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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學生姓名 班級學號 指導教師 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 轎車齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計 選 題 的 目 的 和 意 義 隨著社會的進步，人們對于汽車的需求越來越高，同時對于汽車的安全性及舒適性的要求也越來越高，為了適應(yīng)社會的發(fā)展，滿足人們的使用要求，轉(zhuǎn)向器也在不斷地發(fā)展。在現(xiàn)代汽車上，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，也是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成，汽車的轉(zhuǎn)向特性，保持汽車具備較好的操縱性能，始終是汽車檢測技術(shù)當中的一個重要課題。特別是在車輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車流密集化的今天，汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計工作顯得尤為重要。 轉(zhuǎn)向器的第一個作用是按照駕駛員的意圖，改變汽車的行駛方向，通過轉(zhuǎn)向器傳遞和改變力的方向和大小，從而使汽車轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向器本質(zhì)上就是減速傳動裝置。其第二個作用是保證車輪在實現(xiàn)轉(zhuǎn)向后具備自動回正的能力，并且能有效地減弱地面沖擊力對方向盤操縱的影響，使駕駛員獲得良好的路感。 汽車轉(zhuǎn)向時，駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，通過轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸，將轉(zhuǎn)向力矩輸入轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向器中有1~2級嚙合傳動副，具有減速增力作用。經(jīng)轉(zhuǎn)向器減速后的運動和增大后的力矩傳到轉(zhuǎn)向搖臂傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使左轉(zhuǎn)向節(jié)及裝于其上的左轉(zhuǎn)向輪繞主銷偏轉(zhuǎn)。左、右梯形臂的一端分別固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上，另一端則與轉(zhuǎn)向橫拉桿作球鉸鏈連接。梯形臂，以及轉(zhuǎn)向橫拉桿和前軸構(gòu)成轉(zhuǎn)向梯形，其作用是在汽車轉(zhuǎn)向時，使內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪按一定的規(guī)律進行偏轉(zhuǎn)。 考慮現(xiàn)在汽車的安全因素，在汽車發(fā)生車禍時，轉(zhuǎn)向系還應(yīng)配備保護駕駛員撞傷或碰傷的裝置。比如藏在方向盤中的安全氣囊和網(wǎng)格狀的轉(zhuǎn)向軸等等。 在實際設(shè)計過程中，要滿足對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本要求，即方向盤必須在左側(cè)、不得單獨以后輪作為轉(zhuǎn)向輪。 國 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 及 存 在 的 問 題 汽車能夠?qū)崿F(xiàn)在道路上行駛轉(zhuǎn)彎，主要靠改變方向的轉(zhuǎn)向器實現(xiàn)的，但是如何降低轉(zhuǎn)向過程中動力的損失，還有減少燃油的消耗這是進行汽車設(shè)計時必須要考慮的問題，同時對于購車的人來說，這也是他們選擇汽車的主要性能指標。隨著社會的發(fā)展，近幾年以來人民大眾經(jīng)濟都好起來，對汽車的舒適性方面和動力性方面等要求非常高。 21世紀以來，微電子技術(shù)的發(fā)展及機電一體化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)在人們生活當中隨處可見，汽車行業(yè)的發(fā)展，主要是向著多元化和工業(yè)化的方向發(fā)展，其中轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和生產(chǎn)在汽車中具有非常重要的位置。目前汽車對車速和轉(zhuǎn)向的要求方面很高，所以轉(zhuǎn)向器的使用對性能將會有十分重要的影響。 因為微型轎車上狹小的發(fā)動機艙空間給液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安裝帶來了很大的麻煩，而EPS原件比較少，重量輕，裝配方便，比較適合在微型轎車上安裝。因此在國外，EPS系統(tǒng)首先是在微型轎車上發(fā)展起來的。 上世紀80年代初期，日本鈴木公司首次在其Cervo轎車上安裝了EPS系統(tǒng)，隨后還應(yīng)用在其Alto車上。此后，EPS在日本得到迅速發(fā)展。出于節(jié)能環(huán)保的考慮，歐、美等國的汽車公司也相繼對EPS進行了開發(fā)和研究。雖然比日本晚了十年時間，但是歐美國家的開發(fā)力度比較大，所選擇的產(chǎn)品類型也有所不同。日本起初選擇了技術(shù)相對成熟的有刷電機。 有刷電機比較成熟，在汽車上的應(yīng)用較廣，比如雨刷、車窗等部分，稍作改進就適應(yīng)了EPS的要求，因此研發(fā)周期較短，上世紀80年代末期就開始產(chǎn)業(yè)化，主要裝配在微型車上。而歐美則選擇了難度較大的無刷電機，但是電子控制系統(tǒng)比較復雜，延長了研發(fā)周期。直到90年代中期歐美才開始量產(chǎn)。從長遠發(fā)展看，有刷電機存在一定弊端，比如電機產(chǎn)生的噪聲較難克服，磨損較嚴重，存在電磁干擾等問題。因此，日本現(xiàn)在國內(nèi)裝配的EPS也逐漸轉(zhuǎn)向無刷電機了。 我國汽車電子行業(yè)的總體發(fā)展相對滯后，但是，隨著汽車對環(huán)保、節(jié)能和安全性要求的進一步提高，代表著現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向的EPS電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已被我國列為高新科技產(chǎn)業(yè)項目之一，國內(nèi)各大院校、科研機構(gòu)和企業(yè)在進行EPS技術(shù)的研究，也有少數(shù)供應(yīng)商能批量提供轉(zhuǎn)向軸式的EPS系統(tǒng)。