齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)和計(jì)算

_5.2轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)型式選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)所采用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)副的不同，轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)型式有多種。常見(jiàn)的有齒輪齒條式、謝謝閱讀循環(huán)球式、球面蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式等。對(duì)轉(zhuǎn)向其結(jié)構(gòu)形式的選擇，主要是根據(jù)汽車的類型、前軸負(fù)荷、使用條件等來(lái)決定，謝謝閱讀并要考慮其效率特性、角傳動(dòng)比變化特性等對(duì)使用條件的適應(yīng)性以及轉(zhuǎn)向器的其他性能、壽謝謝閱讀命、制造工藝等。中、小型轎車以及前軸負(fù)荷小于1.2t的客車、貨車，多采用齒輪齒條式精品文檔放心下載轉(zhuǎn)向器。球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器曾廣泛用在輕型和中型汽車上，例如：當(dāng)前軸軸荷不大于謝謝閱讀2.5t且無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)向和不大于4t帶動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車均可選用這種結(jié)構(gòu)型式。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器精品文檔放心下載則是當(dāng)前廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)，高級(jí)轎車和輕型及以上的客車、貨車均多采用。轎車、客車精品文檔放心下載多行駛于好路面上，可以選用正效率高、可逆程度大些的轉(zhuǎn)向器。礦山、工地用汽車和越野感謝閱讀汽車，經(jīng)常在壞路或在無(wú)路地帶行駛，推薦選用極限可逆式轉(zhuǎn)向器，但當(dāng)系統(tǒng)中裝有液力式感謝閱讀動(dòng)力轉(zhuǎn)向或在轉(zhuǎn)向橫拉桿上裝有減振器時(shí)，則可采用正、逆效率均高的轉(zhuǎn)向器，因?yàn)槁访娴母兄x閱讀沖擊可由液體或減振器吸收，轉(zhuǎn)向盤(pán)不會(huì)產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象。感謝閱讀關(guān)于轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比對(duì)使用條件的適應(yīng)性問(wèn)題，也是選擇轉(zhuǎn)向器時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)方面。謝謝閱讀對(duì)于前軸負(fù)荷不大的或裝有動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)向的輕便性不成問(wèn)題，而主要應(yīng)考慮汽精品文檔放心下載車高速直線行駛的穩(wěn)定性和減小轉(zhuǎn)向盤(pán)的總?cè)?shù)以提高汽車的轉(zhuǎn)向靈敏性。因?yàn)楦咚傩旭偩肺臋n放心下載時(shí)，很小的前輪轉(zhuǎn)角也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生較大的橫向加速度使輪胎發(fā)生側(cè)滑。這時(shí)應(yīng)選用轉(zhuǎn)向盤(pán)處謝謝閱讀于中間位置時(shí)角傳動(dòng)比較大而左、右兩端角傳動(dòng)比較小的轉(zhuǎn)向器。對(duì)于前軸負(fù)荷較大且未裝謝謝閱讀動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車來(lái)說(shuō)，為了避免“轉(zhuǎn)向沉重”，則應(yīng)選擇具有兩端的角傳動(dòng)比較大、中間較感謝閱讀小的角傳動(dòng)比變化特性的轉(zhuǎn)向器。（轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角增量與相應(yīng)的轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量之比iω1稱精品文檔放心下載為轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。）_二、兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，為了避免車輪相對(duì)地面滑動(dòng)而產(chǎn)生附加阻力，減輕輪胎磨損，要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能保證所有精品文檔放心下載車輪均作純滾動(dòng)，即所有車輪軸線的延長(zhǎng)線都要相交于一點(diǎn)。精品文檔放心下載cotα=cotβ+B/L其中α、β分別是內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角，B是兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離；L是汽車軸距。謝謝閱讀如果是多軸汽車轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角間的關(guān)系與雙軸汽車基本相同。精品文檔放心下載三、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)比1．轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角增量與相應(yīng)的轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量之比iω1稱為轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。精品文檔放心下載2．轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向盤(pán)一側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)的相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比iω2稱為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)角傳動(dòng)比。精品文檔放心下載3．轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比_轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角增量與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量之比iω為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比。精品文檔放心下載iω=iω1iω24．轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力傳動(dòng)比兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪受到的轉(zhuǎn)向阻力與駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的手力之比ip稱為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力傳動(dòng)比，它與角傳動(dòng)比iω成正比。精品文檔放心下載四、轉(zhuǎn)向盤(pán)的自由行程轉(zhuǎn)向盤(pán)在空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為轉(zhuǎn)向盤(pán)的自由行程。轉(zhuǎn)向盤(pán)的自由行程有利于緩和路面沖擊，避免駕謝謝閱讀駛員過(guò)度緊張，但不宜過(guò)大，否則將使轉(zhuǎn)向靈敏性能下降。感謝閱讀下面分別介紹幾種常見(jiàn)的轉(zhuǎn)向器。5.2.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器又有兩種結(jié)構(gòu)型式，即常見(jiàn)的循環(huán)球-齒條齒扇式和另一種即循環(huán)球-精品文檔放心下載曲柄銷式。