1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：轻型货车转向系统设计学生姓名： 学 号：专 业：车辆工程班 级： 指导教师： 教授内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）I轻型货车转向系统设计摘 要用来改变或保持汽车行驶和倒退方向的一系列装置被称为转向系统。汽车的转向系统是保证汽车够按照驾驶员的意愿在指定方向行驶的装置，因此它对于汽车的行驶安全性至关重要。本设计是对一款轻型货车转向系统的设计。通过有关资料对转向器的分析，结构性能，工作原理，发展方向做了一系列的调查了解，最终根据汽车的类型，使用条件等方面选择了液压助力式的齿轮齿条转向系统。本次设计的主要内容包括转向系统的总体设计方案的确定
2、、主要性能参数的确定以及齿轮齿条式转向器的尺寸计算和齿轮齿条的几何传动关系计算，并对齿轮齿条进行了校核。在这之后通过查阅相关资料进行了液压转向助力装置的相关设计，主要包括液压动力缸直径的计算，分配阀级反作用阀的相关参数确定等。除此之外对于转向操纵机构和转向传动机构（特别是转向梯形）的尺寸进行了设计。最后根据计算利用 AutoCAD 画出装配图和零件图。关键词：轻型货车；转向系统；齿轮齿条；液压助力内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）IIAbstractA series of devices, which are used to change or keep the direction of
3、 vehicle travel and backward, are called steering systems. Automobile steering system is a means to ensure that the car can be driven in the specified direction according to the wishes of driver, so it is very important for the safety of the vehicle.This design is the design of a light truck steerin
4、g system. through the analysis of the relevant information to the steering performance of structure, working principle, development direction did a series of investigation, finally according to the type of car, using conditions etc. Choose the hydraulic power steering gear and rack. This design main
5、ly includes overall design scheme of steering system, the determination of main performance parameters and calculating the size of the gear rack type steering gear and gear rack and the geometric transmission relationship, and to check the gear and rack. After this through access to relevant data fo
6、r the related design of the hydraulic steering device, mainly includes the calculation of hydraulic power cylinder diameter, grade distribution valve reaction valve related parameters. In addition to the steering mechanism and steering transmission mechanism (especially the steering trapezoid) the s
7、ize of the design. According to the calculated using AutoCAD drawing assembly drawing and parts drawings. Key words: Key words: light trucks; Steering system; The gear and rack; Hydraulic booster内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）III目 录摘 要 .IAbstract .II第一章 引 言 .11.1 研究背景 .11.1.1 结构歧义 .11.1.2 理性主义的研究方法 .11.1.3 经验主
8、义的研究方法 .21.2 问题定义 .21.2.1 结构化的随机语言模型 .21.2.2 基于实例类比的分析策略 .21.3 论文结构 .2第二章 自然语言的结构分析 .32.1 自然语言形式文法系统 .32.1.1 合一文法 .32.1.2 依存文法 .32.1.3 词汇化文法 .32.2 自然语言分析算法 .32.2.1 串行分析算法 .32.2.2 并行分析算法 .3内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）1第一章 引 言1.1 转向系的功能汽车在行驶过程中，经常需要换车道和转弯。驾驶员通过一套专门的机构即汽车转向系，使汽车改变行驶方向。转向系还可以修正因路面倾斜等原因引起的汽车跑偏。转
9、向系统不仅关系到汽车行驶的安全，还关系到延长轮胎寿命、降低燃油消耗等。伴随着现代汽车工业发展的不断进步，高速公路和高架公路的出现，同向并行车辆的增多和行驶速度的提高及道路条件的变化，要求更加精确灵活的转向系统。1.2 转向系统的发展历程汽车转向系统的发展至今已有一百多年的历史了，主要经历了 3 个基本的发展阶段，包括纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统。其中最为传统的是机械式转向系统，主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机三个部分组成，在汽车转向时，驾驶员转动方向盘，转向力矩经过转向轴、转向器、直拉杆、横拉杆和梯型臂等使转向节偏转进而改变汽车的行驶方向。由于整个机构会占据很大的
