齿轮齿条转向器设计-1

河北工程大学毕业设计I摘要：本次设计选择的是丰田的一款汽车的转向器。首先对转向系统基本的作用、构造、与总体的性能作一个了解。再根据对齿轮齿条式转向器的研究以及资料的查阅，着重阐述了齿轮齿条式转向器类型选择，不同类型齿轮齿条式转向器的优缺点，和各种类型齿轮齿条式转向器应用状况。根据原有数据计算转向系的传动比，并确定齿轮齿条的几何参数。齿轮齿条式转向器总体设计，受力分析，及对齿轮齿条的疲劳强度校核、齿根弯曲疲劳强度校核。修正齿轮齿条式转向器中不合理的数据。通过对齿轮齿条式转向器的设计，选取出相关的零件如螺钉、轴承等，并在作出转向器的零件图。关键词：转向系统；齿轮齿条；转向器河北工程大学毕业设计IIAbstract：ThisdesignchoiceisthesteeringofacarintheToyota.First,thebasicroleofthesteeringsystem,structure,andoverallperformanceforanunderstanding.Accordingtothestudyoftherackandpinionsteeringanddataaccess,focusesonarackandpinionsteeringgeartypeselection,theadvantagesanddisadvantagesofdifferenttypesofrackandpinionsteering,andalltypesofrackandpinionsteeringapplicationstatus.Thesteeringtransmissionratiocalculatedundertheoriginaldata,anddeterminethegeometricparametersoftherackandpinion.Rackandpinionsteeringtheoveralldesign,stressanalysis,andrackandpinionfatiguestrengthofthetoothrootbendingfatiguestrength.Unreasonabledatacorrectionrackandpinionsteering.Throughthedesignoftherackandpinionsteering,selecttherelatedpartssuchasscrews,bearings,etc.,andmakethesteeringpartsdiagram.Keywords：Steeringsystems,rackandpinion,steering河北工程大学毕业设计III目录摘要............................................................................................................................IAbstract................................................................II第1章概述..............................................................11.1设计目的.............................................................11.2设计的意义...........................................................11.3汽车转向装置的发展趋势...............................................11.4汽车转向器国内外现状.................................................31.5设计的主要内容.......................................................3第2章齿轮齿条转向器设计方案选择................................................................52.1车辆相关数据与设计要求...............................................52.2转向器总体方案设计...................................................62.2.1转向器设计方案说明...............................................62.2.2转向器输入输出形式...............................................62.2.3转向器各种输出形式对比...........................................72.2.4齿轮齿条转向器齿轮齿条选择.......................................82.2.5齿轮齿条转向器齿条断面形状.......................................82.2.6齿轮齿条式转向器的布置形式.......................................92.2.7转向器最终方案确定.............................................10第3章转向器齿轮齿条设计计算过程..................................113.1转向轮侧偏角计算...................................................113.2转向器原地转向阻力矩计算...........................................123.3转向器角传动比与力传动比计算.......................................123.3.1角传动比与力传动比介绍.........................................123.3.2角传动比与力传动比确定.........................................123.4齿轮齿条设计.......................................................133.4.1齿轮齿条啮合传动的特点.........................................133.4.2齿轮参数的选择.................................................14河北工程大学毕业设计IV3.4.3计算接触疲劳许用应力...........................................153.4.4齿轮的齿根弯曲强度设计.........................................153.4.5确定齿轮主要参数和几何尺寸.....................................173.4.6确定齿条主要参数和几何尺寸.....................................173.4.7齿面接触疲劳强度校核...........................................19第4章齿轮轴的设计..........................................204.1齿轮齿条传动受力分析...............................................204.2齿轮轴最小轴径确定.................................................204.3齿轮轴的强度校核...................................................20第5章间隙调整弹簧的设计计算................................255.1选择材料...........................................................255.2计算弹簧丝直径.....................................................255.3弹簧圈数和自由高度的计算...........................................265.4弹簧校核与结构尺寸确定.............................................265.5弹簧工作时的数据...................................................27第6章其他零件的选择与润滑方式确定..........................286.1轴承的选择.........................................................286.2转向器润滑方式.....................................................29总结.........................................................32参考文献.....................................................34致谢.........................................................35河北工程大学毕业设计1第1章概述1.1设计目的毕业设计的目的，大体分成两个方面：一方面是临毕业之前对毕业生所学习到的各类知识的能力进行考核。另一方面是对提高毕业生们的综合运用实际与理论的能力。目的在于了解和掌握汽车转向器的结构形式、工作原理、及设计理论和设计过程。1.2设计的意义转向系统是车辆中的至关重要的部分，而其主要零件——转向器又是重中之重，因此，我们这次的设计任务——转向器对车辆的操稳性能以及驾驶人员的人身和财产安全有着非常大的影响。尤其是在高速发展的今天，车辆愈来愈密集，川流在城市，乡村的各个角落，交通事故也随着车辆的数量越来越多，因此，设计出优秀的转向系统对人类社会有着非常积极的意义。这样就更加凸显了我们此次设计的重要性，为以后的设计工作积累经验，争取设计出更优秀的作品，使其达到更高的水平。设计的意义在于帮助即将进入工作岗位的毕业生们查漏补缺，查漏有：比如机械制图中的一些细节问题以及相应的规范，机械手册中的各种图表，装配过程中的的配合问题。是基孔制还是基轴制。还有大二大三所学的专业课知识（过盈配合，还是过渡配合，汽车构造，内燃机原理，汽车设计等等）;补缺有：大学生一直呆在学校很少和工厂接触，平时都是接触的理论知识，缺乏实践，而此次设计刚好可以弥补这方面的短板，这样就为以后从事车辆制造及设计方面的工作打下坚实的基础。1.3汽车转向装置的发展趋势车辆转向系是用来变换车辆行使方向的系统，为了防止发生交通事故，我们就需要转向系统快、准、稳地完成开车人发出的转向指令。还有就是车辆要有自动回正的功能，比如说起车轮偶然碰到遇到了外力（比如说碰到了石头）而发生偏转的时候，这个偏转是我们不需要的，当越过石头普，要是车辆的车轮还是处于偏转状态，那其不就麻烦了？要是司机反应慢了，还不得发生交通事故啊？所以，我们需要车轮自动回正。汽车产业我们国家重要的经济支柱产业，随着科技的不断进步与汽车技术的不断升级，到了现在，越来越能代表一个国家的综合