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摘 要

本文以轻型客车的转向器作为研究对象，采用逆向工程的方法，完成对于基于CATIA设计环境下的轻型客车的转向器的逆向建模。利用相关设备对实体模型作出扫描，从而得到我们所需要的数据；对我们得出的数据进行分析后，在获得数据的情况下完成我们的建模。根据重建的三维模型，然后通过对于转向器在CATIA中导出二维图并在CAD中完成最后的二维图以及来完成本次课题的研究内容。

分析转向器上各个结构的特点并且了解到现有的转向器类型，通过查阅文献，对于转向器的类型和作用有了更多的了解。通过建模过程，对于转向器的结构和组成部分有了更深的理解。

使用CATIA软件对于转向器各零部件的点云进行逆向并装配。对于点云数据，在建模过程学习逆向，在装配过程，了解转向器的组成和学习CATIA的装配功能，在整个建模到完成的过程中，我发现问题并分析问题，并解决问题，在解决完建模的问题，从CATIA中导出二维图。

使用CAD软件完成转向器零部件的三维模型的二维图设计，在CAD中对二维图进行尺寸优化并进行公差标注。对总装图中的线条进行适当优化，查阅网上资料，了解转向器各个零部件的标注要求，完成所需的装配图。

本文通过对转向器的三维建模，介绍转向器构件的结构特点和形成原因，进一步加深对转向器结构、原理、设计要求、CATIA的建模过程、CAD制图、公差等内容的认识。

关键词：转向器 逆向工程 CATIA CAD

Three dimensional design of light bus steering gear assembly

Abstract

In this paper, the steering gear of light bus is taken as the research object, and the reverse engineering method is used to complete the reverse modeling of the steering gear of light bus based on CATIA design environment. We use the relevant equipment to scan the entity model, so as to get the data we need; after analyzing the data we get, we complete our modeling in the case of obtaining the data. According to the reconstructed three-dimensional model, and then through the steering gear in CATIA to export two-dimensional drawings and complete the final two-dimensional drawings in CAD, to complete the research content of this subject.

Analyze the characteristics of each structure on the steering gear and understand the existing steering gear types. Through consulting the literature, we have a more understanding of the steering gear types and functions. Through the modeling process, we have a deeper understanding of the structure and components of the steering gear.

CATIA software is used to reverse and assemble the point cloud of steering gear components. For the point cloud data, learn the reverse in the modeling process, understand the composition of the steering gear and learn the assembly function of CATIA in the assembly process. In the whole process from modeling to completion, I found and analyzed the problems, and solved the problems. After solving the modeling problems, I exported the two-dimensional diagram from CATIA.

Using CAD software to complete the 2D drawing design of the three-dimensional model of the steering gear parts. In CAD, the dimension of the 2D drawing is optimized and the tolerance is marked. Optimize the lines in the general assembly drawing, consult the online information, understand the marking requirements of various parts of the steering gear, and complete the required assembly drawing.

Through the three-dimensional modeling of the steering gear, this paper introduces the structural characteristics and causes of the steering gear components, and further deepen the understanding of the steering gear structure, principle, design requirements, CATIA, CAD modeling process, tolerance and other contents.

Key words: Steering gear ;Reverse engineering ;CATIA;CAD

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1 转向器研究的目的与意义 1

1.2 转向器国内外研究现状 2

1.2.1 国内研究现状 2

1.2.2 国外研究现状 3

1.3 汽车转向器概述 3

1.4 本课题主要研究内容 4

第2章 基于CATIA软件的转向器的三维建模 5

2.1 CATIA逆向工程介绍 5

2.2轻型客车转向器三维建模 8

2.2.1转向齿轮 8

2.2.2转向齿条 10

2.2.3转向壳体 11

2.2.4齿轮箱 12

2.2.5齿条衬套套管 13

2.2.6转向壳体盖子 13

2.2.7转向器拉杆 14

2.2.8套筒 14

2.3本章小结 14

第3章 基于CATIA的轻客转向器总成装配设计 16

3.1 CATIA装配设计简介 16

3.2轻客转向器总成装配规化 16

3.3轻客转向器总成装配设计 16

3.4本章小结 21

第4章 零部件二维工程图设计 22

4.1齿轮 22

4.1.1基于CATIA工程图平台齿轮模型转二维数据 22

4.1.2基于AutoCAD的齿轮CATIA二维数据的标注及出图 23

4.2齿条 24

4.2.1基于CATIA工程图平台齿条模型转二维数据 24

4.2.2基于AutoCAD的齿条CATIA二维数据的标注及出图 25

4.3总成装配 25

4.3.1基于CATIA工程图平台齿条模型转二维数据 25

4.3.2基于CATIA工程图平台齿条模型转二维数据 26

4.4本章小结 27

第5章 总结与展望 28

5.1总结 28

5.2 展望 28

参考文献 30

致谢 32

第1章 绪论

1.1 转向器研究的目的与意义

客车作为现在交通运输中的重要一环。近十几年以来，我国客车销量在世界销售排名中名列前茅。轻型客车的比重尤其大，并且产销量一直稳中有升^[1]。客车行业的快速发展，这间接的带动了客车零部件的发展，而作为其中较为重要的零部件，转向器也由此得到发展，其设计和生产都得到稳步推进。

汽车在行驶过程中，为了应付各种随时变化的路况以及车辆的状况，经常需要改变我们的行驶方向。汽车的操纵稳定性与我们的生活息息相关。特别是对于如今车辆的增多、驾驶人员素质的不同、车流量增加^[2]，我们需要汽车拥有较好的操纵稳定性。转向器是驾驶员用来放大输出的力矩，同时用来降低车辆的速度，并且将力传递出去。其中转向器的传动速率是很重要的概念，而转向器的传动效率是指转向器的输出功率比上输入功率^[3]。正功率是输入端与输出端的之间力的比值，而相对的从输出端到输入端的效率为逆效率。为了降低驾驶员在行驶的困倦^[4]，应尽量让我们的正效率较大，而需要较小的逆效率。

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