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1、目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论12 总体方案设计22.1 汽车转向系统的工作原理22.1.1 动力转向系统的工作原理22.1.2 转阀式液压助力转向系统工作原理22.2 转向系统设计的分类32.2.1齿轮齿条式转向系统32.2.2 蜗杆曲柄销式转向系统32.2.3 循环球式转向系统32.3 转向系统方案分析33 SUV转向系统的设计与计算53.1 螺杆、钢球和螺母传动副63.1.1 钢球中心距D、螺杆外径D1和螺母内径D263.1.2 钢球直径d及数量n73.1.3 滚道截面73.1.4 接触角83.1.5 螺距P和螺旋线导程角83.1.6 工作钢球圈数W83.1.7 导管内径d1
2、83.2 齿条、齿扇传动副的设计93.3 循环球式转向系统零件强度计算103.3.1 钢球与滚道之间的接触应力103.3.2 齿的弯曲应力113.3.3 转向摇臂轴直径的确定114 动力转向机构的设计124.1 对动力转向机构的要求124.2 液压式动力转向机构布置方案分析124.2.1 动力转向机构布置方案分析124.2.2 分配阀的结构方案124.3 液压式动力转向机构的计算124.3.1 动力缸尺寸的计算124.3.2 分配滑阀参数的选择154.3.3 分配阀的回位弹簧155 结论16参 考 文 献17致 谢18摘 要人类现代生活中，使用的最普遍并且最多的交通工具就是汽车，并且在交通运输
3、中的地位十分重要。在构成整辆机动车的部件中，转向系统至关重要，并且对于机动车的安全性能产生很大的影响。转向系统是否有具有优越可靠的性能，对于汽车行驶中驾驶员的操作稳定性有着很大的影响。伴随着我国社会经济的高速发展，汽车工业也有了革命性的进展，对于机动车上转向系统的研究不断深入。电子转向系统虽然已经在很多新出现的车型中加以应用，但是在世界范围内，机械式的转向系统仍旧被各大厂商应用在自家所生产的机动车中。在机械式的转向系统中，包含众多优点的循环球齿条-齿扇式转向系统在众多级别的汽车上被广泛使用。本篇文章选取循环球式转向系统作为对某SUV转向系统的设计，其主要内容有：汽车转向系统的组成分类；转向系统
4、总成方案分析及其数据确定和转向系统的设计过程。这种转向系统优点众多，例如较小的磨损程度、驾驶员操纵方向盘转向时极为轻便，并且可以使用的寿命很长。但其也存在缺点，例如较高的成本和复杂的结构，并且和齿轮齿条式的转向系统比较起来，转向灵敏度较差。所以齿轮齿条式的转向系统逐渐被人们认可。在应用动力转向后，循环球式转向系统近年来又得到广泛使用，尤其是那些需要在复杂地形长时间行驶的SUV和越野车，近几年奔驰等大型车商，又开始将循环球式转向系统用于旗下的SUV和越野车型，所以本次对某SUV车转向系统设计，选择循环球式转向系统作为研究设计对象。关键词：转向系统；循环球式转向系统；动力转向机构ABSTRACTI
5、n the modern life of man, the most universal and most widely used means of transportation are automobiles, and the position in transportation transportation is very important. Among the parts that make up the entire automobile, the steering system is very important and at the same time plays an impo
6、rtant role in the safety and height of the vehicle, whether the steering system has excellent reliable performance, It has a significant impact on the operation stability of the driver during car driving. With the rapid development of our socio-economic economy, the automotive industry has made a re
7、volutionary progress, and the research on the turnaround system of automobiles is constantly getting deeper. Although the electronic steering system has already been applied to many new models, the mechanical steering system is still being applied to the cars manufactured by the company in the world
8、. In mechanical steering systems, circulating ball racks with many advantages-rack fan Type steering system is widely used in many class automobiles. In this paper, we select a circular spherical steering system as the design of a certain SUV steering system, and the main contents are the compositio
9、n classification of the automobile steering system Analysis of the Assembly draft of the steering system and its data determination and design process of the steering system.The advantages of this steering system are many, for example, the degree of wear is small, very light when the driver manipula
10、tes the steering wheel and has a long lifespan at the same time. However, there is inevitably a high cost and complex structure, there is a disadvantage that the steering sensitivity is poor compared to the steering system of the rack and pinion type. The rack-and-pinion steering system has now been
11、 recognized. After applying power steering, the circulating ball steering system is widely used in recent years, SUV and off-road vehicles that run for a long time especially complex terrain, large vehicle manufacturers such as Benz in recent years, Since the circulating ball steering system began t
12、o be used for SUV and off-road vehicles under the umbrella, this time we designed a steering system for SUV vehicles and designed a circular ball steering system for research and design.Key words： Steering system; circulating ball steering gear; power steering mechanismII1 绪论当驾驶员驾驶汽车行驶在道路上，需要将行驶方向做出
13、改变时，主要依靠的就是汽车的转向系统来实现这一功能，该系统通过将位于转向前桥上的车轮旋转出一定的角度，进而将机动车行驶中的方向做出改变。此外，当机动车在道路中进行直线行驶的过程中，行驶方向会受到来自路面对转向桥产生的侧向力的影响，于是导致方向开始偏离，最终导致行驶方向改变。因此，为了保证汽车直线行驶更正方向已经偏离的机动车，可以由转向系统控制转向轮完成反方向的转动。转向系统在汽车行驶中最主要的功能就是让其保持行驶方向，或者是改变将行驶方向。转向系统是整车系统中必不可少的最基本的组成部分。汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶
14、方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。所以，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性，也是决定汽车主动安全性的关键总成。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。因此我们的设计汽车转向系统时，应充分考虑汽车转向在不同速度，风阻和路面情况的影响，能够保证汽车的平稳。不发生跑偏并且在汽车转向过程中保持稳定。同时。减轻驾驶员的负担，为驾驶人员提供更多的驾驶乐趣。充分发挥汽车的功能和作用。维持汽车的稳定与安全，让汽车的使用过程中更有保障。使汽车向更安全，更方便，更智能的
15、方向发展。使汽车使用更加便捷，给人更好的驾驶感受。现如今你在现行汽车范围内，汽车循环球式转向器占35%左右；汽车齿条齿轮式转向器占50%左右；蜗杆滚轮式转向器占10%左右；其它型式的转向器占5%左右。因此看出循环球式转向器有很大的发展空间。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器占的比重变得越来越大，日本不同类型汽车不同型号发动机上，分别采用了不同类型转向器，在公共汽车中使用循环球式转向器已发展到100%了。大型货车小型货车中，也大都采用了循环球式转向器；循环球式转向器有广阔的发展空间，所以我的课题选择了循环球式转向器进行研究。2 总体方案设计2.1 汽车转向系统的工作原理2.1.1 动力转向系统的工作原理将动力辅助装置添加在机械式的转向系统中，制作出的成品就是市面上非常常见的动力转向系统。具体结构如下图2.1所示。图中6表示的是转向油泵，安装在发动机上，由皮带将其驱动，并向外输出液压油。表示转向油罐的是图中的数字5，在油管上共有进和出两个接头，图中数字2代表转向控制阀，其和转向油泵分别于两个油管连接。转向控制阀主要完成油路的改变。在系统中共存在两个工作舱，分别是机械转向系统、缸体，两者和油道连接时通过转向控制阀完成。在机动车在路面上直线前进时，工作液由转向油泵中泵出，其与油罐的连接也是通过转向控制阀完成的，此时转向油泵的状态为卸荷，助力作用不出现在汽车的动力转向系统中。当行驶
