汽車(chē)車(chē)輛工程-轉(zhuǎn)向柱式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)【齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器】【含說(shuō)明書(shū)+CAD圖紙】
汽車(chē)車(chē)輛工程-轉(zhuǎn)向柱式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)【齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器】【含說(shuō)明書(shū)+CAD圖紙】,齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,含說(shuō)明書(shū)+CAD圖紙,汽車(chē),車(chē)輛,工程,轉(zhuǎn)向,電動(dòng),助力,系統(tǒng),設(shè)計(jì),齒輪,齒條,轉(zhuǎn)向器,說(shuō)明書(shū),仿單,cad,圖紙
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,用電池作為能源, 電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力, 以轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及車(chē)速為輸入信號(hào), 通過(guò)電子控制裝置, 協(xié)助人力轉(zhuǎn)向, 并獲得最佳轉(zhuǎn)向力特性的伺服系統(tǒng)。EPS汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響到汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性, 對(duì)于確保車(chē)輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由減速機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組成,減速機(jī)構(gòu)把電動(dòng)機(jī)的輸出經(jīng)過(guò)減速增扭傳遞到動(dòng)力輔助單元,實(shí)現(xiàn)助力。由于蝸輪蝸桿傳動(dòng)比大,傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲低故減速機(jī)構(gòu)選為蝸輪蝸桿式。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,傳動(dòng)平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單故轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)選為齒輪齒條式。本文設(shè)計(jì)研究了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),對(duì)其工作原理做了闡述,對(duì)蝸輪蝸桿減速器中的蝸輪與蝸桿做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算,并進(jìn)行了選型。同時(shí)對(duì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并對(duì)其重要零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核。關(guān)鍵字:減速器;轉(zhuǎn)向器;設(shè)計(jì);齒輪;軸;校核ABSTRACTElectric power steering system is in mechanical steering system, use battery as energy, motor as a driving force, the steering dish speed and torque and speed of the input signal, through the electronic control unit, to help the human steering, and get the best to force characteristics of servo system. EPS automobile steering system performance directly influence to the cars steering stability, to ensure that the vehicles safety driving, reduce the number of traffic accidents and protecting the personal safety of the driver, improve the working conditions of the driver plays an important role. Electric power steering system mainly consists of deceleration institutions and steering mechanism composition, slowing institutions to increase the output after slowing motor relay to the power auxiliary units twisted, realize the power. Because worm transmission large and stable transmission low noise so slow institutions elected worm type. Because rack-and pinion steering gear-component with simple structure, stable transmission, is steering mechanism selected for rack-and pinion type. The paper presents the design of electric power steering system was studied, the principle of work of worm gear and worm reducer elaboration, the worm gear and worm to do a detailed design calculation, and a selection. Meanwhile to the structure of rack-and pinion steering gear-component are analyzed, and the important parts of the design calculation and strength check. Keywords : reducer; steering gear; Design; Gear; Axis;Checking目 錄摘要IABSTRACTII第1章 緒 論11.1汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)11.2汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展11.3電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的狀況及發(fā)展趨勢(shì)21.4電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義31.5 研究的主要內(nèi)容3第2章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要參數(shù)的確定42.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析42.1.