優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)公式

1、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)日勺計(jì)算公式1.1螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng)副1.1.1鋼球中心距。、螺桿外徑D1和螺母內(nèi)徑D2尺寸D、DD2如圖3-1所示。鋼球中心距是基本尺寸。螺母外徑D螺 母內(nèi)徑D2及鋼球直徑對(duì)擬定鋼球中心距D日勺大小有影響，而D又對(duì)轉(zhuǎn)向器構(gòu)造 尺寸和強(qiáng)度有影響。在保證足夠日勺強(qiáng)度條件下，盡量將D值取小些。選用D值 勺規(guī)律是隨扇齒模數(shù)勺增大，鋼球中心距。也相應(yīng)增長。螺桿外徑D2 一般在20 38mm范疇內(nèi)變化。螺母內(nèi)徑D2應(yīng)不小于勺D1，一般規(guī)定D2-D1=(5%-10%)DO 1.1.2鋼球直徑d及數(shù)量n鋼球直徑尺寸d獲得越大，能提高承載能力，同步螺桿和螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向 器勺尺寸也隨之增

2、大。鋼球直徑應(yīng)符合國標(biāo)，一般常在79mm范疇內(nèi)選用。增長鋼球數(shù)量n(n不超過60)，能提高承載能力；但使鋼球流動(dòng)性變壞， 從而使傳動(dòng)效率減少。鋼球數(shù)目可有下式擬定：nDWHDW (1 -1)n =牝=21d cos a 0d式中D-鋼球中心距；W個(gè)環(huán)路中勺鋼球工作圈數(shù)，一般W=1.5-2.5，當(dāng)轉(zhuǎn)向器勺鋼球工作圈數(shù)需不小于2.5時(shí)，則應(yīng)采用兩個(gè)獨(dú)立勺環(huán)路；d-鋼球直徑；a 0 螺線導(dǎo)程角;1.1.3螺距P和螺旋線導(dǎo)程角轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)入角，相應(yīng)螺母移動(dòng)勺距離s為g(1-2).s=AP/2n式中北為螺紋螺距。與此同步，齒扇節(jié)圓轉(zhuǎn)過弧長等于s,相應(yīng)搖臂軸轉(zhuǎn)過Pp角，其間關(guān)系為 s=Ppr（1-3）式中，

3、r為齒扇節(jié)圓半徑。聯(lián)合以上兩式得X=2nrPp/P,將入對(duì)Pp求導(dǎo)，得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iw 為iw=2nr/P（1-4）由式上式可知，螺距P影響轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比日勺值。在螺距不變?nèi)丈讞l件下，鋼 球直徑d越大，圖3-1中勺尺寸b越小，規(guī)定b=（P-d）2.5mm。螺距P 一般在 811mm內(nèi)選用。前者影響轉(zhuǎn)向器勺角傳動(dòng)比；后者影響傳動(dòng)效率。選擇時(shí)應(yīng) 滿足角傳動(dòng)比勺規(guī)定和保證有較高勺正效率，而反行程時(shí)不發(fā)生自鎖現(xiàn)象。1.1.4導(dǎo)管內(nèi)徑d1容納鋼球并且鋼球在其內(nèi)部流動(dòng)勺導(dǎo)管內(nèi)徑d1=d+e，式中，e為鋼球直徑d 與導(dǎo)管內(nèi)徑之間勺間隙。e不易過大，否則鋼球流經(jīng)導(dǎo)管時(shí)球心偏離導(dǎo)管中心線 勺距離增大，

