转向管柱带中间轴总成设计指南
转向管柱带中间轴总成
设计指南
底盘部
图1 转向管柱带中间轴总成示意图
1.概述
转向管柱带中间轴总成是连接转向盘与转向机的传动机构。
它基本上有两部分组成：一部分是转向管柱总成，另一部分是中间轴总成。它的作用是将作用在转向盘上的手力传递给转向机，并将转向轮受到的力和冲击回传到转向盘使驾驶员能够感知路面情况，对汽车采取正确的操控。
转向管柱上一般固定有方向盘、时钟弹簧、组合开关、点火开关以及组合开关护罩等件，所以设计时要做好各件配合部分的尺寸链计算。
从结构方面可以分为可调转向管柱和不可调转向管柱，可调转向管柱一般分角度可调、高度可调以及角度和高度均可调三种。
2.转向管柱带中间轴总成的布置要求
2.1空间角度要求
整车布置时考虑到人机工程以及为了避免与其他件干涉，转向管柱与中间轴总成布置时存在空间角度，即转向芯轴中心线、中间轴中心线、转向机输入轴中心线形成的空间角度，它们形成的夹角影响力矩波动和传动效率。
转向芯轴中心线与中间轴中心线形成的角度为β 1
中间轴中心线与转向机输入轴中心线形成的角度为β2（如图2所示）
对于多段式空间布置的传动轴形式，我们首先考虑相邻三段轴的计算，按照下列公式可求得相邻三段的等效夹角：
β
e
2
＝（（β
1
2
-β
2
2
?cos 2（2（ψα+）
））2+β2
4
?sin 4（2（ψα+）
））1 1β―――输入轴（转向芯轴）与中间轴夹角
2β―――中间轴与输出轴（转向机输入轴）夹角
α―――输入轴（转向芯轴）和中间轴所在平面与中间轴和输出轴（转向机输入轴）所
在平面的夹角
ψ―――中间轴相位角
e β―――等效夹角
为了达到最佳的传动性能，等效夹角βe 应尽可能小，从上式可以看出，当α+ψ＝0时，等效夹角βe 取得最小值(β
12
- β
2
2
)1/2，也即是说ψ＝－α为中间轴下端连接叉的最佳相
位角，在把传动轴调整到最佳相位角的基础上，三段式的传动轴可以简化成下式计算：
e β= (|β
1
2
-β
2
2
|)
2
1
a.对传动效率的影响 为了获得较高的传动效率，要求1β、2β锐角小于等于0
30，此角度越小越好。
图2 夹角示意图
b.对力矩波动的要求 力矩波动影响到驾驶员对转向系统的感觉，尤其原地打方向，驾驶员对力矩波动比较敏感，力矩波动越小越好。
主动轴、从动轴力矩分别为M 1和M 2，则
M max 2 = M 1 / cos （min e β）
M min 2= M 1 × cos （min e β）
所以，方向盘的力矩波动范围是在最大力矩和最小力矩之间，即
cos （min e β）～1 / cos （min e β），为了使方向盘力矩波动在尽可能小的范围内，应该使输入轴和中间轴所在平面与中间轴和输出轴所在平面的夹角α和中间轴下端连接叉的相位角ψ大小相等方向相反，而且使1β和2β尽可能得小。
定义力矩波动： δ= M 2/M 1。
为了达到一个较好的方向盘手感，对δ的波动要求如下： |δ-1| ≤ 0.05 目标要求 |δ-1| ≤ 0.10 让步可以接受 |δ-1| ＞0.10 不可接受 c ．介绍相位角的概念：
相位角：转向柱中心线（Line I ）和中间轴中心线（Line II ）形成的平面（PlaneI ）
与转向机输入轴中心线（Line Ⅱ）和中间轴中心线（Line II ）形成的平面(Plane Ⅱ)之间的交角。
图3 相位角示意图
★注意点：为了使力矩波动达到最小，要求图2中的1β=2β；相位角要确保正确，相位角的公差越小越好，考虑到工艺实现，推荐值为0
1±。
考虑的整车布置防止干涉等因素，根据目标要求，可以按2.1中的计算方法计算力矩波动|δ-1|。
c.对转向管柱夹角的要求 根据人机工程及碰撞的要求，转向芯轴与整车的XY 平面的交
角α，推荐值为0
26~20，如下图所示，一般由总布置根据人机工程布置要求给定。
图5 转向管柱布置角度图 2.2 可调转向管柱调节范围要求
对于可调转向管柱，在满足总布置（仪表的可视范围等）的条件下，方向盘调节的范围越大，越能满足更多顾客的需要，即调节范围越大越好，推荐值AB （方向盘中心在调节过程中的移动距离）取35mm ～45mm ，对于可以伸缩的转向柱，伸缩的行程推荐值为40mm 左右（如上图所示）。
★注意点：由于存在制造公差和装配误差，避免调节过程中的卡死，确保滑动销能在固定滑道里顺利滑动，要使12R R > （为滑动销圆弧半径为固定滑道圆弧半径，12R R ）；调节手柄的调节力建议小于等于80N ，调节机构锁紧后，转向管柱调节机构保持力不小于690N ，
3 转向管柱带中间轴总成接口尺寸要求
为了通用化、标准化，使转向管柱带中间轴总成与转向机、方向盘连接更稳定、更可靠，减少设计及校核的工作量，根据目前已经批量生产而且稳定车型接口尺寸的数据，特制定以下接口尺寸规范。
3.1 转向管柱与方向盘的接口尺寸
图6 转向管柱与方向盘接口尺寸图
★ 注意点：转向管柱的锥面长度要大于方向盘的锥面长度，且锥面的贴合长度（沿轴线）大于10mm ；转向管柱与方向盘的连接螺母采用B11-3404207，锁紧力矩（35Nm 3 ） 3.2 中间轴的设计
为了便于整车装配，中间轴与转向管柱常采用滑动机构相连接，装配后，采用带弹垫螺栓或者卡箍将两者锁紧。
如果用类S21、S22等花键结构联接，设计时要保证整车装配后，螺栓处于滑动槽的中间位置（此时中间轴的长度为理论长度），如图7所示。
图7 转向管柱与中间轴连接示意图 3.3 中间轴与转向机的接口尺寸
采用两种连接方式：扁位或花键。其接口尺寸如图8所示。
图8中间轴万向节与转向机接口图
★ 注意点：中间轴总成与转向机的连接螺栓采用T11-3404051（强度等级10.9）或Q150B0830TF2配弹垫Q40308，锁紧力矩（25Nm 5.2 ）；如果中间轴需要通过单一个固定叉与转向机相连，单叉采用T11叉结构，开口尺寸及花键参数采用此规范。 4 转向管柱带中间轴总成的碰撞安全要求 4.1 碰撞溃缩吸能性能
为了避免或减轻车辆碰撞时对驾驶员的伤害，要求转向管柱带中间轴总成在设计时有溃缩吸能的结构。
