買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 目 錄 摘要 I 1 章 緒 論 1 車的發(fā)展趨勢 1 車轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展 1 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的狀況及發(fā)展趨勢 2 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計 的目的和意義 3 究的主要內(nèi)容 3 第 2 章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 4 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析 4 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 4 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 4 力電動機(jī)的選擇 6 動機(jī)的概述 6 動機(jī)的參數(shù)計算 7 磁離合器的選擇 8 矩傳感器的選擇 9 章小結(jié) 9 第 3 章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減速機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計 10 速機(jī)構(gòu)的分析及布置形式的確定 10 輪蝸桿材料的選擇 11 通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算 11 計要求 11 擇蝸桿傳動類型 11 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 桿模數(shù)及分度圓直徑的確定 11 桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的確定 13 輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核 15 章小結(jié) 17 第 4 章 減速機(jī)構(gòu)軸和軸承的設(shè)計及校核 18 的概述 18 向軸的設(shè)計與校核 18 向軸的設(shè)計 18 向軸的校核 20 桿軸的設(shè)計及校核 23 桿軸的設(shè)計 23 桿軸鍵的選取 23 桿軸的校核 23 承的選取與校核 26 承的選取 26 承 的校核 26 章小結(jié) 28 第 5 章 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計 29 輪齒條式轉(zhuǎn)向器的概述 29 條的概述 29 輪的概述 29 計要求 29 輪齒條材料的選擇與參數(shù)的確定 29 料的選擇 29 算許用應(yīng)力 29 步確定齒輪的基本參數(shù)的主要尺寸 30 定齒輪傳動主要參數(shù)的幾何尺寸 31 輪強(qiáng)度校核 32 設(shè)計與軸承的選擇 34 的設(shè)計 34 的校核 34 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 承的選取 35 章小結(jié) 36 結(jié)論 37 參考文獻(xiàn) 38 致謝 39 附錄 40 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 1 章 緒 論 車的發(fā)展趨勢 自 1886 年德國人卡爾 制成功世界上第一臺單缸兩沖程汽油三輪汽車以來，汽車工業(yè)已經(jīng)走過了一個多世紀(jì)曲折而輝煌的歷程。上個世紀(jì)二十年代汽車工業(yè)已經(jīng)開始大規(guī)模生產(chǎn)，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，特別是在第二次世界大戰(zhàn)中的技術(shù)更新，進(jìn)一步促進(jìn)了汽車工業(yè)的迅速發(fā)展和進(jìn)步。今天，汽車產(chǎn)業(yè)在世界上大多數(shù)國家的國民經(jīng)濟(jì)中都成為了支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計， 2000 年世界汽車產(chǎn)量己達(dá)到 5733萬輛，比 1999年增長 我國 2000年生產(chǎn)汽車 2003 年生產(chǎn)汽車 444萬輛，目前已成為美國、日本、德國之后的世界第四大汽車生產(chǎn)國。不久前，商務(wù)部公布中國汽車近三年來的年產(chǎn)量正以 50%的速度增長。由于中國及其他發(fā)展中國家汽車市場的擴(kuò)大，全球汽車這種增長趨勢還會持續(xù)下去。但是，這種快速增長也帶來了一些負(fù)面影響，如空氣污染、交通事故和能源緊張等問題。隨著人們對汽車特別是轎車的經(jīng)濟(jì)性、舒適性、環(huán)保性和安全性的日益重視，低排放汽車 (混合動力汽車(燃料電池汽車 (電動汽車 (四大類型汽車將構(gòu)成未來汽車 發(fā)展的主體。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 車轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展 汽車在行駛過程中，經(jīng)常需要改變行駛的方向，稱為轉(zhuǎn)向。