汽车转向器毕业设计说明书Word格式.docx

1、液压助力；转向器； UG；实体模型；设计ABSTRACTAs an important part in vehicle, the steering system is the basic of stable drive to driver. the comprehensive performance is directly related to peoples life and safety. Automobile industry in developed countries have attached great importance to high-security vehicle st

2、eering gear research.This text based automobile studies, introduced the type of vehicle steering system, the component, steering system design, and the evaluation of steering system development trend. In the analysis of a large amount of information, give out the overall program of the steering syst

3、em, as well as analysis and calculate the parameters of steering system. Under the power-steering system design requirements and base on mechanical design and principle, and the design of car, it design a hydraulic power steering gear overall structure. finally use UG to set up the model of componen

4、ts and overall assembly model of hydraulic power steering gear. The research provide a more scientific method to automobile steering system design and development, it improve the design quality, effectively shortening the development cycle of automobile and reduce the cost of development. it explore

5、 new avenues to improve product design and manufacturing quality. Key words: Hydraulic power; Steering gear; UG; Solid model; Design 第1章 绪 论1.1题目研究目的及意义汽车转向器作为汽车的重要零部件，其综合性能直接关系到人民的生命财产安全。因此，汽车工业发达国家都非常重视汽车安全性的研究。同时就我国的国情而言，汽车工业己成为我国的支柱产业，为了提高汽车的产品质量，保证汽车行驶的安全性，操纵稳定性，发展我国的汽车工业，这就要求汽车转向器综合性能就成为汽车安全性能

6、的一个重要项目。汽车转向器属于对行驶安全影响较大的零部件，在汽车系统中占据了一个重要的位置，其规模和质量已成为衡量汽车工业发展水平的重要标志之一。在重型汽车、大型客车等载重量较大的汽车中，通常用动力转向器来操纵汽车行驶方向。由于动力转向系统转向轻便灵敏，回位性能及手感良好，极大的减轻了汽车驾驶员的工作强度，特别适用于汽车在高速行驶时的转向。因此目前国内外生产的汽车越来越多地配置了动力转向系统。液压动力转向器具有无噪声、灵敏度高、体积小、能够吸收来自不平路面的压力等优点，在现代汽车上得到了十分广泛的应用。1.2转向器的研究发展概况转向器作为汽车的重要零部件，其性能的好坏直接影响着汽车行驶的安全性

7、和可靠性。纵观其发展历程，可分为机械转向和动力转向两个阶段，而动力转向的发展又可分为液压和电控两个阶段。 最早的减速机构是采用蜗轮副传动。他被装在转向柱的末端。蜗杆驱动另一个蜗轮，再由蜗轮转动与转向臂连接的轴。蜗轮副被装配在铸铁壳里，这个壳被固定在汽车的大梁上。基本蜗轮副的减速机构在汽车工业中应用已有很多年了，但还有两种结构是值得注意的。一是于1908年投产的美国福特T型车，它所采用的转向齿轮就是另一种类型的结构（行星齿轮转向器）。福特装置了一套周转（或行星）轮系，把齿轮安装在减速器壳体内直接固定到方向盘的下方，行星齿轮盘（架）直接驱动紧固在转轴上的主齿轮。这就把转向装置置于驾驶员的手下方，即

8、转向柱的上端，而不是在转向柱的下端。 1923年，美国底特律的亨利马尔斯（HenryManes）为了减少蜗轮副和滚轮轴之间的接触摩擦力，在两者之间接触处放置滚珠支承，这就出现了滚珠蜗轮转向器。这种形式的转向器就成为现在大家所熟知的循环球式转向器，它目前仍很广泛地在汽车上应用。 所谓“现代”齿轮齿条式转向器，是奔驰（Benz）于1885年首先采用的。这种形式的转向器同样也使用在1905年的凯迪拉克（Cadillac）和1911一1920年间制造的许多其它形式的汽车上。 20世纪初汽车已经是一个沉重而又高速疾驶的车辆，充气轮胎代替了实心车轮。由于转向柱直接与转向节连接，所以转动车轮是很费劲的。即使

9、是一个健壮的驾驶员，要控制转向仍然是很劳累的事情。因此，汽车常常冲出路外，于是要降低转向力的问题就变得比较迫切了。为了转向轻便，工程师设计了在方向盘和转向节之间装置齿轮减速机构。从那时起，转向机构一直就是这样沿用下来。 汽车转向虽然采用了转向器，但转向的操纵仍非轻松的事当汽车重量增大、转向费劲时驾驶员要求能有更好的办法来解决，这才重新推广了一种已经大约有3/4个世纪的动力辅助转向器。 从1903年开始，动力辅助转向机构不断出现，多数是用在客车上，有一些是采用真空助力，还有一些是采用压缩空气助力的。 1928年，弗朗西斯戴维斯（Francis WDa-V1S）研制并首次应用液压动力辅助转向器。这

