汽車轉向器三維建模分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u12652汽車轉向器三維建模分析案例 1175711.1零部件建模 1314761.2零部件裝配過程 5245931.3技術性分析 51.1零部件建模本課題選用SoildWorks對重要零部件進行三維建模，更直觀的了解各個部件具體形狀，并對部件進行裝備與仿真，觀察其是否有運動干涉現(xiàn)象。首先是關鍵的齒輪齒條建模，在選用設計庫中的相應齒輪后，輸入參數(shù)，點擊生成一理想斜齒輪，接著，再以齒輪兩端面作為基準面進行畫圖拉伸，生成軸肩等各部位。如圖：圖4-1軸頸的拉伸圖4-2.齒輪軸接著生成齒條。先拉伸出一圓柱體，接著確定一基準面后，根據條件畫出齒條輪廓，在選擇陣列后，選擇拉伸切除，并在兩端鉆孔，以便后期連接球頭銷。如圖：圖4-3.齒條橫拉桿作為重要連接件，結構簡單，在拉伸出一圓柱體后，選擇在一段建立基準，拉伸出一個垂直圓柱體，在該圓柱體中間再拉伸出一個細圓柱體，并用插入/注解/裝飾螺紋線，再其邊線處添加螺紋，以便后期與梯形臂連接，如圖：圖4-4橫拉桿梯形臂與車輪接近，與橫拉桿相連，是轉向系統(tǒng)最后一環(huán)，結構不是很復雜，在與橫拉桿連接處拉伸出一個帶有通孔的圓柱體后，選擇一基準面，新建草圖直接畫出梯形臂輪廓，再用約束后選擇拉伸，完成建模，如圖：圖4-1.梯形臂蝸輪與齒輪畫法相似，先在基準草圖中畫一個圓，拉伸出圓柱體，再用掃描切除的方式切除蝸輪的凹陷，然后選定基準面，畫出蝸輪的齒廓，在約束好形狀后，選用陣列，完成所有齒廓繪畫，然后選擇拉伸切除。接著，在齒輪端面選定基準面，切除軸的形狀。如圖：圖4-6.蝸輪接著繪畫蝸桿，蝸桿也是運用了輪廓線切除，如圖：圖4-7.蝸桿1.2零部件裝配過程選擇新建一個裝配體，點擊添加新部件將所畫的各個三維模型導入，先裝配齒輪齒條以及轉向器殼體，選用同軸心約束安裝，齒輪齒條選用機械配合中的齒輪齒條配合，輸入齒輪軸半徑及齒條行程。接著安裝球頭銷。也是同軸心配合，球頭采用重合配合。接著同樣采用同軸心配合安裝橫拉桿，用同軸心和重合安裝梯形臂與螺母。齒輪軸在殼體中用重合以及同軸心安裝軸承。接著裝配萬向聯(lián)軸器，同樣是同軸心配合。然后單獨裝配減速器，先根據軸孔位置安裝軸和蝸桿，接著用同軸心配合裝配蝸輪和平鍵，最后安裝端蓋和螺栓。最后用同軸心將減速器與萬向聯(lián)軸器裝配到一起。圖4-8裝配成品圖1.3技術性分析線控轉向系統(tǒng)結構相比較于前幾代轉向結構，最大的不同就是取消了轉向軸的存在，使得它在占用空間上面有著很大的優(yōu)勢，與此同時，由于轉向柱的取消，發(fā)生碰撞時，沒了轉向柱也減少了機械元件入侵駕駛區(qū)域應發(fā)傷害的可能，現(xiàn)如今隨著汽車保有量的不斷上升，以及能源沒問題的日漸突出，我們應該對于能源消耗花費較之往年更多的精力和關注。通過線控系統(tǒng)的改進，減輕了重量，而這看似不多的減重卻可以在日積月累中為國家節(jié)省相當大的油耗。在轉向系統(tǒng)方面，我們選用齒輪齒條式轉向器，該轉向器也有著明顯的優(yōu)勢。比如殼體，為了降低了重量，保證了強度，我們選用了鋁合金等材料通過壓鑄法鑄造成形，重量低強度好，而且化學性質穩(wěn)定耐腐蝕，更加貼近未來我國節(jié)能減排的戰(zhàn)略要求。當然，不僅是在能源方面，采用的齒輪齒條轉向器還有這非常高的傳動效率?，F(xiàn)如今，由于人民生活水平富足，中國的人均汽車保有量大幅上升，公路上的汽車越來越多，交通變得越發(fā)擁擠，所以車輛的轉向靈活對于出行極為有益，雖然說傳動效率并不能完全決定轉向的靈活性，但不可否認的是，它對于轉向靈活性的提升非常重要，甚至可以說是關鍵性地位。當然齒輪齒條之間的運動由于殼體間隙會產生縫隙，但這點間隙不會影響轉向器的設計，因為我們還設計了一套壓緊裝置，我們通過設計一個六角壓緊螺塞擠壓彈簧從而推動滑塊產生預緊力消除齒輪齒條之間的運動間隙。同時，該設計還可以在一定程度上提升我們轉向系統(tǒng)的剛度，提升轉向和駕駛的安全性能。與此同時，還可以降低由于車輛運動帶來的零部件沖擊和噪聲。另外，本設計采用線控轉向系統(tǒng)，可以通過編程調教改善轉動比，相比起傳統(tǒng)機械轉向和電動助力轉向，轉向更加靈敏，更加輕快，而且運用到乘用汽車上，較之其他系統(tǒng)，有著更加優(yōu)秀的駕駛體驗，所以毫無疑問，線控轉向將在未來汽車上越發(fā)普及，前途光明。當然，我們采用的齒輪齒條轉向以及線控轉向系統(tǒng)并非完美無缺，比如，齒輪齒條轉向器的逆效率也很高，所以當路面狀況不好的時候，轉向輪所受到的沖擊都會通過轉向器沖擊反向作用于其他零部件，尤其是如果車速較快或者沖擊大的時候，如果傳統(tǒng)設計會對駕駛員產生傷害，嚴重危及駕駛員的人身安全，但我們的線控轉向由于沒有了轉向軸，避免了這一問題，這也是線控轉向的優(yōu)勢之一，但這一優(yōu)勢不能完全掩蓋它的問題，等待著技術人員努力克服。比如，由于線控轉向系統(tǒng)沒有了傳統(tǒng)轉向的機械連桿設計。因此，線控轉向系統(tǒng)在協(xié)調角度和扭矩閉環(huán)控制策略的同時保持線控轉向系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面存在著許多問題。在經濟方面下，無論是齒輪齒條轉向器，或者蝸輪蝸桿減速器，其