轎車(chē)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

轎車(chē)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】,含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū),轎車(chē),轉(zhuǎn)向,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書(shū),仿單 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)(論文)題目： 轎車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　　　　　　　 學(xué)生姓名： 二級(jí)學(xué)院： 班　　級(jí)： 提交日期： 目錄 目 錄 摘 要 III Abstract IV 1、緒 論 1 2、選擇轉(zhuǎn)向系方案及轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 2 2.1轉(zhuǎn)向系方案的選擇 2 2.2 確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要參數(shù) 4 2.3 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì) 6 2.4 本章小結(jié) 8 3、轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì) 9 3.1 數(shù)據(jù)確定 9 3.2 轉(zhuǎn)向梯形的布置 9 3.3 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)尺寸的確定 10 3.4 梯形校核 12 3.5 本章小結(jié) 13 4、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 4.1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案 14 4.2 動(dòng)力缸尺寸計(jì)算 15 4.3 本章小結(jié) 17 5、三維建模及二維工程圖 18 5.1 Pro/E 軟件簡(jiǎn)介 18 5.2 建模 18 5.3 CAD制圖 21 5.4 本章小結(jié) 22 6、主要零部件的仿真分析 23 6.1 有限元模型建立 23 6.2仿真分析 25 6.3本章小結(jié) 27 7、結(jié)論 28 參考文獻(xiàn) 29 致謝 30 IV 摘要 轎車(chē)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)首先對(duì)普通轎車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。確定轉(zhuǎn)向器的類(lèi)型，確定它的布置形式，并設(shè)計(jì)液壓動(dòng)力系統(tǒng)并計(jì)算參數(shù)，選定此系統(tǒng)的尺寸和結(jié)構(gòu)。通過(guò)三維軟件對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部分進(jìn)行建模，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行三維和二維圖的繪制。最后將三維軟件圖進(jìn)行導(dǎo)入分析軟件處理，建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部分有限元模型，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部分進(jìn)行有限元分析，分析仿真結(jié)果，得出結(jié)論，并為轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)提出優(yōu)化方案，為以后的轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)提出建議。 關(guān)鍵詞：液壓動(dòng)力系統(tǒng)；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；轉(zhuǎn)向盤(pán)；有限元分析 Abstract Design of steering system of car Abstract This?project?first?introduces?the?definition?and?background?of?ordinary?car?steering?system.?Then,?the?basic?structure?of?steering?system?is?introduced?and?the?operating?mode?is?decided?according?to?the?actuator.?Based?on?the?scheme?of?steering?system?and?the?selection?of?main?parameters?design,?the?type?and?form?of?redirector?is?chosen?and?arranged.?Further,?the?hydraulic?power?system?is?designed?and?calculated?and?the?structure?and?size?of?steering?system?is?determined.?After?that,?the?key?part?steering?is?modeled.?Finally,?the?model?is?imported?into?the?software?and?is?analyzed.?The?finite?element?model?of?the?system?is?established?and?analyzed.?With?the?simulation?results?and?conclusion,?the?optimization?scheme?and?some?suggestions?are?put?forward?for?the?design?of?the?steering?system. Key?words:?hydraulic?power?system;steering?system;?steering?wheel;finite element analysis 1、緒論 1、緒 論 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是能夠按照駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖以及操作能夠?qū)崿F(xiàn)汽車(chē)正確轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)。它對(duì)操縱穩(wěn)定性和平順性起著決定性作用，對(duì)駕駛員的駕駛感受以及對(duì)乘員的舒適性也有著不可替代的作用。駕駛員的駕駛感受是現(xiàn)代汽車(chē)都在追求的，也是消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛時(shí)的最重要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 這些年來(lái)汽車(chē)發(fā)展非?？