2960 轎車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計
2960 轎車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計,轎車,轉(zhuǎn)向,機構(gòu),設(shè)計
河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目名稱 轎車轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名 黃朋杰 專業(yè)班級 08 機制 4 班 學(xué)號 0828200070一、 選題的目的和意義:汽車在行駛過程中,需按駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向,即所謂汽車轉(zhuǎn)向。就輪式汽車而言,實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是,駕駛員通過一套專設(shè)的機構(gòu),使汽車轉(zhuǎn)向橋(一般是前橋)上的車輪(轉(zhuǎn)向輪)相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在汽車直線行駛時,往往轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用,自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時,駕駛員也可以利用這套機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn),從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。這一套用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機構(gòu),即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(俗稱汽車轉(zhuǎn)向系) 。因此,汽車轉(zhuǎn)向系的功用是,保證汽車能按駕駛員的意志而進行轉(zhuǎn)向行駛。按轉(zhuǎn)向能源的不同,轉(zhuǎn)向系可分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系。轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力(手)作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系,叫機械轉(zhuǎn)向系。兼用駕駛員體力和和發(fā)動機的動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系叫動力轉(zhuǎn)向系。傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機械轉(zhuǎn)向系,汽車的轉(zhuǎn)向運動是由駕駛員操縱方向盤,通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實現(xiàn)的。普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上,通常根據(jù)機械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為:齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時)。目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本課題就齒輪齒條式機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以為對象,介紹研究轎車上機械動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的實現(xiàn)方法,以及相關(guān)重要參數(shù),總結(jié)大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各科專業(yè)知識,如機械原理、機械設(shè)計、機械制造基礎(chǔ)等,為以后工作打下實踐基礎(chǔ)。二、 國內(nèi)外研究綜述:改革開放以來,我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展,基本已形成了專業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示,國外有很多國家的轉(zhuǎn)向器廠,都已發(fā)展成大規(guī)模生產(chǎn)的專業(yè)廠,年產(chǎn)超過百萬臺,壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn),并且銷售點遍布了全世界。1 現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計趨勢1.1 適應(yīng)汽車高速行駛的需要從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全行駛的角度,汽車制造廣泛使用更先進的工藝方法,使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器。 “變速比和高剛性” 是目前世界上生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向。21.2 充分考慮安全性、輕便性隨著汽車車速的提高,駕駛員和乘客的安全非常重要,目前國內(nèi)外在許多汽車上已普遍增設(shè)能量吸收裝置,如防碰撞安全轉(zhuǎn)向柱、安全帶、安全氣囊等,并逐步推廣。從人類工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性,已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 1.3 低成本、低油耗、大批量專業(yè)化生產(chǎn)隨著國際經(jīng)濟形勢的惡化,石油危機造成經(jīng)濟衰退,汽車生產(chǎn)愈來愈重視經(jīng)濟性,因此,要設(shè)計低成本、低油耗的汽車和低成本、合理化生產(chǎn)線,盡量實現(xiàn)大批量專業(yè)化生產(chǎn)。對零部件生產(chǎn),特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn),更表現(xiàn)突出。 1.4 汽車轉(zhuǎn)向器裝置的電腦化汽車的轉(zhuǎn)向器裝置,必定是以電腦化為唯一的發(fā)展途徑。2 現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展趨勢 2.1 現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向裝置的使用動態(tài)隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多,從目前使用的普遍程度來看,主要的轉(zhuǎn)向器類型有 4 種:有蝸桿銷式(WP 型)、蝸桿滾輪式(WR 型)、循環(huán)球式 (BS 型)、齒條齒輪式(RP 型)。這四種轉(zhuǎn)向器型式,已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。據(jù)了解,在世界范圍內(nèi),汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占 45%左右,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占 40%左右,蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占 10%左右,其它型式的轉(zhuǎn)向器占 5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來越大,日本裝備不同類型發(fā)動機的各類型汽車,采用不同類型轉(zhuǎn)向器,在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,已由60 年代的 62.5%,發(fā)展到現(xiàn)今的 100%了(蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車上已經(jīng)被淘汰)。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占 65%,齒條齒輪式占 35%。綜合上述對有關(guān)轉(zhuǎn)向器品種的使用分析,得出以下結(jié)論:循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器;而蝸輪蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿銷式轉(zhuǎn)向器,正在逐步被淘汰或保留較小的地位。在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點各異,美國和日本重點發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,比率都已達到或超過 90%;西歐則重點發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,比率超過 50%,法國已高達 95%。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點,在小型車上的應(yīng)用(包括小客車、小型貨車或客貨兩用車)得到突飛猛進的發(fā)展;而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。 3三、 畢業(yè)設(shè)計(論文)所用的主要技1)正確設(shè)計轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu),可以保證汽車轉(zhuǎn)彎行駛時,全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn),任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項要求會加速輪胎磨損,并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。2)汽車轉(zhuǎn)向行駛時,在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的條件下,轉(zhuǎn)向輪能自動返回到直線行駛位置,并穩(wěn)定行駛。3)汽車在任何行駛狀態(tài)下,轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自振,轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。4)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時,由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應(yīng)最小。5)保證汽車有較高的機動性,具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。6)操縱輕便。7) 轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后,傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。8) 轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的球頭處,有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機構(gòu)。9) 在車禍中,當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時,轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。10) 進行運動校核,保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動方向一致。11)為了使汽車具有良好的機動性能,必須使轉(zhuǎn)向輪有盡可能大的轉(zhuǎn)角,其最小轉(zhuǎn)彎半徑能達到汽車軸距的 2~2.5 倍。12)轎車轉(zhuǎn)向盤從中間位置轉(zhuǎn)到第一端的圈數(shù)不得超過 2.0 圈。四、 主要參考文獻與資料獲得情況:[1] 關(guān)文達.汽車構(gòu)造[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.[2] 胡建軍,李彤.汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)進展分析[J].液壓與氣動,2006.12.[3] 高建春,朱賢達.齒輪式轉(zhuǎn)向機構(gòu)[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2003.1.[4] 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轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中各主要結(jié)構(gòu)、部件的設(shè)計計算(轉(zhuǎn)向阻力矩的計算、轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)的計算、流量與壓力計算,扭轉(zhuǎn)剛度的計算、轉(zhuǎn)向器傳動比的計算、桿系傳動比的計算、結(jié)構(gòu)與強度相結(jié)合驗證性計算、壓力角與傳動角許用范圍的計算等,并繪制其中包括的典型零件圖、工作原理圖等; 8—9 周 整理圖紙;10—11 周 撰寫設(shè)計計算說明書;12 周 完善設(shè)計環(huán)節(jié),準備答辯相關(guān)材料。5六、 指導(dǎo)教師審批意見:指導(dǎo)教師: (簽名)年 月 日 6
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