輪式汽車行駛是通過轉(zhuǎn)向輪 (一般是前輪 )相對于汽車縱向軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度來實現(xiàn)的。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用于改變或保持汽車行駛方向的專用機(jī)構(gòu)。其作用是使汽車在行駛過程中能按照駕駛員的操縱要求而適時地改變其行駛方向，并在受到路面?zhèn)鱽淼呐既粵_擊及汽車意外偏離行駛方向時，能與行駛系統(tǒng)配合共同保持汽車?yán)^續(xù)穩(wěn)定行駛。因此，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響著操縱穩(wěn)定性和安全性。按轉(zhuǎn)向動力能源不同，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大 類。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是以人的體力為轉(zhuǎn)向能源的，其中所有的傳力件都是機(jī)械的，它主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)三部分組成。汽車轉(zhuǎn)向器作為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要零部件，其性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性和可靠性。汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上增設(shè)了一套轉(zhuǎn)向加力裝置所構(gòu)成的轉(zhuǎn)向系 (如液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向油罐、油泵、控制閥、動力缸等 )，它兼用駕駛員的體力和發(fā)動機(jī)動力作為轉(zhuǎn)向能源。在正常的情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需的力大部分由發(fā)動機(jī)通過轉(zhuǎn)向加力裝置提供，只有一小部分由駕駛員提供。但在動力轉(zhuǎn)向失效時，駕駛員 仍能通過機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向操縱。長期以來，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直存在著“輕”與“靈”的矛盾。為緩和這一矛盾，過去人們常將轉(zhuǎn)向器設(shè)計成可變速比，在轉(zhuǎn)向盤小轉(zhuǎn)角時以“靈”為主，在轉(zhuǎn)向盤大轉(zhuǎn)角時以“輕”為主。但“靈”的范圍只在轉(zhuǎn)向盤中間位置附近，僅對高速行駛有意義，并且傳動比不能隨車速變化，所以不能根本解決這一矛盾。隨著動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的產(chǎn)生，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(其具有的轉(zhuǎn)向操縱靈活、輕便，設(shè)計汽車時對轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式的選擇靈活性增大，并可吸收路面對前輪產(chǎn)生的沖擊等優(yōu)點，自 20 世紀(jì) 50 年代以來，在各國汽車上得 到普遍采用。但傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需消耗一定的能量，增加了汽車的燃油消耗量，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所引起的燃油消耗量約占整車燃油消耗量的約 30%。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子控制式機(jī)械 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (運(yùn)而生，該系統(tǒng)在某些性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但仍然無法根除液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有缺憾。此外，傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在選定參數(shù)完成設(shè)計之后，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能就確定了，不能再對其進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。因此，傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向力與操縱“路感”的關(guān)系困難。低速轉(zhuǎn)向力小時，高速行駛時轉(zhuǎn)向力往往過輕、“ 路感”差，甚至感覺汽車發(fā)“飄”，從而影響操縱穩(wěn)定性 ;而按高速性能要求設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時，低速時轉(zhuǎn)向力往往過大。