焖?，轎車(chē)轉(zhuǎn)向系從最初的純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系到了液壓助力轉(zhuǎn)向系再變?yōu)殡娍匾簤褐D(zhuǎn)向系最后變?yōu)榫€控轉(zhuǎn)向系。 實(shí)際上，人就是機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的動(dòng)力來(lái)源，人員和機(jī)械構(gòu)件可以提供動(dòng)力。方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向器就是機(jī)械操縱機(jī)構(gòu)。 除了上面已經(jīng)說(shuō)的三種部件，助力裝置也是動(dòng)力轉(zhuǎn)向系動(dòng)力的來(lái)源。液壓裝置也能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力裝置?；钊⒂凸?、儲(chǔ)油罐和泵等部件組成轉(zhuǎn)向助力裝置，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的作用有以下： （1）轎車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)轎車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)的方向要一致； （2）當(dāng)轎車(chē)要轉(zhuǎn)向的時(shí)候，車(chē)輪側(cè)滑是不可以發(fā)生的； （3）當(dāng)轉(zhuǎn)向發(fā)生后，不需要駕駛員操作轎車(chē)，轉(zhuǎn)向盤(pán)要能夠回到原來(lái)的正面位置； （4）在事故發(fā)生時(shí)，轎車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)可以起到保護(hù)駕駛員的作用。 圖1.1某車(chē)型轉(zhuǎn)向系臺(tái)架 30 第2章 選擇轉(zhuǎn)向系方案及轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 2、選擇轉(zhuǎn)向系方案及轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 2.1轉(zhuǎn)向系方案的選擇 2.1.1轎車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán) 轉(zhuǎn)向盤(pán)是操縱力的接受機(jī)構(gòu)，是駕駛員直接控制的操縱機(jī)構(gòu)，現(xiàn)代汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系都是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向盤(pán)接受力來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向系的控制，汽車(chē)上常用的方向盤(pán)大致上分為三個(gè)部分，分別為輪輻、盤(pán)轂與輪緣?，F(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的方向盤(pán)輪輻一般是圓形的兩根和三根的。由于我們的交通規(guī)則以及形式習(xí)慣是靠右行駛，我們國(guó)家的所有交通工具的方向盤(pán)左置。 一般會(huì)把前排駕駛員正面安全氣囊內(nèi)置到方向盤(pán)內(nèi)，因此安全氣囊設(shè)計(jì)的中心位置會(huì)為安全氣囊留有適當(dāng)?shù)目臻g用于存放安全氣囊及其機(jī)構(gòu)。同樣，方向盤(pán)的大小的選擇也是至關(guān)重要的，當(dāng)我們選用尺寸較小的方向盤(pán)的時(shí)候，我們的操縱力會(huì)增大，從而給操縱帶來(lái)不便。相反尺寸較大的方向盤(pán)會(huì)減小操縱力但是會(huì)給駕駛員進(jìn)出帶來(lái)不便，同樣會(huì)增大駕駛員的操縱幅度。太大的方向盤(pán)會(huì)使駕駛員和方向盤(pán)的距離太近，在發(fā)生正面碰撞的時(shí)候會(huì)給駕駛員的傷害增大。如圖2.1所示為某車(chē)型在轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤(pán)狀態(tài)。 圖2.1 某車(chē)型在轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤(pán)狀態(tài) 現(xiàn)代汽車(chē)的方向盤(pán)同樣會(huì)集成各種最汽車(chē)電子系統(tǒng)的控制，也會(huì)加入一些如藍(lán)牙等附屬功能的開(kāi)關(guān)。在汽車(chē)方向盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)分為兩種，分別為已有的方向盤(pán)和符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的方向盤(pán)。根據(jù)國(guó)家轉(zhuǎn)向盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的要求：轎車(chē)方向盤(pán)的直徑尺寸被規(guī)定為以下幾種。圓柱花鍵漸開(kāi)線是用來(lái)連接轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤(pán)的。結(jié)合各種因素和實(shí)際情況，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)向盤(pán)的直徑選擇了。 2.1.2轎車(chē)轉(zhuǎn)向軸 轉(zhuǎn)向軸用來(lái)傳遞方向盤(pán)接受駕駛員的操縱力，轉(zhuǎn)向器的力也是由此傳遞而來(lái)。兩個(gè)沒(méi)有縫的具有轉(zhuǎn)向節(jié)的鋼管組合成轉(zhuǎn)向軸，使其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本比較低等優(yōu)勢(shì)。為考慮安全性，也有一些轉(zhuǎn)向軸被設(shè)計(jì)成蜂窩狀，具有在交通事故中過(guò)載保護(hù)的功能。萬(wàn)向節(jié)一般也會(huì)被設(shè)計(jì)在其中，這樣轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就能調(diào)整到最合理的位置，保證了轎車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更加輕便和安全駕駛。 在正面碰撞的時(shí)候，駕駛員會(huì)因轉(zhuǎn)向盤(pán)而受到傷害。因此為了減少駕駛員在正面撞擊中受到的傷害，現(xiàn)代汽車(chē)上過(guò)載保護(hù)的機(jī)構(gòu)也一直被運(yùn)用上。 