《長(zhǎng)城哈弗H6汽車(chē)轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與三維裝配仿真【三維圖】開(kāi)題報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《長(zhǎng)城哈弗H6汽車(chē)轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與三維裝配仿真【三維圖】開(kāi)題報(bào)告（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）題目： 長(zhǎng)城哈弗H6汽車(chē)轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)與三維裝配仿真 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1題目背景：新中國(guó)剛一成立就決定發(fā)展自己的汽車(chē)工業(yè)，1953年第一汽車(chē)制造廠破土動(dòng)工，這是中國(guó)有史以來(lái)第一次建設(shè)自己的汽車(chē)廠，毛澤東主席為奠基儀式親自題寫(xiě)了“第一汽車(chē)制造廠奠基紀(jì)念”。近幾年，我國(guó)的汽車(chē)生產(chǎn)量和銷(xiāo)售量都迅速增大，全國(guó)汽車(chē)擁有量大幅度上升。如今，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)形成了比較完整的產(chǎn)品系列和生產(chǎn)布局，建成了第一汽車(chē)集團(tuán)、東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)、上海汽車(chē)工業(yè)(集團(tuán))公司等大型企業(yè)。而目前，我國(guó)轉(zhuǎn)向行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)齊全

2、，已形成一定規(guī)模并達(dá)到較高水平，并向經(jīng)濟(jì)規(guī)模型、科技創(chuàng)新型方向邁進(jìn)。根據(jù)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2014末，我國(guó)汽車(chē)轉(zhuǎn)向行業(yè)產(chǎn)能約為3600萬(wàn)臺(tái)（套),總銷(xiāo)售額約350億元。1.2研究意義：汽車(chē)作為目前普遍的的交通工具，隨著我國(guó)居民人均收入的提高,汽車(chē)正在開(kāi)始逐步進(jìn)入家庭。其設(shè)計(jì)和制造水平是各國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。為了滿(mǎn)足各色人等的不同需求，現(xiàn)在的汽車(chē)多種多樣，品牌各異，車(chē)型各異，特點(diǎn)各異。越來(lái)越多的人開(kāi)始了解汽車(chē)行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。汽車(chē)安全必然是我們?cè)谶x擇購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)中必須所了解的。而用來(lái)改變或保持汽車(chē)行駛或倒退方向的一系列裝置稱(chēng)為汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)的行駛安全至關(guān)重要，因此汽車(chē)轉(zhuǎn)向系

3、統(tǒng)的零件都稱(chēng)為保安件。傳統(tǒng)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車(chē)的轉(zhuǎn)向由駕駛員控制方向盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)向器等一系列機(jī)械轉(zhuǎn)向部件實(shí)現(xiàn)車(chē)輪的偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。隨著上世紀(jì)五十年代起，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用，標(biāo)志著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)革命的開(kāi)始。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減小了駕駛者作用在方向盤(pán)上的力，改善了汽車(chē)轉(zhuǎn)向的輕便性和汽車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性?？梢哉f(shuō)，汽車(chē)喪失了轉(zhuǎn)向器這個(gè)重要環(huán)節(jié)，那么汽車(chē)的安全性將得不到充分而且必要的保證，交通事故將會(huì)愈來(lái)愈多，所以研究汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器十分必要，而且意義重大1。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：作為汽車(chē)的一個(gè)重要組成部分, 汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車(chē)主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成,如何設(shè)計(jì)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性, 使汽車(chē)具

4、有良好的操縱性能, 始終是各汽車(chē)生產(chǎn)廠家和科研機(jī)構(gòu)的重要研究課題。特別是在車(chē)輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車(chē)流密集化的今天, 針對(duì)更多不同水平的駕駛?cè)巳? 汽車(chē)的操縱設(shè)計(jì)顯得尤為重要。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3 個(gè)基本發(fā)展階段2。1.3.1機(jī)械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng):由于采用純粹的機(jī)械解決方案, 為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤(pán), 這樣一來(lái), 占用駕駛室的空間很大, 整個(gè)機(jī)構(gòu)顯得比較笨拙, 駕駛員負(fù)擔(dān)較重, 特別是重型汽車(chē)由于轉(zhuǎn)向阻力較大,單純靠駕駛員的轉(zhuǎn)向力很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向, 這就大大限制了其使用范圍。但因, 目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能

