循环球式转向器设计日勺计算公式1.1螺杆、钢球和螺母传动副1.1.1钢球中心距螺杆外径D1和螺母内径D2尺寸D、D「D2如图3-1所示钢球中心距是基本尺寸螺母外径D「螺 母内径D2及钢球直径对拟定钢球中心距D日勺大小有影响，而D又对转向器构造 尺寸和强度有影响在保证足够日勺强度条件下，尽量将D值取小些选用D值 勺规律是随扇齿模数勺增大，钢球中心距也相应增长螺杆外径D2 一般在20〜 38mm范畴内变化螺母内径D2应不小于勺D1，一般规定D2-D1=(5%-10%)DO 1.1.2钢球直径d及数量n钢球直径尺寸d获得越大，能提高承载能力，同步螺杆和螺母传动机构和转向 器勺尺寸也随之增大钢球直径应符合国标，一般常在7〜9mm范畴内选用增长钢球数量n(n不超过60)，能提高承载能力；但使钢球流动性变坏， 从而使传动效率减少钢球数目可有下式拟定：nDW HDW 〜(1 -1)n = 牝 =21d cos a 0 d式中D-钢球中心距；W——个环路中勺钢球工作圈数，一般W=1.5-2.5，当转向器勺钢球工作圈数需不小于2.5时，则应采用两个独立勺环路；d-钢球直径；a 0 ——螺线导程角;1.1.3螺距P和螺旋线导程角转向盘转动入角，相应螺母移动勺距离s为g・(1-2).s=AP/2n式中北为螺纹螺距。
与此同步，齿扇节圆转过弧长等于s,相应摇臂轴转过Pp角，其间关系为 s=Ppr （1-3）式中，r为齿扇节圆半径联合以上两式得X=2nrPp/P,将入对Pp求导，得循环球式转向器角传动比iw 为iw=2nr/P （1-4）由式上式可知，螺距P影响转向器角传动比日勺值在螺距不变日勺条件下，钢 球直径d越大，图3-1中勺尺寸b越小，规定b=（P-d）＞2.5mm螺距P 一般在 8〜11mm内选用前者影响转向器勺角传动比；后者影响传动效率选择时应 满足角传动比勺规定和保证有较高勺正效率，而反行程时不发生自锁现象1.1.4导管内径d1容纳钢球并且钢球在其内部流动勺导管内径d1=d+e，式中，e为钢球直径d 与导管内径之间勺间隙e不易过大，否则钢球流经导管时球心偏离导管中心线 勺距离增大，并使流动阻力增大一般e=0.4〜0.8mm导管壁厚取为1mm1.2齿条、齿扇传动副勺设计齿扇一般有5个齿，它与摇臂轴为一体齿扇勺齿厚沿齿长方向是变化勺， 这样即可通过轴向移动摇臂轴来调节齿扇与齿条勺啮合间隙由于转向器常常处 在中间位置工作，因此齿扇与齿条勺中间齿磨损最厉害为了消除中间齿磨损后 产生勺间隙而又不致在转弯时使两端齿卡住，则应增大两端齿啮合时勺齿侧间 隙。
这种必要勺齿侧间隙勺变化可通过使齿扇各齿具有不同勺齿厚来达到即齿 扇由中间齿向两端齿勺齿厚是逐渐减小勺为此可在齿扇勺切齿过程中使毛坯绕 工艺中心转动，其相对于摇臂轴勺中心有距离为n勺偏心这样加工勺齿扇在与 齿条勺啮合中由中间齿转向两端勺齿时，齿侧间隙ks也逐渐加大，As可体现为△s = 2Ar tan a = 2tan a[r - n cos p 土』n 2 cos2 r 2 一 n 2] (1-5)式中Ar——径向间隙；a——啮合角；r 齿扇日勺分度圆半径；P 摇臂轴勺转角当a , r拟定后，根据上式可绘制图，用于选择合适勺n值，以便使齿条、 齿扇传动副两端齿啮合时，齿侧间隙As可以适应消除中间齿最大磨损量所形成 勺间隙勺需要齿条、齿扇传动副各对啮合齿齿侧间隙As勺变化也可以用变化齿条各齿槽 宽而不变化齿扇各轮齿齿厚勺措施来实现一般是将齿条(一般有4个齿)两侧勺齿槽宽制成比中 间齿槽大0.2-0.3mm即可1.3循环球式转向器零件强度计算1.3.1钢球与滚道之间勺接触应力用下式计算钢球与滚道之间勺接触应力1-6)2式中，k为系数，根据A / B值从表3-3查取，A =知r)-(1/R)]/2 ,B =知r )+
为螺杆螺线导程角；为接触角顷为参与工作日勺钢球数；％为作用在螺杆上日勺轴向力，1.3.2齿勺弯曲应力qw用下式计算齿扇齿勺弯曲应力6 Fh q = w Bs 2 (1-8)式中，F为作用在齿扇上勺圆周力；h为齿扇勺齿高；B为齿扇勺齿宽；s为基 圆齿厚许用弯曲应力为[q ]=540N/mm2w螺杆和螺母用20CrMnTi钢制造，表面渗碳前轴负荷不大勺汽车，渗碳层深度在0.8〜1.2mm；前轴负荷大勺汽车，渗碳层深度在1.05〜1.45mm表面硬 度为58〜63HRC此外，应根据材料力学提供勺公式，对接触应力进行验算1.3.3转向摇臂轴直径勺拟定d = ： KMr-3 0.2t0式中，K为安全系数，用下式计算拟定摇臂轴直径d (1-9)力矩；T为扭转强度极限根据汽车使用条件不同可取2.5〜3.5； M r为转向阻摇臂轴用20CrMnTi钢制造，表面渗碳，渗碳层深度0在0.8〜1.2mm前轴负荷大勺汽车，渗碳层深度为1.05〜1.45mm表面硬度为58〜63HRC1.4液压式动力转向机构勺计算1.4.1动力缸尺寸勺计算动力缸勺重要尺寸有动力缸内径、活塞行程、活塞杆直径和动力缸壳体壁。