2.1.3 轎車(chē)轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向器這個(gè)機(jī)構(gòu)是使力矩傳遞方向發(fā)生改變的，有4種常用的如下：球面蝸桿滾輪式、曲柄式、循環(huán)球式與齒輪齒條式。當(dāng)然，隨著工藝的進(jìn)步和對(duì)汽車(chē)性能要求的提高，一般的轉(zhuǎn)向器漸漸被齒輪齒條和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器取代。 在眾多的轉(zhuǎn)向器中，運(yùn)用最多的是液壓助力轉(zhuǎn)向器，因?yàn)榈孛鎺?lái)的沖擊能有效的被吸收，同時(shí)液力助力系統(tǒng)能夠減少駕駛員的操縱力實(shí)現(xiàn)省力效果。轉(zhuǎn)向效率達(dá)到70%以上的只有齒輪齒條式了，它的可逆程度也非常的大，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的生產(chǎn)，所以在現(xiàn)代汽車(chē)中使用最多。 根據(jù)此畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，本文擬采用被成熟運(yùn)用的齒輪齒條式。原因如下：這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向器正效率需要比60%高，逆效率需要比50%高，所以齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器被運(yùn)用在此設(shè)計(jì)：正效率應(yīng)該為， 逆效率應(yīng)該為。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器之所以能夠被現(xiàn)代汽車(chē)廣泛運(yùn)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量不大是其重要原因。該轉(zhuǎn)向器本身的結(jié)構(gòu)的原因使其不需要很多的零部件，轉(zhuǎn)向器的外殼在現(xiàn)代工藝中也基本會(huì)用鎂合金和鎂鋁合金鍛造而成，其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單質(zhì)量也相對(duì)更小。 決定轉(zhuǎn)向器好壞的很重要的標(biāo)準(zhǔn)取決于傳動(dòng)效率，而齒輪的傳動(dòng)效率高。所以，轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率也變得非常高，可以高達(dá)90％；相對(duì)高的傳動(dòng)效率并不意味著齒輪器就沒(méi)有缺點(diǎn)，齒輪的摩擦是非常嚴(yán)重的，超時(shí)間工作會(huì)有間隙出現(xiàn)。齒輪背部的使用緊壓力來(lái)調(diào)節(jié)彈簧能夠減少此問(wèn)題，用來(lái)自動(dòng)消除齒輪齒條見(jiàn)由于摩擦引起的間隙。為了節(jié)約成本，該轉(zhuǎn)向器沒(méi)有直拉桿和轉(zhuǎn)向搖臂，這樣的機(jī)構(gòu)也增大了轉(zhuǎn)向角。也有缺點(diǎn)，汽車(chē)在不平的路面行駛時(shí)，很多能量會(huì)被傳遞到轉(zhuǎn)向盤(pán)上。這個(gè)現(xiàn)象可能會(huì)發(fā)生很多問(wèn)題，比如會(huì)使駕駛者緊張；駕駛員手被轉(zhuǎn)向盤(pán)打到的現(xiàn)象。 四種典型形式轉(zhuǎn)向器布置在現(xiàn)代汽車(chē)的運(yùn)用如圖2.2所示 1）轉(zhuǎn)向器在前軸前方，梯形后置； 2）轉(zhuǎn)向器在前軸前方，梯形前置。 3）轉(zhuǎn)向器在前軸后面，梯形后置； 4）轉(zhuǎn)向器在前軸后面，梯形前置； 行駛方向 行駛方向 圖2.2 梯形布置形式 根據(jù)此設(shè)計(jì)要求此方案擬采用第三種轉(zhuǎn)向器布置方案。 2.2 確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要參數(shù) 選定了轉(zhuǎn)向器的形式和梯形的布置形式以后，確定參數(shù)非常重要。 2.2.1轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的前提條件 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不是于汽車(chē)其他部分相互獨(dú)立，汽車(chē)的設(shè)計(jì)必須要整體進(jìn)行匹配。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要先確定整車(chē)的設(shè)計(jì)；比如車(chē)頭的布置，發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造等。 2.2.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比 傳動(dòng)比是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的很重要的參數(shù)，所以再設(shè)計(jì)的時(shí)候要先把傳動(dòng)比確認(rèn)。力傳動(dòng)比和角傳動(dòng)比是這個(gè)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。而現(xiàn)代汽車(chē)的各種性能包括平順性和駕駛安全等與傳動(dòng)比是聯(lián)系在一起的。 轉(zhuǎn)向系的力傳動(dòng)比 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轎車(chē)輪胎和地面中心接觸產(chǎn)生的力，反作用在兩個(gè)輪子的合力和轉(zhuǎn)向盤(pán)上受到的手力的比就這個(gè)系統(tǒng)的力傳動(dòng)比。公式是： （2-1） 是轉(zhuǎn)向阻力，是轉(zhuǎn)向阻力矩，它們的關(guān)系是 2= （2-2） a就是主銷(xiāo)偏移距；轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力 = 得 = （2-3） 可認(rèn)為等于轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比，因此力傳動(dòng)比可寫(xiě)為 = （2-4） 所以要使傳向更加方便，就需要大，角傳動(dòng)比跟著力傳動(dòng)變大而變大，而傳動(dòng)臂就越小。一般的設(shè)計(jì)的乘用車(chē)的主銷(xiāo)偏移距值為輪胎臺(tái)面寬度的0.4到0.6倍。根據(jù)已經(jīng)有的輪胎得出主銷(xiāo)偏移距在74到111㎜，這個(gè)設(shè)計(jì)我們選取它為100㎜。 