3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【說明書+CAD】

3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,叉車,轉(zhuǎn)向,系統(tǒng),設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad 湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) The DESIGN of THE STEERING SYSTEM of A CIRCLE TYPE 3TON FORKLIFT學(xué)生姓名： 曾 俊學(xué) 號(hào)：200940614422年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：2009級(jí)機(jī)制（4）班指導(dǎo)老師及職稱：楊文敏 教授 學(xué) 院：工學(xué)院 湖南長沙提交日期：2013 年 5 月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠 信 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日目 錄 摘要1 關(guān)鍵詞1 1前言2 2 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2.1設(shè)計(jì)要求2 2. 2基本參數(shù)2 3 方案的擬定 2 31 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型2 3.2具體方案的初選 3 3.3最大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角4 3.4 轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)5 4 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5 4.1轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5 4.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)8 4.3轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核19 4.4軸承的選擇和計(jì)算26 5結(jié)束語30參考文獻(xiàn)30致謝31 3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué) 生：曾 俊指導(dǎo)老師：楊文敏湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，長沙 410128摘 要： 現(xiàn)代叉車技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是充分考慮舒適性，安全可靠性和可維護(hù)性，產(chǎn)品專業(yè)化，系列多樣化，大量應(yīng)用新技術(shù)，完善操控系統(tǒng)，重視節(jié)能和環(huán)保，全面提升產(chǎn)品性能和品質(zhì)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算以及轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì)等，通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求我們畢業(yè)生對(duì)叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，技術(shù)要求等有了一定的了解和掌握。關(guān)鍵字：叉車；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；技術(shù)要求。The Design of The Steering System of A Circle Type 3 Ton ForkliftStudent：Zeng jun Tutor: Yang WenminCollege of engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China Abstract: The major trend of modern technology development of the fork truck is to be fully in consideration ,of the friendly operation, the reliability, the safety, the goodmaintenance, the specialization, the series, and the diversificat , and to adopt new technology , to improve steering system , and to focuson energy saving and environmentprotection in order to promote the trucks capacity and quality.The topic of this graduation design is the steering system of a circle type 3 ton forklift. Through this graduation design, the graduations should acquaint the steering system design of forklift, the process of manufacturing craft process, technical requirements etc, in some extent.Keywords: forklift, steering system, design, technical requirements1 前言工業(yè)搬運(yùn)車輛，是指對(duì)成件托盤貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸作業(yè)的各種輪式搬運(yùn)車輛。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC110稱為工業(yè)車輛1。適用范圍： 工業(yè)搬運(yùn)車輛廣泛應(yīng)用于港口、車站、機(jī)場(chǎng)、貨場(chǎng)、工廠車間、倉庫、流通中心和配送中心等，并可進(jìn)入船艙、車廂和集裝箱內(nèi)進(jìn)行托盤貨物的裝卸、搬運(yùn)作業(yè)。是托盤運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸必不可少的設(shè)備2。 叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，是物料搬運(yùn)設(shè)備中的主力軍。廣泛應(yīng)用于車站、港口、機(jī)場(chǎng)、工廠、倉庫等國民經(jīng)濟(jì)各部門，是機(jī)械化裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸高效設(shè)備。自行式叉車出現(xiàn)于1917年。第二次世界大戰(zhàn)期間，叉車得到發(fā)展。中國從20世紀(jì)50年代初開始制造叉車。特別是隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大部分企業(yè)的物料搬運(yùn)已經(jīng)脫離了原始人工搬運(yùn)，取而代之是以叉車為主的機(jī)械化搬運(yùn)。因此，在過去的幾年中，中國叉車市場(chǎng)的需求量每年都以兩位數(shù)的速度增長3。液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) .其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)向液壓泵、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向油罐 以及位于整體式轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，通過機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向橫拉桿移動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操作。由于有轉(zhuǎn)向加力裝置的作用，駕駛員只需比采用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)小得多的轉(zhuǎn)向力矩，就能使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。 優(yōu)缺點(diǎn)：能耗較高,尤其時(shí)低速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，覺得方向比較沉，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)。平衡叉車都采用后輪轉(zhuǎn)向，且工作范圍小，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)頻繁。