轎車用齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計,轎車,齒輪,齒條,動力,轉(zhuǎn)向,設(shè)計 本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告 論 文 題 目：轎車用齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計學(xué) 院： 專 業(yè) 、 班 級：學(xué) 生 姓 名：指導(dǎo)教師（職稱） 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）； 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 8 一、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域 車輛工程-汽車設(shè)計 2、論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車輛上必不可少的最基本的系統(tǒng)之一。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向特性對車輛的行駛操縱穩(wěn)定性、安全性起著決定性作用，是汽車技術(shù)的核心之一，其中轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計決定著車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性，它對汽車轉(zhuǎn)向特性、駕駛舒適性、輪胎壽命等都有影響。因此，它是汽車安全行駛的重要保障，也是車輛系統(tǒng)的一個重要組成部分?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量如何已經(jīng)成為衡量汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。由于它對于整車行駛以及工業(yè)的重要性，因此汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計顯得尤為重要。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢 國際上，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器經(jīng)過近幾十年的發(fā)展和技術(shù)完善，已經(jīng)使其能夠作為一種結(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的轉(zhuǎn)向機構(gòu)而被廣泛的運用在車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。現(xiàn)如今的齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較輕，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高達(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、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，自動消除間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器自身結(jié)構(gòu)的發(fā)展，如采用新型的手動變速比和動力轉(zhuǎn)向，其使用范圍已從轎車、微型以及輕型汽車逐步擴展到中型和重型汽車轉(zhuǎn)向系。近年來，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也越來越多地采用電子器件。使其操縱輕便性、穩(wěn)定性等得到了很大的改善。 隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，轉(zhuǎn)向器未來的發(fā)展趨勢為： （1） 適應(yīng)汽車高速行駛的需要 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?！白兯俦群透邉傂浴笔悄壳笆澜缟仙a(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向。 （2） 充分考慮安全性和輕便性 隨著汽車車速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要，目前國內(nèi)外在許多汽車上已普遍增設(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)向管柱和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 （3） 低成本、低油耗、大批量專業(yè)化生產(chǎn) 隨著國際經(jīng)濟(jì)形勢的惡化，石油危機造成經(jīng)濟(jì)衰退，汽車生產(chǎn)愈來愈重視經(jīng)濟(jì)型， 因此，要設(shè)計低成本、低油耗的汽車和低成本、合理化生產(chǎn)線，盡量實現(xiàn)大批量專業(yè)化生產(chǎn)。對零部件生產(chǎn)，特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，更表現(xiàn)突出。 （4） 汽車轉(zhuǎn)向器裝置的電腦化 汽車的轉(zhuǎn)向裝置，必定是以電腦化為唯一的發(fā)展途徑。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題 (1) 制定出轎車用齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系的總體設(shè)計方案，并對該方案進(jìn)行評價； (2)對轎車用齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系方案中具體部件進(jìn)行理論計算和校核； (3) 根據(jù)計算和校核結(jié)果對轎車用齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪圖。 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） （1）查閱資料，了解做研究課題的研究意義、研究概況和發(fā)展趨勢； (2)制定出轎車用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的總體設(shè)計方案，并對其進(jìn)行評價； (3)轉(zhuǎn)向系的設(shè)計及參數(shù)確定； (4) 進(jìn)行齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與理論計算并校核； (5)根據(jù)計算和校核結(jié)果，利用 CAD 畫裝配圖、零件圖。 