国标GB11557要求满足 a.处于正常工作状况下的整备车辆在不搭乘假人的状况下，以48.3～53.1km/h 的速度进行固定障碍壁碰撞试验，沿平行于车辆纵向中心轴线的水平方向所测量的车辆转向柱和转向轴顶端相对车内不受碰撞影响的某点的向后移动量不得大于127mm ；沿垂直方向所测量的车辆转向柱和转向轴顶端相对车内不受碰撞影响的某点的向上移动量不得大于127mm ；b.人体模块以24.1km/h ～25.3km/h 的相对速度撞击转向操纵装置时，转向操纵装置作用在人体模块上的力不得超过11123N 。
为满足以上国标要求，转向管柱总成静压溃力和压溃行程的要求： 总成静压溃力要求（3500±1000）Nm ，压溃距离一般不小于65mm ；
能实现转向管柱压溃的结构有很多种，下面以S21为例，分解一下转向管柱的压溃结构。
图9 转向管柱总成压溃结构示意图
如图9所示，管柱总成溃缩结构分三部分组成，(1)管柱上安装支架是通过两边各一个拉脱块固定在车身上，拉脱块与上支架采用注塑销连接，当管柱受力时注塑销被切断，上支架与拉脱块脱离，向下移动；(2)上芯轴为实心轴套在空心管的下芯轴中，通过注塑工艺连接，当上芯轴受力时，注塑销被切断，上芯轴向下移动；(3）上下柱管采用过盈结构连接，当上柱管受力时，上柱管相对下柱管向下移动，通过摩擦吸能。通过这三个部分作用，转向管柱达到溃缩吸能效果，以减轻或避免对驾驶员的伤害。 4.2防盗要求：
图10 转向管柱与点火锁装配示意图
如图10所示点火开关安装在转向管柱的柱管上，通过凸台定位，点火开关上有一锁舌可
转向管柱
点火开关
以伸缩，当钥匙拔出时，锁舌弹出，转向芯轴上有一锁止槽，当转向芯轴转动到锁止槽与锁舌啮合时，转向芯轴被锁止无法起到转向的作用，从而起到防盗的功能。此时需要将钥匙插入点火开关钥匙孔并转动到I档位置，锁舌自动弹回，转向芯轴可以重新自由转动。当钥匙在点火开关上时，无论在哪个档位只要钥匙不拔出，锁舌都不会弹出而发生锁止现象。
凸台
图11 点火开关锁舌与转向管柱锁止槽啮合示意图
图12点火开关锁舌弹回解锁示意图
根据国标GB 15740-2006要求，满足在转向机构不发生危及安全的损坏条件下，防盗装置应能承受静态条件下绕转向轴的在两个方向上施加的300Nm的扭矩。
5.转向管柱带中间轴总成的传动效率
影响转向管柱带中间轴总成传动效率两大因素
①转向万向节轴承摩擦（此处只考虑两对十字轴式万向节结构） ②管柱上两个轴承摩擦
十字轴式万向节传动轴的传动效率与两轴的轴间角、十字轴支承的结构和材料、加工和
装配精度以及润滑条件等有关，近似的可以按下式计算：
图13 十字轴结构
当两轴的轴夹角β≤25°时 η＝1－2βμd/R π
当两轴的轴夹角25°<β≤40°时
η＝1－ d μ（2tan(β/2)+tan(β)）/R π以上两式中： d ——十字轴轴颈的直径，按8mm （对于目前）计算
R ——十字轴中心至轴颈支承长度中点的距离，按16mm （对于目前）计算 μ——十字轴轴颈与轴承的摩擦系数，按0.15计算 上述公式计算出来的两对十字叉万向节的传动效率分别为：1η和2η
转向管柱两个轴承处的传动效率按经验值为η3＝η4＝0.98 故转向管柱带中间轴总成的总的传动效率为：
4321***ηηηηη=
对于此传动效率η的取值范围，经验值在90％左右，据初步分析，传动效率影响车辆回正，转向力等。 6 舒适性要求 6.1固有频率
对于可调或者不可调转向管柱带中间轴总成，固有频率要大于等于40Hz 。 6.2中间轴联轴结
为了削弱由于底盘的地面凸凹不平通过转向机构传递给方向盘旋转方向高频的振动，防止由此引起驾驶员的疲劳，在追求舒适性的车上，建议采用隔离高频振动的中间轴联轴结结构。在市场定位相对较低或者追求转向灵敏度较高的运动型车辆上，可以不采用此结构。
初步采用以下参数：
橡胶衬套刚度：轴向刚度333N/mm±30N/mm(±0.5mm)；扭转刚度Ti=2.0N.m/deg(K1=K1'=±0.5°MAX)；Th=7.1N.m/deg；限位角度：K2=K2'=±3°。
图14 橡胶衬套刚度曲线示意图
图14中：K1'=±0.5degMAX；Ti=(T2-T1)/K1=(T2'-TI')/K1'；Th=(T3-T2)/K2=(T3'-T2')/K2'。
编制：校对：审核：批准：版本：01
悬架设计指南
设计指南（弹簧、稳定杆） 不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。 一 弹性元件 弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。 钢板弹簧设计 板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用；在车架或车身上两点支承，受力合理；可实现变刚度，应用广泛。 (一) 钢板弹簧布置方案 1.1钢板弹簧在整车上布置 (1) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。 (2) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。 1.2 纵置钢板弹簧布置 (1) 对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中 心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。 (2) 非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又 要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。 (二)钢板弹簧主要参数确定 初始条件：1G ~满载静止时汽车前轴（桥）负荷 2G ~满载静止时汽车后轴（桥）负荷 1U G ~前簧下部分荷重 2U G ~后簧下部分荷重 1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷 2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷 c f ～悬架的静挠度； d f －悬架的动挠度
