轉(zhuǎn)向器畢業(yè)設(shè)計開題報告
設(shè)計(論文)題目: CA1083中型載貨汽車轉(zhuǎn)向器設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程08-9 學 生 姓 名: 李航 導 師 姓 名: 石美玉 開 題 時 間: 2012.3.14
開題報告撰寫要求
一、“開題報告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義;
2. 文獻綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題;
4. 技術(shù)路線或研究方法;
5. 進度安排;
6. 主要參考文獻。
二、“開題報告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。
1、課題選題目的和意義
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對于舒適、安全性能要求的不斷提高,對轉(zhuǎn)向器的安全性及操作穩(wěn)定性的要求也進一步提高。本次設(shè)計通過分析轉(zhuǎn)向器的功能要求,結(jié)合轉(zhuǎn)向器的布置設(shè)計,比較各類型的轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點設(shè)計一款轉(zhuǎn)向器。根據(jù)一些指定的參數(shù)結(jié)合《汽車設(shè)計》和其他相關(guān)書籍中關(guān)于轉(zhuǎn)向器的理論知識,給出了優(yōu)化設(shè)計的目標函數(shù)和設(shè)計變量的選擇范圍,使設(shè)計出的轉(zhuǎn)向器符合使用要求。
作為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個重要組成部分,轉(zhuǎn)向器對汽車的操縱穩(wěn)定性和駕駛員的安全駕駛有這直接的影響。特別是在車輛高速化,車流密集化的今天,汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計極為重要。通過對轉(zhuǎn)向器的優(yōu)化設(shè)計,使其達到汽車總體設(shè)計的要求,以達到對汽車的機構(gòu)整體優(yōu)化,更好地提高相應性能,達到更高水平。
通過此次設(shè)計提高自身實習運用有關(guān)機械設(shè)計手冊、查圖表、畫圖規(guī)范等有關(guān)資料文獻的能力,從而進一步培養(yǎng)自身識圖、辯圖,運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。通過汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想,鞏固和加強所學的專業(yè)知識,加強機械設(shè)計計算和編寫技術(shù)文件等的基本功能,為以后從事汽車設(shè)計方面的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
2、課題研究分析及現(xiàn)狀
2.1結(jié)構(gòu)研究分析
汽車車轉(zhuǎn)向器機構(gòu)涉及整車的操縱性、穩(wěn)定性和安全性,它的質(zhì)量也反映了車輛的質(zhì)量,是直接關(guān)系到車輛性能的關(guān)鍵部件。
上世紀五十年代起,液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的應用,標志著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)革命的開始。汽車轉(zhuǎn)向動力的來源由以前的人力轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆右簤褐。液壓助力系統(tǒng)HPS(Hydraulic Power Steering)是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個液壓系統(tǒng)而成。該液壓系統(tǒng)一般與發(fā)動機相連,當發(fā)動機啟動的時候,一部分發(fā)動機能量提供汽車前進的動能,另外一部分則為液壓系統(tǒng)提供動力。由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應用。這種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要的特點是液壓力支持轉(zhuǎn)向運動,減小駕駛者作用在方向盤上的力,改善了汽車轉(zhuǎn)向的輕便性和汽車運行的穩(wěn)定性。
近年來,隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應用,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也愈來愈多地采用電子器件。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此進入了電子控制時代,。從目前實用的.普遍程度來看,主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種:蝸桿銷式、蝸桿滾輪式、循環(huán)球式、齒條齒輪式。這四種轉(zhuǎn)向器型式,已經(jīng)被廣泛的使用在汽車上了。
(1)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器
它是一種最常見的轉(zhuǎn)向器。其基本結(jié)構(gòu)是一對相互嚙合的小齒輪和齒條。轉(zhuǎn)
向軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。
(2)蝸桿曲柄銷式轉(zhuǎn)向器
它是以蝸桿為主動件,曲柄銷為從動件的轉(zhuǎn)向器。蝸桿具有梯形螺紋,手指狀的錐形指銷用軸承支承在曲柄上,曲柄與轉(zhuǎn)向搖臂軸制成一體。轉(zhuǎn)向時,通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動蝸桿、嵌于蝸桿螺旋槽中的錐形指銷一邊自轉(zhuǎn),一邊繞轉(zhuǎn)向搖臂軸做圓弧運動,從而帶動曲柄和轉(zhuǎn)向垂臂擺動,再通過轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。 (3)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器
這種轉(zhuǎn)向裝置是由齒輪機構(gòu)將來自轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)力進行減速,使轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運動,滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合,因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本運動,螺母再與扇形齒輪嚙合,直線運動再次變?yōu)樾D(zhuǎn)運動,使連桿臂搖動,連桿臂再使連動拉桿和橫拉桿做直線運動,改變車輪的方向。 (4)齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器
齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器,是相對于齒輪齒條機械轉(zhuǎn)向器而言的,主要是增加了轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油壺、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向閥、轉(zhuǎn)向油缸等部件,以期達到改善駕駛員手感,增加轉(zhuǎn)向助力的目的的轉(zhuǎn)向裝置。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點:效率高,操縱輕便,有一條平滑的操縱力特性曲線, 布置方便,特別適合大、中型車輛和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用;易于傳遞駕駛員操縱信號;逆效率高、回位好,與液壓助力裝置的動作配合得好?梢詫崿F(xiàn)變速比的特性,滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉(zhuǎn)向力小、且經(jīng)常使用,要求轉(zhuǎn)向靈敏,因此希望中間位置附近速比小,以提高靈敏性。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大,但使用次數(shù)少,因此希望大角度位置速比大一些,以減小轉(zhuǎn)向力。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實現(xiàn)變速比,應用正日益廣泛。通過大量鋼球的滾動接觸來傳遞轉(zhuǎn)向力,具有較大的強度和較好的耐磨性。并且該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計成具有等強度結(jié)構(gòu),這也是它應用廣泛的原因之一。
齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、緊湊;殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成,轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較;傳動效率高達90%;齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后,利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧,能自動消除間隙,這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度,還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲;轉(zhuǎn)向器占用體積;制造成本低。 2.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
在國外,汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左右,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右,蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右,其他型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器也一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐的小客車中,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的比重越來越大,在公交汽車上使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)
向器,已經(jīng)由60年代的62.5%,發(fā)展到現(xiàn)今的100%了。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,但是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%,齒條齒輪式占35%?梢妵庋h(huán)球式轉(zhuǎn)向器是想了專業(yè)化生產(chǎn),同時以專業(yè)為主、大力進行研究和實驗,大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
在國內(nèi)轉(zhuǎn)向器生產(chǎn),除早期的解放牌汽車采用蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器,東風汽車用蝸桿轉(zhuǎn)向器之外,掐大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu),并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗。目前解放、東風也在積極發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,并已在第二代換車型上普遍采用了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由此看來,我國的轉(zhuǎn)向器也在大量生產(chǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展。
從國內(nèi)外的實際情況來看專業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)成為一種趨勢,只有走這條道路,才能使產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大,成本低,在商場上有競爭力。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,已成為當今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器;而蝸輪蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器,正在逐步被淘汰或保留較小的地位。在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點各異,美國和日本重點發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,比率都已達到或超過90%;西歐則重點發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,比率超過50%,法國已高達95%。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點,在小型車上的應用(包括小客車、小型貨車或客貨兩用車)得到突飛猛進的發(fā)展;而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。
基于以上調(diào)查和轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器將是以后轉(zhuǎn)向器的發(fā)展的趨勢和潮流。
3、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
3.1 設(shè)計的基本內(nèi)容
(1)根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計要求分析汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式及工作原理;
(2)根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向器設(shè)計要求完成轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計; (3)根據(jù)汽車總體方案的設(shè)計對各參數(shù)、尺寸,材料進行選; 3.2 解決的主要問題
(1)螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計; (2)隔鋼球的結(jié)構(gòu)選擇; (3)螺母傳動副的設(shè)計; (4)齒條齒扇傳動副設(shè)計;
4、技術(shù)路線
5、進度安排
(1)第1~2周(2.27~3.9 ) 知識準備、調(diào)研、收集資料、完成開題報告 (2)第3~5周(3.12~3.30) 整理資料、提出問題、撰寫設(shè)計說明書草稿、繪制裝配草圖
(3)第6~8周(4.2~4.20) 理論聯(lián)系實際分析問題、解決問題,進行轉(zhuǎn)向器的總體設(shè)計,進
行主要零部件的設(shè)計計算,主要零部件的設(shè)計校核,CAD繪制部分裝配圖,中期檢查
(4)第9~12周(4.23~5.18) 改進完成設(shè)計圖紙,改進完成設(shè)計說明書 (5)第13周(5.21~5.25) 指導教師審核 (6)第14周(5.28~6.1) 畢業(yè)設(shè)計修改 (7)第15周(6.4~6.8) 評閱教師評閱或預審 (8)第16周(6.11~6.15) 畢業(yè)設(shè)計修改 (9)第17周(6.18~6.22) 畢業(yè)設(shè)計答辯
6、主要參考文獻
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轉(zhuǎn)向器畢業(yè)設(shè)計開題報告 [篇2]
畢業(yè)設(shè)計開題報告
學 生 姓 名:
學 院、系:
專 業(yè):
設(shè)計題目:
班級朱姜偉 學 號: 201590611152 機電工程系 機電一體化專業(yè) BJ121輕型載貨汽車轉(zhuǎn)向器設(shè)計 : 文專機091-1班 指導教師:
方世杰教授
2012 年 3 月 26 日
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