本田鋒范轎車(chē)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(共8頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題目：本田鋒范轎車(chē)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 2013年 12月 10日 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) 本文由閏土服務(wù)機(jī)械外文文獻(xiàn)翻譯成品淘寶店整理 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述 1．題目背景及研究意義 伴隨著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的繁榮發(fā)展，為整車(chē)企業(yè)做配套供應(yīng)的零部件企業(yè)正在慢慢轉(zhuǎn)變角色，特別是擁有核心技術(shù)的零部件企業(yè)，將與專(zhuān)攻總成或系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的企業(yè)展開(kāi)更多的合作，與整車(chē)企業(yè)建立同步開(kāi)發(fā)或超前開(kāi)發(fā)的新型整零配套合作的模式也在逐步形成。 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車(chē)操控總成的重

2、要組成部分，用來(lái)保持或者改變汽車(chē)行使方向的機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)準(zhǔn)確、快速、平穩(wěn)地響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向指令，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)時(shí)，在駕駛員松開(kāi)方向盤(pán)的狀態(tài)下，應(yīng)保證汽車(chē)自動(dòng)返回穩(wěn)定的直線(xiàn)行使?fàn)顟B(tài)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車(chē)零部件中安全系數(shù)要求很高的產(chǎn)品之一，其未來(lái)發(fā)展的情況，將會(huì)對(duì)整個(gè)汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。 2.國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系主要構(gòu)成的關(guān)鍵零件，隨著電子技術(shù)在汽車(chē)中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。從目前使用的普遍程度來(lái)看，主要的轉(zhuǎn)向器類(lèi)型有4種：有蝸桿銷(xiāo)式(WP型)、蝸桿滾輪式(WR型)、循環(huán)球式(BS型)、齒條齒輪式(RP型)。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車(chē)

3、上。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是一種最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)向器。其基本結(jié)構(gòu)是一對(duì)相互嚙合的小齒輪和齒條。轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒條便做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。有時(shí)，靠齒條來(lái)直接帶動(dòng)橫拉桿，就可使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。所以，這是一種最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)向器。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，轉(zhuǎn)向靈敏，體積小，可以直接帶動(dòng)橫拉桿。在汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車(chē)上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪、蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。 在小客車(chē)上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點(diǎn)各異，美國(guó)和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，比率都已達(dá)到或超過(guò)90％；西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比率超過(guò)50％，法國(guó)已高達(dá)95％。

4、在世界范圍內(nèi)，汽車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45％左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40％左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10％左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占5％。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車(chē)中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。 日本汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來(lái)越大，日本裝備不同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類(lèi)型汽車(chē)，采用不同類(lèi)型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車(chē)中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的62．5％，發(fā)展到現(xiàn)今的90％以上了。大、小型貨車(chē)大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車(chē)用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65％，齒條齒輪式占35％。 由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn)，在小型車(chē)上的應(yīng)用(包括小客車(chē)、小型

5、貨車(chē)或客貨兩用車(chē))得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展；而大型車(chē)輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較??；傳動(dòng)效率高達(dá)90%；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動(dòng)小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動(dòng)消除間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積小；制造成本低。 而現(xiàn)代汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的發(fā)展趨勢(shì)如下： 1.適應(yīng)汽車(chē)高速行駛的需要 從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全行駛的角度，汽車(chē)制造廣泛使用更先進(jìn)的工藝方法，使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器。“變速比和高剛性”是目前世界上

6、生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向。 2.充分考慮安全性、輕便性 隨著汽車(chē)車(chē)速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要，目前國(guó)內(nèi)外在許多汽車(chē)上已普遍增設(shè)能量吸收裝置，如防碰撞安全轉(zhuǎn)向柱、安全帶、安全氣囊等，并逐步推廣。從人類(lèi)工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性，已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 3.低成本、大批量專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn) 隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的惡化，石油危機(jī)造成經(jīng)濟(jì)衰退，汽車(chē)生產(chǎn)愈來(lái)愈重視經(jīng)濟(jì)性，因此，要設(shè)計(jì)低成本、合理化生產(chǎn)線(xiàn)，盡量實(shí)現(xiàn)大批量專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。對(duì)零部件生產(chǎn)，特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，更表現(xiàn)突出。 4.汽車(chē)轉(zhuǎn)向器裝置的電腦化 汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器裝置，必定是以電腦化為唯一的發(fā)展途徑。

7、二、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 1.主要內(nèi)容 1.1轉(zhuǎn)向系的發(fā)展及國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)向器發(fā)展?fàn)顩r 1.2轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)分析 1.2.1轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求 1.3.轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與計(jì)算 1.3.1轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定 1.3.1.1原地轉(zhuǎn)向阻力矩 1.3.1.2轉(zhuǎn)向盤(pán)手力 1.3.2齒輪齒條設(shè)計(jì) 1.3.3齒條的強(qiáng)度計(jì)算 1.3.3.1齒條的受力分析 1.3.3.2齒條桿部受拉壓的強(qiáng)度計(jì)算 1.3.3.3齒條齒部彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 1.3.4小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1.3.4.1

