转向器毕业设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目:CA1083中型载货汽车转向器设计院系名称:汽车与交通工程学院专业班级:车辆工程08-9学生姓名:李航导师姓名:石美玉开题时间:2012.3.14指导委员会审查意见：签字：年月日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1.课题研究目的和意义；2.文献综述（课题研究现状及分析）；3.基本内容、拟解决的主要问题；4.技术路线或研究方法；5.进度安排；6.主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照《黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范》要求。字数应在4000字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。1、课题选题目的和意义随着汽车工业的飞速发展以及人们对于舒适、安全性能要求的不断提高，对转向器的安全性及操作稳定性的要求也进一步提高。本次设计通过分析转向器的功能要求，结合转向器的布置设计，比较各类型的转向器的优缺点设计一款转向器。根据一些指定的参数结合《汽车设计》和其他相关书籍中关于转向器的理论知识，给出了优化设计的目标函数和设计变量的选择范围，使设计出的转向器符合使用要求。作为汽车转向系统的一个重要组成部分，转向器对汽车的操纵稳定性和驾驶员的安全驾驶有这直接的影响。特别是在车辆高速化，车流密集化的今天，汽车转向器的设计极为重要。通过对转向器的优化设计，使其达到汽车总体设计的要求，以达到对汽车的机构整体优化，更好地提高相应性能，达到更高水平。通过此次设计提高自身实习运用有关机械设计手册、查图表、画图规范等有关资料文献的能力，从而进一步培养自身识图、辩图，运算和编写技术文件等基本技能。通过汽车转向器的设计，培养理论联系实际的设计思想，巩固和加强所学的专业知识，加强机械设计计算和编写技术文件等的基本功能，为以后从事汽车设计方面的工作奠定良好的基础。2、课题研究分析及现状2.1结构研究分析汽车车转向器机构涉及整车的操纵性、稳定性和安全性，它的质量也反映了车辆的质量，是直接关系到车辆性能的关键部件。上世纪五十年代起，液压动力转向系统在汽车上的应用，标志着转向系统革命的开始。汽车转向动力的来源由以前的人力转变为人力加液压助力。液压助力系统HPS（HydraulicPowerSteering）是在机械式转向系统的基础上增加了一个液压系统而成。该液压系统一般与发动机相连，当发动机启动的时候，一部分发动机能量提供汽车前进的动能，另外一部分则为液压系统提供动力。由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。这种助力转向系统主要的特点是液压力支持转向运动，减小驾驶者作用在方向盘上的力，改善了汽车转向的轻便性和汽车运行的稳定性。近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采用电子器件。转向系统因此进入了电子控制时代，。从目前实用的普遍程度来看，主要的转向器类型有4种：蜗杆销式、蜗杆滚轮式、循环球式、齿条齿轮式。这四种转向器型式，已经被广泛的使用在汽车上了。（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。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。（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。（3）循环球式转向器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。（4）齿轮齿条液压助力转向器齿轮齿条液压助力转向器，是相对于齿轮齿条机械转向器而言的，主要是增加了转向油泵、转向油壶、转向油管、转向阀、转向油缸等部件，以期达到改善驾驶员手感，增加转向助力的目的的转向装置。循环球式转向器的优点：效率高，操纵轻便，有一条平滑的操纵力特性曲线，布置方便，特别适合大、中型车辆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。可以实现变速比的特性，满足了操纵轻便性的要求。中间位置转向力小、且经常使用，要求转向灵敏，因此希望中间位置附近速比小，以提高灵敏性。大角度转向位置转向阻力大，但使用次数少，因此希望大角度位置速比大一些，以减小转向力。由于循环球式转向器可实现变速比，应用正日益广泛。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，这也是它应用广泛的原因之一。齿轮齿条式转向器的主要优点：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，能自动消除间隙，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；转向器占用体积小；制造成本低。2.2课题国内外研究现状在国外，汽车循环球式转向器占45%左右，齿条齿轮式转向器占40%左右，蜗杆滚轮式转向器占10%左右，其他型式的转向器占5%。