4、并使流動(dòng)阻力增大。一般e=0.40.8mm。導(dǎo)管壁厚取為1mm。1.2齒條、齒扇傳動(dòng)副勺設(shè)計(jì)齒扇一般有5個(gè)齒，它與搖臂軸為一體。齒扇勺齒厚沿齒長方向是變化勺， 這樣即可通過軸向移動(dòng)搖臂軸來調(diào)節(jié)齒扇與齒條勺嚙合間隙。由于轉(zhuǎn)向器常常處 在中間位置工作，因此齒扇與齒條勺中間齒磨損最厲害。為了消除中間齒磨損后 產(chǎn)生勺間隙而又不致在轉(zhuǎn)彎時(shí)使兩端齒卡住，則應(yīng)增大兩端齒嚙合時(shí)勺齒側(cè)間 隙。這種必要勺齒側(cè)間隙勺變化可通過使齒扇各齒具有不同勺齒厚來達(dá)到。即齒 扇由中間齒向兩端齒勺齒厚是逐漸減小勺。為此可在齒扇勺切齒過程中使毛坯繞 工藝中心轉(zhuǎn)動(dòng)，其相對(duì)于搖臂軸勺中心有距離為n勺偏心。這樣加工勺齒扇在與 齒條勺嚙合

5、中由中間齒轉(zhuǎn)向兩端勺齒時(shí)，齒側(cè)間隙ks也逐漸加大，As可體現(xiàn)為s = 2Ar tan a = 2tan ar - n cos p 土n 2 cos2。+ r 2 一 n 2(1-5)式中Ar徑向間隙；a嚙合角；r齒扇日勺分度圓半徑；P搖臂軸勺轉(zhuǎn)角。當(dāng)a , r擬定后，根據(jù)上式可繪制圖，用于選擇合適勺n值，以便使齒條、 齒扇傳動(dòng)副兩端齒嚙合時(shí)，齒側(cè)間隙As可以適應(yīng)消除中間齒最大磨損量所形成 勺間隙勺需要。齒條、齒扇傳動(dòng)副各對(duì)嚙合齒齒側(cè)間隙As勺變化也可以用變化齒條各齒槽 寬而不變化齒扇各輪齒齒厚勺措施來實(shí)現(xiàn)。一般是將齒條(一般有4個(gè)齒)兩側(cè)勺齒槽寬制成比中 間齒槽大0.2-0.3mm即可。1.3

6、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算1.3.1鋼球與滾道之間勺接觸應(yīng)力。用下式計(jì)算鋼球與滾道之間勺接觸應(yīng)力。(1-6)2式中，k為系數(shù)，根據(jù)A / B值從表3-3查取，A =知r)-(1/R)/2 ,B =知r )+!/R1 )/2 ； R為滾道截面半徑；為鋼球半徑；氣為螺桿外半徑；E為材料彈性模量，等于2.1 x 105N/mm2 ； F3鋼球與螺桿之間勺正壓力，可用下式計(jì)算3n cos a cos 00式中，a。為螺桿螺線導(dǎo)程角；。為接觸角頃為參與工作日勺鋼球數(shù)；為作用在螺桿上日勺軸向力，1.3.2齒勺彎曲應(yīng)力qw用下式計(jì)算齒扇齒勺彎曲應(yīng)力6 Fh q =w Bs 2(1-8)式中，F(xiàn)為作用在齒扇上勺圓周力；h為齒扇勺齒高；B為齒扇勺齒寬；s為基 圓齒厚。許用彎曲應(yīng)力為q =540N/mm2。w螺桿和螺母用20CrMnTi鋼制造，表面滲碳。前軸負(fù)荷不大勺汽車，滲碳層深度在0.81.2mm；前軸負(fù)荷大勺汽車，滲碳層深度在1.051.45mm。表面硬 度為5863HRC。此外，應(yīng)根據(jù)材料力學(xué)提供勺公式，對(duì)接觸應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。1.3.3轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑勺擬定d = ： KMr-3 0.2t0式中，K為安全系數(shù)，用下式計(jì)算擬定搖臂軸直徑d(1-9)力矩；T為扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限。根據(jù)汽車使用條件不同可取2.53.5； M r為轉(zhuǎn)向阻搖臂軸用20CrMnTi鋼制造，表面滲碳，滲碳層深度0