本科畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計作 者院 (系)專業(yè)班級學(xué) 號指導(dǎo)教師答辯日期任務(wù)書題 目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計題目來源 教師自擬學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)班級指導(dǎo)教師 職 稱 教 研 室畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)與要求本課題要求學(xué)生利用所學(xué)理論和專業(yè)知識，設(shè)計出一種動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的機構(gòu)。一、畢業(yè)論文應(yīng)完成的主要任務(wù)①調(diào)研，查閱有關(guān)文獻資料，清楚動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)；②分析動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；③根據(jù)動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的基本原理，對主動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器進行構(gòu)思；④進行動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的機構(gòu)設(shè)計；⑤對主動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器繪制 CAD 圖并驗證方案的可行性；⑥根據(jù)主要任務(wù)詳細安排論文進度。二、畢業(yè)論文的基本要求、成果形式及工作量1、論文要求①資料要充分、結(jié)構(gòu)要完整，論述要清晰；②理論分析與計算正確，數(shù)據(jù)準確可靠；③重要數(shù)據(jù)及應(yīng)用他人成果必須要有明確出處；④格式要符合我校論文書寫規(guī)范；⑤按時完成畢業(yè)論文各階段工作，不突襲，不抄襲；⑥每周主動和老師溝通論文工作進度，探討設(shè)計內(nèi)容；⑦形成論文書面周記、論文初稿和論文終稿。2、成果形式及工作量①一份畢業(yè)論文；②機械設(shè)計圖紙（至少零件圖和裝配圖一張 A1 或兩張 A2）；③2500 字的相關(guān)外文資料翻譯。畢業(yè)論文（設(shè)計）工作進程第 1~2 周 2017.12.07~2017.12.29 查（借）閱資料，學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)理論和知識，選擇合理的方案并撰寫開題報告。第 3~5 周 2018.01.03~2018.01.22 基本機構(gòu)設(shè)計完成第 5~7 周 2018.1.23~2018.4.15 完整方案設(shè)計完成第 8~9 周 2018.4.16~2018.4.30 撰寫畢業(yè)論文第 10~11 周 2018.5.1~2018.5.13 論文定稿第 12 周 2018.5.14~2018.5.20 整理資料準備答辯指導(dǎo)教師（簽字） 畢業(yè)論文工作組組長（簽字） 學(xué)生（簽字） 畢業(yè)論文（設(shè)計）起止時間：2017 年 12 月 27 日至 2018 年 5 月 25 日 注：本表由指導(dǎo)教師填寫，于每學(xué)年第 1 學(xué)期 18 周，經(jīng)畢業(yè)論文工作組審批，隨畢業(yè)論文裝訂由學(xué)院存檔。開題報告論文（設(shè)計）題目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計學(xué)生姓名 學(xué)號 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，適時地改變行駛方向，并能在受到路面干擾偏離行駛方向時，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，國外有很多國家的轉(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)超夠百萬臺，壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，并且銷售點遍布了全世界。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)向機構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)、轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動桿和轉(zhuǎn)向輪等組成。方向盤操縱轉(zhuǎn)向器內(nèi)的齒輪傳動，齒輪與齒條緊密嚙合，推動齒條左移動或右移動，帶動轉(zhuǎn)向輪擺動，從而改變轎車行駛的方向。這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)與循環(huán)球式等其它類型的轉(zhuǎn)向機構(gòu)比較，省略了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向主拉桿，具有構(gòu)件簡單，傳動效率高的優(yōu)點。而且它的逆?zhèn)鲃有室哺?，在車輛行駛時可以保證偏轉(zhuǎn)車輪的自動回正，駕駛者的路感性強。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)是一對相互嚙合的小齒輪和齒條。