论文总字数：16056字

摘 要

本文主要阐述了电动牵引车中四轮机械转向总成的设计过程，通过收集现有经验材料，并结合最新的研究成果，分析国内外电动牵引车的机械转向系统优缺点及发展趋势，总结各种转向系统的应用状况，了解了转向器的工作原理和机构特点，建立基础的模型分析，并进行了相应的数据计算，整合了机械设计，机械结构，汽车设计等方面的知识，利用AutoCAD软件对此四轮机械转向总成系统进行结构设计和优化分析，并以轮毂端盖为例，进行了基于UG软件的3D结构设计，对所学内容进行了总结归纳。

关键词：转向系统；转向器；传动比；强度校核

Design of Four - wheel Mechanical Steering Assembly for Electric Tractor

Abstract

This paper mainly elaborates the design process of four-wheel mechanical steering assembly in electric tractor. By collecting the existing empirical materials and combining with the latest research results, The advantages and disadvantages of the mechanical steering system of the electric tractor and the development trend, summarize the application status of various steering systems, understand the working principle and mechanism characteristics of the steering gear, establish the basic model analysis, and carry on the corresponding data calculation, Design, mechanical structure, automobile design and other aspects of knowledge, the use of AutoCAD software on the four-wheel mechanical steering assembly system for structural design and optimization analysis, and the hub end cover, for example, based on UG software 3D structure design the content of the content of a good summary of the induction.

Key words: steering system; steering gear; transmission ratio; strength check

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2课题设计问题及难点 1

第二章 转向机构设计 3

2.1转向方式 3

2.1.1单轴线转向 3

2.1.2双轴线转向 3

2.1.3四轴线转向 4

2.1.4多轴线转向 4

2.1.5铰接式转向 4

2.1.6滑移式转向 4

2.2转向操纵机构 4

2.3转向器 4

2.3.1齿轮齿条式转向器 5

2.3.2循环球式转向器 5

2.3.3蜗杆曲柄指销式转向器 5

2.4本章小结 5

第三章 转向系统设计 6

3.1转向系传动计算 6

3.1.1梯形臂关系 6

3.1.2转弯半径 7

3.1.3转向阻力矩 7

3.1.4转向轴强度校核 8

3.1.5转向横拉杆 8

3.1.6梯形臂设计 9

3.1.7球关节轴承的计算 9

3.2转向器计算 10

3.2.1小齿轮变位系数的计算 10

3.2.2齿条齿数的计算 13

3.2.3转向器调整间隙用弹簧计算 13

3.3转向节分析 14

3.4前轮轴承的选择 15

3.5转向桥设计 15

3.6转向传动系统 15

3.7本章小结 16

第四章 总结 17

致谢 18

参考文献 19

第一章 绪论

1.1引言

电动牵引车作为一种小型的工业车辆，相比内燃牵引车而言，具有零排放、无污染低噪音，使用安全的特点，它牵引多个挂车形成列车行进，例如在物流仓库、机场、车站等场地，电动牵引车得到了较为广泛的应用，如货物转运等工作。凡是对环保高度重视的国家，电动牵引车就有大规模替代内燃牵引车的可能。相对于国外对于电动牵引车的普及应用，目前国内并没有做到大量的普及，在我国有大约80%的牵引车还是用燃油做动力，势必已经产生或多或少的环境污染问题。近些年随着我们国家对环境治理力度的不断加大，有很多部门已经考虑用电动牵引车取代内燃牵引车。同时由于工作环境常于室内与室外交叉，或人群流动较大的站台工作，要求环保、安全、速度变化范围大，且要求机动灵活、适应性强，使其应用的领域更广泛。

和很多汽车相类似的是，电动牵引车的转向系统在整个车辆构造中是很重要的一个组成部分，转向系统的性能优劣会直接影响整台电动牵引车的性能，而随着时代的发展，电动牵引车的转向系统也衍生出了不同的转向系统的结构方案，而且这些机构方案和现行的微型汽车的转向系统相差并不大，所以本文中，电动牵引车的四轮机械转向总成设计的很多资料都借鉴了微型轿车的转向设计资料。

1.2 课题设计问题及难点

车辆转向系统的功用是按照驾驶员的意图改变和保持汽车的行驶方向，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。因此，要求转向系统具有工作可靠，操作轻便的特点。并且希望，任何车轮都不出现侧滑，保证汽车的行驶稳定。目前汽车多使用两前轮转向，但随着现代汽车技术和道路交通系统的发展，汽车的行驶速度不断提高，两轮转向汽车在高速行驶时，出现转向操作性和稳定性变差的问题。另一方面，很多汽车厂商，为追求舒适性，进一步加大汽车的轴距，也影响操作稳定性的控制。牵引车一般运载量大，轴距宽，更难获得较好的操作稳定性。并且，牵引车属于特种车类，它不仅要能产生足够的牵引力，而且起步、加速、减速都必须平稳，应具有尽可能好的稳定性和尽可能小的转弯半径。因此对牵引车的转向系统提出了更高的要求。

历史上曾出现过许多种形式的转向器，但是很多已经被淘汰。按照助力形式分类，转向器可以分为机械式（无助力）和动力式（有助力）。机械式转向器按照结构形式的不同，又可以分为齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。常用的是齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式。动力式转向器其实就是机械式转向器与转向加力装置组合到一起形成的。按传能介质的不同，动力转向器有气压式和液压式两种。其中的液压式动力转向器根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，又可以分为整体式（机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者设计为一体）、半整体式（把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立）和分离式（机械式转向器独立，把转向控制阀和转向动力缸设计为一体）三种结构型式。

而本文进行设计的是四轮机械转向总成。转向系统的性能是电动牵引车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响到电动牵引车的操纵稳定性，它对于确保车辆的安全行驶、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。通过分析国内外转向系统的研究发展，介绍各转向系统的结构原理及其关键技术并提出转向系的发展趋势，如何合理地设计转向系统，使电动牵引车具有良好的操纵性能，始终是设计人员的重要研究课题。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：16056字