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《汽車轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向臂設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、摘要汽車轉(zhuǎn)向器是汽車的重要組成部分,也是決定汽車主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成,它的質(zhì)量嚴(yán)重影響汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車轉(zhuǎn)向器也在不斷的得到改進(jìn),雖然電子轉(zhuǎn)向器已開始應(yīng)用,但機(jī)械式轉(zhuǎn)向器仍然廣泛地被世界各國(guó)汽車及汽車零部件生產(chǎn)廠商所采用。所以在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器的時(shí)候,對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和校核尤為重要。這樣可以保證轉(zhuǎn)向器的安全性和實(shí)用性。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向搖臂軸計(jì)算、螺桿軸計(jì)算校核AbstractAutomobilesteeringgearisanimportantpartofthecar,istodeterminethesafetyofautomobileactivekeyassem
2、bly,itsqualityseriouslyaffectthecarcontrolstability.Withthedevelopmentofautomobileindustry,theautomobilesteeringgearisalsoinconstantimproved,althoughelectronicsteeringgearhasbeenused,butmechanicalsteeringgearisstillwidelyallovertheworldautomobileandautopartsmanufacturersused.Sointhedesigno
3、fsteeringgear,thecalculationandcheckingisparticularlyimportant.Thiscanguaranteethesecurityofthesteeringgearandpracticability.Keywords:pitmanarmshaftcalculation,screwshaftcalculationcheck9目錄摘要1Abstract11.1轉(zhuǎn)向搖臂軸(即齒形齒扇軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算31.1.1材料的選擇31.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31.1.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算32.2螺桿軸設(shè)計(jì)計(jì)算及主要零件的校核62.2.1材料選擇62.2.2
4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.2.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算72.2.4鋼球與滾道之間的接觸應(yīng)力校核891.1轉(zhuǎn)向搖臂軸(即齒形齒扇軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.1.1材料的選擇搖臂軸用20CrMnTi鋼制造,由于前軸負(fù)荷不大,螺紋、三角花鍵和卡簧槽部表面不滲碳,其余表面滲碳層深度在0.8~1.2mm。表面硬度為58~63HRC。1.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)如圖1-1所示軸伸出殼體的部分制成錐形漸開線花鍵,并使用螺母緊固,這樣可以保證轉(zhuǎn)向搖臂能緊緊壓靠到軸上,使之聯(lián)結(jié)緊固、無(wú)間隙、工作可靠,花鍵的加工工藝與齒輪相同;由于齒扇和齒條在工作時(shí)存在摩擦力,工作一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生間隙,為使此間隙的調(diào)整工作容易進(jìn)行,故將齒扇設(shè)計(jì)
5、成變厚齒扇。1.1.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)漸開線花鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算花鍵連接常根據(jù)被連接件的特點(diǎn)、尺寸、使用要求和工作條件,確定其類型、尺寸,然后進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核計(jì)算。圖1-1轉(zhuǎn)向搖臂軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖本軸的漸開線花鍵可選擇45°花鍵,模數(shù)為m=0.8,齒數(shù)為Z=36,壓力角為45°。漸開線花鍵幾何尺寸的計(jì)算分度圓直徑D=mZ=0.836=28.8mm;9基圓直徑Db=mZcos45°=0.836×1.414=20.36mm;周節(jié)P=m=3.140.8=2.5mm;內(nèi)花鍵大徑Dei=m(Z+1.2)=0.8(36+1.2)=29.76mm;外花鍵大徑Dee=m(Z+0.8)=0.8(36
6、+0.8)=29.44mm;外花鍵小徑Die=m(Z-1.2)=0.8(36-1.2)=27.84mm;漸開線花鍵的校核計(jì)算漸開線花鍵連接強(qiáng)度可按擠壓、彎曲和剪切來(lái)計(jì)算。實(shí)踐證明,擠壓強(qiáng)度常是主要的。其計(jì)算過(guò)程如下:漸開線花鍵的平均直徑mm;漸開線花鍵齒的工作高度=m=0.8mm;漸開線花鍵齒的工作長(zhǎng)度=25mm;漸開線花鍵齒的彎曲應(yīng)力;許用彎曲應(yīng)力為由此可知,漸開線花鍵的設(shè)計(jì)滿足要求。(2)變厚齒形齒扇的計(jì)算變厚齒形齒扇的計(jì)算,如圖1-2所示,一般將中間剖面A-A定義為基準(zhǔn)平面。進(jìn)行變厚齒扇計(jì)算之前,必須確定的參數(shù)有:變厚齒扇的模數(shù)m,參考表4-1選??;法向壓力角,一般在
7、20°~30°之間;齒頂高系數(shù)X1,一般取0.8或1.0;徑向間隙系數(shù),取0.2;正圓齒數(shù),在12~15之間選??;齒扇寬度,一般在22mm~28mm。表1-1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒扇齒模數(shù)齒扇齒模數(shù)m/mm3.03.54.04.55.06.06.5轎車排量/mL5001000~18001600~2000200020009前軸負(fù)荷/N3500~38004700~73507000~90008300~1100010000~11000貨車和大客車前軸負(fù)荷/N3000~50004500~75005500~185007000~195