采用機(jī)械轉(zhuǎn)向， 駕駛員工作強(qiáng)度會(huì)很高。如果采用液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向，勞動(dòng)強(qiáng)度會(huì)降低。因此，現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的叉車基本上實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車輛的安全行駛的核心系統(tǒng)之一,其性能關(guān)系到車輛和人身安全。他能改變叉車的行駛方向，在駕駛員的控制下，根據(jù)作業(yè)需要靈活地改變行駛方向，也能保持叉車的直線行駛狀態(tài)，不跑偏，不發(fā)生蛇形和振擺4。總之，一個(gè)叉車離不開轉(zhuǎn)向它的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的支持，只有在各個(gè)叉車系統(tǒng)的共同作用下才能夠正常運(yùn)行，完成叉車作業(yè)。2 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)3噸叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算以及轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì)等。2.2基本參數(shù)(1)額定起重量Q=3t(2)載荷中心距C=500mm(3)最大起升高度=3000mm(4)自由提升高度H=155mm(5)滿載行駛速度=13.5km/h3 方案的擬定3.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型根據(jù)其動(dòng)力來源分為液壓助動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向，全液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向和機(jī)械式人為轉(zhuǎn)向。3.1.1 液壓助力式其優(yōu)點(diǎn)是即不斷開原機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，又有液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向輕便靈活的優(yōu)勢(shì)，在液壓系統(tǒng)狀態(tài)下仍能可靠的轉(zhuǎn)向。但由于現(xiàn)在曲柄滑塊橫置液壓缸式轉(zhuǎn)向橋的普及，已經(jīng)很少采用。3.1.2 全液壓式其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)向輕便，靈活，油管布置方便，再加上曲柄滑塊置液壓缸式轉(zhuǎn)向橋的普及，現(xiàn)在即使在中，小噸位總也得到廣泛應(yīng)用。3.1.3 機(jī)械式可用于小噸位叉車上，轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操作機(jī)構(gòu)、機(jī)械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成。3.2 具體方案的初選3.2.1 選型(1)機(jī)構(gòu)類型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)決定了叉車的機(jī)動(dòng)性能，過去叉車多采用交叉式雙梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在大部分叉車采用曲柄滑塊式橫置油缸式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。(2)操縱方式大噸位叉車采用助力或全液壓式轉(zhuǎn)向操作方式，中小噸位的叉車可采用機(jī)械式轉(zhuǎn)向操縱方式，但由于叉車的轉(zhuǎn)彎半徑小，轉(zhuǎn)向操作的幅度和強(qiáng)度大，作業(yè)過程中操作頻繁，為了方便操作，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的靈敏性，降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，隨著曲柄滑塊式橫置油缸轉(zhuǎn)向橋的普及，現(xiàn)在越來越多的中小噸位叉車業(yè)采用全液壓式轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)了。3.2.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整體選擇據(jù)現(xiàn)在的形勢(shì)，采用全液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊式。這是一種新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，自上世紀(jì)以來八十年代初在國內(nèi)備采用，又稱橫置油缸式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，由于其轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)性能優(yōu)良，轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)緊湊，等特點(diǎn)，近年來叉車行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)很適用于叉車。其特點(diǎn)又如下：（1）油缸橫置,機(jī)構(gòu)緊湊，各件較少，轉(zhuǎn)向橋獨(dú)立，油缸只通過軟管于液壓系統(tǒng)連接，布置方便，不會(huì)發(fā)生縱置油缸那種由于轉(zhuǎn)向橋擺動(dòng)和差動(dòng)活塞桿細(xì)而使活塞桿頭部容易斷裂，主銷沒有傾角。（2）機(jī)構(gòu)參數(shù)少，只有4各獨(dú)立參數(shù)；（3）機(jī)構(gòu)特性好，轉(zhuǎn)角誤差小，1-2度左右，有利于間隙轉(zhuǎn)向阻力，減輕輪胎磨損，傳動(dòng)角大，可以達(dá)到30度，機(jī)構(gòu)力學(xué)性能好，容易達(dá)到較大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角可以達(dá)到80度以上，有利于減小車窗最小轉(zhuǎn)彎半徑，若維持原來轉(zhuǎn)彎半徑不變，則有可能增大軸距，方便調(diào)整布置，提高行駛性能。（4）左右轉(zhuǎn)向一致，油缸兩邊出活塞桿，沒有差動(dòng)現(xiàn)象，左右轉(zhuǎn)向靈敏，完全相同。（5）油缸結(jié)構(gòu)特殊，雙作用雙活塞桿，由于受橫向力作用，活塞桿應(yīng)比較粗，油缸安裝應(yīng)比較牢固，可以通過調(diào)整油缸偏距來調(diào)整機(jī)構(gòu)性能5。布置形式如下圖：圖 1 布置形式圖Fig 1 Layout3.3 最大內(nèi)轉(zhuǎn)角3.3.1最小轉(zhuǎn)彎半徑衡量和評(píng)價(jià)叉車的機(jī)動(dòng)性能(通過性能)的指標(biāo)有最小轉(zhuǎn)彎半徑，最小直角通道寬度，最小堆垛通道寬度，其中最直觀的就是最小轉(zhuǎn)彎半徑； L是叉車軸距，M是主銷間距；圖 2 最大內(nèi)轉(zhuǎn)角Fig 2 The maximum angleC是車體最外側(cè)到同側(cè)轉(zhuǎn)向主銷之間的距離；外側(cè)轉(zhuǎn)向車輪最大偏轉(zhuǎn)角度；內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向車輪最大偏轉(zhuǎn)角度；可見減小軸距，增大外側(cè)轉(zhuǎn)向車輪的偏轉(zhuǎn)角度，合理的設(shè)計(jì)車體的形狀，能夠減小叉車的轉(zhuǎn)彎半徑，提高機(jī)動(dòng)性能。3.3.2最大外輪轉(zhuǎn)角根據(jù)最小外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑的要求，可以反推出對(duì)于最大外輪轉(zhuǎn)角的要求： （式3-1）通常在50度到60度之間。已知：L=1190mm；M=825mm；=1800mm；C=200mm 根據(jù)（式3-1）： =0.818 = 在50度到60度之間，符合要求。3.3.3最大內(nèi)輪轉(zhuǎn)角根據(jù)轉(zhuǎn)向行駛過程中把保持車輪純滾動(dòng)的條件， （式3-2）根據(jù)(式3-2)可求出：，一般為70度到80度，以此作為選擇或設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的依據(jù)。=tan/（1-825/1190tan）=在范圍內(nèi)。3.4 轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向輕便性：要求手力小于100N。 轉(zhuǎn)向靈敏性：要求方向盤單側(cè)回轉(zhuǎn)圈數(shù)n=3-5圈。4 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.4 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.4.2 理論分析（1）雙軸線轉(zhuǎn)向角的理論關(guān)系式：（2）軸線轉(zhuǎn)向理論特性曲線4.1.