轉(zhuǎn)向系中角傳動(dòng)比 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的角傳動(dòng)比其實(shí)就是汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和在駕駛員一個(gè)方向的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的比，轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置角傳動(dòng)比的乘積決定的大小，即 （2-5） 在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長(zhǎng)和搖臂臂長(zhǎng)的比可以用來(lái)表示角傳動(dòng)比，即 （2-6） 如今我們用的轎車(chē)，轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長(zhǎng)與搖臂臂長(zhǎng)的比一般在0.85到1.10之間。在齒輪齒條轉(zhuǎn)向器沒(méi)有轉(zhuǎn)向搖臂的時(shí)候，這個(gè)比等于1.所以。 根據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)的要求角傳動(dòng)比在15到20之間，當(dāng)然角傳動(dòng)比越小汽車(chē)轉(zhuǎn)向也越加方便，所以15被用在此設(shè)計(jì)中，因?yàn)?，所以角傳?dòng)比小相應(yīng)的力傳動(dòng)比小，液壓助力可以來(lái)解決這些問(wèn)題從而使操縱輕便。 2.2.3 轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定 （1）轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向阻力矩 阻力矩的計(jì)算一般我們是在汽車(chē)停止時(shí)在原地做的阻力矩，因?yàn)橐?jì)算是很難的，有3個(gè)常用的公式如下： 半經(jīng)驗(yàn)公式 （2-7） 雷索夫推薦公式 （2-8） 塔布萊克推薦公式 （2-9） 在公式中輪胎的氣壓為p；轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷為；滑動(dòng)摩擦系數(shù)為。在此設(shè)計(jì)中，令=0.7。輪胎滾動(dòng)摩擦系數(shù)為f，在這個(gè)設(shè)計(jì)中；有效摩擦系數(shù)為。輪胎和地面相互接觸的中心到轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)和地面相互交叉的距離為a；輪胎寬度為b；，輪胎的自由半徑、輪胎的靜力半徑；一般輪胎的靜力半徑為自由半徑的0.95；輪胎和地面轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力矩就是k。，轉(zhuǎn)向節(jié)為。 汽車(chē)的原地轉(zhuǎn)向阻力矩可以從這三個(gè)式子中反應(yīng)出來(lái)。 子午線輪胎輪胎型號(hào)是185/60R14T被運(yùn)用在這次的設(shè)計(jì)中。輪胎胎面寬度的為185毫米，現(xiàn)在一般情況下選用的胎壓為0.15MPa到0.45MPa，因?yàn)檩喬サ奶盒?huì)有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如彈性好，斷面寬等。所以前輪胎壓在這次設(shè)計(jì)中選定為0.3MPa。 這里汽車(chē)的整備質(zhì)量為1600千克，前軸的符合假定為60%,而后軸的符合是40%。計(jì)算可知轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷是706N,因?yàn)?0.7，得 計(jì)算可以得到=782.1KN·mm。 (2) 轉(zhuǎn)向盤(pán)上的作用力 從轉(zhuǎn)向阻力矩可以計(jì)算出轉(zhuǎn)向盤(pán)上的作用力 　 （2-10） 式中轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比是；轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑是；轉(zhuǎn)向搖臂長(zhǎng)是；轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng)是；轉(zhuǎn)向器正效率是。 正效率轉(zhuǎn)向器大才符合本設(shè)計(jì)采用的液壓助力，所以齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的效率選80%。因?yàn)?，，而轉(zhuǎn)向阻力矩為。得轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力為150N比規(guī)定的200N要小。 （3）轉(zhuǎn)向盤(pán)總回轉(zhuǎn)圈數(shù) 評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向盤(pán)操縱輕便性的指標(biāo)之一是轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，公式為： 外轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角為，內(nèi)轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角為。 此設(shè)計(jì)中汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎半徑為5.5米，在理想情況下根據(jù)轉(zhuǎn)向輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到的，其中軸距是L=2552mm，由此計(jì)算為27.6°，從,兩側(cè)主銷(xiāo)軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離B=1430mm，可得內(nèi)轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角為36.5°。計(jì)算得到總轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)大約為3,是滿足這個(gè)設(shè)計(jì)的。 2.3 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì) 2.3.1轉(zhuǎn)向器參數(shù)選取 斜齒輪一般情況下使用在齒輪齒條轉(zhuǎn)向器上，齒輪的模數(shù)是2，壓力角取α等于20,螺旋角等于13°。主動(dòng)小齒輪的齒數(shù)為30個(gè)，精度等級(jí)為八級(jí)。 根據(jù)前面已經(jīng)得到的數(shù)據(jù)： 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力矩為782.2KN.mm 方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)n為3 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比為15 方向盤(pán)上的手力為150N 轎車(chē)上作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)的載荷不大于150到200N，貨車(chē)上作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)的載荷不超過(guò)500N。