基于hyperworks的汽车转向机构分析

汽车转向机构的设计毕业设计

汽车设计课程设计说明书 题 目:汽车转向机构的设计 学 院: 机械与汽车工程学院

专 业:汽车制造与装配论 文 摘 要 本设计课题为汽车转向系统的设计,课题以机械式转向系统的齿轮齿条式转向器设计。首先对汽车转向系进行概述,二是作设计前期数据准备,三是转向器形式的选择以及初定各个参数,四是对齿轮齿条式转向器的主要部件进行分析。设计中运用AutoCAD作出齿轮齿条式转向器的零件图。 本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向,通过万向节带动转向齿轮轴旋转,转向齿轮轴与转向齿条啮合,从而促使转向齿条直线运动,实现转向。实现了转向器结构简单紧凑,轴向尺寸短,且零件数目少的优点又能增加助力,从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向

关键词: 转向机构,齿轮齿条,机械转向 目 录 1 绪论 1

1.1 汽车转向系统概述 1

1.2 汽车转向系统的国内外现状及发展趋势 2 机械转向系统的性参数 4 2.1 机械转向系统的结构组成 4

2

2.2 转向系统的性能要求 5 2

挡泥板作为汽车覆盖件的一种,其刚性要求不可忽视。基于有限元模态分析方法,得到了挡泥板的前六阶固有频率及模态振型。依据挡泥板的刚度设计要求,以第一阶固有频率最大化为目标函数,体积分数(质量)为约束条件,建立了结构优化的数学模型;利用HyperWorks对其进行了结构拓扑优化求解;根据优化结果在初始结构上布置了加强肋。挡泥板的第一阶固有频率从优化前的43.6Hz变为84.9Hz,提

2 2年 1月们

电子测试E1 . ECT RONI C T EST

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基于Hy eWok的汽车挡泥板结构拓扑优化设计★ p r rs李晓，王俊元

(中北大学机械工程与自动化学院山西太原 00 5 ) 301

摘要：挡泥板作为汽车覆盖件的一种，其刚性要求不可忽视。基于有限元模态分析方法，得到了挡泥板的前

六阶固有频率及模态振型。依据挡泥板的刚度设计要求，以第一阶固有频率最大化为目标函数，体积分数 (质量 )为约束条件，建立了结构优化的数学模型；利用H pr rs ye Wok对其进行了结构拓扑优化求解；据优根化结果在初始结构上布置了加强肋。挡泥板的第一阶固有频率从优化前的4. z 3 H变为8. z 6 4 H,提高79. 9 4%,

HyperWorks提供OptiStruct是以有限元为基础的结构优化设计工具。

有限元法的基本思想可概括为（先分后合）或（化整为零又积零为整），也就是说：“先将连续的求解域离散为有限个单元体，使其只在有限个指定的节点上相互连结；然后对每个单元体选择一个比较简单的函数，近似表达单元节点的平衡方程组：再把所有单元的方程集成为整个结构力学特性的整体代数方程组；最后引入边界条件求解代数方程组而获得数值解，如结构的应力分布和位移分布等。

HyperWorks有限元分析的主要步骤：

导入文件——设置模版——几何清理——建立材料卡片——建立几何及单元集———划分单元——单元检查与优化——建立载荷集——施加载荷——建立载荷工况——设置计算参数——输出有限元文件————利用Optistruct/Analysis求解器球求解——HyperMesh或HyperView后处理。

（1）前处理其任务是包括：

a建立分析结构的几何模型。对于几何结构复杂的结构，可以直接读取CAD软件的相关格式。

b根据分析对象和目的，确定有限元网格划分方案（但愿类型、单元的密度和数量）和装配方案（连接关系和位置），建立有限元分析的计算模型。

（2）计算：是形成总刚度方程并通约束处理后求

目 录

中文摘要、关键词?????????????????????????????1 英文摘要、关键词?????????????????????????????2 引言 ???????????????????????????????????3 第1章 轿车转向系统总述?????????????????????????4

1.1 轿车转向系统概述??????????????????????????4 1.1.1转向系统的结构简介?????????????????????????4 1.1.2轿车转向系统的发展概况???????????????????????4 1.2 轿车转向系统的要求????????????????????????5

第2章 转向系的主要性能参数?????????????????????7

2.1 转向系的效率????????????????????????????7 2.1.1转向器的正效率?????????????????????????7 2.1.2 转向器的逆效率??????????????????????????8 2.2 传动比变化特性???????????????????????????9 2.2.1 转向系

本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心,一是轿车转向系统总述;二是机械转向器的选择;三是齿轮和齿条的合理匹配,以满足转向器的正确传动比和强度要求;四是动力转向机构设计;五是梯形结构设计。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核,主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计,其结果满足强度要求,安全可靠。

机械转向机构设计及其仿真

目 录

中文摘要、关键词 英文摘要、关键词 引言 第1章 轿车转向系统总述 1.1 轿车转向系统概述 1.1.1转向系统的结构简介 1.1.2轿车转向系统的发展概况 1.2 轿车转向系统的要求 第2章 转向系的主要性能参数 2.1 转向系的效率 2.1.1转向器的正效率 2.1.2 转向器的逆效率 2.2 传动比变化特性 2.2.1 转向系传动比 2.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系 2.2.3 转向器角传动比的选择 2