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 3 曲柄滑塊式機(jī)構(gòu)參數(shù)Fig 3 Parameters of crank slider mechanism（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：R1轉(zhuǎn)向節(jié)臂長； a0轉(zhuǎn)向節(jié)臂初始角；D基距； E油缸偏距。參數(shù)的一般范圍：轉(zhuǎn)向節(jié)臂長R1略小于雙梯形機(jī)構(gòu)，可取0.11-0.145m，R1大則機(jī)構(gòu)行程大，相應(yīng)的油缸行程也大，可能布置不下，無法實(shí)現(xiàn)，R1小則機(jī)構(gòu)受力大，相應(yīng)的油缸受力大，而行程太富裕。轉(zhuǎn)向節(jié)臂初始角a0，可能在90度左右，a0越大，則機(jī)構(gòu)特性越好，有時(shí)會(huì)取到92度，基距變大，要根據(jù)和輪輞是否干涉來決定，該參數(shù)先確定?；郉,該參數(shù)對(duì)于機(jī)構(gòu)特性不敏感，約等于轉(zhuǎn)向節(jié)臂長，他也和油缸的行程有關(guān)。油缸偏距E，該參數(shù)對(duì)于機(jī)構(gòu)特性十分名，取值大約為轉(zhuǎn)向節(jié)臂的一半左右，應(yīng)進(jìn)行精確調(diào)整，以便獲得最佳機(jī)構(gòu)特性。（2）優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式取r1-R1/D，e=E/D，使參數(shù)無量綱化(a)優(yōu)化設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)角誤差，傳動(dòng)角，力傳動(dòng)比等為目標(biāo)函數(shù)和約束條件，在不同的a0和M/L的情況下尋找最優(yōu)的r1和e。(b)經(jīng)驗(yàn)公式，整理優(yōu)化結(jié)果，把最優(yōu)的r1和e表達(dá)成a0和M/L的二次函數(shù)，成為優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式： (式4-1) （式4-2）表 1 優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式的系數(shù)Table 1 Optimization of the empirical formula design下標(biāo)123456C-8.807857+0.1467839+8.3315333-0.000562699-0.069538-1.20057G-7.720729+0.12650658+8.1168-0.000550566-0.058138-1.122867根據(jù)（式4-1）和（式4-2）計(jì)算結(jié)果為： =-8.807857+0.146783a09+8.3315333（M/L）-0.000562699-0.069538（M/L）-1.20057=0.547318=-7.720729+0.12650658a0+8.1168（M/L）-0.000550566-0.058138（M/L） -1.122867 =1.001024由此可得：先取D=100mm，R1=r1D110mm，E=De60mm圖 4 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)簡圖Fig 4 The steering mechanism sketch(3)實(shí)際尺寸：a.機(jī)構(gòu)的相似性，從機(jī)構(gòu)的特性看實(shí)際尺寸可大可小，應(yīng)為機(jī)構(gòu)是相似的。b.受力：從受力的角度，機(jī)構(gòu)的尺寸越大越好；c油缸行程：油缸夾在當(dāng)中，機(jī)構(gòu)尺寸過大會(huì)造成行程不夠；因此在油缸的行程夠用的前提下，機(jī)構(gòu)盡量大一些。計(jì)算油缸行程：當(dāng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂如下圖轉(zhuǎn)至最右時(shí)，其夾角如圖可計(jì)算得,其轉(zhuǎn)向極限，夾角為a=可知連桿中心距為L=112mm根據(jù)三角形的直角公式可求出此時(shí)的行程轉(zhuǎn)向節(jié)臂中心的水平距離L1=R1cosa=89.98，其垂直高度為：L2=R1sina=63.26即可求求出其油缸行程為：S=L1+D-=101mm故油缸行程至少為101m，取其行程為100應(yīng)為其內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角在同一各圓心故其計(jì)算行程一樣，現(xiàn)在用行程校核內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角當(dāng)油缸行駛到極限時(shí)，其如上圖，計(jì)算其內(nèi)輪轉(zhuǎn)角，可知其逆運(yùn)算得其轉(zhuǎn)角為=計(jì)算結(jié)果為，相差不多故油缸行程足夠。(4)其它結(jié)構(gòu)要素a.鉸點(diǎn)：使用關(guān)節(jié)軸承，b.油缸：受橫向力作用，需要加粗活塞桿，加長導(dǎo)向套，采用青銅或耐磨材料。c.缸蓋：采用內(nèi)卡鍵式或螺紋式42 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.2.1 轉(zhuǎn)向阻力矩的計(jì)算（1）轉(zhuǎn)向行駛的阻力距：只要所有車輪繞同一瞬心轉(zhuǎn)動(dòng)，就可保證所有車輪作純滾動(dòng)。這是以輪胎僅一點(diǎn)接觸地為條件的，因?yàn)檩喬ビ幸欢ǖ膶挾龋c地面的接觸為一面積。當(dāng)車輪一轉(zhuǎn)彎半徑R繞瞬心滾動(dòng)時(shí)，輪胎各觸地點(diǎn)應(yīng)有不同的線速度，但各觸地點(diǎn)卻有共同的角速度，故輪胎兩側(cè)，在相對(duì)與地面滾動(dòng)的同時(shí)，還有相對(duì)滑動(dòng)。在下圖中，兩側(cè)輪胎相對(duì)于O1的滑動(dòng)速度方向相反，故引起地面對(duì)車輪的不同方向的附加阻力F，這是一對(duì)力偶，其矩即轉(zhuǎn)向阻力矩。設(shè)叉車的轉(zhuǎn)彎時(shí)以角速度繞瞬心O轉(zhuǎn)動(dòng)，車輪以速度v前進(jìn)。車輪滾動(dòng)時(shí)，路面受到壓力，輪胎與地面間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，因而使相對(duì)速度為零的點(diǎn)偏移了距離e，由原來的O1點(diǎn)移到E點(diǎn)，這時(shí)車輪上E、A兩點(diǎn)的速度可表示為： 滑轉(zhuǎn)率，即因滑動(dòng)引起速度降低的系數(shù)由以上兩式可的滑轉(zhuǎn)率與偏移距的關(guān)系如下 （式4-3）這時(shí)，輪胎各點(diǎn)相對(duì)于地面的滑動(dòng)速度分布為梯形ABCD。若地面的切向力與滑移距離成正比，則地面反力的合力必通過梯形型心。這樣，該車輪的轉(zhuǎn)向阻力距為： （式4-4）（式4-4）中：車輪驅(qū)動(dòng)力； a梯形面積中心至輪胎縱向?qū)ΨQ面的距離。令梯形中線長度為l，則兩底邊長分別為（e+0.5b）/e和（e-0.5b）/e，則得，b為輪胎寬度。將式代入上兩式得：由此可得轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的阻力轉(zhuǎn)矩： （式4-5）驅(qū)動(dòng)輪縱的阻力轉(zhuǎn)矩在（式4-50中，B為驅(qū)動(dòng)輪輪距，為驅(qū)動(dòng)橋中心點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑。從動(dòng)輪在轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的阻力轉(zhuǎn)矩： （式4-6）（式4-6）中：R轉(zhuǎn)向橋鉸軸處的轉(zhuǎn)彎半徑（2）原地轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力轉(zhuǎn)矩叉車作業(yè)時(shí)，常需原地轉(zhuǎn)向。原地轉(zhuǎn)向阻力可達(dá)行駛轉(zhuǎn)向阻力的2-3倍。為了保證叉車在最不利的情況下轉(zhuǎn)向，通常以原地轉(zhuǎn)向阻力轉(zhuǎn)矩作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。車輪原地偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括車路繞主銷的滾動(dòng)和車輪繞輪胎與地面接觸中心的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，原地轉(zhuǎn)向阻力轉(zhuǎn)矩包括：車輪繞主銷滾動(dòng)時(shí)的滾動(dòng)阻力轉(zhuǎn)矩；車輪與地面間的滑動(dòng)摩擦阻力轉(zhuǎn)矩；主銷，轉(zhuǎn)向桿系鉸軸中的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩。其中以滑動(dòng)摩擦阻力轉(zhuǎn)矩為主。