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1、宜宾职业技术学院毕业设计题目：基于SolidWorks转阀式转向器三维造型设计系 部 现 代 制 造 工 程 系 专 业 名 称 汽 车 运 用 技 术 班 级 汽 车 班 姓 名 学 号 指 导 教 师 2009年 09 月 21日I基于SolidWorks转阀式转向器三维造型设计摘 要近年来随着我国汽车工业的迅猛发展以及人们对于舒适、安全性能要求的不断提高，作为汽车的重要安全部件之一的汽车转向器的生产水平也有了很大提高 。目前液压助力转向器在各种助力转向器中占据主导地位，而作为液压助力转向器之一的转阀式液压助力转向器更是应用广泛。现在许多车型所采用的动力转向器多为转阀式液压助力转向器，转阀
2、式动力转向器由于其结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少，灵敏性能高等优点，成为当前动力转向器的发展趋势。本设计主要是基于Solid Works对转阀式转向器进行三维造型。对于液压助力转向器，控制阀是影响其性能的关键部件，而转阀就是一种能保持液压助力转向器高性能的控制阀。本文研究的是转阀式液压助力转向器，文中分析了此种助力转向器的结构和工作原理，在此基础上根据SolidWorks对其进行零件的绘制以及爆炸图、工程图的生成。关键词：汽车转向器； 转阀式液压助力转向器；SolidWorksThe 3D Modeling Design of the Turn Valve Type Redirecto
3、r on SolidWorksAbstract Author：Yan Rong-qing Tutor:Yang LiIn recent years, along with the rapid development of Chinas automobile industry for comfort, safety and to improve the performance of the car, as an important component of the safety of the production of automobile redirector level has greatl
4、y improved. Currently in various hydraulic booster steering the dominant power steering gear, as one of the hydraulic booster redirector turn valve type hydraulic power steering gear is widely used. Now many models used to turn more power steering gear hydraulic booster valve type redirector, turn v
5、alve type power steering gear due to its simple and compact structure, short axial dimensions, and the number of parts, sensitive, become the high performance of the development trend of the power steering gear. This design is mainly based on the valve type redirector given.this SolidWorks three-dim
6、ensional modelling.For hydraulic booster redirector, control valves is the key component, and performance of the valve is a turn can keep hydraulic booster redirector high-performance control valves. This research is turn valve type hydraulic power steering gear, the paper analyses the power steerin
7、g structure and working principle, on the basis of its parts according to SolidWorks draw and explosion figure, engineering drawings.Keywords: automobile redirector； Turn valve type hydraulic power steering；SolidWorks.目 录1 前言12 概述22.1 转向器结构方案分析23 转向器结构设计93.1 转向系计算载荷的确定93.2 齿轮齿条式转向器的设计93.3 循环球式转向器设计1
8、03.4 循环球式转向器零件强度计算154 SolidWorks的转阀式转向器设计184.1 转阀式转向器零件的绘制184.2 转阀式转向器的装配214.3 转阀式转向器爆炸图的生成224.4 转阀式转向器工程图的生成22结论23致谢24参考文献25宜宾职业技术学院毕业设计1 前 言当今汽车转向系统从过去的普通机械式发展到动力转向，一直到现代汽车电子控制动力转向，逐步的发展和完善。汽车转向系统的技术状况，对于保障汽车行驶安全，减轻驾驶员劳动强度，提高运输效率和延长车辆使用寿命均有着十分重要的作用。众所周知，汽车转向系在汽车上是必不可少的系统，它不仅可以改变汽车的 驶方向，而且还可以克服由于路面
9、测向干扰力使轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向，它在汽车的发展占有重要的位置，改善汽车的操纵稳定性，提高它的可靠性。本设计主要是对转向器进行三维造型，以SolidWorks为基础，结合所学书本知识及所搜索的网络资料，对转向器的分类、作用、工作原理等，结合各种图进行了分析及阐述，运用SolidWorks软件对其进行了零件的绘制和工程图、爆炸图、装配图的生成。2 概 述2.1 转向器结构方案分析2.1.1 转向器的定义转向器又名转向机、方向机，它是转向系中最重要的部件，是转向系的执行机构，在转向系的发展及工作中扮演着不可或缺的角色。全液压转向器 全液压转向器广泛应用于车辆转向和船舶液压舵。驾
10、驶人员通过它可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且在性能上安全、可靠、操纵上灵活、轻便。转向器的操纵是全液压式，也就是说在转向柱和转向轮之间没有机械连接，在转向器与转向油缸之间是液压管或软管链接。当转动方向盘，转向器根据方向盘转动比例输送相对的油量，该油量直接流到操纵缸相应一侧，同时另一侧的油量回到油箱。转阀式全液压转向器，具有以下特点：消除机械式联动装置，可以降低主机成本，提供可靠轻便的结构，操纵灵活轻便，安全可靠，可以很小的力矩进行连续无级控制转动，提供给控制回路以及主机尺寸广泛的选择面，能和多种转向油泵及液压供应系统连接。 2.1.2 转向器的作用汽车在行驶过程中需要改变行驶方向时
11、，驾驶员通过汽车转向系使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度，使汽车达到转向的目的。另外，当汽车直线行驶时，转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转，从而改变了原来的行驶方向，此时，驾驶员也可以通过汽车转向系使转向轮向相反的方向偏转，恢复汽车原来的行驶方向。汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶方向，而作为转向系重要执行机构的转向器的作用是：将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低传动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。2.1.3 转向器的分类 转向器按结构形式可分为多种类型。历史上曾出现过许多种形式的转向器，目前较常用的有齿轮齿条式、蜗
12、杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。其中第二、第四种分别是第一、第三种的变形形式，而蜗杆滚轮式则更少见。如果按照助力形式，又可以分为机械式（无助力），和动力式（有助力）两种，其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、电动助力式、电液助力式等种类。 （1）齿轮齿条式转向器它是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条，由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。所以，这是一种最简单的转向器。在汽车上得到广泛应用。与其它形式转向器比较，齿
13、轮齿条式转向器最主要的优点是：结构简单、紧凑；壳体采用铝合金或镁合金压铸而成，转向器的质量比较小；传动效率高达90；齿轮与齿条之间因磨损出现间隙后，利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧，可自动消除齿间间隙，这不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止工作时产生冲击和噪声；转向器占用的体积小；没有转向摇臂和直拉杆，所以转向轮转角可以增大；制造成本低。图2-1 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器的主要缺点是：因逆效率高(6070)，汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部分能传至转向盘，称之为反冲。反冲现象会使驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车行驶方向，转向盘突然
14、转动又会造成打手，对驾驶员造成伤害。（2）蜗杆曲柄销式转向器它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。图2-2 蜗杆曲柄销式转向器（3）循环球式转向器循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母
15、再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。 这是一种古典的机构，现代轿车已大多不再使用，但又被最新方式的助力转向装置所应用。它的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内滚动，循环球式故而得名。循环球式转向器的优点是：在螺杆和螺母之间因为有可以循环流动的钢球，将滑动摩擦变为滚动摩擦，因而传动效率可达到7585；在结构和工艺上采取措施，包括提高制造精度，改善工作表面的表面粗糙度和螺杆、螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的硬度和耐磨损性能，可保证有足够的使用寿命；转向器的传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙调整工作容易进行；适合用来做整体式动力转向