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理42.1.2電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型42.2 助力電動(dòng)機(jī)的選擇62.2.1電動(dòng)機(jī)的概述 62.2.2電動(dòng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算72.3 電磁離合器的選擇82.4 扭矩傳感器的選擇92.5 本章小結(jié)9第3章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減速機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)103.1減速機(jī)構(gòu)的分析及布置形式的確定103.2蝸輪蝸桿材料的選擇113.3普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算113.3.1設(shè)計(jì)要求113.3.2選擇蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型113.3.3蝸桿模數(shù)及分度圓直徑的確定113.3.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的確定133.4蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核153.5本章小結(jié)17第4章 減速機(jī)構(gòu)軸和軸承的設(shè)計(jì)及校核184.1軸的概述184.2轉(zhuǎn)向軸的設(shè)計(jì)與校核184.2.1轉(zhuǎn)向軸的設(shè)計(jì)184.2.2轉(zhuǎn)向軸的校核204.3蝸桿軸的設(shè)計(jì)及校核234.3.1蝸桿軸的設(shè)計(jì)234.3.2蝸桿軸鍵的選取234.3.3蝸桿軸的校核234.4軸承的選取與校核264.4.1軸承的選取264.4.2軸承的校核264.5 本章小結(jié)28第5章 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)295.1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的概述295.1.1齒條的概述295.1.2齒輪的概述295.1.3設(shè)計(jì)要求295.2齒輪齒條材料的選擇與參數(shù)的確定295.2.1材料的選擇295.2.2計(jì)算許用應(yīng)力295.2.3初步確定齒輪的基本參數(shù)的主要尺寸305.2.4確定齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)的幾何尺寸315.2.5齒輪強(qiáng)度校核325.3軸設(shè)計(jì)與軸承的選擇345.3.1軸的設(shè)計(jì)345.3.2軸的校核345.3.3軸承的選取355.4 本章小結(jié)36結(jié)論37參考文獻(xiàn)38致謝39附錄40第1章 緒 論1.1 汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)自1886年德國(guó)人卡爾.本茨(CarlBenZ)研制成功世界上第一臺(tái)單缸兩沖程汽油三輪汽車(chē)以來(lái),汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)走過(guò)了一個(gè)多世紀(jì)曲折而輝煌的歷程。上個(gè)世紀(jì)二十年代汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn),隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,特別是在第二次世界大戰(zhàn)中的技術(shù)更新,進(jìn)一步促進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展和進(jìn)步。今天,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在世界上大多數(shù)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中都成為了支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年世界汽車(chē)產(chǎn)量己達(dá)到5733萬(wàn)輛,比1999年增長(zhǎng)2.8%。我國(guó)2000年生產(chǎn)汽車(chē)206.82萬(wàn)輛,2003年生產(chǎn)汽車(chē)444萬(wàn)輛,目前已成為美國(guó)、日本、德國(guó)之后的世界第四大汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)。不久前,商務(wù)部公布中國(guó)汽車(chē)近三年來(lái)的年產(chǎn)量正以50%的速度增長(zhǎng)。由于中國(guó)及其他發(fā)展中國(guó)家汽車(chē)市場(chǎng)的擴(kuò)大,全球汽車(chē)這種增長(zhǎng)趨勢(shì)還會(huì)持續(xù)下去。但是,這種快速增長(zhǎng)也帶來(lái)了一些負(fù)面影響,如空氣污染、交通事故和能源緊張等問(wèn)題。隨著人們對(duì)汽車(chē)特別是轎車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、舒適性、環(huán)保性和安全性的日益重視,低排放汽車(chē)(LEV)、混合動(dòng)力汽車(chē)(HEv)、燃料電池汽車(chē)(FCEV)、電動(dòng)汽車(chē)(EV)這四大類(lèi)型汽車(chē)將構(gòu)成未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的主體。1.2 汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展汽車(chē)在行駛過(guò)程中,經(jīng)常需要改變行駛的方向,稱(chēng)為轉(zhuǎn)向。輪式汽車(chē)行駛是通過(guò)轉(zhuǎn)向輪(一般是前輪)相對(duì)于汽車(chē)縱向軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用于改變或保持汽車(chē)行駛方向的專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。其作用是使汽車(chē)在行駛過(guò)程中能按照駕駛員的操縱要求而適時(shí)地改變其行駛方向,并在受到路面?zhèn)鱽?lái)的偶然沖擊及汽車(chē)意外偏離行駛方向時(shí),能與行駛系統(tǒng)配合共同保持汽車(chē)?yán)^續(xù)穩(wěn)定行駛。因此,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響著操縱穩(wěn)定性和安全性。按轉(zhuǎn)向動(dòng)力能源不同,汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類(lèi)。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是以人的體力為轉(zhuǎn)向能源的,其中所有的傳力件都是機(jī)械的,它主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成。汽車(chē)轉(zhuǎn)向器作為汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要零部件,其性能的好壞直接影響到汽車(chē)行駛的安全性和可靠性。汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上增設(shè)了一套轉(zhuǎn)向加力裝置所構(gòu)成的轉(zhuǎn)向系(如液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向油罐、油泵、控制閥、動(dòng)力缸等),它兼用駕駛員的體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向能源。在正常的情況下,汽車(chē)轉(zhuǎn)向所需的力大部分由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)向加力裝置提供,只有一小部分由駕駛員提供。但在動(dòng)力轉(zhuǎn)向失效時(shí),駕駛員仍能通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向操縱。長(zhǎng)期以來(lái),汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直存在著“輕”與“靈”的矛盾。