各鉸軸的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩用效率考慮（3）車輪的滑動(dòng)摩擦阻力轉(zhuǎn)矩：車輪繞接觸地面中心的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩，與輪胎的構(gòu)造即接觸地面積的形狀、大小有關(guān)。對(duì)于充氣輪胎，在所受車重力作用下，接觸地面積如圖所示。為了簡化計(jì)算，假設(shè)接觸地面積為以輪胎寬度b為直徑的圓面積，并設(shè)想接觸地面各壓強(qiáng)相等。此時(shí)，單個(gè)輪胎的滑動(dòng)摩擦阻力轉(zhuǎn)矩圖 5 轉(zhuǎn)向阻力矩簡圖Fig 5 Steering schematic resistance moment （式4-7）（式4-7）中P為壓強(qiáng)，而=，故有 （式4-8）附著系數(shù)，可取=0.7;當(dāng)量半徑，=b/3;單輪垂直載荷已知： =0.55G/2=29209.80.55/2=8030N=b/3=175/3=58.33mm=58.330.78030=327.872Nm（4）車輪的滾動(dòng)阻力轉(zhuǎn)矩：由圖可知，單個(gè)車輪滾動(dòng)阻力轉(zhuǎn)矩為：其中為滾動(dòng)阻力系數(shù)，良好的路面=0.01-0.02；e為主銷軸線接觸地點(diǎn)與輪胎縱對(duì)稱面間的距離。可得：e=C-B/2=200-175/2=112.5mm=80300.02112.5=27.286Nm（5）車輪的總摩擦阻力轉(zhuǎn)矩：車輪的總摩擦阻力轉(zhuǎn)矩為：由式可知，e越大，則在中占的比例愈大。假定線與車輪滾動(dòng)方向垂直，則車輪原地轉(zhuǎn)向的阻力轉(zhuǎn)矩可表示為：式中為綜合摩擦系數(shù)，見下圖：圖 6 e/B函數(shù)圖Fig 6 e/B graph of function上圖是e/B的函數(shù)，曲線是試驗(yàn)取得的，是在=0.7的干燥混凝土路面上，e/B1條件下測(cè)得的。e/B=112.5/175=0.643=234.044Nm以上分析的是單個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向阻力轉(zhuǎn)矩。對(duì)于一臺(tái)叉車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，計(jì)入轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各鉸軸的效率后，總的轉(zhuǎn)向阻力轉(zhuǎn)矩為：式中：m轉(zhuǎn)向輪個(gè)數(shù)； 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)效率；=2234.044/0.9=520.098N連桿機(jī)構(gòu)的受力分析如下圖所示：圖 7 連桿機(jī)構(gòu)受力圖Fig 7 Linkage mechanism stress可知在此時(shí)其活塞桿受力最大已知：M=520.098N根據(jù)曲柄滑塊的受力分析可知：圖 8 A點(diǎn)受力分析Fig 8 Analysis A of stressA點(diǎn)受力分析如下：活塞桿受力為：=M/(sin10按下式進(jìn)行校核 （式4-9）式中：D缸筒外徑試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力時(shí)，取=1.5，取=1.25；缸筒材料的許用應(yīng)力，n為安全系數(shù)，一般取為n=5，缸筒采用45鋼，=355MP =3555=71MP帶入（式4-9）計(jì)算結(jié)果為：=1.52.13880271=1.81mm=7.5mm1.81mm故合格。（2）活塞桿直徑d的校核：按下式進(jìn)行校核： （式4-10）上式中：F活塞桿上的許用應(yīng)力?；钊麠U材料的許用應(yīng)力，=355MP1.4=253.57MP=8.118mmd=50mm8.118mm.故所選的活塞桿直徑合理。（3）穩(wěn)定性校核：活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，其值F超過某一臨界值時(shí)，就會(huì)失穩(wěn)，活塞桿穩(wěn)定性能按下式計(jì)算： （式4-11）上式中：安全系數(shù)，一般取2-4；當(dāng)活塞桿的細(xì)長比=625/25=2590故按下式計(jì)算穩(wěn)定性； （式4-12）上式中：l安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)，活塞桿截面最小回轉(zhuǎn)半徑，=由液壓缸決定的末端系數(shù)，查表得，=1；E活塞桿材料彈性模量；E=2.06Pa；J活塞桿截面慣性矩，J=；A活塞桿的橫截面積f由材料強(qiáng)度決定的試驗(yàn)值，查表得f=340MP系數(shù)，具體數(shù)值查得=1/7500；代入（式4-11）計(jì)算結(jié)果得：=615923.0769NF,故其穩(wěn)定性良好轉(zhuǎn)向油缸轉(zhuǎn)到極限位置所需油量為：V=ll為油缸行程，l=100mm；則：V=100mm3.14=306.15ml；因?yàn)榉较虮P旋轉(zhuǎn)圈數(shù)在3-5圈，故選擇液壓轉(zhuǎn)向器型號(hào)為BZZ、2、3-E100，其公稱排量為100m/r，最大入口壓力為16MP;最大連續(xù)背壓為2.5MP。n=V/100=3.06r故合理。4.2.3 轉(zhuǎn)向節(jié)及主銷強(qiáng)度計(jì)算因主銷無內(nèi)傾角，故無須考慮。轉(zhuǎn)向節(jié)危險(xiǎn)斷面在軸頸根部：計(jì)算方法與橋體類似，應(yīng)分為兩種工況進(jìn)行。越過不平路面時(shí)： （式4-13）車輪中心至計(jì)算截面距離計(jì)算結(jié)果為=16060N22.555mm=1104.125Nm=1104.125Nm(3.1432)=52.09MP因?yàn)檗D(zhuǎn)向節(jié)臂的材料為鑄鋼，故其許用應(yīng)力為355MP，其附和要求。側(cè)滑時(shí)：車輪中心至計(jì)算截面距離計(jì)算結(jié)果為：=15804.687N55mm-12643.75N295mm=-4320.36Nm=256.96N55mm+205.568N295mm=112.207Nm=4321.82Nm=4321.82 Nm(3.1432)=203.9MP因?yàn)檗D(zhuǎn)向節(jié)臂的材料為鑄鋼，故其許用應(yīng)力為355MP，其附和要求。主銷的計(jì)算:越過不平路面時(shí)：計(jì)算節(jié)果為： =2.516060N276mm165mm=9246.67N主銷受力分析如圖： 圖10 主銷受力分析Fig 10 Analysis of the main sales forces計(jì)算M=9246.67N82.5mm=762.85NM則其應(yīng)力為：=762.85Nm3.1432=287.9MP主銷為20Cr強(qiáng)度為540MP，符合要求。 側(cè)滑時(shí)： （式4-14） （式4-15） （式4-16） （式4-17）計(jì)算結(jié)果:=（12643.75N246mm-15804.687N80mm）165mm=16896.54N=（12643.75N364mm-15804.687N80mm）165mm=26015.76N=（205.568N246mm+256.96N80mm）165mm=719.97N=（205.568N364mm+256.96N80mm）165mm =1000.2NmM=20075N82.5mm=1656.187Nm=1656.187Nm3.1432=521MP主銷為20Cr強(qiáng)度為540MP，符合要求。4.3 轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核4.3.1轉(zhuǎn)向橋的計(jì)算載荷轉(zhuǎn)向橋內(nèi)取裝制動(dòng)器，因此可忽略車輪受到的切向力，只考慮垂直力和因側(cè)滑引起的橫向力。轉(zhuǎn)向橋可以按下面兩種工況選取計(jì)算載荷。（1）最大垂直力工況：空車運(yùn)行通過不平路時(shí)引起的動(dòng)載荷使垂直反力達(dá)到最大值。其值與道路不平度，輪胎彈性及行駛速度等有關(guān)，表達(dá)式為： (式4-18)式中： 動(dòng)載系數(shù)，可取=2.5 空載時(shí)轉(zhuǎn)向橋的靜負(fù)荷。=29200.559.8=16060N計(jì)算結(jié)果為：=2.5160602=20075N（2）最大側(cè)向力工況叉車空載轉(zhuǎn)向行駛，在離心力的作用下，車輪處于臨界側(cè)滑狀態(tài)，這時(shí)側(cè)向力達(dá)最大值為：式中：側(cè)滑附著系數(shù)，取=0.8-1.0 一個(gè)車輪上的垂直反力.計(jì)算結(jié)果為：=200750.8=16060 N4.3.2 轉(zhuǎn)向橋的強(qiáng)度計(jì)算：最大垂直力工況：=2.5160602=20075N圖 11 轉(zhuǎn)向橋強(qiáng)度計(jì)算Dig 11 Calculation of strength of steering bridge危險(xiǎn)截面-靠近中心鉸軸，其最大彎矩為；式中：B輪距；計(jì)算結(jié)果為：=20075N1025mm2=19573.125Nm(2)最大側(cè)向力工況：由于離心力作用，左、右車輪的垂直反力不在相等，在圖中所示的側(cè)滑方向，有 （式4-19）式中：h空載時(shí)叉車的重心高度，h=590mm計(jì)算結(jié)果為：左右車輪的側(cè)向反力：計(jì)算結(jié)果為：=15804.687N*0.8=12643.75N=256.96*0.8=205.568N危險(xiǎn)截面在處靠近主銷，其彎矩為：計(jì)算結(jié)果為：=30075.83Nm以上兩種工況，應(yīng)分別計(jì)算有關(guān)斷面的應(yīng)力，取最大值進(jìn)行強(qiáng)度校核。