5、要求不高的微型轎車(chē)、農(nóng)用車(chē)上仍有使用。1.3.2液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):機(jī)械液壓助力于1902年由英國(guó)人Frederick W.Lanchester發(fā)明。1951年克萊斯勒將液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車(chē)系上。1953 年通用汽車(chē)公司首次使用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng), 此后該技術(shù)迅速發(fā)展, 使得動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、功率消耗和價(jià)格等方面都取得了很大的進(jìn)步。80 年代后期, 又出現(xiàn)了變減速比的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在接下來(lái)的數(shù)年內(nèi), 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新差不多都是基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng), 比較有代表性的是變流量泵液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( Variable Displacement Power Steering

6、Pump) 和電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向( Electric Hydraulic PowerSteering, 簡(jiǎn)稱(chēng)EHPS) 系統(tǒng)。變流量泵助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車(chē)處于比較高的行駛速度或者不需要轉(zhuǎn)向的情況下, 泵的流量會(huì)相應(yīng)地減少, 從而有利于減少不必要的功耗電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵, 由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào), 可以即時(shí)關(guān)閉, 所以也能夠起到降低功耗的功效。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使駕駛室變得寬敞, 布置更方便, 降低了轉(zhuǎn)向操縱力, 也使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更為靈敏。由于該類(lèi)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力, 目前在部分乘用車(chē)、大部分商用車(chē)特別是重型車(chē)輛上廣泛應(yīng)用。但是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在系統(tǒng)布置、安裝、密封性、

7、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面存在不足3。1.3.3汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）:電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power Steering，縮寫(xiě)EPS）是一種直接依靠電機(jī)提供輔助扭矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HPS（Hydraulic Power Steering）相比，EPS系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)。EPS主要由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元（ECU）等組成。裝配機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車(chē)，在泊車(chē)和低速行駛時(shí)駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負(fù)擔(dān)過(guò)于沉重，為了解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)GM公司在20世紀(jì)50年代率先在轎車(chē)上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是，液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無(wú)法兼顧

8、車(chē)輛低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，因此在1983年日本Koyo公司推出了具備車(chē)速感應(yīng)功能的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這種新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以隨著車(chē)速的升高提供逐漸減小的轉(zhuǎn)向助力，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)較高，而且無(wú)法克服液壓系統(tǒng)自身所具有的許多缺點(diǎn)，是一種介于液壓助力轉(zhuǎn)向和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向之間的過(guò)渡產(chǎn)品。到了1988年，日本Suzuki公司首先在小型轎車(chē)Cervo上配備了Koyo公司研發(fā)的轉(zhuǎn)向柱助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；1990年，日本Honda公司也在運(yùn)動(dòng)型轎車(chē)NSX上采用了自主研發(fā)的齒條助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從此揭開(kāi)了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向在汽車(chē)上應(yīng)用的歷史。隨著電子技術(shù)的發(fā)展, EPS 技術(shù)日趨完善,

9、并且其成本大幅度降低, 為此其應(yīng)用范圍將越來(lái)越大。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車(chē)關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專(zhuān)業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示，國(guó)外有很多國(guó)家的轉(zhuǎn)向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)廠，年產(chǎn)超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，并且銷(xiāo)售點(diǎn)遍布了全世界。隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多，從使用的普遍程度來(lái)看，主要的轉(zhuǎn)向器類(lèi)型有4種：有蝸桿肖式（WP型）、蝸桿滾輪式（WR型）、循環(huán)球式（BS型）、齒條齒輪式（RP型）。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車(chē)上。據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45%左

10、右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40%左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10%左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占5%。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車(chē)中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來(lái)越大，日本裝備不同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類(lèi)型汽車(chē)，采用不同類(lèi)型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車(chē)中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的625%，發(fā)展到現(xiàn)今的100%了（蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車(chē)上已經(jīng)被淘汰）。大、小型貨車(chē)大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車(chē)用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65%，齒條齒輪式占35%5。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為目前汽車(chē)技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一，電動(dòng)助

11、力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前應(yīng)用于轉(zhuǎn)向阻力不是很大的轎車(chē)上。因此，隨著電動(dòng)汽車(chē)研究的不斷深入，開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)，包括電動(dòng)轎車(chē)、電動(dòng)客車(chē)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用汽車(chē)在道路上行駛時(shí)，駕駛員根據(jù)道路情況和交通狀況轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，使轉(zhuǎn)向車(chē)輪偏轉(zhuǎn)，改變汽車(chē)的行駛方向。用來(lái)改變或保持汽車(chē)行駛方向的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（steering system）。2.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類(lèi)：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。完全靠駕駛員受力操縱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。借助動(dòng)力來(lái)操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱(chēng)為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系

