车辆工程设计-重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）【含CAD图纸】

转向器总成

车辆工程设计-重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）【含CAD图纸】

摘要
汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。
本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。
转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆钢球螺母传动副的设计和齿条齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。
转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初眩再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。
本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

目录
前言1
第一章从动桥结构方案的确定2
§1.1从动桥总体方案确定2
第二章转向系结构方案的确定3
§2.1转向系整体方案的分析3
§2.1.1转向器方案的分析3
§2.1.2循环球式转向器结构及工作原理3
§2.1.2动力转向系统分类4
§2.2转向系整体方案的分析5
第三章从动桥的设计计算6
§3.1从动桥主要零件尺寸的确定6
§3.2从动桥主要零件工作应力的计算6
§3.2.1制动工况下的前梁应力计算7
§3.2.2在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算9
§3.3转向节在制动和侧滑工况下的应力计算10
§3.3.1在制动工况下10
§3.3.2在侧滑况下11
§3.4主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算12
§3.4.1在制动工况下12
§3.4.2在侧滑工况下13
第四章转向系统的设计计算15
§4.1转向系主要性能参数15
§4.1.1转向器的效率15
§4.1.2传动比的变化特性16
§4.1.3给定的主要计算参数16
§4.1.4转向盘回转总圈数17
§4.2转向系计算载荷的确定17
§4.3循环球式转向器的计算18
§4.3.1循环球式转向器主要参数18
§4.3.2螺杆、钢球和螺母传动副18
§4.3.3齿条、齿扇传动副设计19
§4.4循环球式转向器零件强度的校核21
§4.4.1钢球与滚道间的接触应力21
§4.4.2齿的弯曲应力22
§4.5液压动力转向机构的计算23
§4.5.1动力转向系统的工作原理23
§4.5.2转向动力缸的工作分析24
§4.5转向梯形机构确定、计算及优化27
§5.5.1转向梯形结构方案分析27
§5.5.2整体式转向梯形机构优化设计28
第六章结论34
参考文献35
致谢36

齿扇轴

螺杆

前桥总成

转向系