轉(zhuǎn)向軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，齒條便做直線運動。有時，靠齒條來直接帶動橫拉桿，就可使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。所以，這是一種最簡單的轉(zhuǎn)向器。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，轉(zhuǎn)向靈敏，體積小，可以直接帶動橫拉桿。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，作為傳動副主動件的轉(zhuǎn)向齒輪軸通過軸承安裝在轉(zhuǎn)向器殼體中，其上端通過花鍵與萬向節(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，兩端通過球頭座與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。彈簧通過壓塊將齒條壓靠在齒輪上，保證無間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)動，使與之嚙合的齒條沿軸向移動，從而使左右橫拉桿帶動轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實現(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，齒條的一端通過內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。2、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1. 國內(nèi)發(fā)展趨勢2007 年中國汽車銷售 879.15 萬輛，2008 年中國汽車銷售 938 萬輛，2009年預(yù)計增長 8.6%，達到 1019 萬輛。汽車產(chǎn)銷量的逐步增長為汽車轉(zhuǎn)向機市場提供了一個較大的發(fā)展空間，2008 年市場對轉(zhuǎn)向機行業(yè)需求有所減緩，在需求增長有所減緩的現(xiàn)狀下，產(chǎn)能擴張的勢頭并沒有得到較好的控制。產(chǎn)能過剩、重復(fù)建設(shè)不僅導(dǎo)致生產(chǎn)與消費的失衡，而且還引發(fā)了轉(zhuǎn)向機行業(yè)內(nèi)的一系列惡性價格競爭，影響了轉(zhuǎn)向機行業(yè)業(yè)的盈利能力。中國轉(zhuǎn)向機行業(yè)市場現(xiàn)狀，為外資企業(yè)入駐中國創(chuàng)造了條件，國際許多轉(zhuǎn)向機行業(yè)企業(yè)已經(jīng)看中在中國低成本拓展市場的機會，隨著外資投入逐步加大，中國國內(nèi)企業(yè)改革重組迅速加快。同時新的行業(yè)制度等政策的頒布和實施將促使我國轉(zhuǎn)向機行業(yè)洗牌，企業(yè)兼并重組將在政策的促使下大力發(fā)展。2. 國外發(fā)展趨勢據(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)向器的特點是循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器占得比重越來越大，日本裝備不同類型發(fā)動機的類型汽車，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、研究內(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)計及參數(shù)確定；3）動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和計算；4）通利用 CAD 畫裝配圖，零件圖；四、研究方案以及進度安排該設(shè)計劃分為以下階段：1）調(diào)查研究、收集資料2）開題報告3）轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式選擇4）轉(zhuǎn)向系的設(shè)計及參數(shù)的確定5）齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與計算6）利用 CAD 畫裝配圖、零件圖7）整理文檔、形成論文進度安排（1）熟悉任務(wù)書，了解相關(guān)信息，準備資料，填寫開題報告。（2）收集相關(guān)技術(shù)參數(shù)、進行總體設(shè)計。（3）邊設(shè)計邊繪制裝配圖。（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)、評閱、審核及修改不足。（7）為畢業(yè)論文答辯做準備及答辯。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1.4 國內(nèi)外現(xiàn)狀1.5 設(shè)計的主要內(nèi)容第二章 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計方案選擇2.1 相關(guān)數(shù)據(jù)與設(shè)計要求2.2 轉(zhuǎn)向器總體方案設(shè)計2.2.1 轉(zhuǎn)向器設(shè)計方案說明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)計計算過程3.1 轉(zhuǎn)向輪偏側(cè)角計算3.2 轉(zhuǎn)向器原地轉(zhuǎn)向阻力矩計算3.3 轉(zhuǎn)向器傳動比與力傳動比計算3.3.1 角傳動比與力傳動比介紹3.3.2 角傳動比與力傳動比確定3.4 齒輪齒條設(shè)計3.4.1 