為緩和這一矛盾,過(guò)去人們常將轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)成可變速比,在轉(zhuǎn)向盤(pán)小轉(zhuǎn)角時(shí)以“靈”為主,在轉(zhuǎn)向盤(pán)大轉(zhuǎn)角時(shí)以“輕”為主。但“靈”的范圍只在轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置附近,僅對(duì)高速行駛有意義,并且傳動(dòng)比不能隨車(chē)速變化,所以不能根本解決這一矛盾。隨著動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的產(chǎn)生,液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)以其具有的轉(zhuǎn)向操縱靈活、輕便,設(shè)計(jì)汽車(chē)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式的選擇靈活性增大,并可吸收路面對(duì)前輪產(chǎn)生的沖擊等優(yōu)點(diǎn),自20世紀(jì)50年代以來(lái),在各國(guó)汽車(chē)上得到普遍采用。但傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需消耗一定的能量,增加了汽車(chē)的燃油消耗量,液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所引起的燃油消耗量約占整車(chē)燃油消耗量的約30%。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子控制式機(jī)械液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EHPS)應(yīng)運(yùn)而生,該系統(tǒng)在某些性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),但仍然無(wú)法根除液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有缺憾。此外,傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在選定參數(shù)完成設(shè)計(jì)之后,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能就確定了,不能再對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。因此,傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向力與操縱“路感”的關(guān)系困難。低速轉(zhuǎn)向力小時(shí),高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向力往往過(guò)輕、“路感”差,甚至感覺(jué)汽車(chē)發(fā)“飄”,從而影響操縱穩(wěn)定性;而按高速性能要求設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí),低速時(shí)轉(zhuǎn)向力往往過(guò)大。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering System,簡(jiǎn)稱(chēng)EPS),是繼液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后產(chǎn)生的一種新的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由電機(jī)提供助力,助力大小由電控單元(ECU)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制,可以較好地解決上述液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不能解決的矛盾。目前,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有代替液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的趨勢(shì)。1.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的狀況及發(fā)展趨勢(shì)1988 年2 月日本鈴木公司首次在其Cervo 車(chē)上裝備EPS , 隨后還用在了其Alto 車(chē)上。在此之后, 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)如雨后春筍般得到迅速發(fā)展。日本的大發(fā)汽車(chē)公司、三菱汽車(chē)公司、本田汽車(chē)公司, 美國(guó)的Delphi 汽車(chē)系統(tǒng)公司、TRW公司, 德國(guó)的ZF 公司, 都相繼研制出各自的EPS。比如: 大發(fā)汽車(chē)公司在其Mi2ra 車(chē)上裝備了EPS , 三菱汽車(chē)公司則在其Minica 車(chē)上裝備了EPS ; 本田汽車(chē)公司的Accord 車(chē)目前已經(jīng)選裝EPS , S2000 轎車(chē)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向也將傾向于選擇EPS ;Delphi 汽車(chē)系統(tǒng)公司已經(jīng)為大眾的Polo 、歐寶的318i以及菲亞特的Punto 開(kāi)發(fā)出EPS 。TRW從1998 年開(kāi)始, 便投入了大量人力、物力和財(cái)力用于EPS 的開(kāi)發(fā)。他們最初針對(duì)客車(chē)開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)向柱助力式EPS , 如今小齒輪助力式EPS 開(kāi)發(fā)也已獲成功。1999 年3 月, 他們的EPS 已經(jīng)裝備在轎車(chē)上, 如Ford Fiesta 和Mazda 323F 等 。Mercedes OBenz 和Siemens Automotive 兩大公司共同投資6500萬(wàn)英鎊用于開(kāi)發(fā)EPS , 他們的目標(biāo)是到2002 年裝車(chē), 年產(chǎn)300 萬(wàn)套, 成為全球EPS 制造商。他們計(jì)劃開(kāi)發(fā)出適用于汽車(chē)前橋負(fù)荷超過(guò)1200kg的EPS,因此貨車(chē)也將可能成為EPS的裝備目標(biāo)。而我國(guó)在2002 年才開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)汽車(chē)EPS 產(chǎn)品, 目前已經(jīng)知道的有13 家企業(yè)和科研院校正在研制中。其中南摩股份有限公司( 生產(chǎn)轉(zhuǎn)向柱式的EPS 產(chǎn)品) 在2003 年開(kāi)始進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段, 其他廠家和科研院校均在開(kāi)發(fā)階段中。EPS當(dāng)前已經(jīng)較多應(yīng)用在排量在1.3L-1.6L(含MMPV 微型多功能車(chē)) 的各類(lèi)輕型轎車(chē)上,其性能已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。隨著直流電機(jī)性能的提高和42V電源在汽車(chē)組件上的應(yīng)用,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)寬,并逐漸向微型車(chē)、輕型車(chē)和中型車(chē)擴(kuò)展。另外EPS 的控制信號(hào)將不再僅僅依靠車(chē)速與扭矩, 而是根據(jù)轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、橫向加速度、前軸重力等多種信號(hào)進(jìn)行與汽車(chē)特性相吻合的綜合控制, 以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。未來(lái)的EPS將朝著電子四輪轉(zhuǎn)向的方向發(fā)展, 并與電子懸架統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。