1、道为单头单螺旋线的，且具有不变的螺距螺线导程角约为。转向盘与转向器左置，转向螺杆为左旋。钢球的数量影响转向器的承载能力，增多钢球使承载能力增大，但也使钢球的流动性变差，从而要降低传动效率。经验表明在每个环路中以不大于为好。钢球数目不包括钢球导管中的可由下式确定.式中,钢球中心距，个环环路中的钢球工作圈数，为了使载荷在各钢球间分布均匀，般，当转向器的钢球工作圈数需大于.时，则应采用两个独立的环路取.钢球直径，螺线导程角，。则螺线导程角可由下式确定.式中螺杆与螺母滚道的螺距，钢球中心距，。即齿条齿扇传动副由齿扇模数，根据汽车设计得齿条齿扇传动副主要参数如表所示表齿条齿扇传动副主要参数模数齿扇齿数齿扇整圆齿数齿扇宽螺母长度齿扇压力角切削角。

2、将调整螺栓旋入，则啮合间隙减小，反之则啮合间隙增大。循环球式转向器的正传动效率高可达，故操纵轻便螺杆及螺母上的螺旋槽经渗碳淬火及磨削加工，故耐磨性好寿命长。但其逆效率也很高，容易将路面冲击力传到转向盘。不过对于前轴载荷质量不大而又经常在平坦路面上行驶的各类汽车而言，这缺点影响不大。因此，循环球式转向器已广泛应用于高级轿车和轻型及以上的客车货车汽车上。.研究内容设计的主要内容包括前桥的结构形式选择转向器结构形式及选择前桥主要零件工作应力的计算转向系的设计及参数确定循环球式转向器的设计与计算利用画装配图零件图。第章循环球式转向器设计.转向器结构形式选择循环球式转向器由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装钢球构成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴。

3、中心的偏移距.钢球直径，钢球与滚道的接触角，通常取滚道截面的深度，可取.，取则将，代入上式中，得。螺杆钢球螺母传动副与通常的螺杆螺母传动副的区别在于前者是经过滚动的钢球将力由螺杆传至螺母，变滑动摩擦为滚动摩擦。螺杆和螺母上的相互对应的螺旋槽构成钢球的螺旋滚道。转向时转向盘经转向轴转动螺杆，使钢球沿螺母上的滚道循环地滚动。为了形成螺母上的循环轨道，在螺母上与其齿条相反的侧表面上表面需钻孔与螺母的螺旋滚道打通以形成个环路滚道的两个导孔，并分别插入钢球导管的两端导管。钢球导管是由钢板冲压成具有半圆截面的滚道，然后对接成导管，并经氰化处理使之耐磨。插入螺母螺旋滚道两个导孔的钢球的两个导管的中心线应与螺母螺旋滚道的中心线相切。螺杆与螺母的螺旋。

4、两端插入螺母侧面的两对通孔中。导管内也装满了钢球。这样，两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球“流道”。转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母沿轴向移动。同时，在螺杆与螺母两者和钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。钢球在管状通道内绕行定圈数后，流出螺母而进入导管的端，再由导管另端流回螺旋管状通道。故在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，而不致脱出。与齿条相啮合的齿扇，其齿厚是在分度圆上沿齿扇轴线按线性关系变化的，故为变厚齿扇。只要使齿扇轴相对于齿条作轴向移动，即能调整两者的啮合间隙。调整螺栓旋装在侧盖上。齿扇轴内有切槽，调整螺栓的圆柱形端头即嵌入此切槽中。。

5、矩•，即.式中，轮胎和路面间的滑动摩擦因数，般取.转向轴负荷，轮胎气压查汽车工程设计手册.。即•作用在转向盘上的手力为.式中，转向摇臂长，转向节臂长，转向盘直径，转向器角传动比转向器正效率。即.各零件主要结构与参数确定螺杆钢球螺母传动副根据该车型前桥负荷及汽车的装载质量的不同参考机械设计手册选取，得齿扇。根据齿扇的模数，参照汽车设计，得钢球中心距为或，螺杆与螺母的螺距为或.，螺杆外径。由机械设计手册滚动螺旋传动的公称直径，螺距根据常用外循环滚动螺旋副的尺寸系列及其承载能力，得螺纹升角。螺杆螺旋滚道的内径,外径,以及螺母的尺寸见图,在确定钢球中心距后可由下式确定.式中,钢球中心距，螺杆与螺母滚道截面的圆弧半径，滚道截面圆弧中心相对于钢。

6、摇臂轴外径.变厚齿扇齿形参数的计算如图所示由机械原理知，圆柱齿轮不发生根切的最少齿数式中，齿扇端剖面齿条形刀具齿齿高系数，取。即不发生根切的最小端面变位系数.通常取齿扇宽度的中间位置作基准截面。由该截面至大端截面时，各截面处的变位系数ξ均取正，向小端时，变位系数ξ由正变为零截面再变为负值。设截面至截面的距离为,则.式中在截面处的原始齿形变位系数模数，切削角，。则因为齿扇宽，截面的变位系数。则截面的截面变位系数为同理，截面距截面的距离最大截面变位系数得因此，截面变位系数因此,变厚齿扇基准截面处的齿形参数选择与计算如表所示间隙调整装置的结构设计间隙调整装置的结构如图所示齿扇侧盖滚针轴承调整块调整螺栓调整螺母图间隙调整装置示意图随着工作时。