因此是合格的 力傳動(dòng)比： 取齒寬系數(shù)為1.2， 齒條寬度取整數(shù)為73mm 所以齒輪齒寬比大10mm為87mm 2.3.2強(qiáng)度校核 （1）對(duì)齒輪接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 選擇參數(shù)，根據(jù)ME級(jí)的要求選取下面的值 的值為1500MPa，的值為650MPa ； ， ， 故以 計(jì)算 查得： ， ， ， ； ， ， ， 則， 由此結(jié)果可知是合格的 （2）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 選擇參數(shù)，根據(jù)ME級(jí)的要求選取下面的值 ； ； ；； ； 故以 計(jì)算 據(jù)齒數(shù)查表有：； ； ； 。則 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度合格 2.4 本章小結(jié) 本章對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)給予了初步的選擇方案，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要部件進(jìn)行了初步的確定，對(duì)方向盤(pán)尺寸和、傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。確定了轉(zhuǎn)向器的種類(lèi)和主要參數(shù)，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器。 第3章 轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì) 3、轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向梯形在轎車(chē)轉(zhuǎn)向系中要符合以下要求： （1） 前輪轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)；? （2）轉(zhuǎn)向梯形能夠較好的傳遞轉(zhuǎn)向力在轉(zhuǎn)向過(guò)程中。 3.1 數(shù)據(jù)確定 根據(jù)上面的計(jì)算得出此設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù) 輪距 軸距 滿載軸荷分配：前/后 總質(zhì)量/kg 輪胎 主銷(xiāo)偏移距a 輪胎壓力p/MPa 方向盤(pán)直徑 最小轉(zhuǎn)彎半徑 轉(zhuǎn)向梯形臂 3.2 轉(zhuǎn)向梯形的布置 轉(zhuǎn)向輪前輪偏轉(zhuǎn)角在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)讓前橋和后橋車(chē)輪的轉(zhuǎn)向中心出現(xiàn)不重合，會(huì)引起車(chē)輪發(fā)生側(cè)滑。磨損會(huì)在車(chē)輪輪胎的胎面上產(chǎn)生，汽車(chē)行駛的阻力就變大了，轉(zhuǎn)向變得更加不容易。 阿克曼理論轉(zhuǎn)向特性就是轎車(chē)轉(zhuǎn)向的時(shí)候所有的車(chē)輪跟著同一個(gè)順心而轉(zhuǎn)動(dòng)。而轎車(chē)要不產(chǎn)生偏移就需要所有的車(chē)輪圍繞一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖3.1 圖3.1 阿克曼轉(zhuǎn)向特性 3.3 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)尺寸的確定 如圖3.2是轉(zhuǎn)向特性圖：梯形臂長(zhǎng)m和底角是基本尺寸 圖3.2轉(zhuǎn)向特性圖 其中L為汽車(chē)的軸距，是轉(zhuǎn)向車(chē)輪轉(zhuǎn)角、是外轉(zhuǎn)向車(chē)輪轉(zhuǎn)角；兩個(gè)主銷(xiāo)中心線的延長(zhǎng)線和地面的距離是K。要想保證全部車(chē)輪繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心行駛，則梯形機(jī)構(gòu)應(yīng)保證內(nèi)、外轉(zhuǎn)向車(chē)輪的轉(zhuǎn)角有如下關(guān)系。要使4個(gè)車(chē)輪都圍繞同一個(gè)轉(zhuǎn)向中心行駛，梯形機(jī)構(gòu)車(chē)輪的內(nèi)轉(zhuǎn)角和外轉(zhuǎn)角的關(guān)系如下 因變角的期望值為 ： （3-1） 其中是自變角 現(xiàn)在的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)和上面的公式大致上是滿足的。內(nèi)測(cè)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角在置梯形機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向梯形中可以運(yùn)用弦定理解出。 （3-2） （3-3） 一般理論上的期望值應(yīng)該和實(shí)際因變角為即設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)接近。比較常用的中間位置誤差應(yīng)該越小越好，而在用的比較少的大轉(zhuǎn)角而且車(chē)速低的時(shí)候誤差可以放寬要求。因此加進(jìn)去了權(quán)因子， f（x）就是用來(lái)衡量這個(gè)設(shè)計(jì)好壞的公式： ％ （3-4） 得出： （3-5） 式中設(shè)計(jì)變量 ；外轉(zhuǎn)向車(chē)輪最大轉(zhuǎn)角是；；汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎直徑=5500m；主銷(xiāo)偏移距a=100mm。 綜合考慮下，取 （3-6） 因?yàn)檗D(zhuǎn)向力是受到M 、γ的影響而受到γ的影響，因此各變量的取值范圍有以下約束 （3-7） 梯形臂長(zhǎng)度一般情況下、。梯形底 。根據(jù)機(jī)械原理可以知道，即連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角不能夠太小， 一般情況下取。汽車(chē)右轉(zhuǎn)彎的時(shí)候滿足這樣可以保證汽車(chē)右轉(zhuǎn)彎時(shí)梯形機(jī)構(gòu)是最小的值。最小傳動(dòng)角約束可以由這個(gè)圖的輔助線和余弦定理結(jié)合得到，具體如下 （3-8） 此次設(shè)計(jì)中，各種參數(shù)為：輪距B=1429mm，軸距L=2550mm。 兩主銷(xiāo)中心線延長(zhǎng)線和地面交點(diǎn)相距K （3-9） 1、銷(xiāo)后傾角可以選定2°；2、主銷(xiāo)內(nèi)傾角β為8°；3、前輪外傾角可以選定為1°；4、前輪前束在這次設(shè)計(jì)中選定為（一般為0到12） 所以 （3-10） 可得最大轉(zhuǎn)向角在外轉(zhuǎn)向輪中是74.1°；一般梯形臂長(zhǎng)度選為之間 ，即，得到m為160mm。 梯形底角為；梯形橫拉桿長(zhǎng)為。 