汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論文.doc

哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-I-目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介11.1.1轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求11.2EPS的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀21.2.1EPS與其他系統(tǒng)比較21.2.2EPS的特點(diǎn)21.2.3EPS在國內(nèi)外的應(yīng)用狀況31.3本課題的研究意義4第2章電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的總體組成52.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)理及類型52.1.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)理52.1.2電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型72.2電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件92.2.1扭矩傳感器92.2.2車速傳感器92.2.3電動(dòng)機(jī)92.2.4減速機(jī)構(gòu)102.2.5電子控制單元102.3電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的助力特性11第3章電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)123.1對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的要求123.2齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)與計(jì)算123.2.1轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定133.2.2齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)143.2.3齒輪齒條轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向橫拉桿的運(yùn)動(dòng)分析223.2.4齒輪齒條傳動(dòng)受力分析243.2.5齒輪軸的強(qiáng)度校核24第4章轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)294.1結(jié)構(gòu)與布置29哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-I-4.2用解析法求內(nèi)、外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系304.3轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)324.3.1目標(biāo)函數(shù)的建立324.3.2設(shè)計(jì)變量與約束條件334.4研究結(jié)論36結(jié)論37致謝39參考文獻(xiàn)40附錄141附錄246摘要汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類。汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種新型的汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，采用電動(dòng)機(jī)直接提供助力，具有多方面優(yōu)越性。近年來已有很多中高檔汽車配備了動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置，EPS研究也成為汽車工業(yè)的熱門課題之一，具有重要研究?jī)r(jià)值和巨大潛在應(yīng)用前景。在本文中重點(diǎn)進(jìn)行齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)計(jì)算和對(duì)轉(zhuǎn)向齒輪軸的校核，及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要方法和理論采用汽車設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和大學(xué)所學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，并做了歸納和總結(jié)。關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；齒輪齒條轉(zhuǎn)向器；優(yōu)化設(shè)計(jì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-I-AbstractThesteeringsystemcanbedividedintomechanicalenergyandpowersteeringsystem.Electricpowersteeringsystemisanewtypeofvehiclepowersteeringsystem,comparedwithtraditionalhydraulicsteeringsystems,directlywiththemotorpower,hasmanyadvantages.Inrecentyears,manyintheluxurycarhavebeenequippedwithapowersteeringsystemdevice,EPSstudieshavebecomeahottopicinautomotiveindustry,greatresearchvalueandgreatpotentialapplications.Thisarticlefocusonthedesignoftherackandpinionsteeringgearshaftcalculationandverification,andoptimizationofsteeringlinkage.Themainmethodsandtheoriesofexperiencewithautomotivedesignparametersandtheuniversitycurriculuminmechanicaldesigntodesign,andmadeandsummarized.KeywordsSteeringSystem；ElectricPowerSteering；Rackandpinionsteering；Optimization哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-I-第1章緒論1.1汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽車轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。它由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車的一個(gè)重要組成部分，其性能的好壞將直接影響到汽車的轉(zhuǎn)向特性、穩(wěn)定性、和行駛安全性。目前汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)主要有七大類：手動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)（MS）、液壓助力轉(zhuǎn)向技術(shù)（HPS）、電控液壓助力轉(zhuǎn)向技術(shù)（ECHPS）、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)（EPS）、四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)（4WS）、主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向技術(shù)（AFS）和線控轉(zhuǎn)向技術(shù)（SBW）。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)市場(chǎng)上以HPS、ECHPS、EPS應(yīng)用為主。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向具有節(jié)約燃料、有利于環(huán)境、可變力轉(zhuǎn)向、易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模塊化等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)緊扣當(dāng)今汽車發(fā)展主題的新技術(shù)，他是目前國內(nèi)轉(zhuǎn)向技術(shù)的研究熱點(diǎn)。1.1.1轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)要求(1)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項(xiàng)要求會(huì)加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。(2)汽車轉(zhuǎn)型行駛后，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。(3)汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生共振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動(dòng)。(4)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動(dòng)應(yīng)最小。(5)保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。(6)操縱輕便。(7)轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能