齒輪齒條嚙合傳動的特點3.4.2 齒輪參數(shù)的選擇3.4.3 計算接觸疲勞許用應(yīng)力3.4.4 齒輪的齒根彎曲強度設(shè)計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 齒面接觸疲勞強度校核第 4 章 齒輪軸的設(shè)計4.1 齒輪齒條傳動收分析4.2 齒輪軸最小徑確定4.3 齒輪軸的強度校核第 5 章 間隙調(diào)整彈簧的設(shè)計計算5.1 選擇材料5.2 計算彈簧絲直徑5.3 彈簧圈數(shù)和自由高度的計算5.4 彈簧校核與尺寸結(jié)構(gòu)確定5.5 彈簧工作時的數(shù)據(jù)第 6 章 其他零件的選擇與潤滑方式確定6.1 軸承的選擇6.2 轉(zhuǎn)向器潤滑方式第 7 章 方畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 6、工作條件1）熟悉相關(guān)軟件和常用算法；2）查閱關(guān)于動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的文獻；3）老師的專業(yè)指導(dǎo)。七、參考文獻［1］劉惟信.汽車設(shè)計［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001.［2］王望予.汽車設(shè)計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.［3］陳家瑞.汽車構(gòu)造［M］.機械工業(yè)出版社.2005. ［4］中國機械工程學(xué)會,中國機械設(shè)計大典編委會.中國機械設(shè)計大典［M］.江西科學(xué)技術(shù)出版社.2002. ［5］董麗霞,張平.簡明汽車技術(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［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：機械工業(yè)出版社，2003.［8］杜浩.汽車設(shè)計與研究［M］.鄭州：國防工業(yè)出版社，2006.［9］ 王三民,諸文俊.機械原理與設(shè)計［M］.機械工業(yè)出版社.2002 .［10］李玉民，李旭宏，過學(xué)迅等.轉(zhuǎn)向梯形驅(qū)動機構(gòu)的運動分析及優(yōu)化設(shè)計［11］雷雨成，鄭德林，張星等.汽車多軸轉(zhuǎn)向搖臂機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計［J］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997，29（5）［12］寧介雄，周海霞.汽車搖臂機構(gòu)的數(shù)學(xué)建模及最優(yōu)化［J］.機械設(shè)計.2007,24（2）:65-67.［13］雷良榆.新型齒輪齒條式導(dǎo)向機構(gòu)［J］.機械制造.1982.指導(dǎo)教師意見及建議（從選題、理論與實證準備、研究（設(shè)計）方法、工作安排等方面給出評價，并提出指導(dǎo)意見）：該生對畢業(yè)論文的開題做了比較充分的前期準備，通過與指導(dǎo)教師充分討論，參考了許多文獻，確定了具有研究意義的課題。開題報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，研究內(nèi)容充實，研究步驟安排合理，研究方法準確有效。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予開題畢業(yè)論文工作組組長簽字：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）工作組審批后，才能開題。中期檢查表論文（設(shè)計）題目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計學(xué)生姓名 學(xué)號 0 指導(dǎo)教師計劃完成時間按照進度安排應(yīng)完成的任務(wù)2017.12.07~2017.12.29 查（借）閱資料，學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)理論和知識，選擇合理的方案并撰寫開題報告。2018.01.03~2018.01.22 撰寫開題報告，對開題報告按批注進行修改；寒假擬定總體設(shè)計方案，繪制簡圖；2018.1.23~2018.2.15 基本機構(gòu)設(shè)計完成；2018.2.16~2018.4.15 完整方案設(shè)計完成。實際完成情況根據(jù)查閱資料及自主學(xué)習(xí)，完成了對轉(zhuǎn)向器的主要設(shè)計及數(shù)據(jù)計算。論文前四章主體以大部分完成，后期還需要完成設(shè)計驗證及論文的編寫，許多細節(jié)需要進一步改善。目前有哪些問題和困難，擬采取的解決方法在模擬仿真方面，還存在一些問題，準備查閱相關(guān)視頻了解。論文格式方面，需要進一步改進和完善。檢查中發(fā)現(xiàn)的問題與建議該生的畢業(yè)設(shè)計總體思路清晰，條理明確，資料的收集和調(diào)研豐富，態(tài)度認真嚴謹，進度符合任務(wù)書的要求，設(shè)計主體部分基本確定，但在方案的一些細節(jié)部分還需要完善，整體排版及格式需要進一步調(diào)整。畢業(yè)論文工作組組長簽名： 年 月 日注：1.最后一欄由指導(dǎo)教師填寫。2.此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學(xué)院存檔。畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)教師評分表學(xué)院：機械與材料工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號 畢業(yè)論文題目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計評 價 項 目（參考） 分值 打分01 工作態(tài)度，工作作風(fēng)工作態(tài)度 02 畢業(yè)論文完成情況 20 16.003 查閱文獻資料能力04 綜合運用知識能力05 研究方案的設(shè)計能力06 研究方法和手段的運用能力能力水平07 外文應(yīng)用能力40 34.008 文題相符程度09 寫作水平10 寫作規(guī)范程度11 篇幅，論文工作量論文質(zhì)量12 論文的理論或?qū)嶋H價值40 34.0綜合評定成績 84.0評價意見該生具有獨立工作能力，論文選題有實際應(yīng)用價值，分析歸納合理，能夠掌握專業(yè)知識和基礎(chǔ)理論，結(jié)構(gòu)安排合理，完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的工作量。能夠利用繪圖軟件進行二維圖和三維圖的繪制，能夠正確翻譯外文文獻，完全符合本科生畢業(yè)答辯條件，同意按期進行答辯。是否同意答辯 同意指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學(xué)院存檔。畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯及成績評定表學(xué)生姓名 學(xué)號 專業(yè)名稱 機械答辯時間 5 月 25 日 答辯地點 指導(dǎo)教師題 目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計 記錄人姓 名 職 稱 姓 名 職 稱余歷軍 教授 何斌鋒 講師劉凌 副教授 焦艷梅 助教答辯小組成員 韋煒 副教授 吳神麗 講師提問及回答情況記錄（3~4 個主要問題）：1.轉(zhuǎn)向器中齒輪，齒條工作條件是什么？答：齒輪齒條完全嚙合，浸在特殊選定的潤滑油中，外部由殼體進行封閉經(jīng)油管完成油液循環(huán)2.為什么 20CrMnTi 滲碳？答：嚙合條件下原材料 20CrMnTi 性能不滿足需求，滲碳增加耐磨性，增強硬度強度。3.整體設(shè)計主要內(nèi)容答：主要對轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算及校核，轉(zhuǎn)向器的三維繪圖及仿真。記錄人簽字：年 月 日答辯小組評語及成績：76.0答辯小組組長簽字： 年 月 日指導(dǎo)教師成績 84.0×40% =33.6評閱教師成績 85.0×20% =17答辯成績 76.0×40% =30.4畢業(yè)論文總評成績 81.0論文 等 級良好畢業(yè)論文工作組意見：畢業(yè)論文工作組組長簽名： 年 月 日注：1、總評成績=指導(dǎo)教師成績×40%＋評閱教師成績×20%＋答辯成績×40%。2、論文等級分優(yōu)秀（≥90 分）、良好（80-89 分）、中等（70-79 分）、及格（60-69 分）、不及格（＜60 分）。3、此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學(xué)院存檔畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱教師評分表學(xué)院：機械與材料工程學(xué)院專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 畢業(yè)論文題目 動力齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計評 價 項 目（參考） 分值 打分01 查閱文獻資料能力02 綜合運用知識能力03 研究方案的設(shè)計能力04 研究方法和手段的運用能力能力水平05 外文應(yīng)用能力50 43.006 文題相符程度07 寫作水平08 寫作規(guī)范程度09 篇幅，論文工作量論文質(zhì)量10 論文的理論或?qū)嶋H價值50 42.0綜合評定成績 85.0評價意見本論文以齒輪齒條作為汽車轉(zhuǎn)向器的主體機構(gòu)方案，對齒輪齒條進行了設(shè)計計算，設(shè)計了齒輪軸。并選擇了相應(yīng)的軸承機器潤滑方式。論文的總體結(jié)構(gòu)合理，論述較為清楚。論文摘要中提到有設(shè)計相應(yīng)的三維結(jié)構(gòu)圖，并進行了驗證。但論文中并有三維結(jié)構(gòu)圖，也沒有相應(yīng)的驗證內(nèi)容。同意該生參加答辯。是否同意答辯 同意評閱教師（簽名）： 年 月 日注：此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學(xué)院存檔。畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信責(zé)任書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計），是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果。畢業(yè)論文（設(shè)計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰 寫 過 的 研 究 成 果 。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人畢業(yè)論文（設(shè)計）與資料若有不實，愿意承擔(dān)一切相關(guān)的法律責(zé)任。論 文 作 者 簽 名 : 年 月 日