本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心,一是轿车转向系统总述;二是机械转向器的选择;三是齿轮和齿条的合理匹配,以满足转向器的正确传动比和强度要求;四是动力转向机构设计;五是梯形结构设计。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核,主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计,其结果满足强度要求,安全可靠。

机械转向机构设计及其仿真

目 录

中文摘要、关键词 英文摘要、关键词 引言 第1章 轿车转向系统总述 1.1 轿车转向系统概述 1.1.1转向系统的结构简介 1.1.2轿车转向系统的发展概况 1.2 轿车转向系统的要求 第2章 转向系的主要性能参数 2.1 转向系的效率 2.1.1转向器的正效率 2.1.2 转向器的逆效率 2.2 传动比变化特性 2.2.1 转向系传动比 2.2.2 力传动比与转向系角传动比的关系 2.2.3 转向器角传动比的选择 2

汽车转向盘摆振故障分析

摘要: 在汽车行驶中，方向盘摆振最为常见，方向盘摆振不但影响驾驶员对汽车的操纵，也会影响汽车行驶的平稳性乘坐舒适性以及安全性。本文首先介绍了汽车转向系统的发展及结构，并且从汽车高速、中速、低速以及减速行驶状态中，分析了方向盘摆阵故障的原因及其诊断、排除方法；简单分析了液压助力转向系统液压部分发生故障的诊断方法，并浅谈了电子转向系统；最后通过案例对汽车转向盘摆振故障加以分析。

关键词:转向；摆振；故障；电控

1

1引言

随着社会进步科学的发展，汽车已经进入各家各户，人们对汽车的了解也越来越深。有的时候你的爱车在行驶过程中会出现各种问题或故障，对您造成不可避免的损失。而汽车行驶系统作为汽车的基本组成系统，它在行驶中也会出现各种问题。其中方向盘摆振最为常见，方向盘摆振不但影响驾驶员对汽车的操纵，也会影响汽车行驶的平稳性乘坐舒适性以及安全性。为解决此问题，不但需要平时加强对汽车转向系的保养，汽车转向系的改良也占据了重要的一部分。因此这也促进了汽车转向系的发展。 2汽车转向系的发展及分类

在汽车发展的100多年里，到今天，转向系统也经历了长时间的演进，很大程度上

湖 北 汽 车 工 业 学 院 本 科 毕 业 论 文

摘要

随着社会进步科学的发展，汽车已经进入各家各户，人们对汽车的了解也越来越深。有的时候你的爱车在行驶过程中会出现各种问题或故障，对您造成不可避免的损失。而汽车行驶系统作为汽车的基本组成系统，它在行驶中也会出现各种问题。其中方向盘摆振最为常见，方向盘摆振不但影响驾驶员对汽车的操纵，也会影响汽车行驶的平稳性、乘坐舒适性以及安全性。为解决此问题，不但需要平时加强对汽车转向系的保养，汽车转向系的改良也占据了重要的一部分，因此也促进了汽车转向系的发展。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。

关键字：转向系，转向盘，摆正，故障

I

湖 北 汽 车 工 业 学 院 本 科 毕 业 论 文

Abstract

With the development of social science, car has entered the homes, people's understanding of the automobile is more and more deep. Sometimes you

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

摘要

我国汽车的转向桥一直是该行业见研究人员不停探索和研究的重要方向之一。本设计主要针对轻型货车转向桥的进行设计，通过合理的计算，结构设计，而使汽车转向桥具有较好的转向灵敏性。

本设计介绍了转向桥的概念和原理，总体布局，主要通过对机械设计的学习、了解和掌握，来设计转向桥的各个组成零件，使其具有精确的尺寸和结构，最后通过合理的结构安排，组装成货车转向桥。

设计后的转向桥具有结构紧凑、重量轻、转向灵敏的特点，制造容易。广泛用于微、轻型载货汽车。其结构简单，价格低廉，充分体现的轻型货车转向桥的特点。其转向桥的计算和结构布局，也为其他货车转向桥提供了设计方法和思路。 关键词：转向桥；计算；结构

Abstract

In our country design of automobile's steering axle has always been one of the most important areas in which a lot of researches have been made. Our design mainly focus on the design of v

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汽车转向系统介绍

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汽车转向系统 概述 功用 要求 类型 四轮转向系统 汽车转向技术的发展趋势

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转向系概述在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过斱向盘来 操纵和控制汽车的行驶斱向，仍而实现自己的行驶意图。 在现代汽车上，转向系统是必丌可少的最基本的系统之一，它 也是决定汽车主动安全性的关键总成。 如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终 是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆高速化、 驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多丌同的驾 驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。

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转向系功用汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶斱向。 当汽车需要改变行驶斱向旪，必须使转向轮绕主销轴线偏转 一定角度，直到新的行驶斱向符合驾驶员的要求旪，再将转 向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和 回位的-套机构，称为汽车转向系。

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转向系统要求安静、噪声小 文 本

良好的操纵性

文本

文 本

适当的路面反 馈量

合适的转向力 不位置感

文 本

具体要 求

文本

工作可靠

具有回正功能

文本

文本

节省能源

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转向系类型汽车转向系按转向能源的丌同分为机械转向系和动力转向系 两大类。