最大垂直力工況下各截面應(yīng)力圖 12 側(cè)面圖Dig 12 Side veiw 截面-：其側(cè)面圖如上圖所示： 根據(jù)公式計(jì)算其12=1.435=4.58212=1.435=4.582可知 =1.435+4.582+1.435+4.582+=12.632其應(yīng)力為：=14780.39Nm102.5mm12.632=11.9MP所選材料為45鋼，其許用應(yīng)力為355MP符合條件。截面在其側(cè)面圖如圖 13所示=1.094=1.094=1.094+1.094+0.598=2.786圖 13 側(cè)面圖Dig 13 Side veiw其應(yīng)力為：=14780.39Nm102.5mm2.786=54.38MP最大側(cè)向力工況如下：截面-如圖 14 最大側(cè)向力工況Dig 14 The maximum lateral force conditions根據(jù)公式計(jì)算其12+20520=9.85=6.60512+20520=16.41=6.605 =9.85+6.605+16.41+6.605+0.005 =39.475其應(yīng)力為：=14780.39Nm102.5mm2.786=54.38MP截面在其側(cè)面圖如下圖所示圖 15 側(cè)面圖Dig 15 Side veiw=2.813=2.813=2.8113+2.813+0.005=2.631其應(yīng)力為：=30075.835Nm75mm2.631=79.68MP所選材料為45鋼，其許用應(yīng)力為355MP符合條件。4.4 軸承的選擇和計(jì)算：4.41 轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷軸承主銷和轉(zhuǎn)向節(jié)間的軸承，不僅要承受軸向力，還要承受較大的徑向力，一般可選用一個(gè)止推軸承和兩個(gè)徑向滑動(dòng)軸承，或兩個(gè)滾針軸承。滑動(dòng)軸承徑向尺寸小，能承受較大的徑向力，價(jià)格便宜。但轉(zhuǎn)向阻力大，需要經(jīng)常加注潤滑油。滾針軸承的徑向尺寸較小，價(jià)格較貴，但轉(zhuǎn)向阻力低，潤滑時(shí)間間隔和使用壽命長。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意在滑動(dòng)軸承的襯套和主銷中開油槽和油孔。因轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，滑動(dòng)軸承意要按比驗(yàn)算。滾針軸承按所受最大徑向載荷計(jì)算。圖 16 轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷軸承Dig 16 Steering knuckle and the main pin bearing滾動(dòng)軸承選用滾針軸承，僅受徑向力，可知其最不利時(shí)徑向力為：F=20075N選取為K303527，其基本參數(shù)為，=33.8，=40，e=0.42P=F=20075N=7191.86h要求工作半年以上，t=243652=4380h符合要求。止推軸承選用：選取為8306，其基本參數(shù)為，=36.2，=66.8，e=0.42僅受軸向力，可知其最不利時(shí)徑向力為：F=20075N=23195.2h要求工作半年以上，t=243652=4380h符合要求。4.4.2 輪轂軸承：叉車轉(zhuǎn)向輪輪轂安裝在一對(duì)圓錐滾珠軸承上，如圖，圓錐滾子軸承可承受較大的軸向和徑向載荷，間隙可調(diào)，能保證一定的剛度。為了避免轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸根部產(chǎn)生應(yīng)力集中，軸頸根部采用較大的圓角半徑并附加一些墊圈，以確保內(nèi)軸承的正確安裝與傳力。圖 17 輪轂軸承Dig 17 Hub bearing輪轂軸承的使用壽命主要取決與作用在輪上的垂直力，和軸承相對(duì)于車輪中心平面的位置。輪轂軸承按額定動(dòng)載荷選擇。軸承處的載荷仍需按轉(zhuǎn)向橋的兩種計(jì)算工況確定。軸承額定壽命，通常為叉車的一個(gè)大修期，可取為4800h-5000h。軸承選用：2007108，其基本參數(shù)為：=33.2KN，=30.8KN，e=0.3，Y=2，=1.1軸承選用：2007112，其基本參數(shù)為：=54KN，=54.5KN，e=0.33，Y=1.8，=1最大垂直力工況：可知在兩軸承的支反力分別為如圖圖 18 軸承支反力Dig 18 The bearing reaction force徑向載荷：=16060N22536=5576.3889N=1606021136=2453.6N軸向載荷：軸向載荷僅有軸承派生出的力：=/(2Y)求出：=5576.3889N /（22）=1394.09N，方向向左。=2453.6N /（21.8）=681.56N，方向向右。無軸向力，故=-=1394.09N-681.56N=721.54N故方向向左，左處軸受壓。右處軸放松；當(dāng)量動(dòng)載荷P可求出得=5576.3889N=2453.6N驗(yàn)算軸承壽命：驗(yàn)算軸承1得：=6977.75h驗(yàn)算軸承2得：=660406.41h大于4800h-5000h，軸承的壽命足夠。5. 結(jié)束語經(jīng)過這個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)，我對(duì)叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，內(nèi)容和方法有了更深入的了解，同事鞏固了經(jīng)過這個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)，我對(duì)叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，內(nèi)容和方法有了更深入的了解，同事鞏固了已學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，為以后的工作學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特點(diǎn)是其完全采用全液壓式轉(zhuǎn)向。在設(shè)計(jì)算是叉車的最小轉(zhuǎn)彎半徑是其主要設(shè)計(jì)目的，根據(jù)其相關(guān)計(jì)算來滿足設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向橋是，需要對(duì)所設(shè)計(jì)的橋體做一個(gè)全面的了解。另一個(gè)收獲就是要學(xué)會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)應(yīng)用材料，將材料用到該用的地方。而受力小的地方就盡可能少用材料。由于時(shí)間較緊，而且我也是第一次完成這樣完整的 ，加上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺，在設(shè)計(jì)中一定有許多考慮不周的地方。需要在今后的學(xué)習(xí)和工作中總結(jié)提高，希望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)1秦同瞬叉車的選用J 港口裝卸，2001,02:13-30 2陶元芳，衛(wèi)良保.叉車構(gòu)造與設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社.2010-2-1,16-983張利平.液壓氣動(dòng)技術(shù)速查手冊(cè)M. 化學(xué)工業(yè)出版社,08:69-714張黎驊 鄭平.新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.人民郵電出版社,02:18-335陳慕忱主編.裝卸搬運(yùn)車輛M.北京：人民交通出版社，1986,3:22-296許福玲陳堯明主編.液壓與氣壓傳動(dòng) M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006,07:59-697劉鴻文主編.材料力學(xué)第四版M.北京：高等教育出版社，2004.1,07:69-778吳克堅(jiān)于曉紅錢瑞明主編.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2003,04:35-419羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:高等教育出版社，2004,06:65-7910機(jī)械設(shè)計(jì)編委會(huì)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007,05:47-5811雷天覺主編.新編液壓工程手冊(cè)（下）M. 北京：北京理工大學(xué)出版社,2005,08:80-8312陸剛主編.