1.4 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義隨著汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對(duì)于汽車(chē)功能的要求變得越來(lái)越高,EPS系統(tǒng)也迎來(lái)了巨大的市場(chǎng)需求,許多廠商都以EPS系統(tǒng)作為一個(gè)賣(mài)點(diǎn),來(lái)吸引顧客買(mǎi)車(chē)。所謂電動(dòng)轉(zhuǎn)向( EPS) , 就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,用電池作為能源, 電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力, 以轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及車(chē)速為輸入信號(hào), 通過(guò)電子控制裝置, 協(xié)助人力轉(zhuǎn)向, 并獲得最佳轉(zhuǎn)向力特性的伺服系統(tǒng)。EPS汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響到汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性, 對(duì)于確保車(chē)輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。特別是EPS用電動(dòng)機(jī)直接提供助力,助力大小由電子控制單元(ECU)控制。它能在汽車(chē)低速行駛轉(zhuǎn)向時(shí)減輕轉(zhuǎn)向力使轉(zhuǎn)向輕便、靈活; 在汽車(chē)高速行駛轉(zhuǎn)向時(shí), 適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向力, 從而提高了高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性, 增強(qiáng)了路感 。不僅如此,EPS的能耗是HPS能耗的1 /3以下, 且前者比后者使整車(chē)油耗下降可達(dá)3% - 5%, 因而, 它能節(jié)約燃料,提高主動(dòng)安全性,且有利于環(huán)保。1.5 研究的主要內(nèi)容1、對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行分析確定其布置形式。2、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、扭距傳感器的選取。3、在對(duì)EPS系統(tǒng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套減速機(jī)構(gòu)。4、設(shè)計(jì)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。第2章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要參數(shù)的確定2.1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析2.1.1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理EPS 主要由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制單元( ECU) 、電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成。其主要工作原理是: 汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí), 扭矩傳感器會(huì)“ 感覺(jué)”到轉(zhuǎn)向盤(pán)的力矩和擬轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。這些信號(hào)會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元, 電控單元會(huì)根據(jù)傳動(dòng)力矩、擬轉(zhuǎn)的方向和車(chē)輛速度等數(shù)據(jù)信號(hào), 向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出動(dòng)作指令。電動(dòng)機(jī)就會(huì)根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩以產(chǎn)生助動(dòng)力, 從而實(shí)現(xiàn)了助力轉(zhuǎn)向的實(shí)時(shí)控制。如果不轉(zhuǎn)向, 則本套系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)等待調(diào)用。由于它不轉(zhuǎn)向時(shí)不工作, 所以也節(jié)省了能源。圖2.1 EPS結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖2.1.2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型EPS的類(lèi)型通常可以按其電動(dòng)機(jī)的減速機(jī)構(gòu)的形式不同或電動(dòng)機(jī)的布置位置不同進(jìn)行分類(lèi)。EPS系統(tǒng)一般都有減速機(jī)構(gòu),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增矩對(duì)EPS進(jìn)行助力。根據(jù)汽車(chē)上轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式不同,EPS可分為:循環(huán)球螺母式(圖2.2)、蝸輪蝸桿式(圖2.3)、齒輪齒條式(圖2.4)三種。循環(huán)球螺母式EPS電動(dòng)機(jī)力矩的傳遞路線為:電動(dòng)機(jī)循環(huán)球螺母齒輪條。蝸輪蝸桿式EPS電動(dòng)機(jī)力矩的傳遞路線為:電動(dòng)機(jī)蝸輪一齒輪條。齒輪齒條式EPS的電動(dòng)機(jī)力矩的傳遞路線為:電動(dòng)機(jī)行星齒輪副另設(shè)齒輪齒條。 1力矩傳感器 1電磁離合器 2循環(huán)球螺母 2電動(dòng)機(jī) 3功率放大器 3扭矩傳感器 4電控單元 4轉(zhuǎn)向軸 5齒條 5蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 6轉(zhuǎn)向盤(pán) 6齒輪齒條機(jī)構(gòu) 7電動(dòng)機(jī) 8轉(zhuǎn)向減速機(jī)構(gòu)圖2.2 循環(huán)球螺母式 圖2.3 蝸輪蝸桿式 1扭矩傳感器 2轉(zhuǎn)接盤(pán)3電動(dòng)機(jī) 4電磁離合器5齒輪齒條機(jī)構(gòu) 圖2.4 齒輪齒條式根據(jù)電動(dòng)機(jī)布置位置不同,EPS可分為:轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式三種,如圖2.5所示。轉(zhuǎn)向軸助力式EPS的電動(dòng)機(jī)固定在轉(zhuǎn)向柱一側(cè),通過(guò)減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相近,直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)與小齒輪相近,直接驅(qū)動(dòng)齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)則直接驅(qū)動(dòng)齒條提供助力。圖2.5 電動(dòng)機(jī)布置位置不同的EPS的類(lèi)型2.2 助力電動(dòng)機(jī)的選擇2.2.1 電動(dòng)機(jī)的概述助力電動(dòng)機(jī)是EPS 系統(tǒng)的動(dòng)力源, 它根據(jù)ECU 輸出的控制指令, 在不同的工況下輸出不同的助力轉(zhuǎn)矩, 對(duì)整個(gè)EPS 性能影響很大, 因此需要具備良好的動(dòng)態(tài)特性、調(diào)速特性和隨動(dòng)特性并易于控制, 而且要求輸出波動(dòng)小、低轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、尺寸小質(zhì)量輕等, 因此, 常采用無(wú)刷式永磁直流電動(dòng)機(jī)。