10、驾驶室空间，转向操纵难度随车速和汽车质量的提高而增加，大大限制了其使用范围，因此只应用于一些对操控性能要求不高和操纵力不大的微型车、农用车中。在 20 世纪 50 年代，液压动力转向系统在汽车上得以应用，其在传统机械转向系统的基础上增加了液压助力系统，利用流体的压力是液压泵产生动力以推动机械转向器，减少了驾驶员对方向盘的支持，改善了传统机械转向系统中因传动比固定内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）2而造成的转向“轻便” 和 “灵敏”之间的矛盾1。随后在液压转向系统的基础上不断创新发展了数年，驾驶室变得更加宽敞，转向操纵力变得更轻便，转向系统也变得更灵敏了，广泛应用于部分乘用车，重型车辆等商
11、用车上。随着电子技术的广泛应用，出现了汽车电动助力转向系统，相比于传统机械转向系统，其增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等，电动执行机构根据不同的驾驶条件为驾驶员提供合适的助力，确保汽车在低速行驶时能够轻便灵活而在高速行驶时能够稳定可靠。电动助力转向系统是汽车转向系统发展的主流，但由于所需的驱动力量较大，多应用于小型汽车和中高级轿车上，同时在普通型轿车和小型商用车上有一定的发展。内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）3第二章 转向系统的介绍及方案选择2.1 转向系统的组成及作用机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机
12、构三大部分组成。内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）42.1.1 转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。有时为了布置方便，减小由于装配位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节，采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软，则会影响转向系的刚度。采用动力转向时，还应有转向动力系统。2.1.2 转向器转向器是转向系的重要组成部分之一，其主要作用是降低地转向轴的转速并使扇形齿轮轴转动，由此使做摆动运动的转向节臂的末端获得所需要的位移，或者把转向轴的转动换成齿条的直线运动以获得所需要的位
13、移。内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）52.1.3 转向传动机构转向传动机构1-转向摇臂；2-转向纵拉杆； 3-转向节臂；4-转向梯形臂；5-转向横拉杆转向传动机构包括转向臂、转向纵拉杆、转向节臂、转向梯形臂以及转向横拉杆等。转向传动机构用于把转向器输出的力和运动传给左、右转向节并使左、右转向轮按一定关系进行偏转。2.2 转向系统的形式及方案选择2.2.1 机械式转向系统汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮来完成的。机械式转向系统工作过程为：驾驶员对转向盘施加的转向力矩通过转向轴输入转向器，减速传动装置的转向器中有 1、2 级减速传动副，经转向器放大后
14、的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆，再传给固定于转向节上的转向节臂，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而实现汽车的转向。纯机械式转向系统根据转向器形式可以分为：齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式、蜗杆指销式2.2.2 液压助力转向系统（HPS）液压助力转向系统是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机带动液压泵产生的压力来实现车轮转向。由于液压转向可以减内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）6少驾驶员手动转向力矩，从而改善了汽车的转向轻便性和操纵稳定性。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，液压泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定。汽车起动之后，无论车子是否转向，系统都要处于工作状态，而且在大转
15、向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力，所以在一定程度上浪费了发动机动力资源。并且转向系统还存在低温工作性能差等缺点。2.2.3 电控液压助力转向系统（EHPS）电控液压转向系统的工作原理：在汽车直线行驶时，方向盘不转动，电动泵以很低的速度运转，大部分工作油经过转向阀流回储油罐，少部分经液控阀然后流回储油罐；当驾驶员开始转动方向盘时，ECU 根据检测到的转角、车速以及电动机转速的反馈信号等，判断汽车的转向状态，决定提供助力大小，向驱动单元发出控制指令，使电动机产生相应的转速以驱动油泵，进而输出相应流量和压力的高压油。高压油经转向控制阀进入齿条上的动力缸，推动活塞以产生适当的助
16、力，协助驾驶员进行转向操作，从而获得理想的转向效果。2.2.4 电动助力转向系统（EPS）电动助力转向系统是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统相比,系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。2.2.5 线控转向系统（SBW）在车辆高速化、驾驶人员大众化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶
