部分组成。

其中转向器是将操纵机构的旋转运动变为传动机构的直线运动的机构，是转向系的核心部件。

转向器按结构形式可分为多种类型。

历史上曾出现过许多种形式的转向器，目前较常用的有齿轮齿条式蜗杆曲柄指销式循环球齿条齿扇式循环球曲柄指销式蜗杆滚轮式等。

其中第二第四种分别是第第三种的变形形式，而蜗杆滚轮式则更少见。

如果按照助力形式，又可以分为机械式无助力，和动力式有助力两种，其中动力转向器又可以分为气压动力式液压动力式电动助力式电液助力式等种类齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器是种最常见的转向器，其基本结构是对相互啮合的小齿轮和齿条。

转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。

有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。

所以这是种最简单的转向器。

齿轮齿条式转向器可分为两端输出式和中间或单端输出式两种。

优点结构简单紧凑壳体由铝合金或镁合金压铸而成，故质量比较小传动效率高达齿轮齿条之间因磨损出现间隙后，可利用装在齿条背部靠近小齿轮的压紧力可以调节的弹簧自动消除齿间间隙，在提高系统刚度的同时也可防止工作时产生冲击和噪声转向器占用体积小没有转向摇臂和横拉杆，可以增大转向轮转角制造成本低。

缺点逆效率高，汽车在不平路面行使时会出现汽车方向控制难度增加还有可能出现打手现象。

循环球式转向器这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆作直线运动，改变车轮的方向。

这是种古典的机构，现代轿车已大多不再使用，但又被最新方式的助力转向装置所应用。

它的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所以钢球在个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动，循环球式故而得名。

优点在螺杆和螺母之间有可以循环流动的钢球，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，传动效率可达转向器传动比可以变化工作平稳可靠齿条齿扇间间隙调整工作容易进行适合做整体式动力转向器。

缺点逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。

蜗杆曲柄指销式转向器它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。

蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支撑在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成体。

转向时，通过转向盘传动蜗杆嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销边自转，边旋绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。

这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。

通过对不同形式的转向器对比，最终选择采用齿轮齿条式转向器。

.齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择考滤到原车采用的是循环球式转向器，故采用如图.所示的布汽车齿轮齿条式转向器设计摘要汽车，齿轮，齿条，转向器，设计，毕业设计，全套，图纸绪论.选题的目的.转向器国内外研究现状.转向器发展趋势汽车转向技术的发展趋势汽车转向装置的设计趋势.转向器概述汽车转向基本要求及其关键技术两轮转向及其实现技术四轮转向及其实现技术.设计的预期成果第章设计方案的选择.转向器类型的选择.齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择.本章小结第章齿轮齿条式转向器的设计和计算.转向系计算载荷的确定计算汽车的原地转向阻力矩转向器角传动比的计算作用在转向盘上的手力的计算梯形臂长度的计算轮胎直径的计算转向横拉杆直径的计算.齿轮齿条式转向器的设计齿轮齿条式转向器的设计要求齿轮齿条转向器的主要部件.齿轮齿条式转向器的材料选择及强度校核.齿轮齿条的基本参数.本章小结第章齿轮轴的结构设计.齿轮齿条式转向器的受力分析与计算.齿轮轴的设计计算.齿轮轴的强度校核.本章小结第章转向器间隙调整弹簧的设计计算.选择材料.计算弹簧丝直径.计算弹簧圈数和弹簧的自由高度.稳定性验算.检查及.几何参数和结构尺寸的确定.弹簧工作图.本章小结第章轴承润滑方式和密封类型的选择.轴承的选择.润滑方式的确定.密封结构的确定.本章小结结论参考文献致谢第章绪论改革开放以来，我国汽车工业发展迅猛。

作为汽车关键部件之的转向系统也得到了相应的发展，基本已形成了专业化系列化生产的局面。

有资料显示，国外有很多国家的转向器厂，都已发展成大规模生产的专业厂，年产超过百万台，垄断了转向器的生产，并且销售点遍布了全世界。

.选题的目的在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之，也是决定汽车主动安全性的关键总成，汽车的转向特性，保持汽车具备较好的操纵性能，始终是汽车检测技术当中的个重要课题。

特别是在车辆高速化驾驶人员非职业化车流密集化的今天，汽车转向系的设计工作显得尤为重要。

.转向器国内外研究现状从世界第辆汽车问世至今，汽车工业已经经历了百年历程。

现代的汽车与发展初期相比，广泛地应用了各种高新技术，并且还在发生更深刻的变革。

转向系统作为汽车底盘中的独立分系统，在汽车技术发展的过程中也经历了深刻的变革。

转向技术的发展基本上经历了机械转向液压气压动力转向电子控制液压动力转向电动转向电子线控转向和主动转向几个阶段。

汽车转向系是保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶中，保证各转向轮之间有协调的转角关系。

保证汽车在行驶中能按驾驶员的操纵要求，适时地改变行驶方向，并能在受到路面干扰偏离行驶方向时，与行驶系配合，共同保持汽车稳定地直线行驶。

转向系对汽车行驶的操纵性稳定性和安全性都具有重要的意义。

改革开放以来，我国汽车工业发展迅猛。