摘  要

转向器是转向系中的重要总成,是用来保持或改变汽车行驶方向的机构。二十一世纪以来，伴随着汽车行业的迅速扩张，国内汽车行业竞争越来越激烈。国内汽车企业对新车型的开发越来越重视,越来越多的企业选择在产品的设计阶段加以改进设计方法，具体做法是根据自身的设计平台对设计软件进行二次开发。

本文分析不同形式转向器的优缺点,对齿轮齿条式转向器进行必要的设计和计算,包括强度计算和结构设计。通过绘制3D模型了解和学习P-EPS电动助力转向系统的传动原理。对齿轮齿条传动部分进行运动分析：通过P-EPS电动助力转向系统的传动原理进行运动分析。对齿轮齿条传动部分的设计与计算：对齿轮齿条传动的主要元件进行分析，对齿轮齿条的转向特性进行分析并确定设计要求，对转向系计算载荷进行确定，进行详细的齿轮和齿条强度及几何参数进行计算。对载荷车型齿轮轴模数和齿数的匹配计算并总结计算过程。

关键词：汽车转向器；齿轮齿条；转向器；结构设计；强度校核

Abstract

The steering gear is an important assembly in the steering system and a mechanism used to maintain or change the direction of the vehicle.Since the 21st century,with the rapid expansion of the automobile industry,the domestic automobile industry competition is becoming more and more fierce.Domestic automobile enterprises pay more and more attention to the development of new models.More and more enterprises choose to improve the design method in the design stage of products.The concrete method is to develop the design software twice according to their own design platform.

This paper analyzes the advantages and disadvantages of different forms of steering gear,and makes necessary design and calculation of gear rack steering gear,including strength calculation and structure design.Through drawing 3 D model to understand and learn the transmission principle of P-EPS electric power steering system.Carry on the movement analysis to the gear rack transmission part： through P-EPS the electric power steering system transmission principle carries on the movement analysis.The design and calculation of gear rack transmission part： the main components of gear rack transmission are analyzed,the steering characteristics of gear rack are analyzed and the design requirements are determined,and the calculated load of steering system is determined.Detailed gear and rack strength and geometric parameters are calculated.The matching calculation of gear shaft modulus and tooth number of load vehicle is summarized.

Keywords：automobile steering gear; gear rack; steering gear; structural design; strength check

目  录

摘  要

Abstract

第一章 绪论

1.1选题的目的

1.2转向器国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3转向器概述

1.3.1汽车转向基本要求及其关键技术

1.3.2两轮转向及其实现技术

1.3.3四轮转向及其实现技术

1.4 EPS电动助力转向系统概述

1.4.1助力转向种类

1.4.2 EPS电动助力转向系统工作原理

1.4.3 EPS电动助力转向系统特点

1.5论文结构

第二章 设计方案的选择

2.1 转向器类型的选择

2.2 齿轮齿条转向器布置和结果形式的选择

2.3本章小结

第三章 齿轮齿条转向器的设计与计算

3.1转向系计算载荷的确定

3.1.1原地转向阻力矩

3.1.2转向盘手力

3.2齿轮齿条转向器设计

3.3齿轮齿条的基本参数

3.4本章小结

第四章 齿轮齿条的结构设计

4.1齿轮齿条式转向器的受力分析与计算

4.1.1齿条的受力分析

4.1.2齿条杆部受拉压的强度计算

4.1.3齿条齿部弯曲强度的计算

4.2齿轮轴的设计计算

4.3齿轮轴的强度校核

3.4.1齿面接触疲劳强度计算

3.4.2齿轮齿跟弯曲疲劳强度计算

4.4本章小结

第五章 轴承的选择及寿命计算

5.1轴承的选择

5.2轴承的寿命计算

第六章 结论

参考文献

致  谢