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (稱 是繼液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后產(chǎn)生的一種新的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由電機(jī)提供助力，助力大買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 小由電控單元 (時調(diào)節(jié)與控制，可以較好地解決上述液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不能解決的矛盾。目前，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有代替液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的趨勢。 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的狀況及發(fā)展趨勢 1988 年 2 月日本鈴木公司 首 次在其 上裝備 隨后還用在了其 上。在此之后 , 電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)如雨后春筍般得到迅速發(fā)展。日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司 , 美國的 車系統(tǒng)公司、 司 , 德國的 司 , 都相繼研制出各自的 比如 : 大發(fā)汽車公司在其 上裝備了 三菱汽車公司則在其 上裝備了 本田汽車公司的 目前已經(jīng)選裝 車的動力轉(zhuǎn)向也將傾向于選擇 車系統(tǒng)公司已經(jīng) 為大眾的 歐寶的 318i 以及菲亞特的 發(fā)出 1998 年開始 , 便投入了大量人力、物力和財力用于 開發(fā)。他們最初針對客車開發(fā)出轉(zhuǎn)向柱助力式 如今小齒輪助力式 發(fā)也已獲成功。1999 年 3 月 , 他們的 經(jīng)裝備在轎車上 , 如 23F 等 。 大公司共同投 資 6500萬英鎊用于 開發(fā) 他們的目標(biāo)是到 2002 年裝車 , 年產(chǎn) 300 萬套 , 成為全球 造商。他們計劃開發(fā)出適用于汽車前橋負(fù)荷超過 1200此貨車也將可能成為 裝備目標(biāo)。而 我國在 2002 年才開始研制開發(fā)汽車 品 , 目前已經(jīng)知道的有 13 家企業(yè)和科研院校正在研制中。其中南摩股份有限公司 ( 生產(chǎn)轉(zhuǎn)向柱式的 品 ) 在 2003 年開始進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段 , 其他廠家和科研院校均在開發(fā)階段中。 L(含 型多功能車 ) 的各類輕型轎車上 ,其性能已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。隨著直流電機(jī)性能的提高和 42其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)寬 ,并逐漸向微型車、輕型車和中型車擴(kuò)展。另外控制信號將不再僅僅依靠車速與扭矩 , 而是根據(jù)轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、橫向加速度、前軸重力等多種信號進(jìn)行與汽車特性相吻合的綜合控制 , 以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。未來的 并與電子懸架統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計的目的和意義 隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對于汽車功能的要求變得越來越高， 多廠商都以 吸引顧客買車。 所謂電動轉(zhuǎn)向 ( , 就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中 ,用電池作為能源 , 電動機(jī)為動力 , 以轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及車速為輸入信號 , 通過電子控制裝置 , 協(xié)助人力轉(zhuǎn)向 , 并獲得最佳轉(zhuǎn)向力特性的伺服系統(tǒng)。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 對于確保車輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。特別是 力大小由電子控制單元（ 控制。它能在 汽車低速行駛轉(zhuǎn)向時減輕轉(zhuǎn)向力使轉(zhuǎn)向輕便、靈活 ; 在汽車高速行駛轉(zhuǎn)向時 , 適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向力 , 從而提高了高速行駛時的操縱穩(wěn)定性 , 增強(qiáng)了路感 。不僅如此 , /3以下 , 且前者比后者使整車油耗下降可達(dá) 3% - 5%, 因而 , 它能節(jié)約燃料，提高主動安全性，且有利于環(huán)保。 