轻型皮卡车转向系及前桥设计摘要随着经济的发展，汽车作为一种交通工具，对于人们的生活越来越重要。
由于皮卡车的客货两用性，经济、实用，使得它很受人们欢迎。
因此，对轻型皮卡车的设计有一定的现实意义。
在这次毕业设计中，我的任务是完成轻型皮卡车的转向系及前桥的设计。
以下是本次设计的主要依据与内容。
转向系是汽车的一大组成部分，其主要作用是在驾驶员的操纵下控制汽车行驶方向。
转向系主要可分为机械式转向系和动力转向系。
转向系的设计主要包括转向系形式的选择，转向器的选择，转向梯形的选择以及布置等。
本次设计由于作用在方向盘上的手力不大，且考虑到经济性，采用机械式转向系。
转向器采用正效率很高，操纵方便且使用寿命较长的循环球式转向器。
虽然，其逆效率也很高，但对于前轴载质量不大的轻型皮卡车而言影响不大。
转向梯形采用与双横臂式独立悬架相匹配的断开式转向梯形，且考虑到发动机的位置，将转向梯形前置。
前桥为断开式前桥，利用转向节使车轮偏转一定角度以实现汽车转向。
在这次设计中经验不足，水平有限。
希望能正确合理的完成设计，并能使其组成一辆经济实用的轻型皮卡车。
关键词：机械式，转向系，循环球式，转向器，断开式，转向梯形THE STEERING SYSTEM AND FRONT AXLE DESIGN OFPICK-UP TRUCKABSTRACTWith the development of economic, the automobile as one kind of the transportation is more and more important in people's life. As a result of Pick-up truck not only can carry passengers but also can carry cargos, economical and practical, causes it received welcome of the people very much. Therefore, The design of Pick-up truck has the certain practical significance.In this graduation design, my duty is the design of Pick-up truck steering system and the front axles. I will introduce this design’s main basis and the content.The steering system is an important portion of the automobile.The primary purpose of the steering system is to give the driver directional control of the automobile .The steering system may be divided into two types：the manual steering system and the power steering system. The steering system design mainly includes the choice of the steering system form、the steering gear and the steering trapezium as well as the arrangement of them and so on. Because of affecting on the steering wheel’s hand power is not big, also considering the efficiency, this design uses the mechanical type steering system. The steering gear adopts the recirculating ball type , the high efficiency 、the convenient operation also the long life service. Although its reverse efficiency is also high, the influence regarding the front axle load quality is not big. The steering trapezium uses the separation type steering trapezium whichmatches with the double cross arm type independent suspension , Considering the engine position, the steering trapezium is in the front of the front axle .The front axle is the separation type 。
It causes the wheel deflection certain angle using the knuckle to realize the vehicle turning.I am insufficiently experienced in this design and the level is limited. I hope I can correctly and reasonably complete the design, and can composes an economical practical Pick-up truck.KEY WORDS：the manual type，steering system，the recirculating ball type ， steering gear, the separation type ，steering trapezium目录前言 (1)第一章转向系 (3)§1.1转向系概述 (3)§1.2转向系的类型和组成 (3)第二章转向器、转向操纵机构、转向传动机构 (7)§2.1转向器与转向器形式 (7)§2.2转向操纵机构 (8)§2.3转向传动机构 (8)第三章转向系设计与计算 (10)§3.1转向系主要性能参数 (10)§3.2转向系计算载荷的确定 (13)§3.3循环球式转向器主要尺寸参数的确定 (14)§3.4循环球式转向器零件强度的计算 (17)§3.5转向梯形结构方案分析 (18)§3.6.转向梯形机构优化设计 (19)第四章前桥的设计 (25)§4.1前桥方案 (25)§4.2转向节强度计算 (25)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)外文资料译文 (30)前言汽车是重要的运输工具，是科学技术发展水平的标志，也是社会物质生活发展水平的标志。
汽车问世百余年来，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已为经济的发展和人类生活，产生了巨大的影响，为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献。
汽车扩大了人的活动范围，增加了人与人之间的交流，使社会生活变的丰富多彩：汽车还促进了公路建设和运输繁荣，改变了城市的面貌和布局，有助于各地区经济文化的交流和偏远地区的开发。
社会对汽车不断增长的要求，促使汽车工业日益繁荣。
我国最早的皮卡车，出现在上个世纪80年代初．这样既能载人、又能拉货的皮卡车近年来增幅较大的主要原因在于:首先，由于皮卡车的“兼能”，客户群正在壮大。
其次，柴油机皮卡车大批量进入市场。
第三，一些新品牌和新品种层出不穷。
第四，皮卡车出口成为中国汽车出口的一个最大亮点。
转向系统是皮卡车必不可少的最基本的系统之一，它是通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现行驶意图，它也是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。
特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。
汽车发展了一百多年，到今天，转向系统也历经了长时间的演进，很大程度上也促进了汽车的发展。
传统的汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。
普通的转向系统建立在机械转向的基础上，通常根据机械式转向器形式可以分为：齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆滚轮式转向器、蜗杆指销式转向器。
常用的有两种是齿轮齿条式和循环球式(用于需要较大的转向力时)。
这种转向系统是我们最常见的，工作稳定可靠。
随着技术的发展，为减轻驾驶员体力负担，在机械转向系统基础上增加了液压助力系统HPS(hydraulic power steering)，它是建立在机械系统的基础之上的，额外增加了一个液压系统，一般有油泵、V形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀。
近年来，随着电子技术的不断发展，转向系统中愈来愈多的采用电子器件。
相应的就出现了电液助力转向系统。
电液助力转向系统的助力特性可根据转向速率、车速等参数设计为可变助力特性，使驾驶员能够更轻松便捷的操纵汽车。
电液助力转向可以分为两大类．动液压助力转向系统EHPS(electro-hydraulic power steering)，电控液压助力转向ECHPS(electronically controlled hydraulic power steering)。
电动助力转向系统：EHPS是在液压助力系统基础上发展起来的，其特点是原来有发动机带动的液压助力泵改由电机驱动，取代了由发动机驱动的方式，节省了燃油消耗。
ECHPS是在传统的液压助力转向系统的基础上增加了电控装置构成的。
电动转向系统EPS(Electric Power Steering)把一个机械的系统和一个电控的电动马达结合在一起形成的一个动力转向系统。
与液压系统不同的是，助力改由电机提供，因此，要有一个力矩传感器来测量作用在方向盘上的力矩，由电子控制单元来计算所需要的力矩。
作用在方向盘上的力矩曲线由一个电动马达来分配。
通过电动马达提供转向所必须要的力，它通过一个减速器作用在转向柱上，在循环球式的传动装置中，直接作用在齿扇上的力太大，因此大多选用齿轮齿条转向器。