1L ～汽车轴距； 1、 满载弧高a f 满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。a f 用来保证汽车具有给定的高度。当a f =0时，钢板弹簧在对称位置上工作。为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取a f = 10～20mm 。 2、 钢板弹簧长度L 的确定 L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离 （1）钢板弹簧长度对整车影响 当L 增加时：能显著降低弹簧应力，提高使用寿命； 降低弹簧刚度，改善汽车平顺性； 在垂直刚度C 给定的条件下，明显增加钢板弹簧纵向角刚度； 减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形； 原则上在总布置可能的条件下，尽可能将钢板弹簧取长些。 （2）钢板弹簧长度确定 钢板弹簧一般跟据经验确定； 轿车： L =(0.40～0.55)轴距 货车前悬架： L =(0.26～0.35)轴距 后悬架： L =(0.35～0.45)轴距 3、断面尺寸及片数确定 （1）宽度b 的确定 有关钢板弹簧的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需的总惯性矩J 0。对称式钢板弹簧 0J ＝[（L-ks ）3c δ]/48E (1) s -U 形螺栓中心距； k -U 形螺栓加紧后无效长度系数（刚性加紧，k=0.5，挠性加紧,k=0）; c -钢板弹簧垂直刚度（N/mm ）,c=F W /f c ; δ-挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数1n ,再估计一个总片数0n ,求得η＝n 1/n 0,然后用δ＝1.5/[1.04（1＋0.5η）]初定δ；
农用车转向系统设计说明书
第一章前言 §1.1 四轮农用车的发展前景 中国改革开放以来，在农村实行家庭联产承包责任制的改革，使农村的经济空前的活跃。农村的货运量和人口的流动量急剧增加，加快运输机械化成为农村经济发展的迫切需要，正是这一市场的需要使具有中国特色的运输机械-农用运输车应运而生。它解决了农村运输的急需，填补了村际，乡际，城镇及城乡结合部运输网络的空白，活跃了农村经济，为农村富裕劳动力找了一条出路，从而使数以万计的农民走上了小康之路！ 四轮农用运输车的竞争对手是轻型汽车。与汽车相比，四轮农用运输车有许多优点。入世后农用运输车没有受到多大冲击，因为它是中国特色的产业，符合国情，在国外几乎没人搞过。但是我们不能回避汽车与四轮农用运输车在市场的竞争，四轮农用运输车利用比较底的生产成本和微利经营的生产方式并引进先进的汽车技术，坚持“三低一高”的特色，注重产品质量，使之与在汽车行业的竞争中得以提高。 随着党和国家提出的的开发西部的政策落实，也给农用运输车厂商带来了无限商机使农用运输车的开发有广阔的前景，另一方面，我国有近13亿人口，特别是9亿以上的农村人口收入水平相对较低，需求量最大的是低档次的汽车。由于它比较适合中国国情，预计在未来的5～15年里，农用车在我国农村仍然具有广阔的发展前景。近年来农用车保有量增加很快，因此对柴油的需求很大。 农用车制造工艺简单，价格便宜，其中三轮车价格在4000～7000元/辆，四轮车价格在1～1.5万元/辆，购车农户一般半年左右即可收回10000元投资。另外，农用车的养路费为每月每吨70元，是汽车的30%，使用成本为同吨位汽车的1/3到1/2。公路快速建设也促进了农用车的发展。旧中国，全国公路仅13×104 km，而到1997年底，已达1.226×106 km，目前全国98%的乡和80%的村都通了公路，使得农用车有用武之地。公安车管部门1993年制定了《关于农用运输车道路交通管理的规定》，在不损害管理大局的前提下，
汽车转向系设计说明书
汽车设计课程设计说明书 题目：重型载货汽车转向器设计 姓名：席昌钱 学号：5 同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级：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 (4) 2.机械式转向器方案分析 (8) 3.转向系主要性能参数 (9) 4.转向器设计计算 (14) 5.动力转向机构设计 (16) 6.转向梯形优化设计 (22) 7.结论 (24) 8.参考文献 (25)
1转向系设计 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。 基本参数 1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。 2.轴数/轴距 4/（1950+4550+1350）mm 3.整备质量 12000kg 4.轮胎气压 2.转向系分析 对转向系的要求[3] (1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，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. 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。
越野车转向系统的设计
毕业设计 题目：越野车转向系统设计与优化学生姓名： 学号： 专业: 年级: 指导老师: 完成日期:
目录 第一章电动转向系统的来源及发展趋势 (1) 第二章转向系统方案的分析 (3) 1.工作原理的分析 (3) 2. 转向系统机械部分工作条件 (3) 3.转向系统关键部件的分析 (4) 4.转向器的功用及类型 (5) 5.转向系统的结构类型 (5) 6.转向传动机构的功用和类型 (7) 第三章转向系统的主要性能参数 (8) 1. 转向系的效率 (8) 2. 转向系统传动比的组成 (8) 3. 转向系统的力传动比与角传动比的关系 (8) 4. 传动系统传动比的计算 (9) 5. 转向器的啮合特征 (10) 6. 转向盘的自由行程 (11) 第四章转向系统的设计与计算 (12) 1. 转向轮侧偏角的计算（以下图为例） (12) 2. 转向器参数的选取 (12) 3. 动力转向机构的设计 (12) 4. 转向梯形的计算和设计 (14)
第五章结论 (16) 谢辞 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