究的主要內(nèi)容 1、對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行分析確定其布置形式。 2、電動機(jī)、電磁離合器、扭距傳感器的選取。 3、在對 計了一套減速機(jī)構(gòu)。 4、設(shè)計齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。 第 2 章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析 動 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 要由扭矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元 ( 、電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成。其主要工作原理是 : 汽車在轉(zhuǎn)向時 , 扭矩傳感器會“ 感覺”到轉(zhuǎn)向盤的力矩和擬轉(zhuǎn)動的方向。這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元 , 電控單元會根據(jù)傳動力矩、擬轉(zhuǎn)的方向和車輛速度等數(shù)據(jù)信號 , 向電動機(jī)控制器發(fā)出動作指令。電動機(jī)就會根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動力矩以產(chǎn)生助動力 , 從而實現(xiàn)了助力轉(zhuǎn)向的實時控制。如果不轉(zhuǎn)向 , 則本套系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)等待調(diào)用。由于它不轉(zhuǎn)向時不工作 , 所以也節(jié)省了能源。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 類型通?？梢园雌潆妱訖C(jī)的減速機(jī)構(gòu)的形式不同或電動機(jī)的布置位置不同進(jìn)行分類。 統(tǒng)一般都有減速機(jī)構(gòu)，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)減速增矩對 行助力。根據(jù)汽車上轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式不同， 分為 :循環(huán)球螺母式 (圖 蝸輪蝸桿式 (圖 齒輪齒條式 (圖 種。循環(huán)球螺母式 電動機(jī) 循環(huán)球螺母 齒輪條。蝸輪蝸桿式 動機(jī)力矩的傳遞路線為 :電動機(jī) 蝸輪一齒輪條。齒輪齒條式 的傳遞路線為 :電動機(jī) 行星齒輪副 另設(shè)齒輪 齒條。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 1 力矩傳感器 1 電磁離合器 2 循環(huán)球螺母 2 電動機(jī) 3 功率放大器 3 扭矩傳感器 4 電控單元 4 轉(zhuǎn)向軸 5 齒條 5 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 6 轉(zhuǎn)向盤 6 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 7 電動機(jī) 8 轉(zhuǎn)向減速機(jī)構(gòu) 圖 環(huán)球螺母式 圖 輪蝸桿式 1 扭矩傳感器 2 轉(zhuǎn)接盤 3 電動機(jī) 4 電磁離合 器 5 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 圖 輪齒條式 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 根據(jù)電動機(jī)布置位置不同， 轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式三種，如圖 示。轉(zhuǎn)向軸助力式 電動機(jī)固定在轉(zhuǎn)向柱一側(cè)，通過減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相近，直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力式 電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)與小齒輪相近，直接驅(qū)動齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式 電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)則直接驅(qū)動齒條提供助力。 圖 動機(jī)布置位置不同的 類型 力電動機(jī)的選擇 動機(jī)的概述 助力電動機(jī)是 統(tǒng)的動 力源 , 它根據(jù) 出的控制指令 , 在不同的工況下輸出不同的助力轉(zhuǎn)矩 , 對整個 能影響很大 , 因此需要具備良好的動態(tài)特性、調(diào)速特性和隨動特性并易于控制 , 而且要求輸出波動小、低轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量小、尺寸小質(zhì)量輕等 , 因此 , 常采用無刷式永磁直流電動機(jī)。