為改善操縱感、降低噪音和減少振動(dòng), 在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外表面開(kāi)出斜槽或螺旋槽, 而改變定子磁鐵的中心處或端部厚度, 將定子磁鐵設(shè)計(jì)成不等厚。2.2.2 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算根據(jù)任務(wù)書(shū)上的基本參數(shù)可知 式中 f輪胎和路面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù);轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷,單位為N;P輪胎氣壓,單位為;原地轉(zhuǎn)向阻力矩;作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)的手力矩為 式中 轉(zhuǎn)向搖臂長(zhǎng), 單位為mm;原地轉(zhuǎn)向阻力矩, 單位為Nmm轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng), 單位為mm;為轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑,單位為mm;Iw轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比;+轉(zhuǎn)向器正效率;因齒輪齒條式轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂,故、不代入數(shù)值。從而可知,人所需用的轉(zhuǎn)矩為T(mén)=Fh=103.847200=20769.4Nmm設(shè)此力矩完全由電動(dòng)機(jī)提供可得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。蝸桿=1 蝸輪 =30T2=T1300.7故選電動(dòng)機(jī)為:無(wú)刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。額定電壓(V)12額定扭矩(N.m)1.76額定電流(A)30額定轉(zhuǎn)速(V/min)1210最大外形尺寸(mm)60115根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩可知蝸輪T2=1.761000300.7=36N.m2.3 電磁離合器的選擇電動(dòng)式EPS轉(zhuǎn)向助力一般都是工作在一個(gè)設(shè)定的范圍。當(dāng)車(chē)速低于某一設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力,保證轉(zhuǎn)向的輕便性; 當(dāng)車(chē)速高于某一設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)提供阻尼控制,保證轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性;而當(dāng)車(chē)速處于兩個(gè)設(shè)定值之間時(shí),電動(dòng)機(jī)停止工作,系統(tǒng)處于Standy狀態(tài),此時(shí)為了不使電動(dòng)機(jī)和電磁離合器的慣性影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作,離合器應(yīng)及時(shí)分離,以切斷輔助動(dòng)力。另外,當(dāng)EPS系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),離合器應(yīng)自動(dòng)分離,此時(shí)仍可利用手動(dòng)控制轉(zhuǎn)向,保障系統(tǒng)的安全性。EPS系統(tǒng)中電磁離合器應(yīng)用較多的為單片干式電磁離合器,其工作原理如圖所示圖2.6 電磁離合器離合器 類(lèi)型 干式單片電磁式額定電壓(V)12v額定傳遞扭矩15/12v繞阻()19.5/20 c2.4 扭矩傳感器的選擇扭矩傳感器的功能是測(cè)量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力矩大小與方向,以及轉(zhuǎn)向盤(pán)的大小和方向。目前采用較多的是在轉(zhuǎn)向軸位置加以扭桿,通過(guò)測(cè)量扭桿的變形得到扭矩。另外也有采用非接觸式扭距傳感器。圖2.7所示的非接觸式扭矩傳感器中有一對(duì)磁極環(huán),其原理是:當(dāng)輸入軸與輸出軸之間發(fā)生相對(duì)扭轉(zhuǎn)位移時(shí),磁極環(huán)之間的空氣間隙發(fā)生變化,從而引起電磁感應(yīng)系數(shù)變化。非接觸式扭矩傳感器的優(yōu)點(diǎn)是體積小精度高,缺點(diǎn)是成本高。圖2.7 非接觸式扭距傳感器扭矩傳感器額定電壓 5V額定輸出電壓 2.5最大阻抗 2.180.662.5 本章小結(jié)本章主要對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了分析,并對(duì)其結(jié)構(gòu)組成有了深入的了解。同時(shí)還進(jìn)行了電動(dòng)機(jī)電磁離合器扭矩傳感的選取,并對(duì)其工作原理進(jìn)行了分析。 第3章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減速機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)3.1 減速機(jī)構(gòu)的分析及布置形式的確定電動(dòng)助動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)部分是該系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分,其減速機(jī)構(gòu)把電動(dòng)機(jī)的輸出,經(jīng)過(guò)減速增扭傳遞到動(dòng)力輔助單元,實(shí)現(xiàn)助力。因此,減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是EPS系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前常用的減速機(jī)構(gòu)有多種結(jié)構(gòu)形式,主要分為蝸輪蝸桿式、行星齒輪式和循環(huán)球螺母式等三種。而我選用了蝸輪蝸桿式減速機(jī)構(gòu)。采用蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu),見(jiàn)圖3.1,其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有如下兩大優(yōu)點(diǎn):(1)實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中,一般傳動(dòng)比i=580;在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)中,傳動(dòng)比可達(dá)300;若只傳遞運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)比可達(dá)1000由于傳動(dòng)比大,零件數(shù)目又少,因而結(jié)構(gòu)很緊湊。(2)在蝸桿傳動(dòng)中,由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒,它的蝸輪是逐漸進(jìn)入嚙合逐漸退出嚙合的,同時(shí)嚙合的齒對(duì)數(shù)較多,故沖擊載荷小,傳動(dòng)平穩(wěn),噪音低。圖3.1 減速機(jī)構(gòu)3.2 蝸輪蝸桿材料的選擇考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大,速度只是中等,故蝸桿用45號(hào)鋼;因希望效率高些,耐磨性好些,故蝸輪螺旋面要求淬火并且調(diào)質(zhì)處理,硬度為4555HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZcuSn10Pb,金屬模鑄造。