转向系统设计与优化 摘要 汽车在行驶过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向，即所谓汽车转向。用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。因此需要对转向系统进行优化，从而使汽车操作起来更加方便、安全。本次设计是EPS电动转向系统，即电动助力转向系统。该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。因此，电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。 关键词：机械系统，扭矩传感器，电动机，电磁离合器，减速机构，电子控制单元。
车架设计指南
奇瑞汽车有限公司底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：
1、架的主要功能： 车架是整个汽车的基体，汽车上绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。如：发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 2、车架的类型： 主要类型 目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。其中以边梁式车架应用最广。 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。这种结构的车架有较大的扭转刚度。使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。 综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。 车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．箱横梁和发动机支撑梁 横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度 发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。
材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。 2．车架 副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等 副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面。 控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。 材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370（370为抗拉强度）其它为SPHE、SPHC，表面处理为电泳 3、纵梁 发动机纵梁总成支撑动力总成 1、动机纵梁总成均由钢板冲压焊接而成，为封闭断面。
课程设计--汽车转向机构说明书
汽车运动机构课程设计说明书 温州大学机电工程学院 2013年6月
机械原理设计说明书 题目:汽车转向机构 学院:机电工程学院 专业:汽车服务工程 班级:11汽车服务本 姓名:叶凌峰俞科王栋柄 王璐吴海霞欧阳凯强 学号:11113003233 11113003243 11113003199 11113003209 11113003218 11113003174指导老师:李振哲
目录 一.设计题目 (1) 1.1课程设计目的和任务 (1) 1.2课程设计内容与基本要求 (2) 1.3机构简介 ........................................................................ 错误！未定义书签。 1.4参考数据 (5) 1.5设计要求 (5) 二. 设计方案比较 (6) 2.1设计方案一 (6) 2.2设计方案二 (7) 2.3设计方案三 (8) 2.4最终设计方案 ................................................................ 错误！未定义书签。 三.虚拟样机实体建模与仿真 (9) 四.虚拟样机仿真结果分析 (10) 4.1运动学仿真 (11) 4.1.1运动学仿真--转向盘位移仿真曲线 (11) 4.1.2运动学仿真--轮胎位移仿真曲线 (11) 4.1.3运动学仿真--转向盘速度仿真曲线 (12) 4.1.4运动学仿真--轮胎速度仿真曲线 (12) 4.1.5运动学仿真--转向盘加速度仿真曲线 (13) 4.1.6运动学仿真--轮胎加速度仿真曲线 (13) 4.2动力学分析 (14) 4.2.1转向盘受力仿真曲线 (14) 4.2.2轮胎受力仿真曲线 (14) 五. 课程设计总结 (15) 5.1机械原理课程设计总结 (15) 5.2设计过程 (15) 5.3设计展望 (16) 5.4设计工作分工表 (16) 5.5参考文献 (16)
软管总成设计和使用规范
使用说明1、本文件规定了软管总成的设计和规范化管理。 2、本文件适用于公司各产品线软管总成的设计和规范化管理。 编制农洪进、李国真审核林建荣 批准发布日期实施日期 参照标准见标准正文“引用标准和术语” 1 目的和范围 本文件规定了软管总成的设计和规范化管理。 本文件适用于公司各产品线软管总成的设计和规范化管理。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 3683.1-2006 橡胶软管及软管组合件钢丝编织增强液压型 GB 4357-1989 碳素弹簧钢丝 QJ/LG 03.35—2010 产品图技术要求——管路部分基本规范 TW/LG 03.7.03.04.技–2010 管接件控制规范。 EN853:1997 胶管和胶管组件-金属丝加强液压胶管-规格 EB857:1997 胶管和胶管组件-金属丝加强小型液压胶管-规格 3 术语 通径：软管的公称内径。 最大工作压力：软管的额定工作压力。 工作压力：软管的实际工作压力。 弯曲角：软管接头芯折弯的角度。 各研究所（院）：中央研究院、各主机研究所（院）、各零部件研究所（院）。 4 职责 4.1 各研究所（院）设计人员负责软管总成取号、图纸设计。 4.2 液压件研究所负责对软管总成进行校对或第二审核或第二校对，并分类管理。 5 活动程序 5.1 软管总成的组成 软管总成包含软管接头（2个）、软管、保护圈（需要时），如图1所示。 图1 软管总成组合件