它們各有兩個(gè)傳動(dòng)副，前者為：螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng)副以及落幕上的齒條和搖精品文檔放心下載臂軸上的齒扇傳動(dòng)副；后者為螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng)副以及螺母上的銷座與搖臂軸的錐銷或感謝閱讀球銷傳動(dòng)副。兩種結(jié)構(gòu)的調(diào)整間隙方法均是利用調(diào)整螺栓移動(dòng)搖臂軸來(lái)進(jìn)行調(diào)整。謝謝閱讀循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率高、工作平穩(wěn)、可靠，螺桿及螺母上的螺旋槽經(jīng)滲碳、淬感謝閱讀火及磨削加工，耐磨性好、壽命長(zhǎng)。齒扇與齒條嚙合間隙的調(diào)整方便易行，這種結(jié)構(gòu)與液力謝謝閱讀式動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓裝置的匹配布置也極為方便。5.2.1.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比iw由循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)關(guān)系可知：當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，轉(zhuǎn)向螺母及其齒條的移動(dòng)謝謝閱讀量應(yīng)為s(/360)t（5－21）式中t——螺桿或螺母的螺距。_這時(shí)，齒扇轉(zhuǎn)過(guò)角。設(shè)齒扇的嚙合半徑r，則角所對(duì)應(yīng)的嚙合圓弧長(zhǎng)應(yīng)等于s，謝謝閱讀w即(/360)2rs（5－22）w由以上兩式可求得循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比i為wiw2r（5－23）w5.2.1.2螺桿－鋼球－螺母?jìng)鲃?dòng)副螺桿－鋼球－螺母?jìng)鲃?dòng)副與通常的螺桿一螺母一傳動(dòng)副的區(qū)別在于前者是經(jīng)過(guò)滾動(dòng)的感謝閱讀鋼球?qū)⒘τ陕輻U傳至螺母，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。螺桿和螺母上的相互對(duì)應(yīng)的螺旋槽構(gòu)成感謝閱讀鋼球的螺旋滾道。轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)經(jīng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，使鋼球沿螺母上的滾道循環(huán)地滾動(dòng)。為精品文檔放心下載了形成螺母上的循環(huán)軌道，在螺母上與其齒條相反的一側(cè)表面(通常為上表面)需鉆孔與螺母精品文檔放心下載的螺旋滾道打通以形成一個(gè)環(huán)路滾道的兩個(gè)導(dǎo)孔，并分別插入鋼球?qū)Ч艿膬啥藢?dǎo)管。鋼球?qū)Ц兄x閱讀管是由鋼板沖壓成具有半圓截面的滾道，然后對(duì)接成導(dǎo)管，并經(jīng)氰化處理使之耐磨。插入螺謝謝閱讀母螺旋滾道兩個(gè)導(dǎo)孔的鋼球的兩個(gè)導(dǎo)管的中心線應(yīng)與螺母螺旋滾道的中心線相切。螺桿與螺精品文檔放心下載母的螺旋滾道為單頭(單螺旋線)的，且具有不變的螺距，通常螺距t約在8～13mm范圍精品文檔放心下載內(nèi)可按式(5—23)初選，螺旋線導(dǎo)程角約為6o～11o。轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向器左置時(shí)轉(zhuǎn)向螺桿精品文檔放心下載0為左旋，右置時(shí)為右旋。鋼球直徑d約為6～9mm。一般應(yīng)參考同類型汽車的轉(zhuǎn)向器選取精品文檔放心下載b鋼球直徑d，并應(yīng)使之符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。鋼球直徑尺寸差應(yīng)不超過(guò)128105d。顯然，大感謝閱讀b b直徑的鋼球其承載能力亦大，但也使轉(zhuǎn)向器的尺寸增大。鋼球的數(shù)量n也影響承載能力，感謝閱讀增多鋼球使承載能力增大，但也使鋼球的流動(dòng)性變差，從而要降低傳動(dòng)效率。經(jīng)驗(yàn)表明在每精品文檔放心下載個(gè)環(huán)路中n以不大于60為好。鋼球數(shù)目(不包括鋼球?qū)Ч苤械?