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 通過學(xué)習(xí)及查閱有關(guān)資料掌握轎車用齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器的工作原理以及其機構(gòu)的設(shè)計, 了解現(xiàn)在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的發(fā)展趨勢、相關(guān)技術(shù)的對比及市場前景。通過自主設(shè)計并選擇最合理的方案設(shè)計能夠得到以下結(jié)果： (1) 轎車用齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向系的工作原理及總體方案設(shè)計； (2) 轎車用齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計；繪制不少于 1 張A0 的設(shè)計圖紙， 并用三維軟件繪制三維圖； (3) 設(shè)計說明書（10000 字以上）； (4) 與齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器相關(guān)的一篇外文翻譯（2000 字以上）。 三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； (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)向器的設(shè)計以及參數(shù)的確定（包括：間隙調(diào)整彈簧的設(shè)計計算、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計計算、其他主要零件的設(shè)計計算），校核； (5) 利用 CAD 畫裝配圖，零件圖； (6)整理文檔，形成論文。 2. 論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃 第 1 周：明確設(shè)計主要任務(wù)和內(nèi)容； 第 2 周：查閱相關(guān)資料； 第 3 周：撰寫開題報告； 第 4 周：完成畢設(shè)開題報告； 第 5 周：擬定齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)方案設(shè)計； 第 6 周：齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第 7 周：齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第 8 周：齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系主要部件校核； 第 9 周：齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系主要部件校核； 第 10 周：齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系圖紙繪制； 第 11 周：齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系圖紙繪制； 第 12 周：與齒輪齒條動力轉(zhuǎn)向系設(shè)計相關(guān)的外文文獻(xiàn)翻譯； 第 13 周：撰寫畢業(yè)論文； 第 14 周：撰寫畢業(yè)論文，整理畢業(yè)設(shè)計資料； 第 15 周：準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯； 第 16 周：畢業(yè)設(shè)計答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 張興權(quán), 何廣德, 鄭如, 張俊. 齒輪齒條的接觸應(yīng)力研究[J]. 機械傳動， 2011,35(07):30-32. [2] 何志峰.齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器性能測試系統(tǒng)研究[D].長春理工大學(xué),2012. [3]吳曉建.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器機構(gòu)轉(zhuǎn)向特性研究[D].重慶汽車學(xué)院,2012. [4] 管欣,吳振晞,詹軍.面向結(jié)構(gòu)的汽車齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器仿真模型[J].設(shè)計· 計算 · 研究，2011:9-12. [5] 李晏,王瑾,徐皓,施偉,譚修文.汽車轉(zhuǎn)向器齒輪齒條的建模與仿真研究[J].制造技術(shù)/工藝設(shè)備,2010,(12):73-94. [6] 張錫順,石培吉,唐俊,于思佳.轉(zhuǎn)向器齒輪齒條傳動副的幾何和嚙合計算[J].汽車工程師,2013,(12):51-55. [7] 彭立,胥軍,牛子孺,李剛炎,顏志浩.機械式變比轉(zhuǎn)向器傳動比測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 測控技術(shù),2016,35(10):23-26. [8] 徐方舟,魏小輝,張明,聶宏.基于ADAMS 的齒輪齒條剛性柔耦合嚙合分析[J].機械設(shè)計與制造,2012,(7):200-202. [9] 夏貴光, 劉海軍, 陳家木. 鋁合金整體式轉(zhuǎn)向器殼體鑄造工藝[J]. 鑄造工藝,2015,(23):22-23. [10] 李廣明,范秦寅,張廣麗.汽車動力轉(zhuǎn)向器油路分析及排油方法[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,36(2):140-142. [11] 鄒理炎,虞忠潮.汽車液壓動力轉(zhuǎn)向器特性分析及檢測系統(tǒng)研究[J].工業(yè)技術(shù),2016,(05):43. [12] 黃華波.汽車轉(zhuǎn)向器傳動齒輪斷裂失效分析[J].裝備制造技術(shù),2013,(10):7-9. [13]Johannes Hullmann,David James,Alois Seewald, Eduard Span,Alexander Wiertz.Mechanical and Hydraulic Gears.June 2016,Volume 46,Issue 3,pp249-337. [14] Jochen Gessat,Alois Swwwald,Dirk Zimmermann.Electrically Powered Hyraulic Steering.June 2016,Volume 65,Issue 1,pp381-401. [15] Dirk Nissing,Jochen Gessat,Thilo Bitzer,Alois Seewald.Hydraulic chassis systems with electrically powered hydraulic steering and active roll control.March 2007,Volume 109,Issue 3,pp11-15. 