摘  要

齿轮齿条式的转向器是自动化汽车的重要组成部分,也是直接决定了汽车主动操纵和安全性的一个关键部件。其性能和质量的稳定性和好坏将严重直接影响汽车的主动操纵和安全性。随着家用汽车工业的发展，齿轮齿条式转向器也在不断的改进。尽管电子型转向器已经得到了广泛的应用，但机械转向器在千秋汽车和汽车零部件制造商中仍然得到了广泛的应用。而在机械式转向器中，齿轮齿条型转向器已普及应用于各种汽车，尤其是家用小汽车。

本文的研究对象主要是1.5L汽车齿轮齿条式转向器的有关设计。首先，本文计算设计了转向器的结构：本文设计的转向器是一个条形齿型的转向器，采用侧向输入，两端输出模式。根据参考的研究数据资料，重点研究了齿轮齿条型转向器的选型，各种齿轮齿条型转向器的性能优缺点,以及不同的类型各种齿轮齿条型转向器的技术研究和应用状况。根据转向器的原始数据分析计算齿轮齿型转向器的系统设计和传动几何的对比,进而分析和确定其对各种齿轮齿条的转向器设计传动几何和受力参数。对齿轮齿条型对转向器的总体设计,受力参数情况的分析,及对各种齿轮齿条的疲劳强度校核、齿根弯曲疲劳强度校核。最终分析和修正各种齿轮齿型转向器设计中的不合理疲劳强度数据。在对齿轮齿条型转向器的设计过程中，通过选择确定有关零件如螺钉和轴承等，并在设计说明书中画出相关部件的零件设计图纸。进一步完成本设计说明书并借助AutoCAD绘制齿轮齿条型转向器的零件及装配图。

关键词：齿轮齿条，转向器，弹簧，设计计算，AutoCAD

 目  录

摘  要 II

ABSTRACT III

第1章 绪论 １

1.1选题依据 １

1.2国内外研究现状 １

1.3汽车转向器发展趋势 ２

1.3课题研究内容 ４

第2章 轿车转向器的设计方案 ５

2.1方案对比 ５

2.2方案确认 ６

第3章 轿车转向器的设计和计算 ８

3.1转向系计算载荷的确定 ８

3.1.1计算汽车的原地转向阻力矩 ８

3.1.2转向器角传动比的计算 ８

3.1.3作用在转向盘上的手力的计算 ９

3.1.4梯形臂长度L₂的计算 １０

3.1.5轮胎直径R_T的计算 １０

3.1.6转向横拉杆直径d的计算 １０

3.2齿轮齿条式转向器的设计 １０

3.2.1齿轮齿条式转向器的设计要求 １０

3.2.2齿轮齿条转向器的主要部件 １１

3.3齿轮齿条式转向器的材料选择及强度校核 １２

3.4齿轮齿条的基本参数 １５

第4章 转向器的齿轮轴设计 １６

4.1齿轮齿条式转向器的受力分析与计算 １６

4.2齿轮轴的设计计算 １７

4.3齿轮轴的强度校核 １９

第5章 转向器间隙调整弹簧的设计计算 ２１

5.1选择材料 ２１

5.2计算弹簧丝直径d ２１

5.3计算弹簧圈数和弹簧的自由高度 ２１

5.4稳定性验算 ２２

5.5检查δ及δ₁ ２２

5.6几何参数和结构尺寸的确定 ２２

5.7弹簧工作图 ２２

结  论 ２４

参考文献 ２５

致  谢 ２６

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