可由下式確定：_dWdWn00（5－24）dcosdb0b式中d——鋼球中心距，（見(jiàn)圖5—2）；0——一個(gè)環(huán)路中的鋼球工作圈數(shù)，為了使載荷在各鋼球間分布均勻，一般W＝1.5～精品文檔放心下載2.5，當(dāng)轉(zhuǎn)向器的鋼球工作圈數(shù)需大于2.5時(shí)，則應(yīng)采用兩個(gè)獨(dú)立的環(huán)路；感謝閱讀——鋼球直徑；b——螺線導(dǎo)程角。0鋼球中心距d是指鋼球滾動(dòng)時(shí)其中心所在的圓柱表面的橫截面的圓的直徑。它是一個(gè)謝謝閱讀0基本尺寸參數(shù)，將影響循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)尺寸及強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)可參考同類車進(jìn)行初選，經(jīng)感謝閱讀強(qiáng)度驗(yàn)算后再進(jìn)行修正。顯然，在保證強(qiáng)度的前提下應(yīng)盡量取小些。在已知螺線導(dǎo)程角和精品文檔放心下載0螺距t的情況下，d亦可由下式求得：0dt（5－25）tan00式中t——螺桿與螺母滾道的螺距；——螺線導(dǎo)程角。0螺桿螺旋滾道的內(nèi)徑d，外徑d，以及螺母的尺寸D，D(見(jiàn)圖5—2)，在確定鋼球11中心距d后即可由下式確定：0_5—2螺桿與螺母的螺旋滾道截面四點(diǎn)接觸的滾道截面；(b)兩點(diǎn)接觸的滾道截面B、D——鋼球與滾道的接觸點(diǎn)；d0——鋼球中心距；rc——滾道截面的圓弧半徑。感謝閱讀dd2(rx)10cdd2h（5－26）d1D2(rx)10cDD2h1式中d——鋼球中心距；0——螺桿與螺母的滾道截面的圓弧半徑，（見(jiàn)圖5－2）；感謝閱讀c——滾道截面圓弧中心相對(duì)于鋼球中心線的偏移距（見(jiàn)圖5－2）；精品文檔放心下載dxrbsin（5－27）c2——鋼球直徑；b——鋼球與滾道的接觸角，通常取＝45o；——滾道截面的深度，（見(jiàn)圖5－2），可取h＝（0.30～0.35）d（5－28）bD應(yīng)大于d，一般也可取D＝d＋（0.05h～0.10）d。謝謝閱讀b_滾道截面有四點(diǎn)接觸式、兩點(diǎn)接觸式（見(jiàn)圖5－2）和橢圓滾道截面等。四點(diǎn)接觸式滾謝謝閱讀道截面由四段圓弧組成，螺桿和螺母的滾道截面各為兩段圓弧。四點(diǎn)接觸滾道截面可獲得最精品文檔放心下載小的軸向間隙，以避免軸向定位的不穩(wěn)定，受載后基本上可消除軸向位移，但滾道與鋼球間精品文檔放心下載仍應(yīng)有間隙以貯存磨屑、減小磨損。雖然其制造工藝較復(fù)雜，但仍得到廣泛應(yīng)用。兩點(diǎn)接觸感謝閱讀式滾道截面由兩段圓弧組成，其螺桿和螺母滾道均為單圓弧，形狀簡(jiǎn)單。當(dāng)螺桿受有軸向載精品文檔放心下載荷時(shí)，螺桿與螺母間產(chǎn)生軸向相對(duì)位移使軸向定位不穩(wěn)定，增加了轉(zhuǎn)向盤(pán)的自由行程，這對(duì)感謝閱讀裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系特別不利，因?yàn)樗档土朔峙溟y的靈敏度，從而影響轉(zhuǎn)向性能。橢圓滾精品文檔放心下載道的螺桿部分為橢圓截面、螺母部分為圓弧截面。鋼球以三點(diǎn)與滾道接觸，被精確地定位于謝謝閱讀滾道中心，軸向定位精確，但加工較復(fù)雜。螺桿滾道應(yīng)倒角以避免尖角劃傷鋼球。接觸角是指鋼球與螺桿滾道接觸點(diǎn)的正壓力方向與螺桿滾道法面軸線間的夾 (見(jiàn)謝謝閱讀圖)。增大"將使徑向力增大而軸向力減??；反之則相反。通常多取45o，以使徑向力與軸精品文檔放心下載向力的分配均勻。螺距t和螺旋線導(dǎo)程角0：前者影響轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比(見(jiàn)式(5—23))；后者影響動(dòng)效謝謝閱讀率(見(jiàn)式(5—6)、式(5—7))。選擇時(shí)應(yīng)滿足角傳動(dòng)比的要求和保證有較高的正效率而反行程感謝閱讀時(shí)不發(fā)生自鎖現(xiàn)象。工作鋼球的總?cè)?shù)W：決定于接觸強(qiáng)度?？?cè)?shù)增多鋼球亦增多，則可降低接觸應(yīng)力、謝謝閱讀提高承載能力。一般有2.5、3和5圈的，當(dāng)W＞2.5時(shí)則應(yīng)采用兩個(gè)獨(dú)立的環(huán)路。