附：文獻(xiàn)綜述 文獻(xiàn)綜述 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車成了很多家庭的必備代步工具，隨之而來的是， 越來越多的人都開始關(guān)注到汽車的性能，而汽車性能中最重要的就是安全性和舒適性。汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向特性對車輛的行駛操縱穩(wěn)定性、安全性和舒適性起著決定性作用，是汽車技術(shù)的核心之一，其中轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計決定著車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性，它對汽車轉(zhuǎn)向特性、駕駛舒適性、輪胎壽命等都有影響。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車底盤中的獨立分系統(tǒng)，在汽車技術(shù)發(fā)展的過程中也經(jīng)歷了深刻的變革。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。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量輕，剛性大，轉(zhuǎn)向靈敏，制造容易， 成本低，正、逆效率都高以及便于布置等優(yōu)點。相比于其他轉(zhuǎn)向機構(gòu)，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機構(gòu)省略了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿，節(jié)省了布置空間，特別適合與燭式和麥弗遜式懸架配用，因此在轎車和微型、輕型貨車上得到廣泛應(yīng)用，目前，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器約占行業(yè) 60%，其中，轎車占 95%，微型車占 30%。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器最早出現(xiàn)于 1902 年，當(dāng)時由于其本身結(jié)構(gòu)不夠完善，整車布置的限制以及道路條件差等因素，導(dǎo)致路面反沖激勵，噪音較大以及轉(zhuǎn)向性能較差等缺陷，使得此種轉(zhuǎn)向器的應(yīng)用受到很大的限制。然而近些年來，特別是最近幾年，卻有了很大發(fā)展，其發(fā)展速度超過循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，國際輿論甚至認(rèn)為：目前汽車工業(yè)正在拋棄有 70 年歷史的搖臂型轉(zhuǎn)向器， 并預(yù)計近年內(nèi) 90%以上的小客車將配置齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。這種看法的主要依據(jù)是： （1）國外大部分主要汽車在制造廠大規(guī)模地推薦橫置發(fā)動機、前輪驅(qū)動的小客車， 這樣對齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向系的布置十分靈活方便，比搖臂式轉(zhuǎn)向器的傳動機構(gòu)更為簡化。（2）高速公路發(fā)展使得車輛速度大大提高，為獲得良好的路感，對轉(zhuǎn)向器的剛性要求愈來愈高，而循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器在剛性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。（3） 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器本身具備的優(yōu)點如結(jié)構(gòu)簡單、成本低、高達(dá) 80%以上的傳動效率、具有多種輸入輸出形式便于布置、重量輕（轉(zhuǎn)向器殼多數(shù)采用壓鑄鋁合金、有的廠還在研制塑料殼體）、剛性好等等，能使高速車輛的駕駛者獲得良好路感。 此外，由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器自身結(jié)構(gòu)的發(fā)展，如采用新型的手動變速比和動力轉(zhuǎn)向，其使用范圍已從轎車、微型以及輕型汽車逐步擴展到中型和重型汽車轉(zhuǎn)向系。因此，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器在我國的應(yīng)用將會是十分廣泛的，制造企業(yè)對其的需求量必然很大，其前景相當(dāng)可觀，研究其實現(xiàn)的方案也尤其有價值。 國外研究： 從1817年英國人林肯斯潘杰（Len Ken Sperger）發(fā)明現(xiàn)代轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)到現(xiàn)在， 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因其在汽車中的重要作用而備受人們關(guān)注，一百多年間，眾多學(xué)者對它展開過研究，使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到現(xiàn)在有了長足的發(fā)展。查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，人們在機構(gòu)運動學(xué)、機構(gòu)動力學(xué)和機電復(fù)合控制等理論研究、臺架試驗仿真以及新型轉(zhuǎn)向技術(shù)等方面都做了大量的研究。轉(zhuǎn)向機構(gòu)動力學(xué)的研究主要借助多體動力學(xué)軟件進(jìn)行運動學(xué)仿真，研究內(nèi)容主要有：轉(zhuǎn)向機構(gòu)操縱穩(wěn)定性，車輪定位對轉(zhuǎn)向性能的影響，懸架跳動對轉(zhuǎn)向性能的影響，載荷轉(zhuǎn)移對前輪轉(zhuǎn)向的影響，基于Adams的轉(zhuǎn)向機構(gòu)研究等。轉(zhuǎn) 向機構(gòu)機電復(fù)合控制主要研究電、液助力轉(zhuǎn)向控制策略：液壓助力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)閥特性；四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)控制策略等。臺架試驗仿真研究是模擬汽車轉(zhuǎn)向?qū)崨r，通過測試汽車轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵參數(shù)驗證轉(zhuǎn)向機構(gòu)的性能。目前國外MTS、BISHOP等公司已經(jīng)有了五軸、七軸轉(zhuǎn)向試驗臺。而我國只有三軸轉(zhuǎn)向試驗臺。 