8、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1.3.4.2曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 2.采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 研究方案 （1）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器布置形式的選擇 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形相對(duì)前軸位置的不同，在汽車(chē)上有四種布置形式：轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸后方，前置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，后置梯形；轉(zhuǎn)向器位于前軸前方，前置梯形。 （2）齒輪齒條嚙合參數(shù)的選擇 齒輪齒條嚙合傳動(dòng)時(shí)，根據(jù)小齒輪螺旋角與齒條齒傾角的大小和方向不同，可以構(gòu)成不同的傳動(dòng)方案。在設(shè)計(jì)時(shí)，只要合理的選取這幾個(gè)參數(shù)就可以獲得需要的傳動(dòng)比。但是小齒輪的模數(shù)不能太小，否則會(huì)

9、使齒條齒廓在嚙合時(shí)嚙合點(diǎn)離齒頂太近，齒根的彎曲應(yīng)力增大，易產(chǎn)生崩齒。同時(shí)小齒輪的變位系數(shù)不能太大，否則會(huì)造成齒條齒頂平面與小齒輪齒根圓柱面的間隙過(guò)小，對(duì)潤(rùn)滑不利，而且容易造成轉(zhuǎn)向器卡死的現(xiàn)象。 （3）轉(zhuǎn)向器效率的分析 轉(zhuǎn)向器的效率分為正效率η+與逆效率η-。齒條輸出功率與轉(zhuǎn)向器小齒輪軸輸入功率之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)向器的正效率；小齒輪軸的輸出功率與齒條的輸入功率之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)向器的逆效率。轉(zhuǎn)向器的正逆效率主要受轉(zhuǎn)向器內(nèi)摩擦功率的影響，P入=P出+P摩擦，所以當(dāng)摩擦功率不變時(shí)，隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)向器的效率也增大。但是如果負(fù)載的方向與齒條軸線(xiàn)方向重合時(shí)，有可能使轉(zhuǎn)向器的內(nèi)摩擦功率增大，是轉(zhuǎn)向器的效率下降。下面

10、的計(jì)算認(rèn)為轉(zhuǎn)向器中摩擦副的摩擦因數(shù)為常數(shù)，而且作用的齒條上的力是沿齒條軸線(xiàn)方向的。 （4）轉(zhuǎn)向器的強(qiáng)度校核 轉(zhuǎn)向器有EPS與非EPS兩種狀態(tài)，兩種狀態(tài)都有相應(yīng)的轉(zhuǎn)向器與之匹配。要求兩種狀態(tài)下轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)不變，轉(zhuǎn)向器使用相同的殼體，齒條行程相同，小齒輪花鍵規(guī)格相同，齒條直徑以及齒條螺紋部分相同，唯一不同的是齒輪與齒條的參數(shù)。 （5）運(yùn)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向器總裝配圖以及主要部件的零部件； 2.2 已知參數(shù) 本次設(shè)計(jì)本田鋒范轎車(chē)的基本參數(shù)如下： 本田鋒范1.5L手動(dòng)版轎車(chē)的基本參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 88 kw 最高車(chē)速 180 km

11、/h 轉(zhuǎn)矩 145 Nm 最高轉(zhuǎn)速 6600 r/min 長(zhǎng)*寬*高 4422*1695*1470mm 軸距 2250 mm 三、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作 1． 重點(diǎn)： （1）齒輪齒條的轉(zhuǎn)向器的基本原理及其優(yōu)缺點(diǎn)； （2）轉(zhuǎn)向器運(yùn)作機(jī)構(gòu)的功能與要求、構(gòu)造形式及操縱原理； （3）轉(zhuǎn)向器各強(qiáng)度參數(shù)的計(jì)算分析； （4）CAD零件圖紙的繪制； 難點(diǎn)： （1）轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析； （2）強(qiáng)度校核分析； 2. 前期已開(kāi)展工作 在撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告之前已查閱了大量關(guān)于汽車(chē)轉(zhuǎn)向器方面的書(shū)籍、期刊和手冊(cè)，并且收集了一些汽車(chē)轉(zhuǎn)向器及其

12、零部件的視頻、圖片和文字等信息，通過(guò)進(jìn)行了這些前期工作，使我對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的功用、結(jié)構(gòu)和工作原理都有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，相信能比較成功地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按次填寫(xiě)） 第1周——第3周：明確畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，收集資料，弄懂轉(zhuǎn)向器機(jī)構(gòu)原理，明確設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 第4周——第6周：具體規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)程，AutoCAD軟件練習(xí)和確定設(shè)計(jì)方案。 第7周——第11周：設(shè)計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)向器的主要零部件參數(shù)，應(yīng)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向器總裝配圖以及主要部件的零部。 第12周——第13周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，論文初稿書(shū)寫(xiě)。 第14周——第15周：論文定稿，

13、準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見(jiàn)： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 彭文生，張志明. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：高等教育出版社，2005：96-138 [2] 董寶承. 汽車(chē)底盤(pán)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：32-81 [3] 劉鴻文. 材料力學(xué)[M]. 北京：高等

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