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開題報(bào)告 題 目 乘用車轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及分析 姓 名 學(xué)號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 二班 指導(dǎo)教師 職稱 教授 填寫時(shí)間 2011年3 月 20 日 2011年3月  說(shuō) 明 1．根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字。 5．開題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。 6. 填寫說(shuō)明： (1) 課題性質(zhì)：可填寫A．工程設(shè)計(jì)；B．論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。 (2) 課題來(lái)源：可填寫A．自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級(jí)基金課題；D．自擬課題。 (3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。 (4) 參考文獻(xiàn)不能少于10篇。 (5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁(yè)。 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職 稱 所在系 工程系 課題來(lái)源 導(dǎo)師擬定 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 課題名稱 乘用車轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國(guó)內(nèi)外基本研究情況 課題的依據(jù)及意義 ： 汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件，汽車的安全性和舒適性由其直接體現(xiàn)，其性能的優(yōu)良直接影響人們的一起評(píng)價(jià)的好壞，隨著人們對(duì)汽車的中和要求越來(lái)越高以及國(guó)內(nèi)技術(shù)的欠缺，建立想干產(chǎn)業(yè)基地，加大研發(fā)投入意識(shí)亟待解決的問(wèn)題。 （1）通過(guò)學(xué)習(xí)乘用車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，了解撐握一般液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)思路，液壓系統(tǒng)中的計(jì)算，液壓元件的結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)正確分析、解決問(wèn)題的能力。 （2）綜合運(yùn)用液壓傳動(dòng)課程以及相關(guān)的課程知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐去對(duì)此次液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。同時(shí)，進(jìn)一步加深鞏固已學(xué)知識(shí)。 （3）通過(guò)計(jì)算和繪圖，學(xué)會(huì)和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范和手冊(cè)，培養(yǎng)初步設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的技能。 （4）進(jìn)一步了解液壓件的制造工藝，學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)的操作，CAD繪圖以及各種機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的綜合知識(shí)。 國(guó)內(nèi)外基本研究情況： 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在齒輪齒條機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)的，20世紀(jì)50年代末沙基諾發(fā)明了轉(zhuǎn)發(fā)式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向，及控制中的閥芯以旋轉(zhuǎn)的形式來(lái)控制油路，對(duì)比之前的滑閥已有很大改進(jìn)，于是大量運(yùn)用各種車輛上。伴隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全性，舒適性提出了更高的要求，現(xiàn)在大多采用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但主體功能部分仍為液壓系統(tǒng)，1988年日本鈴木公司開始應(yīng)用，之后，國(guó)際各大汽車零部件公司都以此此立項(xiàng)為研發(fā)重點(diǎn)，都取得了技術(shù)突破得以大量生產(chǎn)，已經(jīng)遙遙領(lǐng)先國(guó)內(nèi)相關(guān)研究。 二、研究?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施 二、研究?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施 （一）研究的主要內(nèi)容 本課題研究基于轉(zhuǎn)閥式齒輪齒條液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行閥體及動(dòng)力缸的設(shè)計(jì)分析，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)。 1， 對(duì)系統(tǒng)油路進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，做有效的改進(jìn)。 2， 對(duì)閥體進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。 3， 對(duì)小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì) 4， 根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)條件對(duì)動(dòng)力缸進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5， 儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì) （二）課題的研究目標(biāo) 作出相關(guān)重要部件工程圖包括動(dòng)力缸，閥體，油缸，小齒輪 （三）關(guān)鍵理論技術(shù)，指標(biāo) 1．汽車最大轉(zhuǎn)向力矩在原地轉(zhuǎn)向時(shí)，助力系統(tǒng)必須滿足此時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便型要求，原地轉(zhuǎn)向阻力力矩Tw= μ/3 √(G^3/P), G=M/N(其中u為摩擦因數(shù)，一般取u=0.7；軸向載荷G；輪胎標(biāo)準(zhǔn)氣壓P=0.8Mpa;汽車總質(zhì)量M；軸數(shù)N)。