论文总字数：16735字

摘 要

本文以轻型客车的转向传动装置为研究对象，通过扫描生成的点云数据在CATIA软件中进行建模，合理地设计出转向传动装置，主要研究内容如下：

首先，建立转向节、转向节臂和转向拉杆球接头总成三维实体模型。利用HandScan三维激光扫描仪采集转向节、转向节臂和转向拉杆球接头总成表面点的三维坐标值。再使用Geomagic Studio软件，对它们进行降噪和修补处理，最后转换成转向传动装置的点云数据。根据这些点云数据，利用CATIA软件中QSR(Quick Surface Reconstruction）环境和创成式外形设计环境做表面的拟合，经过相交，裁剪，结合等手段最终完成转向节、转向节臂和转向拉杆球接头总成的三维实体模型。

其次，依据装配设计的原则，将转向节、转向节臂和转向拉杆球接头总成组合起来，装配成转向传动装置。

最后，将建立的三维模型转换成二维工程图，以“dwg”格式在CAXA CAD软件中打开，使用里面的编辑功能将不规范的地方画规范，不直的直线画直，同时把多余的线条删除掉，完善二维视图。为更好地表达零件的构造，可以将零件作剖面处理。然后，在工程图尺寸标注规范的原则上，对零件进行尺寸公差的标注。

本文通过对转向传动装置相关零件的三维建模，来设计转向传动装置，进一步加深对转向传动装置设计要求的理解。

关键词：转向传动装置 三维扫描 三维建模 CATIA 工程图设计

Three-dimensional design of steering gear for light passenger car

Abstract

In this paper, the steering transmission device of a light passenger car is taken as the research object. The point cloud data generated by scanning is modeled in CATIA software, and the steering transmission device is reasonably designed. The main research contents are as follows:

First, establish a three-dimensional solid model of the knuckle, knuckle arm and steering rod ball joint assembly. Use the HandScan 3D laser scanner to collect the 3D coordinate values of the surface points of the knuckle, knuckle arm and steering rod ball joint assembly. Then use Geomagic Studio software to perform noise reduction and repair processing on them, and finally convert them into point cloud data of the steering gear. According to these point cloud data, QSR (Quick Surface Reconstruction) environment and generative shape design environment in CATIA software are used to fit the surface, and the knuckle, knuckle arm and steering rod are finally completed through intersection, cutting and combination The three-dimensional solid model of the joint assembly.

Secondly, according to the principle of assembly design, the knuckle, knuckle arm and steering rod ball joint assembly are combined to assemble into a steering transmission device.

Finally, convert the created 3D model into a 2D engineering drawing and open it in CAXA CAD software in the "dwg" format. Use the editing function inside to draw the non-standard places and draw straight lines. The lines are deleted to improve the 2D view. In order to better express the structure of the parts, the parts can be profiled. Then, in accordance with the principles of dimensioning specifications of engineering drawings, dimension tolerances are marked on the parts.

This article designs the steering transmission device by three-dimensional modeling of the relevant parts of the steering transmission device, and further deepens the understanding of the design requirements of the steering transmission device.

Keywords: steering gear; 3D scanning; 3D modeling; CATIA engineering drawing design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究意义 1

1.2转向传动装置国内外研究状况 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 2

1.3本课题主要研究内容 3

第二章 转向传动装置的CATIA三维建模 4

2.1逆向工程的概述 4

2.2三维建模的基本原理 4

2.2.1三维扫描技术的技术原理 4

2.2.2被扫描零件的具体数据的采集与分析 5

2.2.3点云数据的处理 9

2.3转向传动装置的逆向建模 11

2.3.1转向节的逆向建模 11

2.3.2转向节臂的逆向建模 16

2.3.3转向拉杆球接头总成的逆向建模 17

第三章 转向节总成的装配设计 18

3.1装配设计的基本概况 18

3.2转向拉杆球接头总成的装配设计 18

3.3转向传动装置的装配设计 20

第四章 转向传动装置的二维工程图设计 22

4.1CATIA软件中三维模型转二维工程图 22

4.2转向节的二维图 22

4.3转向节臂的二维图 24

4.4转向拉杆球接头总成的二维图 26

4.5二维工程图在CAXA CAD软件里修改的具体方法 27

4.5.1转向节的尺寸公差标注 27

4.5.2转向节臂的尺寸公差标注 28

4.5.3转向拉杆交接头总成的尺寸公差标注 28

4.5.4装配图的尺寸标注 29

第五章 毕业设计总结和展望 30

5.1毕业设计总结 30

5.2展望 30

参考文献 32

致谢 34

第一章 绪论

1.1研究意义

随着经济的发展，汽车工业的发展也在向前推进。人们在驾驶汽车的时候，需要根据驾驶员的想法来实行左转或者是右转的动作，这就是汽车转向。汽车的行驶安全一直是人们所关注的地方，转向系统控制着汽车的行驶方向，驾驶员旋转方向盘，将动力传递到转向操纵机构，转向传动机构，让汽车的前桥上的转向轮相对于汽车直线行驶的方向偏转特定的角度。如果转向系统没有能够及时转向或者是转向角度不正确，都会发生严重的事故，所以我们应该要合理地设计转向传动装置。这不仅会保证汽车的行驶安全，而且会提高汽车的平稳性和乘坐舒适性^[1,26,27]。

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