這種材料耐磨性好,但價(jià)格較高,用于滑動(dòng)速度3m/s的重要傳動(dòng)。為了盡量節(jié)約貴重的有色金屬,僅齒圈用青銅制造,而輪芯用鑄鐵HT150制造。為了防止變形,常對(duì)蝸輪進(jìn)行時(shí)效處理。3.3 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算3.3.1 設(shè)計(jì)要求普通圓柱蝸桿閉式傳動(dòng)(用于EPS系統(tǒng)中電機(jī)輸出到轉(zhuǎn)向軸),蝸桿轉(zhuǎn)速=1210r/min,扭矩=1760Nmm,傳動(dòng)比i=30.雙側(cè)工作,工作載荷較穩(wěn)定,沖擊不大。要求壽命為5年(按每年365天,每天8小時(shí)),則使用壽命=53658=14600h3.3.2 選擇蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型根據(jù)GB10085-88的推薦,采用漸開(kāi)線蝸桿(ZI)。傳動(dòng)比i介于580之間,由表3.1可確定蝸桿頭數(shù)=1。表3.1 蝸桿頭數(shù) 蝸輪齒數(shù)推薦值傳動(dòng)比i=z1/z25871615323083蝸桿頭數(shù)z16421渦輪齒數(shù)z23048286430643083單頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大,但效率低,發(fā)熱量大,易自鎖。不過(guò),蝸桿頭數(shù)過(guò)多,導(dǎo)程角大,制造困難。蝸輪的齒數(shù)=i。當(dāng)傳遞動(dòng)力時(shí),為保證傳動(dòng)平穩(wěn)性,應(yīng)不少于28。但過(guò)過(guò)大將使蝸輪尺寸增大,蝸桿跨距隨之增大,降低蝸桿的剛度,影響嚙合精度。通常取=2880,一般不大于100。故取=303.3.3 蝸桿模數(shù)及分度圓直徑的確定蝸桿頭數(shù)=1 蝸輪=30因載荷平穩(wěn)載荷系數(shù)K=1.11.3之間取故K=1.2表3.2 錫青銅蝸輪許用接觸應(yīng)力 蝸輪材料鑄造方法適用的滑動(dòng)速度V/(m.s)蝸桿齒面硬度45HRC45HRCZCuSn10Pb1砂型金屬型1225150220180268ZCuSn5Pb5Zn5砂型金屬型1012113128135140 MK () (3.1)M1.236960()M171.5304經(jīng)查表3.3可知m=2.5 q=11.2 =28 表3.3 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本尺寸和參數(shù)模數(shù)m/mm分度圓直徑d/mm直徑系數(shù)q蝸桿頭數(shù)Md/mm模 數(shù)m/mm分度圓直徑d/mm直徑系數(shù)q蝸桿頭數(shù)Md/mm 11818.000 1 18 6.3(80)12.6981,2,431751.252016.000 1 31.2511217.7781444522.417.920 1 35 8(63)7.8751,2,440321.62012.5001,2,451.28010.0001,2,4,653762817.500 171.68(100)12.5001,2,46400 2(18) 9.0001,2,4 7214017.5001896022.411.2001,2,4,689.6 10(71)7.1001,2,47100(28)14.0001,2,4112909.0001,2,4,6900035.517.750 1 142(112)11.2001,2,411200 2.5(22.4) 8.9601,2,414016016.0001160002811.2001,2,4,617512.5(90)7.2001,2,414062(35.5)14.0001,2,4221.91128.9601,2,4175004518.000 1281(140)11.2001,2,421875 3.15(28) 8.8891,2,427820016.00013125035.511.2701,2,4,6352 16(112)7.0001,2,4286724514.2861,2,4447.51408.7501,2,4358405617.778 1556(180)11.2501,2,446080 4(31.5) 7.8751,2,450425015.6251560004010.0001,2,4,6640 20(140)7.0001,2,456000(50)12.5001,2,48001608.0001,2,4640007117.740 11136(224)11.2001,2,489600 5(40) 8.0001,2,4100031515.75011260005010.0001,2,4,61250 25(180)7.2001,2,4112500(63)12.6001,2,415752008.0001,2,41250009018.000 12250(280)11.2001,2,41750006.3(50) 7.9361,2,4198540016.00012500006310.0001,2,4,62500 3.3.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的確定蝸桿蝸桿分度圓直徑=2.8齒頂圓直徑=m(q+2)= 2.5(11.2+2) =33=m(q-2.4) =2.5(11.2-2.4) =22齒頂高=m=2.5齒根高=1.2m=1.22.5=3頂隙C=0.2m=0.242.5=0.5蝸輪分度圓柱的導(dǎo)程角r=arctan=arctan5.1中心距a=m(q+) = 2.5(11.2+30) =51.5蝸桿齒寬(11+0.06)m(11+0.00630)2.532=32蝸輪蝸輪分度圓直徑=mz=2.530=75齒頂圓直徑d=m(z+2) =2.5(30+2) =80齒根圓直徑d=m(z-2.4) =2.5(30-2.4) =69齒頂高h(yuǎn)=m=2.5齒根高h(yuǎn)=1.2m=3蝸輪齒寬z3時(shí) b0.75 0.7533 24.75b=203.4 蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核=YY (3.2)Y 螺旋角影響系數(shù),Y=1-;Y 蝸輪齒形系數(shù),按當(dāng)量齒數(shù)z=z/cos查取;蝸輪的許用彎曲應(yīng)力,單位為MPa。Y=1-=1-=0.94z=30.35914403經(jīng)查表3-4可知,Y=2.52表3.4 齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)z17181920212223242526272829Y2.972.912.852.82.762.722.692.652.622.62.572.552.53Y1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.61.611.62z303540455060708090100150200Y2.522.452.42.352.322.282.242.222.22.182.142.122.06Y1.6251.651.671.681.71.731.751.771.781.791.831.8651.97 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60114600=35332000壽命系數(shù)K=0.85由表3.5查得 =40MPa =K =0.8540 =34表3.5 蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 蝸輪材料鑄錫磷青銅ZCu5nlOP1鑄錫鉛鋅青銅ZCuSn5Pb5Zn5鑄造鋁鐵青銅ZCuAlloFe3灰鑄鐵HT150HT200鑄造方法砂模鑄造金屬模制造砂模鑄造金屬模鑄造砂模鑄造金屬模鑄造砂模鑄造單側(cè)工作4056263280904048雙側(cè)工作2940222657642834=YY (3.3)=2.520.964=31.393.5 本章小結(jié)本章主要對(duì)減速機(jī)構(gòu)的布置形式進(jìn)行了確定,蝸輪蝸桿材料選取,對(duì)蝸輪蝸桿主要參數(shù)進(jìn)行了選取與計(jì)算,確定了蝸桿與蝸輪的幾何尺寸,并進(jìn)行了蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。第4章 減速機(jī)構(gòu)軸和軸承的設(shè)計(jì)及校核4.1 軸的概述軸的主要功用是支承機(jī)器中的旋轉(zhuǎn)零件(如齒輪、帶輪、鏈輪、銑刀等),保證旋轉(zhuǎn)零件有確定的工作位置,并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。