12、統(tǒng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 2.2.1機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。圖2.2所示為機(jī)械轉(zhuǎn)向系的組成和布置示意圖。當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)1施加一個(gè)轉(zhuǎn)向力矩。該力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向軸2、轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)3和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸4輸入轉(zhuǎn)向器5。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向搖臂6，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向直拉桿7傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)9 上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂8，使左轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的左轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。為使右轉(zhuǎn)向節(jié)13及其支承的右轉(zhuǎn)向輪隨之偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，還設(shè)置了轉(zhuǎn)向梯形。轉(zhuǎn)向梯形由固定在左、

13、右轉(zhuǎn)向節(jié)上的梯形臂10、12和兩端與梯形臂作球鉸鏈連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿11組成。圖2.2 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和布置示意圖2.2.2動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)轉(zhuǎn)向，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷較大時(shí)，僅靠駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源則難以順利轉(zhuǎn)向。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。轉(zhuǎn)向加力裝置減輕了駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)的作用力。轉(zhuǎn)向能源來(lái)自駕駛員的體力和發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)），其中發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）占主要部分，通過(guò)轉(zhuǎn)向加力裝置提供。正常情況下，駕駛員能輕松地控制轉(zhuǎn)向。但在轉(zhuǎn)向加力的裝置失效時(shí)，就回到機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)還能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車(chē)轉(zhuǎn)向任務(wù)。2.2.3電動(dòng)助力動(dòng)力

14、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力來(lái)幫助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，信號(hào)傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和車(chē)速傳感器)，轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)(電機(jī)、離合器、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu))及電子控制裝置。電動(dòng)機(jī)僅在需要助力時(shí)工作，駕駛員在操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，扭矩轉(zhuǎn)角傳感器根據(jù)輸入扭矩和轉(zhuǎn)向角的大小產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，車(chē)速傳感器檢測(cè)到車(chē)速信號(hào)，控制單元根據(jù)電壓和車(chē)速的信號(hào)，給出指令控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)向助力。EPS的基本原理是：轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸（小齒輪軸）連接在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器開(kāi)始工作，把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相

15、對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角位移變成電信號(hào)傳給ECU，ECU根據(jù)車(chē)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號(hào)決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，從而完成實(shí)時(shí)控制助力轉(zhuǎn)向。因此它可以很容易地實(shí)現(xiàn)在車(chē)速不同時(shí)提供電動(dòng)機(jī)不同的助力效果，保證汽車(chē)在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)輕便靈活，高速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)穩(wěn)定可靠9。2.3轉(zhuǎn)向器概述轉(zhuǎn)向器的功用 轉(zhuǎn)向器的作用是把來(lái)自轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力矩和轉(zhuǎn)向角進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q（主要是減速增矩），再輸出給轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)，從而使汽車(chē)轉(zhuǎn)向，所以轉(zhuǎn)向器本質(zhì)上就是減速傳動(dòng)裝置，一般有12級(jí)減速傳動(dòng)副。2.3.1轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器2.3.1.1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器：它是由轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條、殼體和預(yù)緊力調(diào)整裝置等組成。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

16、屬于可逆式轉(zhuǎn)向器，其正效率與逆效率都很高，自動(dòng)回正能力強(qiáng)。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)、不需要調(diào)整齒輪齒條的間隙，因而得到廣泛的應(yīng)用。 2.3.1.2循環(huán)球轉(zhuǎn)向器：如圖2.3所示，主要由螺桿、螺母、轉(zhuǎn)向器殼體以及許多小鋼球等部件組成，所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球，它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi)，起到將螺母螺桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^小的滾動(dòng)摩擦的作用，當(dāng)與方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱固定到一起的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，螺桿推動(dòng)螺母上下運(yùn)動(dòng)，螺母在通過(guò)齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂往復(fù)搖動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，那些小鋼球就在密閉的管路內(nèi)循環(huán)往復(fù)的滾動(dòng)，所以這種轉(zhuǎn)向器就被稱(chēng)為循環(huán)球式

