1. 研究目的与意义
转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构,转向系统应准确,快速、平稳地响应驾驶员的转向指令,转向行使后或受到外界扰动时,在驾驶员松开方向盘的状态下,应保证汽车自动返回稳定的直线行使状态。
齿轮齿条式转向器的主要优点是结构简单、紧凑;壳体采用铝合金或镁合金压铸而成,转向器的质量比较小;传动效率高达90%;齿轮与齿条之间因磨损出现间隙已有,依靠装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧能自动消除齿间间隙;转向器占用的体积小;没有转向摇臂和直拉杆,所以转向轮转角可以增大,制造成本低。但它最大的缺点就是逆效率高(60%-70%)。
本课题就是希望通过结构分析和计算验证设计出一套安全可靠、简单易操作的齿轮齿条转向系统。本课题的研究,不仅可以加深对乘用车及及其各部件的认识,而且对机械设计总体设计方法也会有更深的了解,有助于加强合作意识和团队精神。
2. 课题关键问题和重难点
1、调研同类电动车,乘用车的参数:轴距,前后轮距,满载、空载车速,最小转弯半径。
2、根据汽车转向系的总体要求结合齿轮齿条式转向器工作特点,进行受力分析、计算载荷的确定;以及绘制转向系统方案图。
3、根据汽车转向系的总体要求设计转向梯形机构,做转向桥体等各件的结构设计以及其优化方案,并进行适当的校核检验,如有需要可以进行仿真。
3. 国内外研究现状(文献综述)
转向系统是整车系统中必不可少的最基本的组成系统。汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向,并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时,能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此,转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性,也是决定汽车主动安全性的关键总成。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天,它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。随着科技的发展,转向器经历了由纯机械转向到电动液压助力转向的发展过程,但机械部分依然是保证转向机构安全,稳定运行的基础。
随着电子技术在汽车中的广泛应用,转向装置的结构也有很大变化。从目前使用的普遍程度来看,主要的转向器类型有4种:有蜗杆销式(WP型)、蜗杆滚轮式(WR型)、循环球式(BS型)、齿条齿轮式(RP型)。据有关资料统计,在世界范围内,目前循环球式转向器占45%左右,齿条齿轮式转向器占40%左右,蜗杆滚轮式转向器占10%左右,其它型式的转向器占5%。从上述数据不难看出,齿轮齿条式转向器和循环球式转向器,已成为当今世界汽车上主要的两种转向器;而蜗轮蜗杆式转向器和蜗杆肖式转向器,正在逐步被淘汰或保留较小的地位。在小客车转向系统中,发展转向器的观点各异。美国和日本重点发展循环球式转向器,比率都已达到或超过90%;西欧则重点发展齿轮齿条式转向器,比率超过50%,法国已高达95%。由于齿轮齿条式转向器的种种优点,在小型车上的应用(包括小客车、小型货车或客货两用车)得到突飞猛进的发展;而大型车辆则以循环球式转向器为主要结构。图2是上海大众桑塔纳的汽车转向桥总成。
各种车型的非断开式转向桥的结构型式基本相同,它主要由前梁(由于汽车前桥为转向桥,因此其横梁常称前梁)、转向节、转向主销、转向梯形臂、转向横拉杆等组成。
4. 研究方案
表1是多种机械式转向器设计方案的对比。
由于今年来随着汽车成本的减少汽车保有量也在不断的增加,交通事故的发生数也在增加,为保证汽车在正面碰撞时转向机构不会反冲伤害驾驶者,现代汽车的转向机构都增加了防撞伤机构如防伤转向轴,安全连轴套筒,弹性连轴器,吸能转向管柱等,表2是多种防伤机构对比一览表。
根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同,齿轮齿条式转向器在汽车上有四种布置形式:转向器位于前轴后方,后置梯形;转向器位于前轴后方,前置梯形;转向器位于前轴前方,后置梯形;转向器位于前轴前方,前置梯形,如图4所示。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末进行英文翻译,收集、查阅、文献资料。
第1周 提交英文翻译初稿,汇报资料收集成果。现场参观继续调研工作。
第2周 阅读设计专著、文献资料,撰写开题报告初稿。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。