但是這是經(jīng)驗(yàn)公式，為安全起見(jiàn)，取安全系數(shù)S=1.52，則轉(zhuǎn)向力矩T’=Tw*S. 2.有推薦值轉(zhuǎn)向盤操縱力不大于Fh=30~50N,但在10N以下就很輕便，故方向盤上轉(zhuǎn)力矩Th=Fh*Dh/2(Dh為轉(zhuǎn)向盤直徑)。故最大助力轉(zhuǎn)矩Tmax=T’-Th 3．可得齒條上的最大作用力F=Tmax/rg(rg為小齒輪半徑)。 4．根據(jù)液壓泵的壓力標(biāo)準(zhǔn)系列，初步選定需要的的最高工作壓力Pmax，計(jì)算出助力缸活塞實(shí)際作用面積S=F/Pmax, S=π/4 (D^2-d^2 )(其中D為助力缸內(nèi)徑，d為活塞桿直徑)。原后根據(jù)現(xiàn)有的系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步確定。 5．對(duì)于油泵，一般要求當(dāng)油泵輸出量最大時(shí)，滿足方向盤不低于1r/s，小汽車最大取1.5，國(guó)內(nèi)普遍用1.25r/s計(jì)算。 活塞速度V=2n*1.25 d_1/2(d1為小齒輪直徑) 6．轉(zhuǎn)向器所需流量一般有動(dòng)力缸活塞有效作用面積和最大轉(zhuǎn)向速度決定，近似為動(dòng)力缸容積隨時(shí)間變化的函數(shù)加上動(dòng)力裝置及轉(zhuǎn)向器內(nèi)的泄流量Q2(一般為0.9L/min) 當(dāng)然也可以由容積效率求取。 理論流量等于活塞速度 乘以有效作用面積Q0=V*60*S *〖10〗^(-6) ，則泵實(shí)際流量Q1=1.52Q0+Q2. 7．需要的液壓功率P_y=QI*Pmax 輸入扭矩T1=(Pmax*q)/(2n*η_m ) (η_m泵與電機(jī)之間的機(jī)械效率，一般取0.91) 8，查閱相關(guān)文獻(xiàn)：①方向盤作用力不大于30~50N。液壓油密度0.9g/ mm^3 ②主要參數(shù)：滿載前軸負(fù)荷870kg.，轉(zhuǎn)盤直徑0.38m,最高壓力11.0MPa,齒條最大負(fù)荷6500N，排量1.5cm^3/r. （四）完成課題方案及措施嚴(yán)格按照時(shí)間分配執(zhí)行 三、主要特色及工作進(jìn)度 主要特色：以工程機(jī)械設(shè)計(jì)為藍(lán)本液壓缸采用雙作用雙桿式，提高穩(wěn)定性與可靠性。 進(jìn)度：（1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備及前期工作 （開題報(bào)告） 3月1 日——3月24日 查閱相關(guān)文獻(xiàn)：①方向盤作用力不大于30~50N。液壓油密度0.9g/ mm3 ②主要參數(shù)：滿載前軸負(fù)荷870kg.，轉(zhuǎn)盤直徑0.38m,最高壓力11.0MPa,齒條最大負(fù)荷6500N，排量1.5cm3/r,前輪型號(hào)205/60R15. （2）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即小齒輪設(shè)計(jì)并完成工程圖 3月24日——4月10日 （3）液壓系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì) 4月10日——4月25日 壓力系統(tǒng)詳細(xì)的結(jié)構(gòu)對(duì)比分析工作壓力的確定，電動(dòng)機(jī)功率確定。 （4）液壓系統(tǒng)閥體確定和液壓缸設(shè)計(jì) 4月26日——5月15日 1。分配閥閥體選型確定 分配閥考慮兩種方案，一種是閥與閥體以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制油路的為轉(zhuǎn)閥式，另一種是閥與閥體以軸向移動(dòng)方式控制油路的為滑閥。 對(duì)滑閥，轉(zhuǎn)閥進(jìn)行詳細(xì)的的結(jié)構(gòu)，功能分析，繪制所選工程圖（轉(zhuǎn)閥） 2．液壓缸參數(shù)確定（中期檢查） ①了解用途和動(dòng)作要求，了解工作條件，確定最大行程，運(yùn)動(dòng)速度或時(shí)間，安裝空間所要求的外形尺寸。 ②對(duì)液壓缸受力分析確定結(jié)構(gòu)形式（雙作用雙桿結(jié)構(gòu)） ③根據(jù)工作負(fù)載重力，摩擦力和慣性力確定確定行程各階段上 負(fù)載變化規(guī)律的參數(shù)。 ④由負(fù)載和工作壓力確定活塞直徑和活塞桿直徑及缸筒內(nèi)外徑校核各部分工作材料許用應(yīng)力 ⑤選擇缸蓋結(jié)構(gòu)形式并計(jì)算厚度強(qiáng)度 ⑥審定全部設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行補(bǔ)充 ⑦選擇密封結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)緩沖排氣和防塵裝置 ⑧繪制工程圖 （5）儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì) 5月15日——5月25日 （6）整理編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 5月26日——5月30日 （7）答辯與資料歸檔 6月 1日——6月10日 四、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁(yè)碼列出） 1． 姜繼海：液壓傳動(dòng)（第四版），哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006年； 2． 劉鴻文：材料力學(xué)（第4版），高等教育出版社，2003年； 3． 濮良貴：機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版），高等教育出版社，2006年； 4． 周良德：現(xiàn)代工程圖學(xué)， 湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2000年； 5． 張利平、鄧鐘明：液壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出 6．吳宗澤，羅圣國(guó)：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)守則（第3版），高等教育出版社，2006年； 7．周恩濤，徐學(xué)新：液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原器件選型守則，機(jī)械工業(yè)出版社2007年； 8．臧克江：液壓缸，化學(xué)工業(yè)出版社，2009年； 9．趙月靜，寧辰校：液壓實(shí)用回路360例，化學(xué)工業(yè)出版社，2008年； 10.成大先：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，第四版第四卷，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年； 11.黃迷梅：液壓氣動(dòng)密封與泄漏防治，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年。 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系意見(jiàn) 系主任簽名： 年 月 日 院意見(jiàn) 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日