17、轉(zhuǎn)向器。相比齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于更多依靠滾動(dòng)摩擦，所以具有較高的傳動(dòng)效率，操縱起來(lái)比較輕便舒適，機(jī)械部件的磨損較小，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)13。圖2.3 循環(huán)球轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2.3.1.3液壓助力轉(zhuǎn)向器 主要部件包括油泵、液壓式分配閥和助力器。油泵通過(guò)皮帶帶動(dòng)，把油壓輸出到助力器，助力器課題內(nèi)是一個(gè)活塞，活塞兩端是腔室。當(dāng)轎車(chē)直線行駛時(shí)，活塞兩端壓力相等，靜止不動(dòng)，油泵空轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，液壓分配閥將油液通過(guò)變化了的通道進(jìn)入了助力器的一側(cè)，使活塞兩端出現(xiàn)壓力差，迫使活塞移動(dòng)到另一側(cè)幫助轉(zhuǎn)動(dòng)。 液壓助力具有工作噪音小，靈敏度高，占用體積小，并能夠吸收來(lái)自地面的沖擊力反應(yīng)迅速等特點(diǎn)。

18、但能耗較高,尤其是低速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，覺(jué)得方向比較沉，發(fā)動(dòng)機(jī)也比較費(fèi)力氣，又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。2.3.1.4電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器是利用電動(dòng)機(jī)作為助力源，根據(jù)車(chē)速和轉(zhuǎn)向參數(shù)等因素，由電子控制單元完成助力控制，其原理可概括如下：當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器不斷地測(cè)出轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，該信號(hào)與車(chē)速信號(hào)同時(shí)輸入到電子控制單元。電控單元根據(jù)這些輸入信號(hào)，確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和方向，即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，調(diào)整轉(zhuǎn)向輔助動(dòng)力的大小。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與汽車(chē)工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。2.3.1.

19、5電控液壓助力轉(zhuǎn)向器電控液壓助力轉(zhuǎn)向器是液壓助力和電動(dòng)助力的結(jié)合體。它主要是通過(guò)車(chē)速傳感器將車(chē)速傳遞給電子元件或微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，控制電液轉(zhuǎn)換裝置改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向的助力特性，使駕駛員的轉(zhuǎn)向手力根據(jù)車(chē)速和行駛條件變化而改變，即在低速行駛或急速轉(zhuǎn)彎時(shí)能以很小的轉(zhuǎn)向手力進(jìn)行操作，在高速行駛時(shí)能以稍重的轉(zhuǎn)向手力進(jìn)行穩(wěn)定操作，使操縱性和穩(wěn)定性達(dá)到最合適的平衡狀態(tài)。2.3.1.6線控轉(zhuǎn)向器 隨著電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，一些研究人員做出大膽假設(shè)，將方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向車(chē)輪通過(guò)控制信號(hào)連接，就可以利用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的變?cè)鲆嫣匦匝a(bǔ)償整車(chē)轉(zhuǎn)向特性的變化，從而降低駕駛員的操作負(fù)擔(dān)，改善人-車(chē)閉環(huán)系統(tǒng)性能。這種全新的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)就是線

20、控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)15。2.4 采用的研究方案、研究方法或措施 2.4.1研究方案（1）了解汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的現(xiàn)狀，熟悉其發(fā)展?fàn)顩r、詳細(xì)構(gòu)造和工作原理；（2）根據(jù)哈弗H6汽車(chē)的主要參數(shù)，對(duì)其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)在各種路況下進(jìn)行良好的轉(zhuǎn)向，保證其安全性、操控性和穩(wěn)定性；（3）運(yùn)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向器總裝配圖以及主要部件的零件圖；（4）運(yùn)用CATIA三維設(shè)計(jì)軟件，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行三維建模與裝配仿真。 2.4.2研究方法本次設(shè)計(jì)的題目中的車(chē)型為哈弗H6城市SUV型車(chē)，其基本參數(shù)如表2.4所示。表2.4 哈弗H6城市SUV型車(chē)的基本參數(shù)車(chē)型名稱(chēng)車(chē)身參數(shù)（mm）最高車(chē)速（km/h）整備質(zhì)量（T）

21、最大功率（kw）最大扭矩（Nm）軸距（mm）后輪距（mm）輪胎型號(hào)哈弗H6 城市SUV4640*1825*16901801.49011021026801565225/65 R17 2.4.3轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì) 2.4.3.1轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間的所有傳動(dòng)桿件總稱(chēng)為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 （1）與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； （2）與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.4.3.2轉(zhuǎn)向梯形的選擇 轉(zhuǎn)向梯形有整體式和斷開(kāi)式兩種。對(duì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于本設(shè)計(jì)選用的是非獨(dú)立式懸架，因此選用與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向梯形也選用與之配用的整體式轉(zhuǎn)向梯形。 2.4.3.3轉(zhuǎn)向

