本田鋒范轎車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)開題報(bào)告(共8頁)
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本田鋒范轎車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)開題報(bào)告(共8頁)
精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目:本田鋒范轎車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)2013年 12月 10日專心-專注-專業(yè)本文由閏土服務(wù)機(jī)械外文文獻(xiàn)翻譯成品淘寶店整理一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述1題目背景及研究意義伴隨著中國汽車市場的繁榮發(fā)展,為整車企業(yè)做配套供應(yīng)的零部件企業(yè)正在慢慢轉(zhuǎn)變角色,特別是擁有核心技術(shù)的零部件企業(yè),將與專攻總成或系統(tǒng)開發(fā)的企業(yè)展開更多的合作,與整車企業(yè)建立同步開發(fā)或超前開發(fā)的新型整零配套合作的模式也在逐步形成。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車操控總成的重要組成部分,用來保持或者改變汽車行使方向的機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)準(zhǔn)確、快速、平穩(wěn)地響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向指令,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到外界擾動時(shí),在駕駛員松開方向盤的狀態(tài)下,應(yīng)保證汽車自動返回穩(wěn)定的直線行使?fàn)顟B(tài)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車零部件中安全系數(shù)要求很高的產(chǎn)品之一,其未來發(fā)展的情況,將會對整個(gè)汽車行業(yè)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。2.國內(nèi)外相關(guān)研究情況 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系主要構(gòu)成的關(guān)鍵零件,隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用,轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。從目前使用的普遍程度來看,主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種:有蝸桿銷式(WP型)、蝸桿滾輪式(WR型)、循環(huán)球式(BS型)、齒條齒輪式(RP型)。這四種轉(zhuǎn)向器型式,已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是一種最常見的轉(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(shí),齒條便做直線運(yùn)動。有時(shí),靠齒條來直接帶動橫拉桿,就可使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。所以,這是一種最簡單的轉(zhuǎn)向器。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,轉(zhuǎn)向靈敏,體積小,可以直接帶動橫拉桿。在汽車上得到廣泛應(yīng)用。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,已成為當(dāng)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(diǎn)各異,美國和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,比率都已達(dá)到或超過90;西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,比率超過50,法國已高達(dá)95。在世界范圍內(nèi),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,其它型式的轉(zhuǎn)向器占5。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中,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(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來越大,日本裝備不同類型發(fā)動機(jī)的各類型汽車,采用不同類型轉(zhuǎn)向器,在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,已由60年代的625,發(fā)展到現(xiàn)今的90以上了。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,但齒條齒輪式轉(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。 由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn),在小型車上的應(yīng)用(包括小客車、小型貨車或客貨兩用車)得到突飛猛進(jìn)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)。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的主要優(yōu)點(diǎn):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(dá)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(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲;轉(zhuǎn)向器占用體積?。恢圃斐杀镜?。而現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向器的發(fā)展趨勢如下:1.適應(yīng)汽車高速行駛的需要 從操縱輕便性、穩(wěn)定性及安全行駛的角度,汽車制造廣泛使用更先進(jìn)的工藝方法,使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器?!白兯俦群透邉傂浴笔悄壳笆澜缟仙a(chǎn)的轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向。 2.充分考慮安全性、輕便性 隨著汽車車速的提高,駕駛員和乘客的安全非常重要,目前國內(nèi)外在許多汽車上已普遍增設(shè)能量吸收裝置,如防碰撞安全轉(zhuǎn)向柱、安全帶、安全氣囊等,并逐步推廣。從人類工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性,已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3.低成本、大批量專業(yè)化生產(chǎn) 隨著國際經(jīng)濟(jì)形勢的惡化,石油危機(jī)造成經(jīng)濟(jì)衰退,汽車生產(chǎn)愈來愈重視經(jīng)濟(jì)性,因此,要設(shè)計(jì)低成本、合理化生產(chǎn)線,盡量實(shí)現(xiàn)大批量專業(yè)化生產(chǎn)。對零部件生產(chǎn),特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn),更表現(xiàn)突出。4.汽車轉(zhuǎn)向器裝置的電腦化 汽車的轉(zhuǎn)向器裝置,必定是以電腦化為唯一的發(fā)展途徑。二、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 1.主要內(nèi)容1.1轉(zhuǎn)向系的發(fā)展及國內(nèi)轉(zhuǎn)向器發(fā)展?fàn)顩r1.2轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)分析1.2.1轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求1.3.轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與計(jì)算1.3.1轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定1.3.1.1原地轉(zhuǎn)向阻力矩 1.3.1.2轉(zhuǎn)向盤手力 1.3.2齒輪齒條設(shè)計(jì)1.3.3齒條的強(qiáng)度計(jì)算1.3.3.1齒條的受力分析 1.3.3.2齒條桿部受拉壓的強(qiáng)度計(jì)算 1.3.3.3齒條齒部彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 1.3.4小齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1.3.4.1齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1.3.4.2曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算2.采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 研究方案 (1)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器布置形式的選擇根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形相對前軸位置的不同,在汽車上有四種布置形式:轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,后置梯形;轉(zhuǎn)向器位于前軸后方,前置梯形;轉(zhuǎn)向器位于前軸前方,后置梯形;轉(zhuǎn)向器位于前軸前方,前置梯形。 (2)齒輪齒條嚙合參數(shù)的選擇齒輪齒條嚙合傳動時(shí),根據(jù)小齒輪螺旋角與齒條齒傾角的大小和方向不同,可以構(gòu)成不同的傳動方案。在設(shè)計(jì)時(shí),只要合理的選取這幾個(gè)參數(shù)就可以獲得需要的傳動比。但是小齒輪的模數(shù)不能太小,否則會使齒條齒廓在嚙合時(shí)嚙合點(diǎn)離齒頂太近,齒根的彎曲應(yīng)力增大,易產(chǎn)生崩齒。同時(shí)小齒輪的變位系數(shù)不能太大,否則會造成齒條齒頂平面與小齒輪齒根圓柱面的間隙過小,對潤滑不利,而且容易造成轉(zhuǎn)向器卡死的現(xiàn)象。(3)轉(zhuǎn)向器效率的分析轉(zhuǎn)向器的效率分為正效率+與逆效率-。齒條輸出功率與轉(zhuǎn)向器小齒輪軸輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器的正效率;小齒輪軸的輸出功率與齒條的輸入功率之比稱為轉(zhuǎn)向器的逆效率。轉(zhuǎn)向器的正逆效率主要受轉(zhuǎn)向器內(nèi)摩擦功率的影響,P入=P出+P摩擦,所以當(dāng)摩擦功率不變時(shí),隨著負(fù)載的增大,轉(zhuǎn)向器的效率也增大。但是如果負(fù)載的方向與齒條軸線方向重合時(shí),有可能使轉(zhuǎn)向器的內(nèi)摩擦功率增大,是轉(zhuǎn)向器的效率下降。下面的計(jì)算認(rèn)為轉(zhuǎn)向器中摩擦副的摩擦因數(shù)為常數(shù),而且作用的齒條上的力是沿齒條軸線方向的。 (4)轉(zhuǎn)向器的強(qiáng)度校核轉(zhuǎn)向器有EPS與非EPS兩種狀態(tài),兩種狀態(tài)都有相應(yīng)的轉(zhuǎn)向器與之匹配。要求兩種狀態(tài)下轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)不變,轉(zhuǎn)向器使用相同的殼體,齒條行程相同,小齒輪花鍵規(guī)格相同,齒條直徑以及齒條螺紋部分相同,唯一不同的是齒輪與齒條的參數(shù)。 (5)運(yùn)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向器總裝配圖以及主要部件的零部件; 2.2 已知參數(shù) 本次設(shè)計(jì)本田鋒范轎車的基本參數(shù)如下:本田鋒范1.5L手動版轎車的基本參數(shù)發(fā)動機(jī)功率88 kw最高車速180 km/h轉(zhuǎn)矩145 Nm最高轉(zhuǎn)速6600 r/min長*寬*高 4422*1695*1470mm軸距2250 mm三、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作1重點(diǎn):(1)齒輪齒條的轉(zhuǎn)向器的基本原理及其優(yōu)缺點(diǎn);(2)轉(zhuǎn)向器運(yùn)作機(jī)構(gòu)的功能與要求、構(gòu)造形式及操縱原理;(3)轉(zhuǎn)向器各強(qiáng)度參數(shù)的計(jì)算分析;(4)CAD零件圖紙的繪制;難點(diǎn): (1)轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析; (2)強(qiáng)度校核分析;2. 前期已開展工作 在撰寫開題報(bào)告之前已查閱了大量關(guān)于汽車轉(zhuǎn)向器方面的書籍、期刊和手冊,并且收集了一些汽車轉(zhuǎn)向器及其零部件的視頻、圖片和文字等信息,通過進(jìn)行了這些前期工作,使我對汽車轉(zhuǎn)向器的功用、結(jié)構(gòu)和工作原理都有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識,相信能比較成功地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃(按次填寫) 第1周第3周:明確畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,收集資料,弄懂轉(zhuǎn)向器機(jī)構(gòu)原理,明確設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求,撰寫開題報(bào)告。第4周第6周:具體規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)程,AutoCAD軟件練習(xí)和確定設(shè)計(jì)方案。第7周第11周:設(shè)計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)向器的主要零部件參數(shù),應(yīng)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向器總裝配圖以及主要部件的零部。第12周第13周:進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié),論文初稿書寫。第14周第15周:論文定稿,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。5 指導(dǎo)教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見)指導(dǎo)教師: 年 月 日 6 所在系審查意見: 系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日參考文獻(xiàn)1 彭文生,張志明. 機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京:高等教育出版社,2005:96-1382 董寶承. 汽車底盤M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004:32-813 劉鴻文. 材料力學(xué)M. 北京:高等教育出版社,2003:73-1274 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社,2001:158-2005 張洪欣. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999:106-1266 張文春. 汽車?yán)碚揗. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005:70-837 陳殿云,張淑芬,楊民獻(xiàn). 工程力學(xué)M. 蘭州:蘭州大學(xué)出版設(shè),2003:182-1968 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版) M. 北京:高等教育出版社,2006:186-2359 王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn). 課程設(shè)計(jì)手冊M. 北京:高等教育出版社,2008:47-4910 侯洪生,王秀英. 機(jī)械工程圖學(xué)M. 北京:.科學(xué)出版社,2001: 225-33311 中國第一汽車集團(tuán)公司. 中國轎車叢書M. 北京:.北京理工出版社,1998: 32-42 12 王望予. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003: 25-4913 吳際璋. 汽車構(gòu)造M. 北京:人民交通出版社,2004: 35-6814 王霄鋒. 汽車底盤設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社,2010: 102-130 15 Henry J (Ford Motor Company). 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