電動(dòng)叉車的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)J.（萬方數(shù)據(jù)庫）200701：2-813單輝祖.材料力學(xué)（I）第二版M.北京：高等教育出版社，1999:93-22014紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）M.北京：高等教育出版社，2006:275-36315周士昌.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2004:205-21016孫蘭鳳，梁艷書.工程制圖M.北京：高等教育出版社，2004:10-3017胡佳友.2T平衡重式叉車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.化學(xué)工程與裝備，2008,08:69-7118李平林.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京：高等教育出版社，2006：1-2319M.R. Smith.Mechanisms And Machine TheoryM.Higher Education Press，2001,05：49-6420Rakesh V.Vohra.Mechanism Design：A Linear Programming ApproachM.Cambridge University Press,2011,04:20-35致 謝在論文完成之際，我要對(duì)我的指導(dǎo)老師楊文敏表示由衷的感謝并致以崇高的敬意，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中遇到了許許多多這樣那樣的問題，有的是專業(yè)上的問題，有的是論文格式上的問題，一直得到楊文敏老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，引導(dǎo)我不斷開闊思路，為我解答疑惑，使我的論文可以順利完成。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!由于時(shí)間較緊，而且我也是第一次完成這樣完整的畢業(yè)論文設(shè)計(jì) ，加上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺，個(gè)人水平的限制，在設(shè)計(jì)中一定有許多考慮不周的地方。需要在今后的學(xué)習(xí)和工作中總結(jié)提高，希望各位老師多多批評(píng)指正，提出寶貴意見。32中文譯文汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究隨著汽車電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱性能的要求也日益提高。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向(Hydraulic Power Steering ,簡稱HPS) 電控液壓助力轉(zhuǎn)向( Electric Hydraulic Power Steering , 簡稱EHPS) , 發(fā)展到電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering ,簡稱EPS) ,最終還將過渡到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steer By Wire ,簡稱SBW)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指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,汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤,通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實(shí)現(xiàn)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)械3大部分組成。通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為:齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。應(yīng)用最廣的兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時(shí)) 。在循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中,輸入轉(zhuǎn)向圈與輸出的轉(zhuǎn)向搖臂擺角是成正比的;在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中,輸入轉(zhuǎn)向圈數(shù)與輸出的齒條位移是成正比的。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于是滾動(dòng)摩擦形式,因而正傳動(dòng)效率很高,操作方便且使用壽命長,而且承載能力強(qiáng),故廣泛應(yīng)用于載貨汽車上。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器與循環(huán)球式相比,最大特點(diǎn)是剛性大,結(jié)構(gòu)緊湊重量輕,且成本低。由于這種方式容易由車輪將反作用力傳至轉(zhuǎn)向盤,所以具有對(duì)路面狀態(tài)反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也容易產(chǎn)生打手和擺振等現(xiàn)象,且其承載效率相對(duì)較弱,故主要應(yīng)用于小汽車及輕型貨車上,目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。隨著車輛載重的增加以及人們對(duì)車輛操縱性能要求的提高,簡單的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需要,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,它能在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的同時(shí)提供助力,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2種。其中液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是目前使用最為廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了液壓系統(tǒng),包括液壓泵、V 形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。它借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓泵、空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)等,以液力、氣力或電力增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量,使駕駛員可以輕便靈活地操縱汽車轉(zhuǎn)向,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了行駛安全性。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)有了大約半個(gè)世紀(jì)的歷史,可以說是一種較為完善的系統(tǒng),由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用。它由液壓泵作為動(dòng)力源,經(jīng)油管道控制閥向動(dòng)力液壓缸供油,通過活塞桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)動(dòng)作,可通過改變缸徑及油壓的大小來改變助力的大小,由此達(dá)到轉(zhuǎn)向助力的作用。傳統(tǒng)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般按液流的形式可以分為:常流式和常壓式2 種類型,也可根據(jù)控制閥形式分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式。隨著液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上的日益普及,人們對(duì)操作時(shí)的輕便性和路感的要求也日益提高,然而液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)卻存在許多的缺點(diǎn): 由于其本身的結(jié)構(gòu)決定了其無法保證車輛在任何工況下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí),都有較理想的操縱穩(wěn)定性,即無法同時(shí)保證低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性; 汽車的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛技術(shù)的影響嚴(yán)重; 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定,使汽車轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車速、側(cè)向加速度等變化而變化,駕駛員必須提前針對(duì)汽車轉(zhuǎn)向特性幅值和相位的變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償,從而控制汽車按其意愿行駛。