5.2 软管接头的选定。 5.2.1 根据软管总成要求查阅“Windchill/存储库/通用件库/管接头库/相关查询/相关文档”中的24度锥软管接头对照表或法兰式软管接头对照表，选取软管通径、连接形式、接头高度、弯曲角符合要求，最大工作压力和工作压力相差最小的软管接头。 5.2.2 为了控制软管接头种类及数量，设计人员应尽可能通过改变管路布局方案，优先采用现有软管接头，无法满足需求时才考虑新增软管接头。申请程序参照TW/LG 03.7.03.04.技–2010《管接件控制规范》。5.3 软管总成长度确定 软管总成长度L：以两软管接头端面或弯接头中心为基准测量的水平距离L，如图2，软管总成的长度公差应符合附录三的参数要求。 图2 软管总长图例 5.4 软管的选定 5.4.1 根据软管总成技术要求的通径和工作压力，参照附录二对应参数（优先选用DIN标准）选取软管，选取最大工作压力和工作压力相差最小的软管； 5.4.2 软管长度L1：软管总成长度L减去两端软管接头的尺寸A，如图3： 图3 软管及软管接头图例 5.4.3 软管代号：软管简号+通径标号，参照附录二，如：1SN-06、4SP-16。 5.5 确定装配角 把软管总成拉直，弯接头1置于垂直向下，顺时针方向测量弯接头1与弯接头2之间的夹角α即为装配角，如图4： 图4 装配角测量图图5 尼龙保护套
16L爱丽舍转向系统设计说明书
1．摘要 汽车转向器是汽车的重要组成部分，也是决定汽车主动安全性的关键总成，它的质量严重影响汽车的操纵稳定性。随着汽车工业的发展，汽车转向器也在不断的得到改进，虽然电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍然广泛地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采用。而在机械式转向器中，循环球齿条-齿扇式转向器由于其自身的特点被广泛应用于各级各类汽车上。本文选择GX1608A型循环球齿条-齿扇式转向器作为研究课题，其主要内容有：汽车转向器的组成分类；转向器总成方案分析及其数据确定和转向器的设计过程。 这种转向器的优点是，操纵轻便，磨损小，寿命长。缺点是结构复杂，成本高，转向灵敏度不如齿轮齿条式。因此逐渐被齿轮齿条式取代。但随着动力转向的应用，循环球式转向器近年来又得到广泛使用。 关键词；转向器操纵稳定性循环球齿条-齿扇式转向器
目录 摘要 (1) 1绪论 (4) 2汽车转向系的组成及分类 (6) 2.1汽车转向系的类型和组成 (6) 2.1.1 机械式转向系 (9) 2.1.2 动力转向器 (10) 2.2 转向系主要性能参数 (11) 2.2.1转向器的效率 (11) 2.2.2传动比的变化特性 (12) 2.2.3转向盘自由行程 (17) 2.3 转向操纵机构及转向传动机构 (17) 2.3.1转向操纵机构 (17) 2.3.2转向传动机构 (18) 3转向器总成方案分析 (20) 3.1转向器设计要求 (20) 3.2转向器总成方案设计 (21) 4循环球式转向器主要尺寸参数的选择 (25) 5 转向器输出力矩的确定 (26) 6 轴的设计计算及校核 (27) 6.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算 (27) 6.1.1材料的选择 (27) 6.1.2结构设计 (27) 6.1.3轴的设计计算 (27) 6.2 螺杆轴设计计算及主要零件的校核 (31) 6.2.1材料选择 (31) 6.2.2结构设计 (31) 6.2.3轴的设计计算 (32) 6.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核 (34)
毕业论文设计转向系统设计
目录摘要2 第一章绪论3 1.1汽车转向系统概述3 1.2齿轮齿条式转向器概述9 1.3液压助力转向器概述10 1.4国内外发展情况12 1.5本课题研究的目的和意义12 1.6本文主要研究内容13 第二章汽车主要参数的选择14 2.1汽车主要尺寸的确定14 2.2汽车质量参数的确定16 2.3轮胎的选择17 第三章转向系设计概述18 3.1对转向系的要求18 3.2转向操纵机构18 3.3转向传动机构19 3.4转向器20 3.5转角及最小转弯半径20 第四章.转向系的主要性能参数22 4.1转向系的效率22 4.2传动比变化特性23 4.3转向器传动副的传动间隙△T25 4.4转向盘的总转动圈数26 第五章机械式转向器方案分析及设计26 5.1齿轮齿条式转向器26 5.2其他转向器28 5.3齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择29 5.4数据的确定29 5.5设计计算过程31 5.6齿轮轴的结构设计35 5.7轴承的选择35 5.8转向器的润滑方式和密封类型的选择35 5.动力转向机构设计36 5.1对动力转向机构的要求36 5.2动力转向机构布置方案36 5.3液压式动力转向机构的计算38 5.4动力转向的评价指标43
6. 转向传动机构设计45 6.1转向传动机构原理45 6.2转向传送机构的臂、杆与球销47 6.3转向横拉杆及其端部47 6.4杆件设计结果48 7.结论49 致谢49 摘要 本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。 关键词：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器 Abstract The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion steering gear to the design as the center, one vehicle parameters on the overall framework of the impact of vehicle steering; Second, the choice of mechanical steering; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength
汽车转向系统EPS设计毕业论文
汽车转向系统EPS设计毕业论文 目录 1 引言 (1) 1.1汽车转向系统简介 (1) 1.2汽车转向系统的设计思路 (3) 1.3 EPS的研究意义 (4) 2 EPS控制装置的硬件分析 (5) 2.1汽车电助力转向系统的机理以及类别 (5) 2.2 电助力转向机构的主要元件 (8) 3 电助力转向系统的设计 (11) 3.1 动力转向机构的性能要求 (11) 3.2 齿轮齿条转向器的设计计算 (11) 3.3 转向横拉杆的运动分析[9] (21) 3.4 转向器传动受力分析 (22) 4 转向传动机构优化设计 (24) 4.1传动机构的结构与装配 (24) 4.2 利用解析法求解出外轮转角的关系 (25) 4.3 建立目标函数 (27) 5 控制系统设计 (29) 5.1 电助力转向系统的助力特性 (29) 5.2 EPS电助力电动机的选择 (30)
本科毕业设计（论文） 5.3 控制系统框图设计 (31) 结论 (32) 致谢 (34) 参考文献 (35)
1 引言 1.1汽车转向系统简介 汽车转向系统，顾名思义是为了能够使车辆按照驾驶员的意愿向左或者向右转弯或者直线行驶。转向装置有很多种，也一直在经历一个循序渐进不断更新不断创新的过程。从发明家本茨发明汽车的初期，转向系统知识最简单的形式来转向，其机构为单纯的扶把式，没有助力，所以笨重，费力，以及行驶状态不稳定。从在原始的雏形开始，各国人士不断创新改革，到现在为止，汽车转向系统的应用按先后顺序可以分为：机械转向装置、液压助力转向装置、电子控液压助力转向系统、电助力转向系统、四轮转向系统、主动前轮转向系统和线控转向系统[1]目前市场大部分中低档轿车采用的液压式转向器，当然电控的也很常见，所以在该种系统的转向器技术的发展如今已经遇到了瓶颈。随着人们对乘车舒适，节能，安全，稳定的期望，电控液压式转向系统逐渐取代了先前的版本，但随着科技的进步，越来越多的科学家期待有路感的转向系统问世，所以流量阀式液压助力转向器出现了，在不同车速下，驾驶员手握方向盘，感觉到了路感的存在，助力特性曲线描述的就是“路感”，但是美中不足的是这种液压式转向器依然存在很多缺陷，电机，液压泵，转向器，流量阀等等转向器在发动机旁的布置问题又出现了，还有就是液压油的泄漏问题越来越的突出尖锐。电助力EPS （Electronic Power steering system）是在纯机械转向机构的前提下，设计加装了扭矩和车速等信号传感器、电子控制单元和转向助力装置等[2]。所以电助力式转向器弥补了上述的不足，而且节能环保，易于线性控制，所以现在很多研究人员把目光转向了电助力式转向机，瞬时其成为了国际汽车工业转向系统新的研究主题，且这种系统也正在慢慢实现整车量产状态。
转向系统设计计算书
密级：版本/更改状态：第一版／0 编号： 长城汽车股份有限公司技术文件 CC6460K/KY 转向系统设计计算书 编制： 审核： 审定： 批准： 长城汽车股份有限公司 二OO四年四月十五日
目录 1 系统概述????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 2 转向系统设计依据的整车参数计设计要求????????????????????????????????????????????????????????2 3 转向系统设计过程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 3.1 最小转弯半径计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 3.2 转向系的角传动比计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 3.3 转向系的力传动比计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 3. 4 转向系的内外轮转角?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 3. 5 液压系统的匹配计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.5.1 转向油泵流量的计算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.5.2 转向油泵压力的变化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 4 结论说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 5 参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
车架设计指南
上汽集团奇瑞汽车有限公司 奇瑞汽车有限公司 底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：
上汽集团奇瑞汽车有限公司 1、架的主要功能： 车架是整个汽车的基体，汽车上绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。如：发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 2、车架的类型： 2.1 主要类型 目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。其中以边梁式车架应用最广。 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。这种结构的车架有较大的扭转刚度。使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。 综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。 2.2车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．箱横梁和发动机支撑梁 横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度 发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。 材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。
