開題報告論文（設計）題目 動力齒輪齒條轉向器的設計學生姓名 學號 指導教師 1、研究目的及意義 汽車轉向系是保持或者改變汽車行駛方向的機構，在汽車轉向行駛中，保證各轉向輪之間有協(xié)調的轉角關系。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。作為汽車關鍵部件之一的轉向系統(tǒng)也得到了相應的發(fā)展，基本已形成了專業(yè)化、系列化生產的局面。有資料顯示，國外有很多國家的轉向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模的生產的專業(yè)廠，年產超夠百萬臺，壟斷了轉向器的生產，并且銷售點遍布了全世界。從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全性行駛的角度，汽車制造廣泛使用更先進的工藝方法，使用變速比轉向器、高剛性轉向器?！白兯俦群透邉傂浴笔悄壳笆澜缟仙a的轉向器結構的方向從 70 年代起轎車興起了齒輪齒條轉向器，這種轉向機構由方向盤、轉向軸、萬向節(jié)、轉動軸、轉向器、轉向傳動桿和轉向輪等組成。方向盤操縱轉向器內的齒輪傳動，齒輪與齒條緊密嚙合，推動齒條左移動或右移動，帶動轉向輪擺動，從而改變轎車行駛的方向。這種轉向機構與循環(huán)球式等其它類型的轉向機構比較，省略了轉向搖臂和轉向主拉桿，具有構件簡單，傳動效率高的優(yōu)點。而且它的逆?zhèn)鲃有室哺撸谲囕v行駛時可以保證偏轉車輪的自動回正，駕駛者的路感性強。齒輪齒條轉向器：它是一種最常見的轉向器。其基本結構是一對相互嚙合的小齒輪和齒條。轉向軸帶動小齒輪旋轉時，齒條便做直線運動。有時，靠齒條來直接帶動橫拉桿，就可使轉向輪轉向。所以，這是一種最簡單的轉向器。它的優(yōu)點是結構簡單，成本低廉，轉向靈敏，體積小，可以直接帶動橫拉桿。在汽車上得到廣泛應用。齒輪齒條式轉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向器，作為傳動副主動件的轉向齒輪軸通過軸承安裝在轉向器殼體中，其上端通過花鍵與萬向節(jié)叉和轉向軸連接。與轉向齒輪嚙合的轉向齒條水平布置，兩端通過球頭座與轉向橫拉桿相連。彈簧通過壓塊將齒條壓靠在齒輪上，保證無間隙嚙合。彈簧的預緊力可用調整螺塞調整。當轉動轉向盤時，轉向器齒輪轉動，使與之嚙合的齒條沿軸向移動，從而使左右橫拉桿帶動轉向節(jié)左右轉動，使轉向車輪偏轉，從而實現(xiàn)汽車轉向。中間輸出的齒輪齒條式轉向器，其結構及工作原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉向器基本相同，不同之處在于它在轉向齒條的中部用螺栓與左右轉向橫拉桿相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉向器上，齒條的一端通過內外托架與轉向橫拉桿相連。2、國內外發(fā)展狀況1. 國內發(fā)展趨勢2007 年中國汽車銷售 879.15 萬輛，2008 年中國汽車銷售 938 萬輛，2009年預計增長 8.6%，達到 1019 萬輛。汽車產銷量的逐步增長為汽車轉向機市場提供了一個較大的發(fā)展空間，2008 年市場對轉向機行業(yè)需求有所減緩，在需求增長有所減緩的現(xiàn)狀下，產能擴張的勢頭并沒有得到較好的控制。產能過剩、重復建設不僅導致生產與消費的失衡，而且還引發(fā)了轉向機行業(yè)內的一系列惡性價格競爭，影響了轉向機行業(yè)業(yè)的盈利能力。中國轉向機行業(yè)市場現(xiàn)狀，為外資企業(yè)入駐中國創(chuàng)造了條件，國際許多轉向機行業(yè)企業(yè)已經看中在中國低成本拓展市場的機會，隨著外資投入逐步加大，中國國內企業(yè)改革重組迅速加快。同時新的行業(yè)制度等政策的頒布和實施將促使我國轉向機行業(yè)洗牌，企業(yè)兼并重組將在政策的促使下大力發(fā)展。2. 國外發(fā)展趨勢據(jù)了解，在世界范圍內，汽車循環(huán)球式轉換器占 45%左右，齒輪齒條式轉換器占 40%左右，渦桿滾輪式轉換器占 10%左右，其他型式的轉換器占 5%。循環(huán)球式轉換器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中，齒輪齒條式轉換器有很大的發(fā)展。日本汽車轉向器的特點是循環(huán)球式轉換器占得比重越來越大，日本裝備不同類型發(fā)動機的類型汽車，采用不同類型轉向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉換器，已由 60 年代的 62.5%，發(fā)展到現(xiàn)今的 100%了，大、小型貨車大都循環(huán)球式轉換器，但齒輪齒條式轉換器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉換器占 65%，齒輪齒條式占 35%。