這樣增加了駕駛員的操縱負(fù)擔(dān),也使汽車轉(zhuǎn)向行駛中存在不安全隱患;而此后出現(xiàn)了電控液壓助力系統(tǒng),它在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加速度傳感器,使汽車能夠隨著車速的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)操縱力的大小,在一定程度上緩和了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的問題。目前我國生產(chǎn)的商用車和轎車上采用的大多是電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),它是比較成熟和應(yīng)用廣泛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。盡管電控液壓助力裝置從一定程度上緩解了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向中輕便性和路感之間的矛盾,然而它還是沒有從根本上解決HPS 系統(tǒng)存在的不足,隨著汽車微電子技術(shù)的發(fā)展,汽車燃油節(jié)能的要求以及全球性倡導(dǎo)環(huán)保,其在布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面的不足已越來越明顯,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)向著電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向,其工作原理是:EPS 系統(tǒng)的ECU 對(duì)來自轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析處理后,控制電機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩,協(xié)助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作。近幾年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,大幅度降低EPS的成本已成為可能,日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司、美國的Delphi 汽車系統(tǒng)公司、TRW公司及德國的ZF 公司都相繼研制出EPS。Mercedes2Benz 和Siemens Automotive 兩大公司共同投資6500萬英鎊用于開發(fā)EPS ,目標(biāo)是到2002 年裝車,年產(chǎn)300 萬套,成為全球EPS 制造商。到目前為止,EPS 系統(tǒng)在輕微型轎車、廂式車上得到廣泛的應(yīng)用,并且每年以300 萬臺(tái)的速度發(fā)展。.轉(zhuǎn)向是一個(gè)專業(yè)術(shù)語,適用于采集部件,聯(lián)系等,其中允許一艘(艦船)或汽車(轎車)按照預(yù)期的方向行駛. 一個(gè)例外的情況是鐵路運(yùn)輸由路軌組合在一起鐵路道岔提供轉(zhuǎn)向功能。許多現(xiàn)代轎車使用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,在方向盤末端有轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪;該齒輪帶動(dòng)齒條移動(dòng),它是一種線性的齒輪緊密配合,從一邊到一邊。這種運(yùn)動(dòng)把轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)向橫拉桿和一種叫做轉(zhuǎn)向節(jié)臂的短形臂傳遞給轉(zhuǎn)向輪的主銷。以前的設(shè)計(jì)往往采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,而這種轉(zhuǎn)向器仍然應(yīng)用在卡車和多用途車輛。這是一種老式的螺母和齒扇設(shè)計(jì)，該轉(zhuǎn)向管柱轉(zhuǎn)動(dòng)大螺絲(蝸輪),它與一個(gè)齒扇齒輪嚙合,當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒扇也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)安裝在齒扇軸上且與轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)有關(guān)的搖臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂 ,從而使車輪轉(zhuǎn)動(dòng). 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器通過安裝滾珠減少螺母和螺桿之間的摩擦;兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球“流到”。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)具有很大程度的反饋和直接轉(zhuǎn)向路感;它也通常不會(huì)有任何反彈,或呆滯。缺點(diǎn)是,它是不可調(diào)的,因此當(dāng)它磨損唯一的解決辦法更換。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械優(yōu)勢(shì),因此,它被使用在較大較重的車輛,而齒輪齒條式原本僅限于較小和較輕;由于幾乎普遍采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),不過,這已不再是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì),導(dǎo)致越來越多地在新型汽車應(yīng)用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)在中心也有明顯的沖擊,或死點(diǎn)。凡一分鐘交替方向盤出不來并不移動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu);這是很容易可調(diào)螺桿的端部來減少磨損,但它并不能完全消除或機(jī)制開始磨損很快。 這項(xiàng)設(shè)計(jì)目前仍在使用中,在卡車和其他大型車輛,也應(yīng)用于迅速轉(zhuǎn)向,路感與穩(wěn)健性,可維護(hù)性,和機(jī)械的優(yōu)勢(shì)相比不太重要的場(chǎng)合。 較小程度的反饋,這樣的設(shè)計(jì)也有時(shí)是一種優(yōu)點(diǎn);當(dāng)前輪碰撞時(shí)，使用齒輪齒條轉(zhuǎn)向的司機(jī)只有自己的大拇指受傷,造成方向盤揭開一邊突然(因?yàn)轳{駛教練告訴學(xué)生把自己的大拇指在前面的方向盤,而非放在左右的內(nèi)邊緣).這種效果在像卡車一樣的重型汽車更為明顯;循環(huán)球式轉(zhuǎn)向防止這種程度的反饋,只是因?yàn)樗梢栽谡Ｇ闆r下防止可取反饋。 轉(zhuǎn)向連鎖連接轉(zhuǎn)向器和車輪通常符合一個(gè)阿克曼轉(zhuǎn)向幾何的變化,它交代了一個(gè)事實(shí):當(dāng)轉(zhuǎn)向是,內(nèi)輪轉(zhuǎn)過的半徑比外輪小得多，因此適合駕駛的直路,是不適合曲折。由于車輛已成為較重而改用前輪驅(qū)動(dòng),為了扭轉(zhuǎn)方向盤，通常的,主要的是體力。為了解決這一問題,汽車業(yè)發(fā)展的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 有兩種類型的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)-液壓和電氣/電子。 T還有一種液壓-電動(dòng)混合系統(tǒng)。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(hps)利用油壓供應(yīng)的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵,以協(xié)助將方向盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)方式,是較有效率的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),由于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向汽車只需要提供協(xié)助時(shí),方向盤被轉(zhuǎn)動(dòng),而液壓泵必須不斷運(yùn)行。 在EPS的幫助下是很容易調(diào)節(jié)車型,最高車速,甚至駕駛的喜好。 另外一個(gè)好處是,通過泄漏和處置動(dòng)力轉(zhuǎn)向液消除對(duì)環(huán)境構(gòu)成危險(xiǎn) 。