精品文檔放心下載螺桿和螺母一般采用20CrMnTi、22CrMnMo、20CrNi3A鋼制造，表面滲碳，滲碳精品文檔放心下載層深度為0.8～1.2mm，重型汽車和前軸負(fù)荷大的汽車的轉(zhuǎn)向器，滲碳層深度可達(dá)1.05～感謝閱讀1.45mm。淬火后表面硬度為HRC58～64。螺桿—鋼球—螺母?jìng)鲃?dòng)副的高可靠性、長(zhǎng)壽命、小的摩擦損失以及達(dá)到實(shí)際上的無(wú)隙謝謝閱讀_配合(螺桿的軸向間隙不應(yīng)大于0.002～0.003mm)，是通過(guò)對(duì)滾道的高精度加工，使?jié)L道表謝謝閱讀面具有高光潔度，采用標(biāo)準(zhǔn)的高精度的鋼球(可用二、三級(jí)精度的)，并對(duì)螺桿、鋼球及螺母謝謝閱讀的尺寸進(jìn)行選配來(lái)達(dá)到的。5.2.1.3齒條、齒扇傳動(dòng)副齒扇通常有5個(gè)齒，它與搖臂軸為一體。齒扇的齒厚沿齒長(zhǎng)方向是變化的，這樣即可感謝閱讀通過(guò)軸向移動(dòng)搖臂軸來(lái)調(diào)節(jié)齒扇與齒條的嚙合間隙。由于轉(zhuǎn)向器經(jīng)常處于中間位置工作，因感謝閱讀此齒扇與齒條的中間齒磨損最厲害。為了消除中間齒磨損后產(chǎn)生的間隙而又不致在轉(zhuǎn)彎時(shí)使精品文檔放心下載兩端齒卡住，則應(yīng)增大兩端齒嚙合時(shí)的齒側(cè)間隙。這種必要的齒側(cè)間隙的改變可通過(guò)使齒扇謝謝閱讀各齒具有不同的齒厚來(lái)達(dá)到。即齒扇由中間齒向兩端齒的齒厚是逐漸減小的。為此可在齒扇感謝閱讀的切齒過(guò)程中使毛坯繞工藝中心O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5－3所示，O相對(duì)于搖臂軸的中心O有距感謝閱讀1 1離為n的偏心。這樣加工的齒扇在齒條的嚙合中由中間齒轉(zhuǎn)向兩端的齒時(shí)，齒側(cè)間隙s也感謝閱讀逐漸加大，s可表達(dá)為s2rtan2tan[rncosn2cos2r2n2]（5－29）ww式中r——徑向間隙；——嚙合角；rw——齒扇的分度圓半徑；——搖臂軸的轉(zhuǎn)角。_圖5－3 為獲得變化的齒側(cè)間隙齒扇的加工原理和計(jì)算簡(jiǎn)圖精品文檔放心下載5－4用于選擇偏心n的線圖，rw確定后，根據(jù)上式可繪制如圖5—4所示的線圖，用于選擇適當(dāng)?shù)膎值，以便使齒條、齒扇傳動(dòng)副兩端齒嚙合時(shí)，齒側(cè)間隙s能夠適應(yīng)消除中間齒最大磨損量所形成精品文檔放心下載的間隙的需要。齒條、齒扇傳動(dòng)副各對(duì)嚙合齒齒側(cè)間隙s的改變也可以用改變齒條各齒槽寬而不改變齒扇各輪齒齒厚的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般是將齒條(一般有4個(gè)齒)兩側(cè)的齒槽寬制成比中間齒槽感謝閱讀0.20～0.30mm即可。齒扇的齒厚沿齒寬方向變化，故稱為變厚齒扇。其齒形外觀與普通的直齒圓錐齒輪相感謝閱讀_似。用滾刀加工變厚齒扇的切齒進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是滾刀相對(duì)工件作垂向進(jìn)給的同時(shí)，還以一定的比謝謝閱讀例作徑向進(jìn)給，兩者合成為斜向進(jìn)給。這樣即可得到變厚齒扇。變厚齒扇的齒頂及齒根的輪感謝閱讀廓面為圓錐面，其分度圓上的齒厚是成比例變化的，形成變厚齒扇，如圖5—5所示。謝謝閱讀圖5－5變厚齒扇的截面在該圖中若0－0截面原始齒形的變位系數(shù)＝0，則位于其兩側(cè)的截面I—I和Ⅱ一Ⅱ感謝閱讀分別具有＞0和車＜0，即截面I—I的齒輪為正變位齒輪，而截面Ⅱ一Ⅱ的齒輪為負(fù)變謝謝閱讀位齒輪。即變厚齒扇在其整個(gè)齒寬方向上是由無(wú)窮多的原始齒形變位系數(shù)逐漸變化的圓柱齒精品文檔放心下載輪所形成。因?yàn)樵谂c0一0平行的不同截面中，其模數(shù)m不變、齒數(shù)亦同，故其分度圓及謝謝閱讀基圓亦不變，即為分度圓柱和基圓柱。其不同截面位置上的漸開(kāi)線齒形，均為在同一基圓柱精品文檔放心下載上展開(kāi)的漸開(kāi)線，僅僅是其輪齒的漸開(kāi)線齒形離基圓的位置不同而已，故應(yīng)將其歸人圓柱齒感謝閱讀輪范疇，而不應(yīng)歸于直齒圓錐齒輪范圍，雖然它們從外觀上更相似，因?yàn)橹饼X圓錐齒輪輪齒謝謝閱讀的漸開(kāi)線齒形的形成基準(zhǔn)是基錐。變厚齒扇齒形參數(shù)的計(jì)算_5－6變厚齒扇的齒型計(jì)算用圖通常取齒扇寬度的中間位置作基準(zhǔn)截面，如圖5—6所示的截面A—A。