根據(jù)軸的受載情況不同,軸可以分為心軸,轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸。心軸是工作中只承受彎矩作用,不傳遞動(dòng)力的軸。根據(jù)心軸是否轉(zhuǎn)動(dòng),心軸又分為固定心軸和轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。轉(zhuǎn)動(dòng)心軸工作時(shí),彎曲應(yīng)力一般是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變化的,而固定心軸工作時(shí),其彎曲應(yīng)力的方向一般不變。轉(zhuǎn)軸既支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件又傳遞動(dòng)力,它是既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩作用的軸。傳動(dòng)軸是只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩作用或彎曲作用很小的軸。4.2 轉(zhuǎn)向軸的設(shè)計(jì)與校核4.2.1 轉(zhuǎn)向軸的設(shè)計(jì)由材料力學(xué)可知,實(shí)心圓軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 = (4.1)由此得軸的基本直徑的估算式 d=C (4.2)式中 d 軸的估算基本直徑(mm) 軸的扭矩切應(yīng)力(MPa) T 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩(N.mm) P 軸傳遞的功率(KW) n 軸的轉(zhuǎn)速(r/min) W軸的抗扭截面系數(shù)(mm)。對(duì)實(shí)心圓軸,W=d/160.2d 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力(MPa) C 計(jì)算常數(shù),取決于軸的材料及受載情況,見(jiàn)表4.1。.表4.1 軸常用材料的C值軸的材料Q235.20Q275.354540Cr.35SiMnC126-149112-135103-12697-112 i=30=n=40.3r/minP=0.155KW轉(zhuǎn)向軸選用45鋼,正火處理,估計(jì)直徑d100-30068049032040MnB調(diào)質(zhì)25207980785480性能接近于40Cr,用于重要的軸200241-28675050033535CrMo調(diào)質(zhì)100207-269735540350用于重載荷的軸20Cr滲碳淬火回火 15表面50-60HRC835540370用于要求強(qiáng)度.韌性及耐磨性均較高的軸60635390280 第一軸段 軸徑為20,軸長(zhǎng)為38第二軸段 放軸承軸徑為25,軸長(zhǎng)為16第三軸段 軸徑為25,軸長(zhǎng)為12第四軸段 軸徑為26,軸長(zhǎng)為38第五軸段 軸徑為25,軸長(zhǎng)為12第六軸段 放軸承軸徑為25,軸長(zhǎng)為184.2.2 轉(zhuǎn)向軸的校核F=-F=125.71F=-F=985.6F=-F=358.729(1) 繪制軸承受力簡(jiǎn)圖(圖a)(2) 繪制垂直面彎矩圖(圖b) 軸承支反力: F=118.142 F=F+F=-358.729+118.142=-240.587截面C右側(cè)彎矩M=F.=240.587=9262.5995截面C左側(cè)彎矩M=F.=118.142=4548.467(3)繪制水平彎矩圖(圖C)軸承支反力:F=F=492.8截面C處的彎矩:M=F=492.8=18972.8(4)繪制合成彎矩圖(圖d)M=21113.09758M=19510.39958(5)繪制轉(zhuǎn)矩圖(圖e)(6)繪制當(dāng)量彎矩圖(圖f)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化,取a=0.16截面C處的當(dāng)量彎矩力M=30619.24012校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度=9.3455MPa強(qiáng)度足夠圖4.1 轉(zhuǎn)向軸的受力圖和彎矩圖4.3 蝸桿軸的設(shè)計(jì)及校核4.3.1 蝸桿軸的設(shè)計(jì)蝸桿用45號(hào)鋼,正火處理硬度為170-217HBS。蝸桿軸的基本直徑估計(jì)100mm由表4.2查得=600mm查表4.1取C=118D=C=118=6.715mmP=0.223KW因蝸桿齒根圓直徑d大于軸徑d故選用車(chē)制蝸桿軸徑d= d-(24)mm=22-(24)= 2018mm所求d為最小軸徑,因?yàn)樵撎庨_(kāi)一鍵槽應(yīng)將該軸段直接增大3%7%即d=6.7151.19=8mm放軸承位置的軸徑定為20,退刀槽徑為20,退刀槽長(zhǎng)度為12,蝸桿齒寬為32。4.3.2 蝸桿軸鍵的選取選取A型鍵公稱(chēng)尺寸bh=44=120MPa= (4.3)l=1.833式中 T傳遞的轉(zhuǎn)矩,單位N.mm d軸的直徑,單位mm l鍵的接觸長(zhǎng)度,單位mm K鍵與輪轂接觸高度,Kh/2,單位mm 許用擠壓應(yīng)力,單位為MPa故l=6,L=104.3.3 蝸桿軸的校核F=125.71F=985.6F=Ftan=985.6tan20=358.729(1) 繪制軸受力簡(jiǎn)圖(圖a)(2) 繪制垂面彎矩圖(圖b)軸承支反力F=-11.09F=F- F=358.729-11.09=347.639計(jì)算彎矩: 截面C右側(cè)彎矩 M= F=247.639=1453.199 M= F=11.09=454.69(3) 繪制水平面彎矩圖(圖c)軸承支反力:F=F=62.855截面C處的彎矩M= F=62.855=2577.005(4) 繪制合成彎矩圖(圖d) M=14484.29819N.mm M=2616.8598(5) 繪制轉(zhuǎn)矩圖(圖e)(6) 繪制當(dāng)量彎矩圖(圖f)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化,取=0.6,截面C處的當(dāng)量彎矩為M=14522.74182(7)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度= =4.04 F故可判定軸承2為壓緊端,軸承1為放松端。兩端軸承的軸向載荷F= F=112.9968F=F+ F=1098.5968求系數(shù)X和YF/ F=0.63F/ F=6.125F/ Fe時(shí)X=1,Y=0 而F/ Fe時(shí) X=0.41,Y=0.87由表4.4可知載荷系數(shù) f=1.3表4.4 載荷系數(shù)f載荷性質(zhì)及其舉例f無(wú)沖擊或輕微沖擊電機(jī),汽輪機(jī),水泵,通風(fēng)機(jī)1.01.2中等沖擊振動(dòng)車(chē)輛,機(jī)床,傳動(dòng)裝置,起重機(jī),內(nèi)燃機(jī),減速器1.21.8強(qiáng)大沖擊振動(dòng)破碎機(jī),軋鋼SY-025-BY-5畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查表填表日期2011年 4月20 日迄今已進(jìn)行 8 周剩余 8 周學(xué)生姓名李東輝院系車(chē)輛與交通工程專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛工程07-6班指導(dǎo)教師姓名安永東職稱(chēng)副教授從事專(zhuān)業(yè)車(chē)輛工程是否外聘是否題目名稱(chēng)轉(zhuǎn)向柱式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生填寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度已完成主要內(nèi)容待完成主要內(nèi)容1、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、扭轉(zhuǎn)傳感器都選擇完畢。2、減速機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)以計(jì)算完畢。3、 減速機(jī)構(gòu)的裝配圖繪制已完畢。