本 科 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述系 別： 工程技術系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化姓 名： 學 號： 年 4 月 22 日2前言汽車在安全性、舒適性以及穩(wěn)定方面越來越受到大家的關注，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能是汽車的穩(wěn)定性和安全性的重要指標之一，助力轉(zhuǎn)向，顧名思義，是協(xié)助駕駛員作汽車方向調(diào)整，為駕駛員減輕打方向盤的用力強度，降低了駕駛員的工作量，對減輕疲勞駕駛有很大的幫助。 本論文首先介紹了傳統(tǒng)的汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程，以及傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理，并在此基礎上提出了本論文的控制流量式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在根據(jù)液壓系統(tǒng)圖與控制方式方面實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的設計。本文在液壓控制方面與機械系統(tǒng)方面都對助力轉(zhuǎn)向控制進行了分析，對齒輪齒條式液壓動力轉(zhuǎn)向機構重點進行了分析與設計。1. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析研究轉(zhuǎn)向系是用來改變汽車的行駛方向和保持汽車的直線行駛的。它是由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動裝置兩大部分所組成。在采用動力轉(zhuǎn)向的汽車上還有動力系統(tǒng)。根據(jù)轉(zhuǎn)向系的工作特點，對其提出如下要求：1.工作可靠。轉(zhuǎn)向系對汽車的行駛安全性影響很大，因此其零件應有足夠的強度、剛度和壽命。2.操縱輕便。這是減輕駕駛員的勞動強度和保證汽車安全行駛的重要因素之一。操縱輕便性應包含三方面內(nèi)容：(l)汽車轉(zhuǎn)向時必須作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力 要小，一般最大極限值是：P手小客車 20P?手 最 大 公 斤中型載重車 36手 最 大 公 斤重型載重車 45手 最 大 公 斤采用轉(zhuǎn)向加力器、增大轉(zhuǎn)向傳動裝置的力傳動比 、提高轉(zhuǎn)向器的效率(用i力滾動摩擦代替滑動摩擦)等都是減小轉(zhuǎn)向盤手力 的有效方法。P手(2)汽車轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向盤的回轉(zhuǎn)圈數(shù)要少。當汽車朝一個方向極限轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動圈數(shù)不能超過 2～2.5 圈。因此轉(zhuǎn)向系的角傳動比不宜太大。(3)汽車直線行駛時，轉(zhuǎn)向盤應穩(wěn)定，無抖動和擺動現(xiàn)象。這就要求轉(zhuǎn)向系在整車布置上與行走系統(tǒng)運動協(xié)調(diào)；汽車在轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤能自動回正，要求轉(zhuǎn)向器有一定的可逆性，同時要正確地選擇前輪定位角。3.汽車轉(zhuǎn)向時要有正確的運動規(guī)律。要求合理地設計梯形機構，保證汽車在轉(zhuǎn)向時車輪是純滾動而沒有滑動。4.既要盡量減少汽車轉(zhuǎn)向輪受到的沖擊傳到方向盤上，又要保證駕駛員有正確的道路感覺。從而要求適當?shù)乜刂妻D(zhuǎn)向器的可逆程度。35.轉(zhuǎn)向系的調(diào)整應盡量少而簡單。選用那種效率特性的轉(zhuǎn)向器應有汽車用途來決定，并和轉(zhuǎn)向系方案有關。經(jīng)常行駛在好路面上的轎車和市內(nèi)用客車，可以采用正效率較高的、可逆程度大的轉(zhuǎn)向器。綜上最后本次設計選定循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。液壓式動力轉(zhuǎn)向由于油壓工作壓力高，動力缸尺寸小、質(zhì)量輕，結構緊湊，油液具有不可壓縮性，靈敏度高以及油液的阻尼作用可以吸收里面的沖擊等優(yōu)點而得到廣泛應用。機械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向動力缸設計成一體，并與轉(zhuǎn)向控制閥組裝在一起，這種三合一的部件稱為整體式動力轉(zhuǎn)向器（如圖 3-1） 。另一種方案是只將轉(zhuǎn)向控制閥同機械轉(zhuǎn)向器組合成一個部件，該部件稱為半整體式動力轉(zhuǎn)向器（如圖 3-2） ，轉(zhuǎn)向動力缸則做成獨立部件。第三種方案是將機械轉(zhuǎn)向器作為獨立部件，而將轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸組合成一個部件，稱為轉(zhuǎn)向加力器（如圖 3-3） 。4在分析比較上述幾種不同動力轉(zhuǎn)向機構方案時， 分置式動力轉(zhuǎn)向器由于分開布置，故其機械轉(zhuǎn)向器可以采用任何一種典型的結構；轉(zhuǎn)向器零件也不受動力缸助力載荷的影響；當汽車的轉(zhuǎn)向橋負荷過大時，可加大缸徑或增加動力缸的缸數(shù)而不影響轉(zhuǎn)向器的基本尺寸。但分置式的零件數(shù)較多，管路布置也比較復雜。在分置式的結構中，半分置式和聯(lián)閥式的應用最多，連桿式的應用最少。綜上最后本次設計的布置形式選定為半分置式。2.設計總結轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車行駛中必不可少的系統(tǒng)，本次設計一開始對汽車轉(zhuǎn)向系很陌生，但本著對汽車轉(zhuǎn)向的強烈興趣和此次設計的責任感，通過大量的想關文獻參考和網(wǎng)絡搜索，使我逐漸認識并最終了解了汽車轉(zhuǎn)向機構。汽車轉(zhuǎn)向機構中，轎車使用的一般都是齒輪齒條式。所以本文主要以齒輪齒條式液動助力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向器為中心。按照任務書的要求對轎車助力轉(zhuǎn)向進行了分析和一些的設計，包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的原理以及相關零件的校核等等。還對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一些重要參數(shù)進行了分析，尤其像轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正逆效率、傳動比、最小轉(zhuǎn)彎半徑等。但是由于相關轉(zhuǎn)向設計所需的基本參數(shù)本人我法獲得，還有時間限制，以及篇幅所限，所以對一些重要參數(shù)只進行分析未能進行設計。由于轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化是本設計的獨立部分故被放入最后一章。為保證轎車轉(zhuǎn)向后的自動回正能力，轉(zhuǎn)向系的主銷一般都是向內(nèi)傾和向后傾的，但為計算簡單，本優(yōu)化把傾角都設計為零，即設計主銷垂直。5由于水平限制和相關數(shù)據(jù)的缺乏，本設計難免有諸多不足之處，肯請老師批評指正。參考文獻[1] 臧杰,閻巖.汽車構造[M]. 機械工業(yè)出版社,2005,8.[2] 王望予主編.汽車設計[M]. 機械工業(yè)出版社,2004,8. [3] 劉澤九.軸承應用手冊[S]. 北京.機械工業(yè)出版社 1996.3[4] 《汽車工程手冊編輯》委員會.汽車工程手冊[S]. 北京.人民交通出版社 .2001.5[5] 劉濤主編.汽車設計[M]. 北京大學出版社,2008,1.[6] 余志生 《汽車理論》機械工業(yè)出版社[7] 成大先 《機械設計手冊》 （第三版）