3.4 梯形校核 實(shí)際因變角在這個(gè)轉(zhuǎn)向梯形為： （3-11） 根據(jù)已經(jīng)計(jì)算出的數(shù)據(jù)，實(shí)際因變角可以得出°； 為變角的期望值； 在ΔABE'中，由余弦定理可以知道： （3-12） 得BE等于1287.8mm 在ΔBE'F '中，根據(jù)余弦定理可以算出 求得傳動(dòng)角的最小值等于47.0° 符合傳動(dòng)角的最小值大于等于40° 的要求。 用下面的公式計(jì)算： （3-13） 根據(jù)上面知道這樣是符合要求的，參數(shù)如下： 梯形底角 ；主銷(xiāo)中心距； 梯形臂長(zhǎng)m為： m=160mm；梯形橫拉桿n為： n=1145mm。 3.5 本章小結(jié) 本章根據(jù)整車(chē)參數(shù)，對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行了介紹，對(duì)轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)向梯形。 第4章 液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4、液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 各國(guó)的汽車(chē)都在不斷的創(chuàng)新，人們對(duì)于汽車(chē)有更高的追求包括馬力，速度和操縱方便性等。轉(zhuǎn)向動(dòng)力裝置被運(yùn)用在所有汽車(chē)上。而液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器性能更加優(yōu)越。當(dāng)汽車(chē)直行的時(shí)候是不需要的，但是轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，汽車(chē)活塞兩側(cè)壓力不一樣，就可以有助力。這個(gè)時(shí)候，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用就在這里顯現(xiàn)了，和方向盤(pán)一起使車(chē)輪轉(zhuǎn)向，從而使駕駛者更方便的操縱汽車(chē)。如圖4.1所示為某型號(hào)液壓助力轉(zhuǎn)向器。 圖4.1 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 4.1 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案 根據(jù)分配閥位置不一樣轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)又可以分為2種如圖4.2所示： （1）半分置式即分配閥裝在轉(zhuǎn)向器上；（2）聯(lián)閥式分配閥裝在動(dòng)力缸上； （3）連桿式分配閥裝在轉(zhuǎn)向器和動(dòng)力缸之間的拉桿上 圖4.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向的方案圖 4.2 動(dòng)力缸尺寸計(jì)算 動(dòng)力缸的內(nèi)徑，活塞桿D，活塞行程等在計(jì)算動(dòng)力缸的時(shí)候是很重要的參數(shù)，如下圖所示。 圖4.3 動(dòng)力缸布置圖 4.2.1 動(dòng)力缸直徑 由上面的圖形得出 F=/L （4-1） 轉(zhuǎn)向搖臂長(zhǎng)度為，直拉桿上的力為；所以 和的積為轉(zhuǎn)向阻力矩；轉(zhuǎn)向搖臂軸到動(dòng)力缸活塞之間的距離是L； 而在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中它就L即轉(zhuǎn)向節(jié)臂臂長(zhǎng)L=100mm； F= 推力F與工作油液壓力p和動(dòng)力缸截面面積S之間的關(guān)系： 動(dòng)力缸截面S和力F與工作油壓力的相互關(guān)系為： F=PS得S= （4-2） 動(dòng)力缸的截面積為 （4-3） 則動(dòng)力缸直徑 D= （4-4） 為活塞桿直徑，D為動(dòng)力缸內(nèi)徑； 一開(kāi)始選擇是等于0.35D， 而壓力在6.0到10.0Mpa之間，壓力選取為7Mpa，由此算得D等于40.3mm；=0.35D=14.2mm。 4.2.2 動(dòng)力缸的最大長(zhǎng)度 力缸的主要尺寸如圖4.4所示。 活塞首先向左移動(dòng)，端面帶缸體應(yīng)該也有大約10毫米的空檔。同樣當(dāng)活塞在最右側(cè)時(shí)，端面到缸蓋之間的間隙e為（0.5～0.6）D，導(dǎo)向就是依靠這些間隙。 圖4.4動(dòng)力缸尺寸 活塞厚度B為0.3D，s就是動(dòng)力缸的最大長(zhǎng)度 S== 　 （4-5） 活塞左右移動(dòng)的長(zhǎng)度為。 計(jì)算得s等于91.5mm； 4.2.3 確定動(dòng)力缸的壁厚 通過(guò)軸向平面拉應(yīng)力的計(jì)算能夠得到動(dòng)力缸殼體壁厚t。 = （4-6） 球墨鑄鐵QT500-05是合適的缸體外殼材料，他的抗拉強(qiáng)度為500MPa，屈服應(yīng)力為350MPa，意味著在350Mpa的時(shí)候發(fā)生變形，安全系數(shù)n的范圍是3到5．0之間，再此我們?nèi)“踩禂?shù)為4；計(jì)算知道壁厚t=4mm。 4.3 本章小結(jié) 本章對(duì)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的背景和工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)動(dòng)力缸的尺寸進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)動(dòng)力缸的直徑、最大長(zhǎng)度和壁厚進(jìn)行了計(jì)算。確定了主要部分的材料。完成轉(zhuǎn)向系輔助動(dòng)力部分的設(shè)計(jì)。 第5章 三維建模及二維工程圖 5、三維建模及二維工程圖 5.1 Pro/E 軟件簡(jiǎn)介 三維造型軟件中最先進(jìn)，最高效的是Pro/E軟件，人們更多的運(yùn)用這種有魅力的軟件。 Pro/E運(yùn)用在各種行業(yè)內(nèi)里，比如汽車(chē)行業(yè)。它使人們各種想法變成了現(xiàn)實(shí)，運(yùn)動(dòng)仿真也可以通過(guò)此軟件進(jìn)行。三維軟件和仿真軟件的聯(lián)合使用，有利于汽車(chē)以及其零部件的設(shè)計(jì)及優(yōu)化并大大的縮減了機(jī)械零件的發(fā)明的周期。 5.2 建模 5.2.1 方向盤(pán)建模 方向盤(pán)主要的參數(shù)有：方向盤(pán)直徑400mm和圈直徑40mm。如下圖5.1和5.2 圖5.1 方向盤(pán) 5.2.2 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)建模 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的萬(wàn)向節(jié)的直徑是60毫米，高是100毫米，銷(xiāo)孔直徑是20毫米，銷(xiāo)高是45毫米。