汽车动力转向器转向力矩的分析与计算.pdf

汽车动力转向器转向力矩的分析与计算

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好东西，最近对转向器的扭矩计算十分感兴趣，谢谢！

这个好复杂啊？有没有简单实用的。

式中：
Tce—计算转矩，Nm；
Temax—发动机最大转矩；Temax =430 Nm
n—计算驱动桥数，1；
if—变速器传动比，if=7.48；
i0—主减速器传动比，i0=6.33；
η—变速器传动效率，η=0.96；
k—液力变矩器变矩系数，K=1；
Kd—由于猛接离合器而产生的动载系数，Kd=1；
i1—变速器最低挡传动比，i1=1；
代入式（3-3），有：
                 Tce=10190 Nm
主动锥齿轮计算转矩T=1516.4 Nm
3.3.2 主减速器锥齿轮的主要参数选择
a)主、从动锥齿轮齿数z1和z2
选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素；
为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。
查阅资料，经方案论证，主减速器的传动比为6.33，初定主动齿轮齿数z1=6，从动齿轮齿数z2=38。
b）主、从动锥齿轮齿形参数计算
按照文献[3]中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表3-1。
从动锥齿轮分度圆直径dm2=14 =303.51mm  取dm2=304mm
齿轮端面模数
表3-1主、从动锥齿轮参数
参         数        符         号        主动锥齿轮        从动锥齿轮
分度圆直径        d=mz        64        304
齿顶高        ha=1.56m-h2;h2=0.27m        6.77        4.42
齿根高        hf=1.733m-ha        4.33        6.68
齿顶圆直径        da=d+2hacosδ        90        376
齿根圆直径        df=d-2hfcosδ        60        270
齿顶角        θa        2°41′        3°21′
齿根角        θf=arctan
3°21′        2°41′
分锥角        δ=arctan
14°        76°
顶锥角        δa        15°41′        78°21′
根锥角        δf        11°39′        74°19′
锥距        R=
132        132
分度圆齿厚        S=3.14mz        9        9
齿宽        B=0.155d2        47        47
c）中点螺旋角β
弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的。汽车主减速器弧齿锥齿轮螺旋角的平均螺旋角一般为35°～40°。货车选用较小的β值以保证较大的εF，使运转平稳，噪音低。取β=35°。
d）法向压力角α
法向压力角大一些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数，也可以使齿轮运转平稳，噪音低。对于货车弧齿锥齿轮，α一般选用20°。
e) 螺旋方向
从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可以使主、从动齿轮有分离趋势，防止轮齿卡死而损坏。
3.4 主减速器锥齿轮的材料
   驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求：
a）        具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。
b）        齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。
c）        锻造性能、切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。
d）        选择合金材料是，尽量少用含镍、铬呀的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。
汽车主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层（一般碳的质量分数为0.8%～1.2%），具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造