汽车转向系统经过几十年发展，产生了多种类型的转向系统。按转向能源不同可分为机械转向系统和动力转向系统。机械系统以驾驶中员体力为能源，机械式转向系统,由于采用纯粹的机械解决方案,转向需要的扭矩来自驾驶员施加在转向盘上的力。为了产生足够大的转向扭矩需要使用直径较大的转向盘,机构尺寸大，这使得驾驶室被占用的空间很大, 整个机构显得比较庞大笨重, 驾驶员负担较重, 特别是对于重型汽车，由于转向阻力较大,单靠驾驶员的转向力很难实现转向, 这就大大限制了其使用范围。但因结构简单、布置紧凑、工作可靠、造价低廉等一系列优点。目前在一些转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用机车上仍有使用。动力转向系统兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）动力为能源，先后出现了液压助力、气压助力、电动机助力三种类型。在商用车上使用最多的是液压助力转向系统。在1953年，美国通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统,此后该技术经各国汽车公司大力研究取得迅速发展,致使液压动力转向系统在功率消耗、尺寸性能和价格等方面都取得了很大进步。随后90年代初期期, 又出现了变减速比的液压助力转向系统。液压助力降低了转向操纵力,转向机构布置更加紧凑，使转向系统更为灵敏，驾驶轻松，这大大降低了驾驶员的驾驶疲劳强度。由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力, 目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。但是液压助力转向系统在系统布置、密封性、操纵灵敏度、能量损耗、噪声与磨损等方面存在不足，这为汽车电动助力转向系统（EPS）的发展提供了契机。20世纪80年代日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统, 并装在其生产的CERVO车上。此后,世界各大汽车公司：日本三菱汽车公司、本田汽车公司, 美国的通用公司, 英国的大众公司, 德国的ZF 公司,都相继研制出了各自的EPS。如今新一代的EPS 则不仅在低速和停车时提供助力,而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。随着电子技术的发展,EPS技术日趋完善, 并且其成本大幅度降低, 为此其应用范围将越来越大。EPS以其精准灵敏等特性而得到青睐, 它代表着未来动力转向技术的发展方向,EPS将作为标准配置装备到汽车上, 未来一段时间在动力转向领域占据主导地位。

转向系统除了在控制系统的发展上，在细节机构上也有很多发展。最具标志性的就是转向器中循环球式（BS型）的发展。经过多年的研究发展，循环球式转向器技术已经很成熟了。效率高，操纵轻便，有一条平滑的操纵力特性曲线，布置方便且易于传递驾驶员操纵信号，逆效率高，回位好，与液压助力装置的动作配合得好。还可以实现变速比的特性，满足了操纵轻便性的要求。这些优秀的性能使得其在货车客车领域占主导地位，成为主流转向器。中国的转向器生产，除早期投产的解放牌汽车用蜗杆滚轮式转向器，东风汽车用蜗杆肖式转向器之外，其它大部分车型都采用循环球式结构，并都具有一定的生产经验。解放、东风也都在积极发展循环球式转向器，并已在第二代换型车上普遍采用了循环球式转向器。近年来，我国汽车工业发展飞速。作为汽车关键部件的转向器也得到了相应的发展，形成了专业化、系列化的生产格局。

有资料显示，国外的多家转向器厂，都已发展成了大规模生产厂家，年产超过1000万台，如捷太格特、采埃孚、恩斯克、天合、耐世特等，垄断了转向器的生产，并且销售遍布全球。截止2017年，我国生产汽车转向系统产品的企业有300多家，其中民营企业占10%，国营占400%，合资占40%，独资占10%左右。转向行业中，规模较大的企业有上海ZF、恒隆集团、一汽光洋、新乡豫北和湖北三环车身、万达、世宝等20多家，生产集中度约为80%。转向器行业的总产值约为400亿元，年生产力超过2000万台。产品结构合理，基本能覆盖国内全系列汽车，基本满足整车企业的发展。随着国内转向器行业的发展，与之相关的核心研发技术和生产技术对提升产品技术规格，提升市场竞争力十分关键不过关键技术大多为引进，这是我国转向器行业的鸡肋、短板。为此，我国也相继成立了转向器研究中心发展自己的转向技术，提升自身实力，向国外先进技术看齐。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容：

（1）本次设计题目为6×4重型牵引车转向系统结构设计，设计过程中将以总成结构三维设计和循环球式转向器的结构设计为中心。

查阅并参考东风DFH4250A4 6×4牵引车总体构架参数，分析其对汽车转向的影响，根据经验公式确定出汽车在沥青或者混凝土路面上的原地转向阻力矩计算，再选定转向摇臂、节臂长度，转向器正效率和角传动比，确定作用在转向盘上的手力。

（2）对循环球式转向器的螺杆—钢球—螺母传动副、齿轮-齿扇传动副相关参数的选择。

（3）整体式转向梯形机构相关参数的选择，保证理想转向特性内、外轮转角几何关系。

（4）编写阿克曼转角计算程序，确定出选用的转角范围。

（5）液压式动力转向机构布置方案设计，计算出动力缸内径、壁厚等主要参数以及分配阀参数的选择。