循环球式转向器也一直在稳步发展。在西欧的小客车中，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的比重越来越大，在公交汽车上使用的循环球式转向器，已经由60年代的62.5%,发展到现今的100%了。大、小型货车大都采用循环球式转向器，但是齿轮齿条式转向器也有所发展。微型货车用循环球式转向器占65%，齿条齿轮式占35%。可见国外循环球式转向器是想了专业化生产，同时以专业为主、大力进行研究和实验，大大提高了产品的产量和质量。在国内转向器生产，除早期的解放牌汽车采用蜗杆滚轮式转向器，东风汽车用蜗杆转向器之外，掐大部分车型都采用循环球式结构，并都具有一定的生产经验。目前解放、东风也在积极发展循环球式转向器，并已在第二代换车型上普遍采用了循环球式转向器。由此看来，我国的转向器也在大量生产循环球式转向器发展。从国内外的实际情况来看专业化生产已经成为一种趋势，只有走这条道路，才能使产品质量高、产量大，成本低，在商场上有竞争力。齿轮齿条式转向器和循环球式转向器，已成为当今世界汽车上主要的两种转向器；而蜗轮蜗杆式转向器和蜗杆肖式转向器，正在逐步被淘汰或保留较小的地位。在小客车上发展转向器的观点各异，美国和日本重点发展循环球式转向器，比率都已达到或超过90％；西欧则重点发展齿轮齿条式转向器，比率超过50％，法国已高达95％。由于齿轮齿条式转向器的种种优点，在小型车上的应用(包括小客车、小型货车或客货两用车)得到突飞猛进的发展；而大型车辆则以循环球式转向器为主要结构。基于以上调查和转向器的优点，循环球式转向器和齿轮齿条式转向器将是以后转向器的发展的趋势和潮流。3、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题3.1设计的基本内容（1）根据汽车转向系统设计要求分析汽车转向器的结构形式及工作原理；（2）根据汽车转向器设计要求完成转向器的结构方案设计；（3）根据汽车总体方案的设计对各参数、尺寸，材料进行选取；3.2解决的主要问题（1）螺杆结构设计；（2）隔钢球的结构选择；（3）螺母传动副的设计；（4）齿条齿扇传动副设计；4、技术路线进行汽车转向器选型分析并完成总结完成转向器各项主要参数的选择螺杆结构设计隔钢球的结构选择螺母传动副的设计齿条齿扇传动副设计完成设计图纸进行转向器性能分析完成设计说明书汽车转向系统的设计要求根据汽车总体方案的设计选择研究CA1083汽车转向系统5、进度安排（1）第1～2周（2.27～3.9）知识准备、调研、收集资料、完成开题报告（2）第3～5周（3.12～3.30）整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图（3）第6～8周（4.2～4.20）理论联系实际分析问题、解决问题，进行转向器的总体设计，进行主要零部件的设计计算，主要零部件的设计校核，CAD绘制部分装配图，中期检查（4）第9～12周(4.23～5.18)改进完成设计图纸，改进完成设计说明书（5）第13周（5.21～5.25）指导教师审核（6）第14周（5.28～6.1）毕业设计修改（7）第15周（6.4～6.8）评阅教师评阅或预审（8）第16周（6.11～6.15）毕业设计修改（9）第17周（6.18～6.22）毕业设计答辩6、主要参考文献[1].刘惟信．《汽车设计》．[M].北京.清华大学出版社,2006.1.608～662[2].陈家瑞．《汽车构造》．[M].北京.机械工业出版社,2003.7.234～245[3].彭文生．《机械设计手册》．[M].北京.华中理工大学出版社,2007.5[4].臧杰.阎岩.《汽车构造》（下册）.[M].北京：机械工业出版社，2010.1.146～165[5].余志生.《汽车理论》.[M].第3版.北京：机械工业出版社，2000.4[6].林慕义.《车辆底盘构造与设计》[M].北京：冶金工业出版社，2007.7[7].钱江.汽车转向器总成.[J].上海汇众汽车制造有限公司.2006.1[8].陈启新.循环球式转向器蜗杆-蜗母总成转配方法的选择.[J].2008.19～21[9].王秀.循环球转向器的几何分析.[J].吉林工业大学出版社.2003.4[10].毕大宁.略论我国汽车转向器发展之路.[J].山东省汽车研究设计院.1999[11].邱峰.汽车转向系统的发展趋势与关键技术.[J].2007.5[12].陈志鑫.汽车转向技术的昨天、今天和明天.[J].上海采埃孚转向机有限公司.2007.12[13].王军.中型汽车转向系统结构分析与设计方法研究.[J].武汉理工大学.2006.4[14].张平.汽车转向器.[J].上海汽车股份有限公司.2009.4[15].王金龙.几种典型的汽车转向结构运动学研究.[J].重庆理工大学.2010.1[16].BoyesWE.JigsandfixturesAmericaSME.2003.103-120[17].ZhuY,ZhangSandRongY.ExperimentalStudyonFixturingStiffnessofT-SlotBasedModularFixture.TransactionofNAMRI/SMEVolmnXXI.2004.351-72