7、齿扇构成的传动副组成。循环球式转向器的优点是在螺杆和螺母之间因为有可以循环流动的钢球，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，因而传动效率可达到在结构和工艺上采取措施后，包括提高制造精度，改善工作表面的表面粗糙度和螺杆螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的硬度和耐磨损性能，可保证有足够的使用寿命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工作容易进行。循环球式转向器的主要缺点是逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。循环球式转向器主要用于商用车上。.转向器结构设计循环球式转向器的结构如图所示。间隙调整装置下端盖角接触球轴承转向螺杆转向螺母钢球齿扇转向器壳体转向柱管总成转向轴图循环球式转向器示意图.车型的选取与技术参数分析。

8、设齿扇的啮合半径为，则角所对应的啮合圆弧长应等于，即.且循环球转向器角传动比为.由式可求得循环球式转向器齿扇的啮合半径为齿扇的啮合半径综上取.螺杆在弯扭联合作用下的强度计算螺杆处于复杂的应力状态在其危险断面上作用着弯矩和扭矩，其弯矩和转矩分别为式中，齿条齿扇啮合节点至螺杆中心的距离，螺杆两支承轴承间的距离，啮合角，钢球中心距，螺线导程角，滚动摩擦系数，钢球与滚道的接触角,。则这时，螺杆的当量应力为.式中，螺杆按其内径计算的横断面积弯曲截面系数和扭转截面系数。许用应力，.螺材料的屈服极限，。由于.得根据螺杆的工作条件，其选用的材料为。具有很高的渗氮性能和力学性能，良好的耐热性高的疲劳强度及良好的抗过热性等特性，因此常应用于制造高疲劳强。

9、计该转向器时以型轻型载货汽车为例，其影响转向器设计的技术参数有轴荷分配前轴空载时轴荷为，满载时为，最大总质量包括全部乘员为。转向器角传动比为.，方向盘直径为。如图所示，.，.，.，.。转向摇臂,转向纵拉杆及横拉杆转向节臂转向梯形臂图转向系简图.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。影响这些力的因素的主要因素有转向轴的负荷，路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度的半径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。

10、导程角,钢球与滚道间的接触角,参与工作的钢球数钢球接触点至螺杆中心线之间的距离.则当钢球与滚道的接触表面的硬度为时，许用接触应力可取为，所以满足条件。为了满足上述接触强度的要求，钢球的工作总圈数应达到.式中，圈滚道中的钢球数.式中，螺距,钢球中心距,螺线导程角,钢球中心距,即需要的工作钢球总数.作用在齿条和齿扇的齿上的力，.转向摇臂轴上的力矩，齿扇的啮合半径，转向摇臂轴上的力矩如下在实际中常取转向传动机构的力传动比计算转向摇臂轴上的力矩.式中,转向传动机构的效率，般取转向传动机构的力传动比为.齿扇的啮合半径计算如下由循环球式转向系的结构关系可知当转向盘转动角时，转向螺母及其齿条的移动量应为.式中，螺杆或螺母的螺距,。这时，齿扇转过角。

11、高耐磨性，热处理后尺寸精度强度较高的各种尺寸的渗氮零件，如气缸套底盖活塞螺栓精密磨床主轴搪杆精密丝杆和齿轮蜗杆高压阀门阀杆等。查机械设计实用手册零件材料的牌号及力学性能得的屈服极限，因此取得所以，螺杆在弯扭联合作用下满足强度条件。.本章小结这章重点在于对钢球与滚道间的接触应力的计算，通过对螺杆在弯扭联合作用下的强度计算，从而确定螺杆工作条件。第章转向桥设计转向桥是利用转向节使车轮偏转定的角度以实现汽车的转向，同时还承受和传递汽车与车架及车架之间的垂直载荷纵向力和侧向力以及这些力形成的力矩。转向桥通常位于汽车的前部，因此也常称为前桥。各类汽车的转向桥结构基本相同，主要有前轴梁转向节主销和轮毂前轴由中碳钢锻造，采用抗弯性较好的工字形断面。

12、的增长，转向螺母和齿扇的磨损也变得严重，为了使转向螺母和齿扇能够正常工作，因此需要设计间隙调整装置。调整螺钉旋装在侧盖上，齿扇轴内侧端部有切槽，调整螺钉的圆柱形端头即嵌入此切槽中。将调整螺钉旋入，则啮合间隙减小，反之则啮合间隙增大。.本章小结本章主要明确了转向器设计的总体方案，确定了转向器结构形式。通过对车型的选取与技术参数的分析来确定转向系载荷及各零件主要结构与参数。第章循环球式转向器零件强度计算.钢球与滚道间的接触应力钢球与滚道间的接触应力为.式中，系数，根据查汽车设计求得，其中用下式计算.查表得螺杆外径,螺杆与螺母滚道截面的圆弧半径,钢球直径,材料弹性模量，每个钢球与螺杆滚道之间的正压力,.转向盘圆周力,转向盘轮缘半径,螺杆螺。

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