文档介绍:毕业设计(论文)-微型汽车转向系统设计(完整图纸)
微型汽车转向系统设计
沈阳航天航空大学毕业设计(论文)
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前言
100多年前,汽车刚刚诞生后不久,其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式,用一个操纵杆或手柄来使就一直被这样沿用下来。
从1903年开始,助力辅助转向机构不断出现,多数是用在可车上。助力辅助转向机构中,有一些采用真空助力,还有一些是采用压缩空气助力。
1905年出版的《汽车时代》杂志谈到了哥伦比亚汽车的助力转向器。据说这总简单的装置在车速为29公里/小时时,仍能使汽车保持不偏离
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路线。
1923年,美国底特律市的亨利·马尔斯为了减少蜗轮副和滚动轴之间的接触摩擦力,在两者之间接触处放置滚珠支撑,这就出现了滚珠蜗轮转向器。这种型式的转向器就成为现在大家所熟知的循环球式转向器,目前仍被广泛地应用在美国和日本制造的汽车上。
1928年,弗朗西斯·戴维斯所研制成功并首次应用了液压助力辅助转向器。这种转向器由维克斯公司制造,该公司并制定了此项标准,26后为汽车工业所采纳。第二次世界大战时期,汽车转向虽然采用了转向器,但对其实施操纵仍然不是一键轻松的事。当汽车质量增大、转向费劲时,驾驶员要求能有更好的办法来解决,这才重新推广了一种已经大约有3/4个世纪历史的助力辅助转向器。
1954年,凯迪拉克汽车公司首先把液压助力转向器应用于汽车上,助力专项的历史又回到了以前的道路。
早在第二次世界大战期间,较高级的助力转向系统就开始应用于各种军用车辆。20世纪50年代初期,由于出现了重型的汽车以及速度很高的高级小客车,指靠转向器本身的结构,既要是汽车转向操纵省力,又要灵活,显然已难以兼顾,于是把战争时期使用的助力转向器经过改进,使用在了中型汽车和高级小客车上。后来,因为得到普遍使用,在20世纪50年代末就研制出了质量小、结构紧凑、自行润滑的助力转向器。这种助力转向器使转向操纵十分省力,只要适当选择转向器传动比,就可以同时满足转向灵敏的要求。
1967年,美国的汤姆森制造了一辆四轮专项的印迪赛车,但未进行实际使用。
1981年,日本研制出能原地转向的汽车。他们在车身尾部下边装设了一直横向小车轮,只需按一下电钮就可使小车轮落地并把后轮抬起,在转动横向小车轮,汽车变以前轮为中心原地转向。
1985年,日本丰田公司的克雷西达汽车成了第一个采用计算机控制辅助转向系统的汽车产品,丰田公司称此系统为先进的动力齿轮齿条转向系。该机构在变速器力有个传感器,它可以监视车辆车速度,把信号输入计算机,计算机再根据此信号控制电磁液流控制阀,通过液压系统供给转向齿条高压动力油流。汽车在公路上高速行使使,转向需要的动力需要的动力较少,计算机液流控制阀降低油压,同时把转向器稳住,当停车或汽车低速行驶转向时,计算机液流控制阀提高油流压力,这就使得驾驶员很容易操纵转向盘。
1986年10月8日,日本本田汽车公司宣布,已研制出一种被称为4WS的四轮转向汽车。汽车转向盘转动的角度首先使前轮转向,同时经输出轴带动后转向机,使后轮与前轮同向或反向转动。
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现在,动力转向系统已成为一些轿车的标准设置,全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车电子技术的发展,目前一些轿车已经使用电动助力转向器,使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。
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1. 汽车主要参数的选择[1]
汽车的主要尺寸参数包括轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬、接近角、离去角、最小离地间隙等,如图1-1所示。
图1-1 汽车的主要参数尺寸
-1 The main parameters of vehicle size
轴距L
轴距L的选择要考虑它对整车其他尺寸参数、质量参数和使用性能的影响。轴距短一些,汽车总长、质量、最小转弯半径和纵向通过半径就小一些。但轴距过短也会带来一系列问题,例如车厢长度不足或后悬过长;汽车行驶时其纵向角振动过大;汽车加速、制动或上坡时轴荷转移过大而导致其制动性和操纵稳定性变坏;万向节传动的夹角过大等。因此,在选择轴距时应综合考虑对有关方面的影响。当然,在满足所设计汽车的车厢尺寸、轴荷分配、主要性能和整体布置等要求的前提下,将轴距设计得短一些为好。