论文总字数：17830字

摘 要

汽车底盘的组成之一就是本次要设计的转向系统。转向系统的稳定性直接影响着驾驶人的生命安全。本课题的题目是电动牵引车的转向系的设计。电动牵引车是应用较广泛的小型工业车辆,电动牵引车转向系的功能就是按照驾驶员的意愿控制牵引车的行驶方向,转向系不仅可以改变牵引车的行驶方向,也可以让牵引车按照自己预定的行驶路线和驾驶员的意愿行驶。最重要的是，当地面产生侧向干扰力会使汽车发生预想不到的转向时候，转向系统也可以使汽车恢复原来的行驶方向，从而达到更加安全的目的。为此,设计结构简单、操作灵活的转向系是本课题的重点。

本文重点介绍了电动牵引车的转向系的设计,首先计算牵引车的转向阻力矩；设计方向盘直径；方向盘圈数；传动比；操纵力；并确定机械式转向系统的设计方案；根据电动牵引车工作场地空旷、平坦的特性选择转向单梯形机构；根据现有转向器的类型,选择结构紧凑、重量轻以及成本低的齿轮齿条式转向器；采用转向桥与车架的刚性连接方式。其次,查阅相关资料以及国标对转向桥体、圆锥滚子轴承、主销等零部件的校核计算,并完成相关零部件的优化,改善设计结构,提高结构可靠性。

关键词:电动牵引车；齿轮齿条式转向系；非独立悬架；转向单梯形机构

Design of electric tractor--Steering system design

Abstract

One of the components of the car chassis is the steering system of this secondary design. The stability of the steering system has a direct impact on the life safety of the driver. The topic of this topic is the design of the steering system of electric tractor, electric tractor is a widely used small industrial vehicle, electric tractor steering system function is to control the driving direction of the tractor according to the driver's wishes, steering system can not only change the driving direction of the tractor, The tractor can also be allowed to travel according to its intended route and the driver's wishes. Most importantly, when the lateral interference force on the ground causes the car to occur not when we want the steering, the steering system can also restore the car to its original driving direction for a more secure purpose. Therefore, the design structure is simple, the operation flexible steering system is the focus of this topic.

This paper mainly introduces the design of the steering system of the electric tractor, first calculates the steering resistance moment of the tractor, designs the steering wheel diameter, the steering wheel coil number, the transmission ratio, the manipulation force, and determines the design scheme of the mechanical steering system, and selects the steering single trapezoidal mechanism according to the open and flat characteristics of the electric tractor working space； According to the type of the existing steering gear, select the gear rack type gear with compact structure, light weight and low cost, and adopt the rigid connection mode between the steering bridge and the frame. Secondly, check the relevant data and the national standard on the steering bridge, tapered roller bearings, main pins and other parts of the check calculation, and complete the optimization of related components, improve the design structure, improve structural reliability.

The design scheme and data of this paper meet the requirements of a given parameter and have a certain safety factor.

Keywords: Electric Tractor, Gear Rack Type Steering System, Non-independent Suspension, Steering Single Trapezoidal Mechanism

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 选题的背景和意义 1

1.2 电动牵引车简介 1

1.2.1 电动牵引车的应用及作用 1

1.2.2 电动牵引车分类及特点 1

1.3 设计所需完成的任务 2

第二章 转向方案的确定 3

2.1 牵引车总体结构分析 3

2.2 转向系结构分析 3

2.2.1 转向系分类及特点 3

2.2.2 转向系工作原理 4

第三章 转向系设计及主要参数确定 5

3.1 转向桥设计及参数的确定 5

3.1.1 原始参数 5

3.1.2 转向盘 5

3.1.3 转向轴 6

3.1.4 转向桥计算载荷的确定 6

3.1.5 转向桥与车架连接方式 7

3.1.6 转向从动桥的确定 7

3.1.7 转向桥应力计算 8

3.2 转向节设计及参数的确定 9

3.2.1 转向节参数 9

3.2.2 转向节与轮毂的连接 10

3.2.3 转向节与转向桥的连接方式 11

3.2.4 主销与转向节的应力计算 11

3.2.5 衬套的应力计算 13

3.2.6 推力轴承的应力计算 13

3.3 齿轮齿条式转向器选取及参数 13

3.4 梯形机构尺寸的确定 14

第四章 总结 16

致谢 17

参考文献 18

第一章 引言

1.1 选题的背景和意义

正如人们越来越关心的资源和环境问题，石油资源日益紧张，而尾气排放的问题也影响着人们的日常生活。内燃机汽车正是使用石油资源的主力军。所以内燃机必定不会成为未来的发展希望。人们需要的是一种可以减少石油资源的使用并且尾气排放很小甚至没有的一种车辆。那么可想而知，电动汽车自然而然的进入了人们的视线。电动汽车不使用石油资源，更不用担心尾气排放的问题，所以电动汽车将会是主要的发展军。电动牵引车就是牵动汽车的一种，这种车将越来越贴近人们的日常生活。

电动牵引车的特点和优点是能量转化率极高、噪声很小，尾气排放也没有，控制也很方便，而且电动牵引车已经慢慢地融入人们的生活，像是人人都会网购，而网购后货物的运输途径之一就是电动牵引车的运用。因为是用电动牵引车不光环保，也大大的提高了运输的效率，方便、环保、价格合理等标签都已经和电动车深深地联系在一起。所以电动车的发展紧紧地联系着人们的生活，也紧紧的和环境扣在一起。尤其是在特别注意环保的国家，像是英国、法国和德国，不管是安静的公园，美丽的小区还是繁忙的交通枢纽，到处都可以看到电动车的影子。

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