為改善操縱感、降低噪音和減少振動 , 在電動機(jī)轉(zhuǎn)子外表面開出斜槽或螺旋槽 , 而改變定子磁鐵的中心處或端部厚度 , 將定子磁鐵設(shè)計成不等厚。 動機(jī)的參數(shù)計算 根據(jù)任務(wù)書上的基本參數(shù)可知 0 3 8 7 . 9 9 70 . 1 7 9 )0 . 731 式中 f 輪胎和路面間的滑動摩擦因數(shù)； 1G 轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷，單位為 N； P 輪胎氣壓，單位為 原地轉(zhuǎn)向阻力矩； 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 作用在轉(zhuǎn)向盤的手力矩015400 式中 1L 轉(zhuǎn)向搖臂長 , 單位為 原地轉(zhuǎn)向阻力矩 , 單位為 NL 轉(zhuǎn)向節(jié)臂長 , 單位為 為轉(zhuǎn)向盤直徑 ,單位為 轉(zhuǎn)向器角傳動比； + 轉(zhuǎn)向器正效率 ； 因齒輪齒條式轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)無轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂，故 1L 、 2L 不代入數(shù)值。 從而可知，人所需用的轉(zhuǎn)矩為 T=200=此力矩完全由電動機(jī)提供可得電動機(jī)轉(zhuǎn)矩。 蝸桿 1Z =1 蝸輪 2Z =30 1T 1 30 選電動機(jī)為：無刷永磁直流電動機(jī)。 額定電壓（ V） 12 額定扭矩（ 定電流（ A） 30 額定轉(zhuǎn)速（ V/1210 最大外形尺寸（ 60 115 根據(jù)電動 機(jī)額定轉(zhuǎn)矩可知蝸輪 1000 30 磁離合器的選擇 電動式 車速低于某一設(shè)定值時，買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力，保證轉(zhuǎn)向的輕便性 ; 當(dāng)車速高于某一設(shè)定值時，系統(tǒng)提供阻尼控制，保證轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性；而當(dāng)車速處于兩個設(shè)定值之間時，電動機(jī)停止工作，系統(tǒng)處于 時為了不使電動機(jī)和電磁離合器的慣性影 響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作，離合器應(yīng)及時分離，以切斷輔助動力。另外，當(dāng) 合器應(yīng)自動分離，此時仍可利用手動控制轉(zhuǎn)向，保障系統(tǒng)的安全性。 統(tǒng)中電磁離合器應(yīng)用較多的為單片干式電磁離合器，其工作原理如圖所示 圖 磁離合器 離合器 類型 干式單片電磁式 額定電壓（ V） 12v 額定傳遞扭矩 15/12v 繞阻（ ） 0 c 矩傳感器的選擇 扭矩傳感器的功能是測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩大小與方向，以及轉(zhuǎn)向盤的大小和方向。 目前采用較多的是在轉(zhuǎn)向軸位置加以扭桿，通過測量扭桿的變形得到扭矩。另外也有采用非接觸式扭距傳感器。圖 原理是：當(dāng)輸入軸與輸出軸之間發(fā)生相對扭轉(zhuǎn)位移時，磁極環(huán)之間的空氣間隙發(fā)生變化，從而引起電磁感應(yīng)系數(shù)變化。非接觸式扭矩傳感器的優(yōu)點是體積小精度高，缺點是成本高。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 接觸式扭距傳感器 扭矩傳感器 額定電壓 5V 額定輸出電壓 大阻抗 章小結(jié) 本章主要對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 進(jìn)行了分析，并對其結(jié)構(gòu)組成有了深入的了解。同時還進(jìn)行了電動機(jī)電磁離合器扭矩傳感的選取，并對其工作原理進(jìn)行了分析。 第 3 章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減速機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計 速機(jī)構(gòu)的分析及布置形式的確定 電動助動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)部分是該系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，其減速機(jī)構(gòu)把電動機(jī)的輸出，經(jīng)過減速增扭傳遞到動力輔助單元，實現(xiàn)助力。因此，減速機(jī)構(gòu)的設(shè)買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 計是 統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前常用的減速機(jī)構(gòu)有多種結(jié)構(gòu)形式，主要分為蝸輪蝸桿式、行星齒輪式和循環(huán)球螺母式等三種。而我選用了蝸輪蝸桿式減 速機(jī)構(gòu)。 