汽车前轮转向设计说明书
设计题目汽车前轮转向机构原理设计 年级 学号 学生姓名 指导教师 完成时间2014 年 4 月 2 日电子信息与机电工程学院
机 械 原 理 课 程 设 计 签 名 页 学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签章： 年 月 日 答辩教师签章： 年 月 日 说明：（1）课程设计说明书提交时，学生须签名完毕。（2）分值填写、指导教师和答辩教师签章，是在相应质量评价之后由指导教师和答辩教师填写、签署。（3）指导教师质量评价分值小于48分，为课程设计质量不及格；答辩质量评价分值小于12分，为答辩不及格。课程设计质量不及格的或答辩不及格的，不予课程设计修改和二次答辩，须重修课程设计并参加下届学生的课程设计。
目录 第1章设计任 1 务 ……………………………………………………………………………………………………………………………… 1.1 设计任 1 务 ………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.1.1 工作原 1 理 ……………………………………………………………………………………………………………………… 1.1.2 设计要求 ………………………………………………………………………………………………………………-1 ……… 1.2 设计参 2 数 ………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.3 国内外技术应用与发展现 3 状 ……………………………………………………………………………………… 1.4 国内外技术发展趋 4 势 ……………………………………………………………………………………………………… 1.5 工作计 7 划 ………………………………………………………………………………………………………………………………… 第2章课程设计过 9 程 ……………………………………………………………………………………………………………………… 2.1 设计内 9 容 ………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.1.1 理论的α和β值 (9) 2.1.2 用图解法设计四杆机构 9 ABCD …………………………………………………………………………… 2.1.3 运动分 10 析 ……………………………………………………………………………………………………………………… 2.1.4 最小传动角γ 12 min……………………………………………………………………………………………………… 结论 参考文献 个人总结
转向系统设计
标题 转向系统设计与优化 摘要 汽车在行驶过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向，即所谓汽车转向。用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。因此需要对转向系统进行优化，从而使汽车操作起来更加方便、安全。本次设计是EPS电动转向系统，即电动助力转向系统。该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。因此，电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。 关键词：机械系统，扭矩传感器，电动机，电磁离合器，减速机构，电子控制单元。 概述 汽车在行使过程中，需要经常改变行驶方向，即所谓的转向。这就需要有一套能够按照司机意志来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，它将司机转动方向盘的动作转变为车轮的偏转动作，这就是所谓的转向系统。转向系统是用来改变汽车的行使方向和保持汽车直线行使的机构，既要保持车辆沿直线
安全带总成设计规范
内饰系统安全带总成设计规范 编制 校对 审核 版本R02 日期
目录 1.规范适用范围 (2) 2.法规要求 (2) 3.安全带总成概述 (2) 4.设计构想 (3) 4.1设计原则 (3) 4.2标识要求 (4) 4.3设计参数 (4) 5.安全带的布置 (4) 5.1输入条件 (4) 5.2下部固定点的布置（L1点，L2点）（图一） (5) 5.3上部固定点的布置（图一） (6) 5.4卷收器定位结构的形式 (8) 5.5固定点螺纹孔尺寸 (8) 6.其它要求 (8)
1.规范适用范围 适用于M1类车辆的安全带布置及校核。 2.法规要求 GB11552 轿车内部凸出物 GB8410 汽车内饰材料的燃烧特性 GB14166 机动车成年乘员用安全带和约束系统 GB14167 汽车安全带安装固定点 QC244 汽车安全带动态性能要求和试验方法 QC/T712 汽车安全带装置固定连接用焊接螺母 3.安全带总成概述 定义：具有织带、带扣、调节件以及将其固定在车内的附件，用于在车辆骤然减速或撞车是通过限制佩戴着身体的运动以减轻其伤害程度的总成，该总成一般称为安全带总成，它包括吸能或卷收织带的装置。 功能：为乘客舱乘员提供被动性安全保护，当车辆发生紧急制动或碰撞时，可以将乘员固定在座椅上，减轻因撞击造成的伤害。 分类:按固定方式不同，安全带可分为两点式、三点式、四点式等； 按智能化程度可分为主动式安全带、被动式安全带； 除了上述两种分类，还可以根据安全带高度是否可调，卷收器 是否具有预紧、限力功能进行分类。 构成：以常用的三点式安全带为例，安全带总成的构成见下图
齿轮齿条转向器设计计算说明书