3、研究內容本文研究的主要內容如下：1）轉向器結構形式及選擇；2）轉向系的設計及參數(shù)確定；3）動力齒輪齒條轉向器的設計和計算；4）通利用 CAD 畫裝配圖，零件圖；四、研究方案以及進度安排該設計劃分為以下階段：1）調查研究、收集資料2）開題報告3）轉向器結構形式選擇4）轉向系的設計及參數(shù)的確定5）齒輪齒條轉向器的設計與計算6）利用 CAD 畫裝配圖、零件圖7）整理文檔、形成論文進度安排（1）熟悉任務書，了解相關信息，準備資料，填寫開題報告。（2）收集相關技術參數(shù)、進行總體設計。（3）邊設計邊繪制裝配圖。（4）繪制裝配圖及零件圖。（5）整理文檔并提交畢業(yè)論文初稿。（6）畢業(yè)論文總結、評閱、審核及修改不足。（7）為畢業(yè)論文答辯做準備及答辯。五、論文提綱摘要第一章 緒論1.1 概論1.2 轉向器的作用與分類1.3 發(fā)展趨勢1.4 國內外現(xiàn)狀1.5 設計的主要內容第二章 齒輪齒條轉向器設計方案選擇2.1 相關數(shù)據(jù)與設計要求2.2 轉向器總體方案設計2.2.1 轉向器設計方案說明2.2.2 轉向器輸入輸出方式 2.2.3 轉向器各種輸出形式對比2.2.4 轉向器齒輪齒條選擇2.2.5 轉向器齒條斷面形狀2.2.6 轉向器的布置形式2.2.7 轉向器最終方案確定第 3 章 轉向器齒輪齒條設計計算過程3.1 轉向輪偏側角計算3.2 轉向器原地轉向阻力矩計算3.3 轉向器傳動比與力傳動比計算3.3.1 角傳動比與力傳動比介紹3.3.2 角傳動比與力傳動比確定3.4 齒輪齒條設計3.4.1 齒輪齒條嚙合傳動的特點3.4.2 齒輪參數(shù)的選擇3.4.3 計算接觸疲勞許用應力3.4.4 齒輪的齒根彎曲強度設計3.4.5 確定齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸3.4.6 確定齒條主要參數(shù)和幾何尺寸3.4.7 齒面接觸疲勞強度校核第 4 章 齒輪軸的設計4.1 齒輪齒條傳動收分析4.2 齒輪軸最小徑確定4.3 齒輪軸的強度校核第 5 章 間隙調整彈簧的設計計算5.1 選擇材料5.2 計算彈簧絲直徑5.3 彈簧圈數(shù)和自由高度的計算5.4 彈簧校核與尺寸結構確定5.5 彈簧工作時的數(shù)據(jù)第 6 章 其他零件的選擇與潤滑方式確定6.1 軸承的選擇6.2 轉向器潤滑方式第 7 章 方畢業(yè)設計總結 6、工作條件1）熟悉相關軟件和常用算法；2）查閱關于動力齒輪齒條轉向器的文獻；3）老師的專業(yè)指導。七、參考文獻［1］劉惟信.汽車設計［M］.北京：清華大學出版社，2001.［2］王望予.汽車設計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.［3］陳家瑞.汽車構造［M］.機械工業(yè)出版社.2005. ［4］中國機械工程學會,中國機械設計大典編委會.中國機械設計大典［M］.江西科學技術出版社.2002. ［5］董麗霞,張平.簡明汽車技術詞典［M］.人民交通出版社.2003.［6］張金柱,韓玉敏,石美玉.汽車工程專業(yè)英語［M］.化學工業(yè)出版社.2005.［7］李建成.汽車轉向原理［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003.［8］杜浩.汽車設計與研究［M］.鄭州：國防工業(yè)出版社，2006.［9］ 王三民,諸文俊.機械原理與設計［M］.機械工業(yè)出版社.2002 .［10］李玉民，李旭宏，過學迅等.轉向梯形驅動機構的運動分析及優(yōu)化設計［11］雷雨成，鄭德林，張星等.汽車多軸轉向搖臂機構的優(yōu)化設計［J］.哈爾濱工業(yè)大學學報，1997，29（5）［12］寧介雄，周海霞.汽車搖臂機構的數(shù)學建模及最優(yōu)化［J］.機械設計.2007,24（2）:65-67.［13］雷良榆.新型齒輪齒條式導向機構［J］.機械制造.1982.指導教師意見及建議（從選題、理論與實證準備、研究（設計）方法、工作安排等方面給出評價，并提出指導意見）：該生對畢業(yè)論文的開題做了比較充分的前期準備，通過與指導教師充分討論，參考了許多文獻，確定了具有研究意義的課題。開題報告中本課題的研究方法和研究步驟基本合理，研究的選題立意明確，結構合理，研究內容充實，研究步驟安排合理，研究方法準確有效。同意同學畢業(yè)論文開題。指導教師簽名：年 月 日畢業(yè)論文工作組意見及建議準予開題畢業(yè)論文工作組組長簽字：年 月 日注：1.此表由學生填寫后，交指導教師簽署意見，經畢業(yè)論文（設計）工作組審批后，才能開題。