由該截面至大精品文檔放心下載端(截面B－B)時(shí)，各截面處的變位系數(shù)均取正，向小端(截面C—C)時(shí)，變位系數(shù)由正精品文檔放心下載變?yōu)榱?截面O—O)再變?yōu)樨?fù)值。設(shè)截面O—O至截面A－A的距離為a，則謝謝閱讀0am/tan （5－30）A式中A——在截面A－A處的原始齒形變位系數(shù)；謝謝閱讀m——模數(shù)；——切削角。由式（5－30）可知：當(dāng)齒扇的模數(shù)m及切削角選定后，各截面處的變位系數(shù)取謝謝閱讀決于該截面與基準(zhǔn)截面的間的距離a（見(jiàn)圖5－6）。精品文檔放心下載變厚齒扇基準(zhǔn)截面（截面A—A）處的齒形計(jì)算可按表5－3進(jìn)行，計(jì)算前應(yīng)將先選定的參數(shù)也列在該表中。其中齒扇模數(shù)m是根據(jù)前橋負(fù)荷及汽車的裝載質(zhì)量的不同參考表5－1選??；法向壓力角一般為20°～30°；切削角常見(jiàn)的有6°301和7°301兩種；齒頂感謝閱讀0_高系數(shù)x1一般取0.8或1.0；整圓齒數(shù)z一般在12～18范圍內(nèi)選??；齒扇寬度F一般在22～謝謝閱讀28mm范圍內(nèi)選取。表5－1各類汽車循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的齒扇模數(shù)表5－2變厚齒扇（A－A）處的齒形參數(shù)選擇與計(jì)算 （mm）精品文檔放心下載說(shuō)明：基準(zhǔn)截面見(jiàn)圖5－6的截面A—A，為齒扇寬度的中間位置處的截面。感謝閱讀最大變位系數(shù)截面即截面B—B（見(jiàn)圖5－6），應(yīng)對(duì)該截面的齒形作齒頂變尖的核算，精品文檔放心下載如表5－3所示。表5－3最大變位系數(shù)截面（截面B－B）齒頂變尖核算精品文檔放心下載_說(shuō)明：一般容許的齒頂圓弧齒厚的最小值為：（0.25～0.30）m 當(dāng)m＝3～4時(shí)（0.20～0.25）m 當(dāng)m＝4～6時(shí)（0.10～0.20）m 當(dāng)m＝7～8時(shí)表5－4給出了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的一些參數(shù)，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。精品文檔放心下載5.2.1.4循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件的強(qiáng)度計(jì)算為了進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，首先要確定其計(jì)算載荷。式(5—13)曾給出了汽車在于而粗糙的硬精品文檔放心下載路面上作原地轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向阻力矩，利用它可求得轉(zhuǎn)向搖臂上的力矩（見(jiàn)式（5—18））感謝閱讀和在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力（見(jiàn)式(5－19)），它們均可作為轉(zhuǎn)向系的最大計(jì)算載荷。但對(duì)前軸符精品文檔放心下載合大的重型載貨汽車，用式（5－18）或(5－19)計(jì)算出來(lái)的力，往往會(huì)超過(guò)司機(jī)在體力上謝謝閱讀的可能。這時(shí)在計(jì)算轉(zhuǎn)向器和動(dòng)力轉(zhuǎn)向的動(dòng)力缸以前的零件時(shí)，可取司機(jī)作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣感謝閱讀上的最大瞬時(shí)力，此力可取為700N。確定計(jì)算載荷后，即可計(jì)算轉(zhuǎn)向系零件的強(qiáng)度。_（1）鋼球與滾道間的接觸應(yīng)力jK3NE2(21)2≤[]（5－31）jdrjbc式中K——系數(shù)，根據(jù)A／B查表16—5求得，其中A／B用下式計(jì)算：精品文檔放心下載A/Bd(2rd)/2r(dd) （5－32）精品文檔放心下載c b c bd——螺桿外徑，見(jiàn)圖16—10；——螺桿與螺母滾道截面的圓弧半徑，見(jiàn)圖5—2；c——鋼球直徑；bE——材料彈性模量，2.1105MPa；N——每個(gè)鋼球與螺桿滾道之間的正壓力；NFR（5－33）hnlsincos0——轉(zhuǎn)向盤(pán)圓周力；hR——轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣半徑；——螺桿螺線導(dǎo)程角；0——鋼球與滾道間的接觸角；——參與工作的鋼球數(shù)；——鋼球接觸點(diǎn)至螺桿中心線之距離。