吉利微型車轉向系設計

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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 吉利微型車轉向系設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-9 學 生 姓 名: 杭天宇 導 師 姓 名: 孫遠濤 開 題 時 間: 2011年3月16日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 杭天宇 系部 汽車與交通工程院 專業(yè)、班級 車輛工程07-9 指導教師姓名 孫遠濤 職稱 實驗師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是否 題目名稱 吉利微型車轉向系設計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，轉向裝置的結構也有很大變化。汽車轉向器的結構很多，從目前使用的普遍程度來看，主要的轉向器類型有4種：有蝸桿指銷式、蝸桿滾輪式、循環(huán)球式、齒條齒輪式。這四種轉向器型式，已經被廣泛使用在汽車上。 據(jù)了解，在世界范圍內，汽車循環(huán)球式轉向器占45％左右，齒條齒輪式轉向器占40％左右，蝸桿滾輪式轉向器占10％左右，其它型式的轉向器占5％。循環(huán)球式轉向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉向器的特點是循環(huán)球式轉向器占的比重越來越大，日本裝備不同類型發(fā)動機的各類型汽車，采用不同類型轉向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉向器，已由60年代的62．5％，發(fā)展到現(xiàn)今的100％了(蝸桿滾輪式轉向器在公共汽車上已經被淘汰)。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉向器，但齒條齒輪式轉向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉向器占65％，齒條齒輪式占 35％。 微型汽車一般是指發(fā)動機排量不超過1.1L，車身長度、寬度、高度不超過3.8m、1.6m和2m，最大載貨量不超過600kg的汽車。微型汽車產品具有燃料消耗少、使用費用低、占地面積小、用途多、適應性廣等特點，包括微型轎車、微型客車和微型貨車。 作為中國最早進入汽車工業(yè)并獲得迅速發(fā)展的民營企業(yè)，吉利控股集團已成為國內轎車制造業(yè)“3＋6”格局的重要成員，并正以“中國自主品牌”的資格和自主創(chuàng)新的姿態(tài)，引人注目地登上國際汽車工業(yè)舞臺，成為中國轎車走向世界當之無愧的代言人。 短短幾年，吉利已經成功研發(fā)并投產九大系列不同的車型，其中美人豹、自由艦已在國內外成為中國自主品牌轎車的代名詞，近期投產的還有6款新車型。 ????? 在開發(fā)手段上，吉利已迅速向世界先進水平靠攏，目前已完全具備了全數(shù)模的開發(fā)方式，擁有每年開發(fā)2－3款新車型的研發(fā)能力。 ????? 逐步掌握轎車核心部件研發(fā)技術，實現(xiàn)了中國第一臺也是迄今中國唯一的自動變速器的設計制造、電子智能助力轉向系統(tǒng)的設計生產、世界領先國內領先的大升功率發(fā)動機的設計制造和整車設計、匹配、試驗、驗證技術的全面應用。 如今，吉利已經形成豪情、美日、優(yōu)利歐、SRV、美人豹、華普、自由艦、吉利金剛、遠景等9大系列30多個品種的產品譜，擁有1.0L到1.8L的8大系列發(fā)動機和JLS160、Z110等8大系列變速器。 2、選題的目的及意義 汽車行駛中，駕駛員通過操縱轉向盤，經過一套傳動機構，使轉向輪在路面上偏轉一定的角度來改變其行駛方向，確保汽車穩(wěn)定安全的正常行駛。能使轉向輪偏轉以實現(xiàn)汽車轉向的一整套機構稱為汽車轉向系。轉向系的作用就是通過駕駛員轉動轉向盤，根據(jù)需要改變汽車行駛方向。主要形式有：機械式、液壓式及電動式動力轉向系。 機械式轉向系由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三部分組成，汽車轉向時，駕駛員作用于轉向盤上的力，經過轉向軸(轉向柱)傳到轉向器，轉向器將轉向力放大后，又通過轉向傳動機構的傳遞，推動轉向輪偏轉，致使汽車行駛方向改變。汽車的轉向，完全由駕駛員所付的操縱力來實現(xiàn)的，操縱較費力，勞動強度較大，但其具有結構簡單、工作可靠、路感性好、維護方便等優(yōu)點，多應用于中小型貨車或轎車上。 汽車轉向盤是關系著駕駛員與乘客生命安危的重要部件，它控制著車輛的行使方向。早期的蒸汽汽車上安裝的轉向盤都心愛用垂直安裝方式，專項通過向上或下旋轉實現(xiàn)。這種安裝方式不利于駕駛員操縱，也常常妨礙駕駛視線。這一切在1887年秋因一次意外事故而發(fā)生了改變。1887年，一輛戴姆勒?弗頓汽車唄送往英國考文垂的戴姆勒工廠作一次大修，當時汽車上的轉向器仍能使用。大修需要把 車身與底盤分離，當車身落到轉向柱上，把轉向柱崖城傾斜狀態(tài)。