4、 助力系統(tǒng)布置圖繪制完畢。1、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器基本參數(shù)的設(shè)計(jì)。2、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器裝配圖的繪制。3、說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)存在問(wèn)題及努力方向存在問(wèn)題:在對(duì)角接觸球軸承的校核過(guò)程中純?cè)谝恍﹩?wèn)題,將其與深溝球軸承的校核方式弄混了,導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。努力方向:通過(guò)細(xì)心查閱資料上述問(wèn)題已經(jīng)解決,但通過(guò)該問(wèn)題使我了解到我對(duì)該方面的認(rèn)識(shí)還有些不足,我以后會(huì)多收集,多學(xué)習(xí)有關(guān)該方面的書(shū)。學(xué)生簽字: 李東輝 指導(dǎo)教師意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日教研室意 見(jiàn)教研室主任簽字: 年 月 日SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名李東輝系部汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛07-6班指導(dǎo)教師姓名安永東職稱(chēng)副教授從事專(zhuān)業(yè)車(chē)輛工程是否外聘否題目名稱(chēng)轉(zhuǎn)向柱式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)(論文)目的、意義1、目的:本設(shè)計(jì)根據(jù)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過(guò)程和工作要求,設(shè)計(jì)一套汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),此電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用電機(jī)帶動(dòng)油泵,根據(jù)車(chē)速信號(hào)、轉(zhuǎn)向盤(pán)信號(hào)控制泵油量,達(dá)到變助力的轉(zhuǎn)向。2、意義:本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),可以為設(shè)計(jì)研制一種汽車(chē)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供一種途徑,對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景,也可通過(guò)本設(shè)計(jì)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,培養(yǎng)其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力。二、設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容、技術(shù)要求(研究方法)1、設(shè)計(jì)內(nèi)容:設(shè)計(jì)汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)構(gòu)上,產(chǎn)生助動(dòng)力施加到轉(zhuǎn)向柱上,協(xié)助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向。具體完成扭轉(zhuǎn)傳感器、助力電機(jī)、電磁離合器的選取和減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)。2、主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo):前軸載荷:650kg;齒條力:6000N;轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比:40確定轉(zhuǎn)向盤(pán)平均作用力和轉(zhuǎn)向盤(pán)最大作用力,據(jù)此計(jì)算出性能參數(shù),并對(duì)各部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。減速機(jī)構(gòu)為渦輪蝸桿式,轉(zhuǎn)向器為齒輪齒條式。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要完整,計(jì)算過(guò)程要準(zhǔn)確,公式、符號(hào)等書(shū)寫(xiě)要規(guī)范。圖紙繪制要依據(jù)機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成。三、設(shè)計(jì)(論文)完成后應(yīng)提交的成果1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份,約為1.5萬(wàn)字。2、轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)裝配圖一張、減速機(jī)構(gòu)裝配圖一張、助力系統(tǒng)布置圖一張、零件圖若干張、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份,折合三張A0圖紙。四、設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度安排1、進(jìn)行文獻(xiàn)檢索查,查看相關(guān)資料,對(duì)課題的基本內(nèi)容有一定的認(rèn)識(shí)和了解。完成開(kāi)題報(bào)告。第1-2周(2月28日3月11日)2、初步確定設(shè)計(jì)的總體方案,討論確定方案;對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選用件進(jìn)行計(jì)算選取。第3-6周(3月14日4月8日)3、提交設(shè)計(jì)草稿,進(jìn)行討論,修定。第7周(4月11日4月15日)4、完善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì);完成轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì),繪制裝配圖及相應(yīng)零件圖。第8-12周(4月18日5月20日)5、提交正式設(shè)計(jì),教師審核。第13-14周(5月23日6月3日)6、按照審核意見(jiàn)進(jìn)行修改。第15周(6月6日6月10日)7、整理所有材料,裝訂成冊(cè),準(zhǔn)備答辯。第16周(6月13日6月17日)五、主要參考資料1林逸,施國(guó)標(biāo).汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì).公路交通科技,2006.18(3)2龔培康,萬(wàn)沛霖.汽車(chē)電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng).重慶工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報(bào),2005.10(4)3楊通順.ZF電子助力轉(zhuǎn)向器.汽車(chē)與配件2005.4 4汽車(chē)工程手冊(cè)編委會(huì).汽車(chē)工程手冊(cè)一設(shè)計(jì)篇.人民交通出版社.北京.20015GB1589一2004,道路車(chē)輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值6GB7258一2004,機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件7QC/T530一2000,汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器總成技術(shù)條件六、備注指導(dǎo)教師簽字:年 月 日教研室主任簽字: 年 月 日
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