车辆工程课程设计任务书 1．课程设计题目：汽车齿轮齿条式转向器设计及零件加工工艺制定2．课程设计目的：此课程设计是《汽车设计》、《汽车制造工艺学》课 程教学重要实践环节，其目的是： 1）培养学生理论联系实际的设计思想，巩固和加强所学的相关专业课程的知识； 2）熟悉和掌握车辆设计和制造工艺制定的一般过程和方法，提高综合运用所学的知识进行车辆设计与制造的能力； 3）熟练掌握和运用设计资料（指导书、图册、标准和规范等）以及经验数据进行设计的能力，培养学生机械制图、设计计算和编写技 术文件等的基本技能。 3．课程设计时间：2010年8月30日~2010年9月23日（4周）4．整车性能参数： 车型：一汽佳宝（面包车） 基本参数（网络搜索得到）： 5．汽车齿轮齿条式转向器设计的基本要求： 1）技术参数： 线角传动比：41.8mm/rad 齿轮法向模数：2.2 方向盘总圈数：3.5 齿条行程：61.5mm 2）设计要求：仅设计转向器部分。 6．齿轮齿条式转向器的零件加工制造工艺部分的要求零件名称：齿轮 1）生产纲领：1000~10000件，生产类型：批量生产；应保证零件的加工质量，尽量提高生产率和降低消耗率。
2）尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件；在充分利用现 有生产条件的基础上，采用国内外先进工艺技术；主要的工艺要进 行必要的分析论证和计算。 7．提交的文件资料： 1）装配图1张（A1）、零件图2张（A3）； 2）零件毛配图1张（A3）； 3）零件加工工艺过程卡片1套、零件加工工序卡片1套； 4）课程设计说明书1份（20页左右）（A4）。 一．齿轮齿条转向器的优缺点： 齿轮齿条转向器是由转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。 优点：结构简单、紧凑；壳体采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器质量比较小，传动效率高达90%；齿轮与齿条之间因磨损而出现间隙后，利用装在齿条背部的、靠近主动小齿轮的处的压紧弹簧能自动消除间隙，不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止工作时产生冲击和噪声；转向器占用体积小，没有转向摇臂和直拉杆，所以转向转角可以增大，制造成本低。 缺点：齿轮齿条转向器因逆效率高（60%~70%），汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间冲击力的大部分能传至方向盘，称之反冲现象。反冲会使驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车的行驶方向，转向盘突然转动又会造成打手，同时对驾驶员造成伤害。 二．齿轮齿条转向器的输入形式及特点： 1．侧面输入，中间输出：与齿条固连的左右拉杆延伸到接近汽车纵向对称平面附近，由于拉杆长度增加，车轮上下跳动时拉杆摆角减小，有利于减少车轮的上下跳动时转向系与悬架系的运动干涉，拉杆与齿条用螺栓固连在一起，因此，两拉杆与齿条同时向左或向右移动，为此在转向器壳体上开有轴向的长槽，从而降低了他的强度。 2．采用两端输出方案时，由于转向拉杆长度受到限制，容易与悬架系统导向机构产生运动干涉。 3．侧面输入，一端输出的齿轮齿条转向器，常用在平头车上。 齿轮齿条转向器采用斜齿圆柱齿轮与斜齿齿条啮合，增加运转平稳性，降低冲击和噪声。齿条断面有圆形、V形和Y形三种。圆形断面制造简单；V形和Y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。 三．齿轮齿条转向器计算载荷的确定。 1、引言：为了保证行驶安全，组成转向器的各零部件有足够的强度，欲 验算转向器各零件的强度，首先需要确定各零件所承受的力及扭矩， 影响这些力的主要因素为轴向载荷、路面阻力和轮胎胎压等。为转动 各转向轮需克服阻力，包括主销传动阻力和车轮稳定阻力、轮胎变形
转向系统设计计算匹配
1 转向系统的功能 1.1 驾驶者通过方向盘控制转向轮绕主销的转角而实现控制汽车运动方向。 对方向盘的输入有两种方式：对方向盘的角度输入和对方向盘的力输入。装有动力转向系统的汽车低速行驶时，操作方向盘的力很轻，却要产生很大的方向盘 转角输入，汽车的运动方向纯粹是由转向系统各杆件的几何关系所确定。这时， 基本上是角输入。而在高速行驶时，可能出现方向盘转角很小，汽车上仍作用有 一定的侧向惯性力，这时，主要是通过力输入来操纵汽车。 1.2 将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者。这种反馈，通常称为路感。 驾驶者可以通过手—---感知方向盘的震动及运转情况、眼睛—---观察汽车运动、 身体—---承受到的惯性、耳朵—---听到轮胎在地面滚动的声音来感觉、检测汽车 的运动状态，但最重要的的信息来自方向盘反馈给驾驶者的路感，因此良好的路 感是优良的操稳性中不可缺少的部分。 反馈分为力反馈和角反馈 从转向系统的功能可以得知：人、车通过转向系统组成了人车闭环系统，是驾驶者对汽车操纵控制的一个关键系统。 2 转向系统设计的基本要求 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。转向系的基本要求如下： 2．1 汽车转弯时，全部车轮应绕瞬时回转中心（瞬心）旋转，任何车轮不应有侧滑。 不满足这项要求会加剧轮胎磨损，并降低汽车的操作稳定性。实际上，没有哪 一款汽车能完全满足这项要求，只能对转向梯形杆系进行优化，一般在常用转向 角内（内轮15°～25°范围）使转向内外轮运动关系逼近上述要求。 2．2 良好的回正性能 汽车转向动作完成后，在驾驶者松开方向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。转向轮的回正力矩的大小主要由悬架系统所决定的前 轮定位参数确定，一般来说，影响汽车回正的因素有：轮胎侧偏特性、主销内倾 角、主销后倾角、前轮外倾、转向节上下球节的摩擦损失、转向节臂长、转向系 统的逆效率等。 2．3汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，方向盘没有摆动。 2．4 转向机构与悬架机构的运动不协调所造成的运动干涉应尽可能小，由于运动干涉使转向轮产生的摆动应最小。 汽车转弯行驶时，作用在汽车质心处的离心力的作用，内轮载荷减小，外轮载荷增加，使悬架上的载荷发生相应变化。若转向桥采用非独立悬架、钢板弹簧机