但總的來講目前國內(nèi)EPS技術(shù)還不成熟；供應(yīng)商所提供的EPS系統(tǒng)還未達到產(chǎn)品級的要求，且類型單一，還不能滿足整車廠需要。據(jù)悉，自主品牌研發(fā)的EPS系統(tǒng)離產(chǎn)業(yè)化就差整車廠批量裝車認可這一臺階了，相信很快就可以實現(xiàn)量產(chǎn)。EPS系統(tǒng)是未來動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。 參考文獻: [1] 劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京：清華大學出版社，2001. [2] 王望予.汽車設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006. [3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].機械工業(yè)出版社.2005. [4] 中國機械工程學會,中國機械設(shè)計大典編委會.中國機械設(shè)計大典[M].江西科學技術(shù)出版社.2002. [5] 董麗霞,張平.簡明汽車技術(shù)詞典[M].人民交通出版社.2003. [6] 張金柱,韓玉敏,石美玉.汽車工程專業(yè)英語[M].化學工業(yè)出版社.2005. [7] 7 張昌華.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與設(shè)計.武漢理工大學，2004 [8] 張鎮(zhèn)鋒.汽車電動助力轉(zhuǎn)向器電控單元(ECU)的研究. 武漢理工大學，2007 [9] 李書龍.汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與開發(fā).東南大學，2004 [10] 錢瑞明.汽車轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的類型分析與優(yōu)化設(shè)計.東南大學，2005 [11] 杜軍.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究.天津大學，2006 [12] 劉敏，田超，高為.汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計.燕山大學，2008 [13] 馮櫻，肖生發(fā)，羅永革.汽車電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展.湖北汽車工業(yè)學院，2001 [14] M.velardocchia and F.Amisano.R.FloraA linear thermal model for an automotive clutch,SAE2000-01-0834. 轉(zhuǎn)向器設(shè)計要求 轉(zhuǎn)向器設(shè)計要求： 根據(jù)以上轉(zhuǎn)向器的主要功能，結(jié)合轉(zhuǎn)向器的使用狀態(tài)，在轉(zhuǎn)向器設(shè)計過程中主要有如下幾點要求： （1）轉(zhuǎn)向器的設(shè)計過程中要保證駕駛員操作力矩適中； （2）轉(zhuǎn)向器的設(shè)計要保證方向盤與齒輪齒條的匹配； （3）軸承的設(shè)計應(yīng)保證潤滑，無異響； （4）設(shè)計中要考慮減震的設(shè)置，降低整車的噪音及NVH性能； （5）由于轉(zhuǎn)向器一直在使用，因此在設(shè)計中要考慮到使用耐久性； （6）由于轉(zhuǎn)向涉及要駕駛員及整車的安全性，因此要保證功能的可靠； （7）轉(zhuǎn)向器的設(shè)計要保證其耐久性與吸熱性。 研 究 方 法 、 步 驟 和 措 施 等 研究方法 （1）通過查閱相關(guān)資料，掌握汽車轉(zhuǎn)向器的主要參數(shù)。 （2）充分考慮已有汽車轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點來確定轉(zhuǎn)向器的總體設(shè)計方案，對現(xiàn)有裝置的不足進行分析。 （3）對設(shè)計的汽車轉(zhuǎn)向器進行修改和優(yōu)化，最終設(shè)計出能滿足要求的汽車轉(zhuǎn)向器。 研究技術(shù)路線 （1）根據(jù)題目和原始數(shù)據(jù)查看相關(guān)資料，了解當今國內(nèi)外汽車轉(zhuǎn)向器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景，撰寫文獻綜述和開題報告。 （2）根據(jù)產(chǎn)品功能和技術(shù)要求提出多種設(shè)計方案，對各種方案進行綜合評價，從中選擇較好的方案，再對所選擇的方案做進一步的修改或優(yōu)化，最終確定總體設(shè)計方案。 （3）具體設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向器的驅(qū)動裝置、工作裝置等。 （4）對所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)中的重要零件進行校核計算，如齒輪、軸、軸承等，保證設(shè)計的合理性和可行性。； （5）繪制零件圖、裝配圖，完成要求的圖紙量； （6）整理各項設(shè)計資料，撰寫論文。 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度計劃 起訖日期 工 作 內(nèi) 容 備 注 2.25-3.3 確立畢業(yè)設(shè)計課題，接收任務(wù)書； 第1周 3.11-3.17 確立設(shè)計創(chuàng)新點，明確方案，完成開題報告； 第3周 3.18-3.31 完成外文資料翻譯； 第4-5周 3.4-3.10 查閱資料，總體方案分析，準備開題報告； 第2周 4.1-4.14 采集數(shù)據(jù)，優(yōu)化設(shè)計方案； 第6-7周 4.15-4.28 初步完成設(shè)計圖； 第8-9周 4.29-5.12 檢查完成情況，分小組發(fā)表匯報； 第10-11周 5.13-5.26 修改、完善設(shè)計方案，準備提交畢業(yè)設(shè)計； 第12-13周 5.27-6.9 完成設(shè)計說明書，打印圖紙； 第14-15周 6.10-6.16 答辯，根據(jù)答辯反饋意見修改圖紙。 第16周 指 導 教 師 意 見 指導教師簽字： 年 月 日 注：如頁面不夠可加附頁