表16—5系數(shù)K與A／B的關(guān)系mmA/1.000.90.80.70.600.500.400.300.200.150.100.050.020.010.00B0007K0.380.40.40.40.460.490.530.600.710.800.971.281.802.273.20801480606000012當(dāng)鋼球與滾道的接觸表面的硬度為HRC58～64時(shí)，許用接觸應(yīng)力[]可取為3000～精品文檔放心下載j3500MPa。_為了滿足式(5—31)所表達(dá)的接觸強(qiáng)度的要求，鋼球的工作總?cè)?shù)應(yīng)達(dá)到精品文檔放心下載Wnb（5－34）nb式中n——一圓滾道中的鋼球數(shù)；bntd（5－35）0bdsindcosb0b0——螺距；—－鋼球中心距(見(jiàn)圖5－2)0——螺線導(dǎo)程角；0——鋼球直徑；b——需要的工作鋼球總數(shù)；bbn≥F/(Ncoscos)（5－36）boc0——作用在齒條與齒扇的齒上的力；ocFT（5－37）ocrw——轉(zhuǎn)向搖臂軸上的力矩，見(jiàn)式(5—18)；——齒扇的嚙合半徑；w——考慮軸向力在各鋼球間不均勻分配的系數(shù)，＝0.8～0.9；精品文檔放心下載——鋼球與滾道間的接觸角，見(jiàn)圖5—2。當(dāng)由式(16—34)算得的鋼球工作總?cè)?shù)W＞2.5時(shí)，則應(yīng)采用圈數(shù)及鋼球數(shù)相同的兩謝謝閱讀個(gè)獨(dú)立的環(huán)路，以使載荷能較均勻地分布于各鋼球并保持較高的傳動(dòng)效率。但鋼球總數(shù)(包精品文檔放心下載括在鋼球?qū)Ч苤械?不應(yīng)超過(guò)60個(gè)。否則應(yīng)加大鋼球直徑并重新計(jì)算。精品文檔放心下載徑向間隙(見(jiàn)圖5—1)不應(yīng)大于0.02～0.03mm。亦可用下式計(jì)算：謝謝閱讀_D(2dd) （5－38）1 b 1軸向間隙可用下式計(jì)算：C (2rd)（5－39）0 c b(1)螺桿在彎扭聯(lián)合作用下的強(qiáng)度計(jì)算螺桿處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，在其危險(xiǎn)斷面上作用著彎矩和轉(zhuǎn)矩，其彎矩M及轉(zhuǎn)矩T分感謝閱讀別為：MFe(Fltan)/4（5－40）ococTF(d/2)tan(')＝F(d/2)tan[arctanf(dsin)]（5－41）oc00koc00b式中F——由式(16—37)決定的力，見(jiàn)圖5—2；精品文檔放心下載oc——齒條、齒扇嚙合節(jié)點(diǎn)至螺桿中心的距離；——螺桿兩支承軸承間的距離；——嚙合角；——鋼球中心距；0——螺線導(dǎo)程角；0'——換算摩擦角；k——滾動(dòng)摩擦系數(shù)，f＝0.008～0.010；——鋼球與滾道的接觸角。這時(shí)，螺桿的當(dāng)量應(yīng)力為 [(M/W)(F /A)]24(T/W)2≤[] （5－42）感謝閱讀B oc T式中A，W，W——螺桿按其內(nèi)徑d計(jì)算的橫截面積、彎曲截面系數(shù)和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)。BT1[]——許用應(yīng)力，[]≤ /3s——螺桿材料的屈服極限。s_（3）轉(zhuǎn)向搖臂軸直徑的確定轉(zhuǎn)向搖臂軸的直徑可根據(jù)轉(zhuǎn)向阻力矩Tr及材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限0由下式確定：精品文檔放心下載dkTr3160式中k——安全系數(shù)，根據(jù)使用條件可取2.5～3.5；精品文檔放心下載r——轉(zhuǎn)向阻力矩，見(jiàn)式（5－13）；——扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限。0轉(zhuǎn)向搖臂軸一般采用20CrMnTi、22CrMnMo或20CrNi3A鋼制造，表面滲碳，滲碳精品文檔放心下載層深為0.8～1.2mm，重型汽車和前軸負(fù)荷大的汽車，則為1.05～1.45mm。淬火后表面精品文檔放心下載硬度為HRC58—63。轉(zhuǎn)向器殼體采用球墨鑄鐵QT400—18或可鍛鑄鐵KTH350—10，KTH