22、系主要性能參數(shù)（1）轉(zhuǎn)向器的效率；（2）傳動(dòng)比的變化特性；（3）轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙t ；（4）轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定。2.4.3.4循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的尺寸參數(shù)計(jì)算 （1）螺桿鋼球螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì) 保證足夠的強(qiáng)度條件下，鋼球中心距D值取小一些，螺母內(nèi)徑D應(yīng)大于螺桿外徑D，一般要求D-D=（5%10%）D。 （2）齒條、齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì) 必須確定參數(shù)：模數(shù)，法向壓力角，齒頂高系數(shù)，徑向間隙系數(shù)，整圓齒數(shù)和齒扇寬度。2.4.3.5循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算 螺桿和螺母用20CrMnTi鋼制造，表面滲碳。轉(zhuǎn)向器的潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇。2.4.4轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的其它部分 （1）萬(wàn)向傳動(dòng)裝置； （2）傳動(dòng)軸與

23、中間支承； （3）動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； （4）汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的日常維護(hù)。2.4.5轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維仿真 （1）CATIA簡(jiǎn)介； （2）轉(zhuǎn)向器的三維裝配仿真設(shè)計(jì)。3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作3.1重點(diǎn)及難點(diǎn) （1）循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的尺寸參數(shù)計(jì)算 齒條、齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)， 螺桿鋼球螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì)， 轉(zhuǎn)向器零件強(qiáng)度計(jì)算； （2）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算； （3）運(yùn)用CATIA三維軟件建立轉(zhuǎn)向器的三維模型并進(jìn)行裝配仿真。3.2前期已開(kāi)展工作 在撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告之前已在圖書(shū)館等查閱了大量關(guān)于汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面的書(shū)籍、期刊和手冊(cè)，并且在互聯(lián)網(wǎng)上搜索了一些汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其主要零部件的視頻、圖片和文字等信息，通過(guò)進(jìn)

24、行了這些前期工作，使我對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用、結(jié)構(gòu)和工作原理都有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，相信自己能夠比較完滿(mǎn)地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)） 第12周：消化課題題目，收集資料，明確設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求；第34周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，準(zhǔn)備開(kāi)題答辯； 第57周：設(shè)計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)向器的主要零部件；第79周：完成中期報(bào)告，準(zhǔn)備中期檢查，熟悉三維建模軟件；第1012周：應(yīng)用AutoCAD軟件繪制轉(zhuǎn)向器總裝配圖以及主要部件的零件圖；第1314周：運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要部件進(jìn)行三維建模與裝配；第15周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，并做好答辯的準(zhǔn)備。5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的

25、深度、廣度及工作量的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見(jiàn)： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日參考文獻(xiàn)1 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2001.2 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造M.北京：人民交通大學(xué)出版社，2008.3 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.4 李慶華.材料力學(xué)M.成都：西南交通大學(xué)出版社，2006.5 余志生.汽車(chē)?yán)碚揗.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.6 劉朝儒.機(jī)械制圖M.北京：高等教育出版社，2001.7 汽車(chē)工程手冊(cè)編輯委員會(huì). 汽車(chē)工程手冊(cè)M：基礎(chǔ)篇.北京：人民交通出版社， 2001.8 汽車(chē)工程手冊(cè)編輯委員會(huì). 汽車(chē)工程手冊(cè)M：設(shè)計(jì)篇.北京：人

26、民交通出版社，2001.9 季學(xué)武.動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展與節(jié)能J.世界汽車(chē)，2001,10.10 徐梁征，肖成永等.汽車(chē)列車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及控制系統(tǒng)仿真J.計(jì)算機(jī)仿真， 2003,12.11 宋曉琳，徐成，殷其華.汽車(chē)轉(zhuǎn)向器總成性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)J.汽車(chē)科技，2002,5.12 丁禮燈，楊家軍等.汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向力矩的分析與計(jì)算J.三峽大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自然 科學(xué)版)，2001,3.13 王玉梅，岳靜等.微型汽車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒扇設(shè)計(jì)參數(shù)分析J.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué) 報(bào).2006,26（2）：145147.14 鐘兵.低速汽車(chē)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)J.山東五征集團(tuán)汽車(chē)研究所.2006，15 邱峰.汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)

27、展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)J.輕型汽車(chē)技術(shù)，2001,5.16 Masahiko Hurishige, Takayuki Kifuku, Noriyuki Inoue. A Control Strategy to Reduce Steering Torque for Stationary Vehicles Equipped With EPS. Mitsubishi Electric Cop17 Zuo Li, Wu Wenjiang， Study on Stability of Electric Power Steering System 18 Moriwaki, K，On automatic motion control with optimization，SICE 2003 Annual Conference