當一個工人上車做到駕駛員座位上時，立即發(fā)現(xiàn)轉向柱和轉向盤的傾斜角使駕駛條件大為改善。這個偶然的發(fā)現(xiàn)，促成了戴妙勒?帕利生于1890年制成世界上第一輛轉向柱與轉向盤傾斜的汽車，從此，人類的汽車駕駛就踏上了更舒適、安全的旅程。此后，各國汽車公司紛紛效仿，使轉向盤日臻完善并最終定性，于是轉向盤就以現(xiàn)在的樣子出現(xiàn)在我們的面前。 最早采用的傳動減速機構蝸輪副，被安裝在轉向柱的末端。蝸桿驅動一個蝸輪，再有蝸輪副被裝配在鑄鐵殼里，這個殼被固定在汽車的大橋梁上?；谖佪喐钡臏p速機構在汽車工業(yè)中應用已有很多年了，但還有兩種結構是值得注意的。其中一種是于1908年投產的美國福特T型車采用的轉向齒輪結構（行星齒輪轉向器）。福特T型車裝置了一套周轉（或行星）輪系，把齒輪安裝在減速器殼體內直接固定到轉向盤的下方，行星齒輪盤直接驅動緊固在轉軸上的主齒輪。這就把轉向裝置置于駕駛員的手下方，即轉向柱的上端，而不是在轉向柱的下端。 所謂“現(xiàn)在”齒輪齒條式轉向器，是奔馳汽車于1885年首先采用的。這種形式的轉向器同樣也使用在1905年生產的凱迪拉克汽車和1911～1920年制造的許多其他型式的汽車上。 在20世紀初，汽車已經是一個沉重而又高速疾馳的車輛，充氣輪胎代替了實心車輪。由于轉向柱直接于轉向節(jié)連接，所以轉動車輪式很費勁的。即使是一個健壯的駕駛員，要控制轉向仍然是很勞累的事情。因此，汽車常常沖出路外。于是，降低轉向操縱力的問題就變得賜教迫切了。 為了使轉向操縱輕便，工程師設計了在轉向盤和轉向節(jié)之間安裝齒輪減速機構的轉向器。從那時起，轉向機構就一直被這樣沿用下來。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1、設計的基本內容 （1）轉向系的方案設計。 （2）轉向系操縱機構的設計。 （3）轉向系傳動機構的設計。 （4）轉向器的設計。 （5）轉向梯形的設計。 （6）轉向系各組成部件的強度校核。 2、擬解決的主要問題 （1）轉向系轉向不足的問題。 （2）低速時轉向盤作用力過于沉重的問題。 三、技術路線（研究方法） 查找文獻、資料，確定參數(shù) 完成設計 不合格 合 格 轉向系各部件 的強度校核 轉向系的 方案設計 轉向器 的設計 轉向系操縱機構的設計 轉向系傳動機構的設計 轉向梯形 的設計 其他 四、進度安排 1. 調研，收集資料，撰寫開題報告，進行開題答辯 第1～2周(2月28日-3月13日) 2. 轉向系的結構方案設計 第3～4 周(3月14日-3月27日) 3. 繪制轉向系總成圖及零部件圖，完成設計計算，進行中期檢查 第5～8 周(3月28日-4月24日) 4. 完善圖紙設計 第9～11 周(4月25日-5月15日) 5. 撰寫設計說明書 第12周(5月16日-5月22日) 6. 完善設計，提交指導老師審核并修改 第13～14周(5月23日-6月5日) 7. 提交系里評閱并修改，準備答辯 第15～16周(6月6日-6月19日) 8. 畢業(yè)設計答辯 第17周(6月20日-6月26日) 五、參考文獻 [1] 周松盛. 汽車雙前橋轉向系統(tǒng)的分析、建模仿真與優(yōu)化[D].武漢理工大學，2009.4. [2] 陳德鑫.基于虛擬樣機技術的多軸車輛液壓動力轉向系統(tǒng)性能分析[D].吉林大學，2007.5. [3]?汪珊. 重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)的建模及優(yōu)化[D].武漢理工大學，2009.6. [4] 呂明,方宗德,張國勝,顏克志,李儉波.基于Pro/E的汽車轉向梯形機構的設計[J].機械傳動，2006. [5] 王望予.汽車設計[M].北京.機械工業(yè)出版社.2004. [6] 劉惟信.汽車設計[M].北京.清華大學出版社.2001. [7] 唐金松.簡明機械設計手冊[M].上?？茖W技術出版社，2000. [8] 臧杰，閻巖.汽車構造：下冊[M].北京：機械工業(yè)出版社.2005.8. [9] 魯民巧.汽車構造[M].北京：機械工業(yè)出版社.2003.9 [10] 鐘兵.低速汽車轉向系設計[J].農業(yè)裝備與車輛工程.2006.4. [11] 鄭校英.上海桑塔納轎車齒輪齒條轉向系設計剖析[J].當代汽車.1990.5. [12] 方立.汽車轉向系統(tǒng)的綜述[M].哈爾濱：國防工業(yè)出版社.2008. [13] 李建成.汽車轉向原理[M]北京：機械工業(yè)出版社.2003. [14] QingHui Yuan and Bo Xie. Modeling and Simulation of a Hydraulic Steering System[M] SAE Int. J. Commer. Veh., Apr 2009; 1: 488 - 494. [15] Takamitsu Tajima, Hideyuki Fujita, Kouichi Sato, and Yoshimi Nakasato.Development of the Next-generation Steering System[M] SAE Int. J. Passeng. Cars ? Mech. Syst., Aug 2010; 3: 633 - 643. 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日