國內(nèi)研究： 我國現(xiàn)階段對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究重點還在轉(zhuǎn)向器部件的生產(chǎn)質(zhì)量控制上，而在系統(tǒng)層面上對轉(zhuǎn)向性能的研究很弱，這已經(jīng)嚴(yán)重影響了我國轉(zhuǎn)向器技術(shù)的引進(jìn)消化和自主開發(fā)。長期的生產(chǎn)實踐表明對轉(zhuǎn)向部件的質(zhì)量控制必須建立在轉(zhuǎn)向系和前懸架組合的性能測試上，必須有轉(zhuǎn)向系性能參數(shù)的測試才能進(jìn)入轉(zhuǎn)向部件的自主研發(fā)，否則， 對產(chǎn)品的質(zhì)量就沒有話語權(quán)。由此，掌握轉(zhuǎn)向系各部分工作參數(shù)間的關(guān)系，進(jìn)一步提高汽車轉(zhuǎn)向系的性能和質(zhì)量，是滿足當(dāng)前汽車行業(yè)發(fā)展和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切需 要。此外，現(xiàn)階段全世界年產(chǎn)7000—8000萬套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，EPS占了將近一半，其裝車率逐年增加，預(yù)計將達(dá)到80%。在1000萬套汽車轉(zhuǎn)向系的國內(nèi)市場上，外方產(chǎn)品的市場占有率達(dá)到了將近80%，我國還沒有掌握EPS的開發(fā)和試驗技術(shù)，主要是根據(jù)國外EPS產(chǎn)品進(jìn)行仿制，很難滿足整車技術(shù)條件，無法進(jìn)入全球配套系統(tǒng)。究其原因，表面上是無法掌握汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略，而深層次的原因就是沒有掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運動特性和相關(guān)性能參數(shù)的檢測和評估，從而無法調(diào)試出性能優(yōu)越的產(chǎn)品。 從 70 年代起轎車就興起了齒輪齒條轉(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室哺撸?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。 發(fā)展趨勢： 近年來，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也越來越多地采用電子器件。但目前電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于自身成本等因素的制約，很難在價格低廉的家用轎車上得到普及，而且電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全可靠性相對較差，目前歐洲汽車法規(guī)中要求駕駛員與轉(zhuǎn)向車輪之間必須有機械連接，電子轉(zhuǎn)向系還不允許在歐洲上市。隨著科技發(fā)展和技術(shù)的完善，未來的電子技術(shù)在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用會十分普遍。 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。齒輪齒條方式的最大特點是剛性大，結(jié)構(gòu)緊湊重量輕，且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤，所以具有對路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點，但同時也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象。齒輪與齒條直接嚙合，將齒輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為齒條的直線運動，使轉(zhuǎn)向拉桿橫向拉動車輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。齒輪并非單純的平齒輪，而是特殊的螺旋形狀，這是為了盡量減小齒輪與齒條之間的嚙合間隙，使轉(zhuǎn)向盤的微小轉(zhuǎn)動能夠傳遞到車輪，提高操作的靈敏性，也就是我們通常所說的減小方向盤的曠量。不過齒輪嚙合過緊也并非好事，它使得轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時的操作力過大，人會感到吃力。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)換器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)換器，已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器：而渦輪蝸桿式轉(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。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成， 轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較小；傳動效率高達(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、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動消除間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積小； 制造成本低。 在現(xiàn)如今的汽車上，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，也是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成，保持汽車具備較好的操縱性能，特別是在車輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車流密集化的今天，汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計工作顯得尤為重要。 綜上，本次論文擬從以下幾點展開： （1）查閱資料，了解做研究課題的研究意義、研究概況和發(fā)展趨勢； (2)制定出轎車用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的總體設(shè)計方案，并對其進(jìn)行評價； (3)轉(zhuǎn)向系的設(shè)計及參數(shù)確定； (4)進(jìn)行齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與理論計算并校核； (5)根據(jù)計算和校核結(jié)果，利用 CAD 畫裝配圖、零件圖。