開題報(bào)告論文（設(shè)計(jì)）題目 動(dòng)力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 1、研究目的及意義 汽車轉(zhuǎn)向系是保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛中，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。保證汽車在行駛中能按駕駛員的操縱要求，適時(shí)地改變行駛方向，并能在受到路面干擾偏離行駛方向時(shí)，與行駛系配合，共同保持汽車穩(wěn)定地直線行駛。轉(zhuǎn)向系對(duì)汽車行駛的操縱性、穩(wěn)定性和安全性都具有重要的意義。作為汽車關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示，國(guó)外有很多國(guó)家的轉(zhuǎn)向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模的生產(chǎn)的專業(yè)廠，年產(chǎn)超夠百萬(wàn)臺(tái)，壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，并且銷售點(diǎn)遍布了全世界。從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全性行駛的角度，汽車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”是目前世界上生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向從 70 年代起轎車興起了齒輪齒條轉(zhuǎn)向器，這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、萬(wàn)向節(jié)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)桿和轉(zhuǎn)向輪等組成。方向盤操縱轉(zhuǎn)向器內(nèi)的齒輪傳動(dòng)，齒輪與齒條緊密嚙合，推動(dòng)齒條左移動(dòng)或右移動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪擺動(dòng)，從而改變轎車行駛的方向。這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與循環(huán)球式等其它類型的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)比較，省略了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向主拉桿，具有構(gòu)件簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。而且它的逆?zhèn)鲃?dòng)效率也高，在車輛行駛時(shí)可以保證偏轉(zhuǎn)車輪的自動(dòng)回正，駕駛者的路感性強(qiáng)。齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：它是一種最常見的轉(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。在汽車上得到廣泛應(yīng)用。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，作為傳動(dòng)副主動(dòng)件的轉(zhuǎn)向齒輪軸通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)向器殼體中，其上端通過(guò)花鍵與萬(wàn)向節(jié)叉和轉(zhuǎn)向軸連接。與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條水平布置，兩端通過(guò)球頭座與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。彈簧通過(guò)壓塊將齒條壓靠在齒輪上，保證無(wú)間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之嚙合的齒條沿軸向移動(dòng)，從而使左右橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，其結(jié)構(gòu)及工作原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器基本相同，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上，齒條的一端通過(guò)內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1. 國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)2007 年中國(guó)汽車銷售 879.15 萬(wàn)輛，2008 年中國(guó)汽車銷售 938 萬(wàn)輛，2009年預(yù)計(jì)增長(zhǎng) 8.6%，達(dá)到 1019 萬(wàn)輛。汽車產(chǎn)銷量的逐步增長(zhǎng)為汽車轉(zhuǎn)向機(jī)市場(chǎng)提供了一個(gè)較大的發(fā)展空間，2008 年市場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)行業(yè)需求有所減緩，在需求增長(zhǎng)有所減緩的現(xiàn)狀下，產(chǎn)能擴(kuò)張的勢(shì)頭并沒(méi)有得到較好的控制。產(chǎn)能過(guò)剩、重復(fù)建設(shè)不僅導(dǎo)致生產(chǎn)與消費(fèi)的失衡，而且還引發(fā)了轉(zhuǎn)向機(jī)行業(yè)內(nèi)的一系列惡性價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，影響了轉(zhuǎn)向機(jī)行業(yè)業(yè)的盈利能力。中國(guó)轉(zhuǎn)向機(jī)行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀，為外資企業(yè)入駐中國(guó)創(chuàng)造了條件，國(guó)際許多轉(zhuǎn)向機(jī)行業(yè)企業(yè)已經(jīng)看中在中國(guó)低成本拓展市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，隨著外資投入逐步加大，中國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)改革重組迅速加快。同時(shí)新的行業(yè)制度等政策的頒布和實(shí)施將促使我國(guó)轉(zhuǎn)向機(jī)行業(yè)洗牌，企業(yè)兼并重組將在政策的促使下大力發(fā)展。2. 國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器占 45%左右，齒輪齒條式轉(zhuǎn)換器占 40%左右，渦桿滾輪式轉(zhuǎn)換器占 10%左右，其他型式的轉(zhuǎn)換器占 5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中，齒輪齒條式轉(zhuǎn)換器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器占得比重越來(lái)越大，日本裝備不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的類型汽車，采用不同類型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器，已由 60 年代的 62.5%，發(fā)展到現(xiàn)今的 100%了，大、小型貨車大都循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器，但齒輪齒條式轉(zhuǎn)換器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器占 65%，齒輪齒條式占 35%。