1.目的及意义.

1.1选题意义.

近年来，随着我国经济的迅速增长，汽车产业得到了迅速的发展，人们的出行方式得到了极大的改善,汽车已经融入到千家万户的工作与生活中。在汽车的行驶过程之中，转向运动是最常见的一种基本运动形式。转向系统是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，它能保证各转向轮之间有协调的转角关系。汽车的转向性能好坏作为一个评价汽车性能的重要指标越来越受到用户的重视。对于汽车底盘中的转向系统来说，在汽车刚刚诞生的初期，其转向操纵是仿照马车和自行车的转向方式，即用一个操纵杆或手柄直接使前轮偏转。然而随着汽车的可以行驶速度的不断地加快，这种操作方式由于耗费大量的体力并且工作不可靠而渐渐的被淘汰。为了给驾驶人员提供一种能实现既节省体力又能提高汽车转向的准确性的转向传动机构来进行转向操作，许多的人们开始进行研究。1817 年，德国人林肯斯潘杰(Len Ken Sperger)发明了一种能实现汽车前轮同时独立偏转的应用了转向节的梯形机构，这便是转向梯形机构。一般的转向传动机构包括：转向摇臂、转向纵拉杆、转向节臂、转向梯形臂（左、右）和转向横拉杆等。转向传动机构是由转向摇臂至左、右转向车轮之间用来传递力及运动的转向杆及臂系统，其任务是将转向器输出的转向摇臂的摆动转变为左、右转向车轮绕其转向主销的偏转，并使它们偏转到绕同一瞬时转向中心的不同轨迹圆上，实现车轮无滑动地滚动转向。为了使左、右转向车轮偏转角之间的关系能满足这一汽车转向运动学的要求，则要由转向传动机构中的转向梯形的精确设计来保证。

目前，商用车转向系统中的转向器主要采用整体式循环球转向。循环球式转向器主要由螺杆、螺母、转向器壳体以及许多小钢球等部件组成，所谓的循环球指的就是这些小钢球，它们被放置于螺母与螺杆之间的密闭管路内，起到将螺母螺杆之间的滑动摩擦转变为阻力较小的滚动摩擦的作用，当与方向盘转向管柱固定到一起的螺杆转动起来后，螺杆推动螺母上下运动，螺母在通过齿轮来驱动转向摇臂往复摇动从而实现转向。在这个过程当中，那些小钢球就在密闭的管路内循环往复的滚动。驾驶员通过转动方向盘，带动转向传动装置、转向器的旋转，利用转向器来改变旋转的方向，并通过转向垂臂的摆动来控制直拉杆的移动，从而使轮胎偏转一定的角度，进而实现整车转向。事实上，由于转向器的布置位置及转向直拉杆的存在，造成传统的转向机构存在以下不足。

(1)当转向传动与悬架运动协调性设计不合理或用户自行调整前板簧厚度时，车辆可能会出现制动跑偏、发摆等不良现象，更有甚者将发生交通事故。

(2)为保证前桥轮胎与转向直拉杆之间的运动不干涉，整车的前桥转角将受到限制，为保证整车转弯直径小于24m，比轴距1800mm 4660mm 1350mm长的车辆无法实现生产。

(3)为了避免直拉杆与板簧固定端支座的轴销油嘴干涉，常常需要将油嘴装到车架内侧。采用这种方式一方面可能造成油嘴与中冷器、水箱等零部件干涉，进而将油嘴碰坏，导致无法加注黄油;另一方面用户在保养时，由于空间限制，难以加注黄油或被用户直接忽略而不加黄油，从而致使板簧衬套易磨损，造成车辆行驶时出现异响及轮胎异常磨损的情况。

(4)传统转向机构是通过球绞将各零件连接在一起，各球绞处存在一定的虚位移，导致前桥左右轮胎转向不同步，进而造成轮胎出现异常的磨损。

在汽车的设计过程中，转向传动机构设计一直都是至关重要的一部分，具有极大的研究意义，其设计的好坏与否直接影响着车辆的操纵稳定性、舒适性以及安全性。故本课题从转向梯形机构的设计、转向传动机构部件的设计等几个方面进行设计。

1.2国内外研究现状.