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说明书1份，共49页，约15000字左右

 

CAD版本本图纸，共5张




 

 

重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）

摘  要

汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系，转向器，转向梯形

 

 

目 录

前言 1

第一章 从动桥结构方案的确定 2

§1.1从动桥总体方案确定 2

第二章 转向系结构方案的确定 3

§2.1转向系整体方案的分析 3

§2.1.1转向器方案的分析 3

§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 3

§2.1.2动力转向系统分类 4

§2.2转向系整体方案的分析 5

第三章 从动桥的设计计算 6

§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 6

§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 6

§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 7

§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 9

§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 10

§3.3.1 在制动工况下 10

§3.3.2 在侧滑况下 11

§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 12

§3.4.1 在制动工况下 12

§3.4.2 在侧滑工况下 13

第四章 转向系统的设计计算 15

§4.1 转向系主要性能参数 15

§4.1.1 转向器的效率 15

§4.1.2 传动比的变化特性 16

§4.1.3 给定的主要计算参数 16

§4.1.4 转向盘回转总圈数 17

§4.2 转向系计算载荷的确定 17

§4.3 循环球式转向器的计算 18

§4.3.1 循环球式转向器主要参数 18

§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 18

§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 19

§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 21

§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力 21

§4.4.2 齿的弯曲应力 22

§4.5 液压动力转向机构的计算 23

§4.5.1 动力转向系统的工作原理 23

§4.5.2 转向动力缸的工作分析 24

§4.6 转向梯形机构确定、计算及优化 27

§4.6.1 转向梯形结构方案分析 27

§4.6.2 整体式转向梯形机构优化设计 28

第六章 结论 34

参考文献 35

致 谢 36