如圖所示5.2： 圖5.2 萬(wàn)向節(jié) 5.2.3 轉(zhuǎn)向軸的建模 由下面的圖可以得出轉(zhuǎn)向軸直徑是40毫米，長(zhǎng)是50毫米，萬(wàn)向節(jié)直徑是60毫米，高是100毫米，銷(xiāo)孔直徑是20毫米，銷(xiāo)高是45毫米 圖5.3 傳動(dòng)軸 圖5.4 傳動(dòng)軸 5.2.4 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的建模 根據(jù)下面5.5和5.6的圖得出模數(shù)M為2,壓力角ALPHA為20，齒輪寬度B為30，螺旋角BETA為12，齒數(shù)z為30。 圖5.5 齒輪 圖5.6齒輪齒條 5.2.5總裝配圖 總裝配圖如圖5.7所示 圖總裝配圖 方向盤(pán)、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、梯形臂和拉桿等組成總裝配圖。 5.3 CAD制圖 上面已經(jīng)進(jìn)行了轉(zhuǎn)向系的三維圖轉(zhuǎn)配圖的繪制，但是三維圖紙是不能直接進(jìn)行生產(chǎn)的加工的。因此二維CAD圖紙的繪制是有必要的。利用pro/E軟件的剖面功能能夠?qū)⑷S圖紙里面的大部分截面特征轉(zhuǎn)換成二維圖。利用這個(gè)功能進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最關(guān)鍵部分即齒輪齒條和萬(wàn)向節(jié)進(jìn)行二維圖紙的繪制。 5.4 本章小結(jié) 本章對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤(pán)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向器等機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模型建立并搭建的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)配圖。構(gòu)建了整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維模型。另外，本章最轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要零部件進(jìn)行了二維CAD圖紙的繪制。 第6章 主要零部件的仿真分析 6、主要零部件的仿真分析 6.1 有限元模型建立 雖然在之前已經(jīng)進(jìn)行了傳統(tǒng)意義上的轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)力學(xué)校核，但是隨著科技的進(jìn)步以及計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高，有限元仿真已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)意義上的校核能夠很好的驗(yàn)證汽車(chē)零部件的力學(xué)特性。因此，我大膽的嘗試，力圖在本次設(shè)計(jì)最后進(jìn)行轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要部分的線性靜力學(xué)分析。 將已經(jīng)畫(huà)好的ProE模型導(dǎo)入到專業(yè)的CAE軟件Hypermesh， 進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分，傳動(dòng)軸是傳動(dòng)系統(tǒng)重要的組成部分，本次設(shè)計(jì)將傳動(dòng)軸作為主要的仿真對(duì)象進(jìn)行線性受力分析，具體步驟如下：1，將幾何模型到Hypermesh進(jìn)行簡(jiǎn)單的幾何處理，去除如導(dǎo)角等對(duì)仿真分析結(jié)果影響的部分。2，將處理好的CAD模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。3，進(jìn)行載荷的施加和約束的定義。4，進(jìn)行工況的設(shè)定并保存文件。5提交計(jì)算。 6.1.1 幾何處理 將有限元模型導(dǎo)入Hypermesh，去除細(xì)小對(duì)仿真結(jié)果不產(chǎn)生影響的部分，去除不受力的組件。如圖6.1所示為進(jìn)行幾何處理后的轉(zhuǎn)向軸。 圖6.1進(jìn)行幾何處理后的轉(zhuǎn)向軸 6.1.2 進(jìn)行網(wǎng)格劃分 將處理過(guò)的幾何模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分，選中2D面板下automesh工具，因?yàn)閹缀文Ｐ鸵呀?jīng)被處理過(guò)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可已將全部幾何選中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。點(diǎn)擊surfs all選中全部面，網(wǎng)格尺寸選擇6mm.點(diǎn)擊mesh進(jìn)行網(wǎng)格劃分。如圖6.2所示為已經(jīng)畫(huà)好的轉(zhuǎn)向軸的網(wǎng)格 如圖6.2所示為已經(jīng)畫(huà)好的轉(zhuǎn)向軸的網(wǎng)格 雖然模型較為簡(jiǎn)單，但是radioss對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量要求較高，所以還是進(jìn)行模型網(wǎng)格質(zhì)量的檢查。用qualityindex工具進(jìn)行所有網(wǎng)格質(zhì)量的檢查，對(duì)于黃色和紅色的單元進(jìn)行質(zhì)量修改，紅色單元是絕對(duì)不符合要求的，必須要改掉。然后F10檢查模型質(zhì)量，主要檢查最小單元和雅克比。 6.1.3 載荷和材料的施加 對(duì)于已經(jīng)畫(huà)好網(wǎng)格的模型并不能直接的進(jìn)行分析，將不同組件的網(wǎng)格進(jìn)行賦予材料和屬性。數(shù)日材料的密度、彈性模量和泊松比。如圖6.3新建不同組件的材料，然后依次輸入材料的特性。 如圖6.3新建不同組件的材料 6.1.4 工況的設(shè)定 將建立好的模型用施加載荷和約束。在1D面板下，用spotweld模擬萬(wàn)向節(jié)鏈接。Analysis面板下force選取作用的節(jié)點(diǎn)并賦予力，constrain選擇約束的點(diǎn)模擬實(shí)際工作中的受約束部分，約束1，2,3，4,5方向上的自由度，釋放Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。然后loadstep進(jìn)行工況的設(shè)定，新建一種工況，選擇約束和載荷并選擇工作狀態(tài)。保存文件。施加工況后的轉(zhuǎn)向軸如圖6.4所示 圖6.4施加工況后的轉(zhuǎn)向軸 6.2仿真分析 將文件提交radioss，因?yàn)閞adioss就是hyperworks里面的一個(gè)模塊，因此直接提交就可以。Export option選擇all點(diǎn)擊radioss計(jì)算，用hyperview打開(kāi)結(jié)果h3d文件。Result type選擇displacement，查看在受線性約束情況下的材料位移，位移云圖如圖6.5所示。 