10、是由维克斯（Vickes）公司制造的，该公司并制定了此项标准，26年后为汽车工业所采纳。二次大战的实践证明，此装置仅适用在装甲车和一些重型货车上采用。 1923年，美国底特律的马尔斯（Henry Marles ）为减少转向器中蜗轮副（蜗杆蜗轮副是最早被用在汽车上的转向器）的接触摩擦力，在两者之间接触处放置钢球支承。这便是最早的循环球式转向器。 1928年，美国的戴维斯（FWDavis）研制并首次应用液压动力辅助转向器，这是由维克斯公司制造的。但26年后才为汽车工业所采用， 1954年，凯迪拉克汽车公司首先把液压动力转向应用于汽车上。然而，早在1876年，美国一个名叫菲茨（ Fitts）的小伙子

11、将电驱动的动力转向装置第一个应用到汽车上，但这点少有人知。这个装置首先采用了电驱动，于1903年装备在哥伦比亚（Columbia） ST货车上，动力转向的历史又回到以前的道路。 1981年，日本研制出能原地转向的汽车。在车尾部下面装设了一只横向小车轮，只需掀一下电钮就可使小车轮落地并把后轮抬起，再转动横向小车轮，汽车便以前轮为中心原地转向。 1985年，日本丰田克雷西达（Cresside）是采用计算机控制辅助转向的第一个汽车产品，此系统被称为动力齿轮齿条转向系。 1985年，日本日产公司和马自达汽车公司，相继开发了后轮也可转向的汽车。从而，提高转向灵敏度和安全性。 1986年10月8日，日本本

12、田汽车公司宣布，已研制出一种被称为4WS的四轮转向汽车。方向盘转动的角度首先使前轮转向，同时经输出轴带动后轮转向机，使后轮与前轮同向或反向转动。 随着工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。汽车转向器的结构很多，从目前使用的普遍程度来看，主要的转向器类型有4种：有蜗杆销式（WP型），蜗杆滚轮式（WR型），循环球式（BS型），齿条齿轮式（RP型）这4种转向器型式已经被广泛地使用在绝大部分汽车上。 据了解，在全世界范围内，汽车循环球式转向器占45%左右，有继续发展之势；齿条齿轮式转向器在40%左右；蜗杆滚轮式转向器占10%左右；其它型式的转向器占5%。所以可以说循环球式转向器在稳步发展。而西欧

13、小客车中，齿条齿轮式转向器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器占的比重越来越大，日本装用不同类型发动机的各类型汽车，采用不同类型转向器，在公共汽车中因使用循环球式转向器，由60年代占总数的62.5%发展到现今的100%了（蜗杆滚轮式转向器在公共汽车上已经淘汰）。大、小型货车中，也大都采用循环球式转向器;但齿条齿轮式转向器有所发展；微型货车用循环球式转向器占65 %，齿条齿轮式占35 % 。 由于循环球式转向器效率高、操纵轻便；有一条平滑的操纵力特性曲线；布置方便，特别对大中型车辆易于和动力转向系统配合使用；易于传递。驾驶员操纵信号，逆效率高、回位好，与液压助力装置的动作配合得好；

14、可以实现变速比，满足了操纵轻便性的要求。中间位置转向力小、且经常使用，转向灵敏，减小转向力。 汽车车速的提高，需要在高速时有较好的转向稳定性，必须使转向器具有较高的刚度。循环球式转向器由于通过大量钢球的滚动接触来传递转向力，具有较大的强度和较好的耐磨性。并且该转向器可以被设计成具有等强度结构，特别是变速比结构具有较高的刚度，适宜高速车辆采用，这也是它采用广泛的原因之一。循环球式转向器的问隙可调，齿条齿扇副磨损后可以重新调整间隙，使之具有合适的转向器传动间隙，从而提高转向器寿命，因此采用日益广泛，我国的转向器也在向大量生产循环球式转向器发展。 对转向系统产品的需求随着汽车化的提高而发生着变化。最

15、初驾驶员们只希望比较容易地操纵转向系统，而后则追求在高速行驶时的稳定性、舒适性和良好的操纵感。在这种趋势下动力助力转向器应运而生。 现代轿车马力大、速度快，为了操纵的轻便和灵敏，中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置，又称为液压动力转向器。它具有工作无噪声，其灵触度高、体积小，能够吸收来自不平路面的冲击力，它在现代轿车上得到十分广泛的应用。随着轿车车速的不断提高，传统的液压动力转向暴露出一个致命的缺点，即若要保证汽车在停车或低速掉头时转向轻便的话，汽车在高速行驶时就会感到有“发飘”的感觉：反之，若要保证汽车在高速行驶时操纵有适度感的话，那么当其要停车或低速掉头时就会感到转向太重，两者不能兼顾，这是由传统液压动力转向的结构所决定的。 由于动力转向在轿车上的日益普及，对其性能上的要求