采用蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，見圖 傳動機(jī)構(gòu)有如下兩大優(yōu)點： （ 1）實現(xiàn)大的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比 i=580;在分度機(jī)構(gòu)或手動機(jī)構(gòu)的傳動中，傳動比可達(dá) 300；若只傳遞運(yùn)動，傳動比可達(dá) 1000 由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。 （ 2）在蝸桿傳動中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它的蝸輪是逐漸進(jìn)入嚙合逐漸退出嚙合的，同時嚙合的齒對數(shù)較多，故沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪音低。 圖 速機(jī)構(gòu) 輪蝸桿材料的選擇 考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不大，速度只是中 等，故蝸桿用 45 號鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸輪螺旋面要求淬火并且調(diào)質(zhì)處理，硬度為 4555輪用鑄錫磷青銅 屬模鑄造。這種材料耐磨性好，但價格較高，用于滑動速度3m/s 的重要傳動。為了盡量節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用鑄鐵 造。為了防止變形，常對蝸輪進(jìn)行時效處理。 通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 計要求 普通圓柱蝸桿閉式傳 動（用于 統(tǒng)中電機(jī)輸出到轉(zhuǎn)向軸），蝸桿轉(zhuǎn)速1n =1210r/矩 1T =1760N 動比 i=作載荷較穩(wěn)定，沖擊不大。要求壽命為 5 年（按每年 365 天，每天 8 小時），則使用壽命 365 8=14600h 擇蝸桿傳動類型 根據(jù) 推薦，采用漸開線蝸桿（ 傳動比 i 介于 580 之間，確定蝸桿頭數(shù) 1Z =1。 表 桿頭數(shù) 1Z 蝸輪齒數(shù) 2Z 推薦值 傳動比 i=z1/8 716 1532 3083 蝸桿頭數(shù) 4 2 1 渦輪齒數(shù) 048 2864 3064 3083 單頭蝸桿傳動的傳動比大，但效率低，發(fā)熱量大，易自鎖。不過，蝸桿頭數(shù)過多，導(dǎo)程角大， 制造困難。蝸輪的齒數(shù) 1Z =i 2Z 。當(dāng)傳遞動力時，為保證傳動平穩(wěn)性， 2Z 應(yīng)不少于 28。但過 2Z 過大將使蝸輪尺寸增大，蝸桿跨距隨之增大，降低蝸桿的剛度，影響嚙合精度。通常取 = 2Z 2880， 2Z 一般不大于 100。故取 2Z =30 桿模數(shù)及分度圓直徑的確定 蝸桿頭數(shù) 1Z =1 蝸輪 2Z =30 因載荷平穩(wěn)載荷系數(shù) K=間取 故 K= 青銅蝸輪許用接觸應(yīng)力 H 錫青銅制造的蝸輪，其 H 值可查表 2。 蝸輪材料 鑄造方法 適用的滑動速度 ) 蝸桿齒面硬度 4545型 金屬型 12 25 150 220 180 268 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 型 金屬型 10 12 113 128 135 140 d K 2T (5002 )2 （ d 36960(26830500)2 d 查表 知 m= q= 1d =28 表 通圓柱蝸桿傳動的基本尺寸和參數(shù) 模數(shù)m/度圓直徑徑系數(shù) q 蝸桿頭數(shù) M2 模 數(shù) m/度圓直徑徑系數(shù) q 蝸桿頭數(shù) M2 d 1 /1 18 1 18 80) ,2,4 3175 0 1 12 4445 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 1 35 8 (63) ,2,4 4032 0 ,2,4 0 ,2,4,6 5376 28 1 100) ,2,4 6400 2 (18) ,2,4 72 140 8960 ,2,4,6 10 (71) ,2,4 7100 (28) ,2,4 112 90 ,2,4,6 9000 1 142 (112) ,2,4 11200 ,2,4 140 160 16000 28 ,2,4,6 175 90) ,2,4 14062 (,2,4 12 ,2,4 17500 45 1 281 (140) ,2,4 21875 28) ,2,4 278 200 31250 ,2,4,6 352 16 (112) ,2,4 28672 45 ,2,4 40 ,2,4 35840 56 1 556 (180) ,2,4 46080 4 ( ,2,4 504 250 56000 40 ,2,4,6 640 20 (140) ,2,4 56000 (50) ,2,4 800 160 ,2,4 64000 71 1 1136 (224) ,2,4 89600 5 (40) ,2,4 1000 315 126000 50 ,2,4,6 1250 25 (180) ,2,4 112500 (63) ,2,4 1575 200 ,2,4 125000 90 1 2250 (280) ,2,4 175000 50) ,2,4 1985 400 250000 