3、研究?jī)?nèi)容本文研究的主要內(nèi)容如下：1）轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式及選擇；2）轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)及參數(shù)確定；3）動(dòng)力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)和計(jì)算；4）通利用 CAD 畫裝配圖，零件圖；四、研究方案以及進(jìn)度安排該設(shè)計(jì)劃分為以下階段：1）調(diào)查研究、收集資料2）開題報(bào)告3）轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式選擇4）轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)及參數(shù)的確定5）齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)與計(jì)算6）利用 CAD 畫裝配圖、零件圖7）整理文檔、形成論文進(jìn)度安排（1）熟悉任務(wù)書，了解相關(guān)信息，準(zhǔn)備資料，填寫開題報(bào)告。（2）收集相關(guān)技術(shù)參數(shù)、進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。（3）邊設(shè)計(jì)邊繪制裝配圖。（4）繪制裝配圖及零件圖。（5）整理文檔并提交畢業(yè)論文初稿。（6）畢業(yè)論文總結(jié)、評(píng)閱、審核及修改不足。（7）為畢業(yè)論文答辯做準(zhǔn)備及答辯。五、論文提綱摘要第一章 緒論1.1 概論1.2 轉(zhuǎn)向器的作用與分類1.3 發(fā)展趨勢(shì)1.4 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容第二章 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案選擇2.1 相關(guān)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求2.2 轉(zhuǎn)向器總體方案設(shè)計(jì)2.2.1 轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)方案說(shuō)明2.2.2 轉(zhuǎn)向器輸入輸出方式 2.2.3 轉(zhuǎn)向器各種輸出形式對(duì)比2.2.4 轉(zhuǎn)向器齒輪齒條選擇2.2.5 轉(zhuǎn)向器齒條斷面形狀2.2.6 轉(zhuǎn)向器的布置形式2.2.7 轉(zhuǎn)向器最終方案確定第 3 章 轉(zhuǎn)向器齒輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程3.1 轉(zhuǎn)向輪偏側(cè)角計(jì)算3.2 轉(zhuǎn)向器原地轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算3.3 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比計(jì)算3.3.1 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比介紹3.3.2 角傳動(dòng)比與力傳動(dòng)比確定3.4 齒輪齒條設(shè)計(jì)3.4.1 齒輪齒條嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)3.4.2 齒輪參數(shù)的選擇3.4.3 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力3.4.4 齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)3.4.5 確定齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸3.4.6 確定齒條主要參數(shù)和幾何尺寸3.4.7 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核第 4 章 齒輪軸的設(shè)計(jì)4.1 齒輪齒條傳動(dòng)收分析4.2 齒輪軸最小徑確定4.3 齒輪軸的強(qiáng)度校核第 5 章 間隙調(diào)整彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 選擇材料5.2 計(jì)算彈簧絲直徑5.3 彈簧圈數(shù)和自由高度的計(jì)算5.4 彈簧校核與尺寸結(jié)構(gòu)確定5.5 彈簧工作時(shí)的數(shù)據(jù)第 6 章 其他零件的選擇與潤(rùn)滑方式確定6.1 軸承的選擇6.2 轉(zhuǎn)向器潤(rùn)滑方式第 7 章 方畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 6、工作條件1）熟悉相關(guān)軟件和常用算法；2）查閱關(guān)于動(dòng)力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的文獻(xiàn)；3）老師的專業(yè)指導(dǎo)。七、參考文獻(xiàn)［1］劉惟信.汽車設(shè)計(jì)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001.［2］王望予.汽車設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.［3］陳家瑞.汽車構(gòu)造［M］.機(jī)械工業(yè)出版社.2005. ［4］中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì).中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典［M］.江西科學(xué)技術(shù)出版社.2002. ［5］董麗霞,張平.簡(jiǎn)明汽車技術(shù)詞典［M］.人民交通出版社.2003.［6］張金柱,韓玉敏,石美玉.汽車工程專業(yè)英語(yǔ)［M］.化學(xué)工業(yè)出版社.2005.［7］李建成.汽車轉(zhuǎn)向原理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.［8］杜浩.汽車設(shè)計(jì)與研究［M］.鄭州：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.［9］ 王三民,諸文俊.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)［M］.機(jī)械工業(yè)出版社.2002 .［10］李玉民，李旭宏，過(guò)學(xué)迅等.轉(zhuǎn)向梯形驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)［11］雷雨成，鄭德林，張星等.汽車多軸轉(zhuǎn)向搖臂機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，29（5）［12］寧介雄，周海霞.汽車搖臂機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)建模及最優(yōu)化［J］.機(jī)械設(shè)計(jì).2007,24（2）:65-67.［13］雷良榆.新型齒輪齒條式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)［J］.機(jī)械制造.1982.指導(dǎo)教師意見及建議（從選題、理論與實(shí)證準(zhǔn)備、研究（設(shè)計(jì)）方法、工作安排等方面給出評(píng)價(jià)，并提出指導(dǎo)意見）：該生對(duì)畢業(yè)論文的開題做了比較充分的前期準(zhǔn)備，通過(guò)與指導(dǎo)教師充分討論，參考了許多文獻(xiàn)，確定了具有研究意義的課題。開題報(bào)告中本課題的研究方法和研究步驟基本合理，研究的選題立意明確，結(jié)構(gòu)合理，研究?jī)?nèi)容充實(shí)，研究步驟安排合理，研究方法準(zhǔn)確有效。同意同學(xué)畢業(yè)論文開題。指導(dǎo)教師簽名：年 月 日畢業(yè)論文工作組意見及建議準(zhǔn)予開題畢業(yè)論文工作組組長(zhǎng)簽字：年 月 日注：1.此表由學(xué)生填寫后，交指導(dǎo)教師簽署意見，經(jīng)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作組審批后，才能開題。