圖6.5位移云圖 由仿真結(jié)果可知，在轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，位移最大部分在傳動(dòng)軸與方向盤(pán)和齒輪接觸的地方。最大位移量為7毫米，對(duì)于整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這是一個(gè)可以接受的位移量，但是7毫米的位移量表明在傳動(dòng)軸的材料和尺寸的設(shè)計(jì)上存在瑕疵，完全可以通過(guò)增大材料剛度等措施減小轉(zhuǎn)動(dòng)軸在受力的時(shí)候減小不必要的位移。在以后的設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的優(yōu)化，對(duì)于大變形的地方進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟只蜻M(jìn)行 更換剛度大的材料。當(dāng)然，由于數(shù)據(jù)缺乏，仿真結(jié)果也存在一定的局限性，可以進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)得材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線完成更加精確的仿真，也可以通過(guò)真實(shí)試驗(yàn)測(cè)得實(shí)際位移量?？傊撃Ｐ瓦€存在進(jìn)一步研究的空間。 Result type選擇element stress，選擇complement all，查看轉(zhuǎn)向軸所受應(yīng)力，應(yīng)力分布云圖如圖6.6所示。 圖6.6應(yīng)力分布云圖 由仿真結(jié)果可知，應(yīng)力分布最大的地方在焊點(diǎn)模擬的萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸接觸的地方。而存在最大位移的兩處并不是應(yīng)力最大的地方。主要應(yīng)力分布圖如圖6.7所示。 圖6.7 主要應(yīng)力分布云圖 如圖所示應(yīng)力主要分布在鏈接兩個(gè)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節(jié)處，最大應(yīng)力為500Mpa，分布在與方向盤(pán)連接的軸與萬(wàn)向節(jié)相連處。在應(yīng)力分布集中的地方容易產(chǎn)生破壞，因此在優(yōu)化的時(shí)候可以將中間的材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)募雍裉幚?。然后再次進(jìn)行仿真最后試驗(yàn)驗(yàn)證。齒輪齒條也是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要部分，由于時(shí)間有限在僅有的時(shí)間里無(wú)法完成所有的分析工作，在以后的研究中進(jìn)行齒輪齒條的應(yīng)力和疲勞分析。 6.3本章小結(jié) 本章在已經(jīng)建立的三維模型機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了網(wǎng)格的劃分和有限元模型的搭建。并賦予了轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)材料及屬性。因?yàn)椴捎脷卧问降木W(wǎng)格，所以后面要對(duì)殼單元賦予厚度。對(duì)已經(jīng)建好的傳動(dòng)軸部分進(jìn)行載荷和約束的施加。最后設(shè)置工況，提交計(jì)算。并分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有仿真模型的存在的一些問(wèn)題，并提出優(yōu)化建議。 第7章 結(jié)論 7、結(jié)論 1整體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，確定主要部件，選取和設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器，并確定其主要參數(shù)。 2介紹轉(zhuǎn)向梯形，根據(jù)整車(chē)參數(shù)，設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)向梯形。 3介紹液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器工作原理，計(jì)算動(dòng)力缸，確定主要部分材料，設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)向系輔助動(dòng)力部分。 4對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤(pán)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向器等機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模型建立并搭建的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)配圖，構(gòu)建了整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維模型。并繪制主要零部件二維CAD圖紙。 5對(duì)三維模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分和有限元模型的搭建，并賦予了轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)材料及屬性。對(duì)已經(jīng)建好的傳動(dòng)軸部分進(jìn)行載荷和約束的施加，設(shè)置工況，分析結(jié)果提出優(yōu)化建議。 選擇齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量不大，而傳動(dòng)效率高。而液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的選擇也使轎車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)提供良好的助力。本文選擇用有限元法的模擬仿真設(shè)計(jì)，可以大大節(jié)省大量的人力物力和開(kāi)發(fā)成本，提高開(kāi)發(fā)的技術(shù)水平和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。在未來(lái)，有限元法會(huì)用在更多的CAE相關(guān)軟件上，對(duì)于轎車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和分析也會(huì)更加的精準(zhǔn)化可科學(xué)化。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造（上下冊(cè)）（第3版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. 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