63 ,2,4,6 2500 桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的確定 蝸桿 蝸桿分度圓直徑 1d =頂圓直徑 1ad=m(q+2)= ) =33 1fd=m(=22 齒頂高 1ah=m=根高 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 1 頂隙 C=輪分度圓柱的導(dǎo)程角 r= 中心距 a=21m(q+ 2z ) = 21 0) =桿齒寬 1b （ 11+ m 1b (11+30) b 32 1b =32 蝸輪 蝸輪分度圓直徑 2d =30=75 齒頂圓直徑 m(2) =0+2) =80 齒根圓直徑 m(=69 齒頂高 m=根高 蝸輪齒寬 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 3 時 33 20 輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核 F = F （ 螺旋角影響系數(shù) ,1-140 ； 蝸輪齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù) zv= 查?。?F 蝸輪的許用彎曲應(yīng)力，單位為 1-140 =1-51查表 3知， 表 形系數(shù)7 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 z 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 力循環(huán)次數(shù) N=60 1301210 14600=35332000 壽命系數(shù) 9 6 /10 N =表 得 0=40 F = F 040 =34 表 輪的基本許用彎曲應(yīng)力 F 0蝸輪材料 鑄錫磷青銅錫鉛鋅青銅造鋁鐵青銅 鑄鐵 造方法 砂模鑄 造 金屬模制造 砂模鑄造 金屬模鑄造 砂模鑄造 金屬模鑄造 砂模鑄造 410N 單側(cè)工作 g40 56 26 32 80 90 40 48 410N 雙側(cè)工作 g29 40 22 26 57 64 28 34 F = （ F =69 F 10080 490 320 40質(zhì) 25 207 980 785 480 性能接近于 40于重要的軸 200 24150 500 335 35質(zhì) 100 20735 540 350 用于重載荷的軸 20碳淬火回火 15 表面5040 370 用于要求強(qiáng)度 60 635 390 280 第一軸段 軸徑為 20，軸長為 38 第二軸段 放軸承軸徑為 25，軸長為 16 第三軸段 軸徑為 25，軸長為 12 第四軸段 軸徑為 26，軸長為 38 第五軸段 軸徑為 25，軸長為 12 第六軸段 放軸承軸徑為 25，軸長為 18 向軸的校核 1a=1r=1) 繪制軸承受力簡圖（圖 a） (2) 繪制垂直面彎矩圖（圖 b） 軸承支反力： = =r +面 C 右側(cè)彎矩 77=面 C 左側(cè)彎矩 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 M77= 3）繪制水平彎矩圖（圖 C） 軸承支反力： 2面 C 處的彎矩： 77=4)繪制合成彎矩圖（圖 d） 22M = 22 =C= 22 )(M = 22 9 7 4 8 =5)繪制轉(zhuǎn)矩圖（圖 e） (6)繪制當(dāng)量彎矩圖（圖 f） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取 a=面 C 處的當(dāng)量彎矩力 22 )(= 22 )3 6 9 6 9 7 5 1 1 3 =核危險截面 C 的強(qiáng)度 e=31.0 =2 為壓緊端，軸承 1 為放松端。兩端軸承的軸向載荷 2A=系數(shù) X 和 Y 2A/ 1A/ e 時 1， 0 而 F 2A / F 2R e 時 表 知載荷系數(shù) 荷系數(shù) 及其舉例 無沖擊或輕微沖擊 電機(jī)，汽輪機(jī)，水泵，通風(fēng)機(jī) 等沖擊振動 車輛，機(jī)床，傳動裝置，起重機(jī)，內(nèi)燃機(jī)，減速器 大沖擊振動 破碎機(jī)，軋鋼機(jī)，石油鉆機(jī)，振動篩 1 =fp(R 1 +1A)=(1 fp(1R+2A)=(文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 因 p= =3 軸承 14000N Lh= =121016670 （3 =4600h 故該對軸承滿足預(yù)期壽命要求。 章小結(jié) 本章主要進(jìn)行了軸與蝸桿軸的設(shè)計，確定了各軸的長度與軸徑，并對其進(jìn)行了校核，同時還對鍵進(jìn)行了設(shè)計，以及軸承的選取，經(jīng)過對軸的受力分析確定軸承為角接觸球軸承，并對其進(jìn)行校核，確保其使用壽命在規(guī)定年限當(dāng)中。 第 5 章 齒輪齒條式轉(zhuǎn)回器的設(shè)計 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 輪齒條式轉(zhuǎn)向器的概述 條的概述 齒條是在金屬殼體內(nèi)來回滑動的，加工有 齒形的金屬條。轉(zhuǎn)向器殼體是安裝在前橫梁或前圍板的固定位置上的。齒條代替梯形轉(zhuǎn)向桿系的搖桿和轉(zhuǎn)向搖臂，并保證轉(zhuǎn)向橫拉桿在適當(dāng)?shù)母叨纫允顾麄兣c懸架下擺臂平衡。齒條