A動(dòng)力轉(zhuǎn)向的分支是速度可調(diào)轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)向是大量輔助以低速行駛,稍微協(xié)助高速。 汽車制造商認(rèn)為,當(dāng)要停車時(shí)駕駛?cè)丝赡苄枰龀龃罅哭D(zhuǎn)向投入，但當(dāng)時(shí)高速行駛時(shí)則不然。第一輛有這特點(diǎn)的汽車,是雪鐵龍與其diravi，雖然改變了現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)資金的投入，但它改變了定心凸輪的壓力，使得方向盤盡力去回到原來的位置?，F(xiàn)代速度可調(diào)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),當(dāng)速度增長時(shí)減少了活塞的壓力 ,給予更直接的感受。這一特點(diǎn)在所有新車正逐漸成為司空見慣。 四輪轉(zhuǎn)向(或全輪轉(zhuǎn)向)是一種系統(tǒng),當(dāng)高速行駛時(shí)能增加車輛穩(wěn)定型，而在低速行駛時(shí)可以減小轉(zhuǎn)彎半徑。大多數(shù)的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),后輪轉(zhuǎn)向通過單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。 后輪一般不能反過來,有幾個(gè)系統(tǒng),包括Delphi的quadrasteer，該系統(tǒng)在本田的生產(chǎn)前線，當(dāng)前輪低速時(shí)，允許后輪在相反方向轉(zhuǎn)向。這使得車輛轉(zhuǎn)彎半徑較小,有時(shí)應(yīng)用于大型卡車車輛及掛車。 電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖1電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過一個(gè)電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)動(dòng)力方向盤液壓泵或直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)裝置。電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向的功能由于不依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所以能節(jié)省能源電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是這樣運(yùn)行的傳統(tǒng)的動(dòng)力方向盤系統(tǒng)使用一條引擎輔助傳送帶駕駛泵浦，提供操作在動(dòng)力方向盤齒輪或作動(dòng)器的一個(gè)活塞協(xié)助司機(jī)的被加壓的流體。在電動(dòng)液壓的指點(diǎn)，一個(gè)電子動(dòng)力方向盤概念使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)駕駛的一個(gè)高效率泵浦。 泵浦速度是由一個(gè)電控制器調(diào)控的變化泵浦壓力和流程，提供被剪裁的指點(diǎn)努力為不同的駕駛的情況。 泵浦可以跑在低速或關(guān)閉提供節(jié)能在大多時(shí)間在多數(shù)世界市場(chǎng)上)直向前的駕駛期間(直接電指點(diǎn)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)附加指點(diǎn)機(jī)架通過齒輪機(jī)構(gòu)(沒有泵浦或流體)。 各種各樣的馬達(dá)類型和齒輪驅(qū)動(dòng)是可能的。 微處理器控制指點(diǎn)動(dòng)力學(xué)和司機(jī)努力。 輸入包括車速和指點(diǎn)、輪子扭矩，角位和轉(zhuǎn)動(dòng)率。工作運(yùn)行時(shí)的具體細(xì)節(jié)：A “指點(diǎn)傳感器”位于它進(jìn)入傳動(dòng)箱住房的輸入軸。 指點(diǎn)傳感器實(shí)際上是在一個(gè)的二個(gè)傳感器： 那“扭矩的傳感器”轉(zhuǎn)換指點(diǎn)扭矩輸入和它的方向成電壓信號(hào)，并且那“自轉(zhuǎn)的傳感器”轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向成電壓信號(hào)。 分享同一套住房的“接口”電路轉(zhuǎn)換從扭矩傳感器和自轉(zhuǎn)傳感器的信號(hào)成控制電子學(xué)可能處理的信號(hào)。從指點(diǎn)傳感器的輸入由那微處理器的控制單元消化也監(jiān)測(cè)從車速傳感器的輸入。 傳感器輸入然后被比較確定多少機(jī)械化根據(jù)一張被預(yù)編程序的“力量地圖”需要在控制單元的記憶。 控制單元然后派出適當(dāng)?shù)拿顚?duì)然后供給電動(dòng)機(jī)以潮流的“電源裝置”。 馬達(dá)推擠機(jī)架在右邊或左根據(jù)哪個(gè)方式電壓流動(dòng)(扭轉(zhuǎn)潮流扭轉(zhuǎn)方向馬達(dá)旋轉(zhuǎn))。 增加潮流對(duì)馬達(dá)增加功率協(xié)助。系統(tǒng)有三種操作方式： 左邊或右邊機(jī)械化提供以回應(yīng)從指點(diǎn)扭矩和自轉(zhuǎn)傳感器的輸入的輸入的“正?！笨刂品绞? 被用于在完成輪以后協(xié)助指點(diǎn)回歸的“回歸”控制方式; 并且改變與車速改進(jìn)路感受和挫傷傭金的“更加潮濕的”控制方式。如果方向盤被轉(zhuǎn)動(dòng)，并且舉行在充分鎖位置和指點(diǎn)協(xié)助到達(dá)最大值，控制單元使潮流降低到電動(dòng)機(jī)防止也許損壞馬達(dá)的超載情況。 控制單元也被設(shè)計(jì)保護(hù)馬達(dá)以防止電壓浪涌免受一個(gè)有毛病的交流發(fā)電機(jī)或充電的問題。電子轉(zhuǎn)向控制單位有能力在自我診斷的缺點(diǎn)通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸入和產(chǎn)品和電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)電流上。 如果問題發(fā)生，控制單元通過開動(dòng)在電源裝置的一個(gè)故障自動(dòng)保險(xiǎn)的中轉(zhuǎn)關(guān)閉系統(tǒng)。 這消滅所有機(jī)械化，造成系統(tǒng)恢復(fù)回到手工指點(diǎn)。 破折號(hào)EPS警告燈也被闡明警告司機(jī)。 要診斷問題，技術(shù)員跳服務(wù)檢查連接器的終端并且讀出問題代碼。 圖 2電子動(dòng)力方向盤機(jī)制當(dāng)前發(fā)明與提供的供給動(dòng)力的援助一電子功率驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)關(guān)連給車操縱機(jī)構(gòu)。根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的一個(gè)方面，那里為提供供給動(dòng)力的援助提供一個(gè)電子功率驅(qū)動(dòng)器機(jī)制給有車的操縱機(jī)構(gòu)一名手動(dòng)地可旋轉(zhuǎn)的成員為操作操縱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括可行扭矩的傳感器感覺手動(dòng)地被申請(qǐng)于可旋轉(zhuǎn)的成員的扭矩，一個(gè)電子功率驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)操縱著被連接到可旋轉(zhuǎn)的成員和安排控制主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)自轉(zhuǎn)速度和方向以回應(yīng)從扭矩傳感器收到的信號(hào)的控制器，扭矩傳感器包括為與可旋轉(zhuǎn)的成員的連接適應(yīng)的傳感器軸形成引伸因此，以便扭矩通過前述傳感器軸被傳送，當(dāng)時(shí) 可旋轉(zhuǎn)的成員被轉(zhuǎn)動(dòng)，并且應(yīng)變儀在導(dǎo)致的信號(hào)傳感器軸手動(dòng)地登上表示通過前述軸被傳送的相當(dāng)數(shù)量扭矩。 圖3傳感器軸不旋轉(zhuǎn)更好地登上在一個(gè)軸向末端在第一名聯(lián)結(jié)成員和不旋轉(zhuǎn)地登上在它的相反軸向末端在第二名聯(lián)結(jié)成員，第一和第二名聯(lián)結(jié)成員相互允諾允許有限的自轉(zhuǎn)之間連接，以便在一個(gè)被預(yù)先決定的極限之下的扭矩由僅傳感器軸傳送，并且，以便在前述被預(yù)先決定的極限之上的扭矩通過第一和第二名聯(lián)結(jié)成員被傳送。更適宜地安排第一和第二名聯(lián)結(jié)成員作為操縱的連接的第一和第二個(gè)部分的一座橋梁互相的旋轉(zhuǎn)式成員。合適的傳感器軸是通常在多數(shù)的長方形橫斷面它的長度中。應(yīng)變儀包括一個(gè)或更多的適應(yīng)地看見了諧振器綁到傳感器軸上。好的馬達(dá)操縱的被連接到可旋轉(zhuǎn)的成員通過傳動(dòng)器。馬達(dá)更好地包括一個(gè)工具箱和同心地被安排相對(duì)可旋轉(zhuǎn)的成員。當(dāng)前發(fā)明的Various方面此后將描述，關(guān)于伴隨的圖畫， ：圖1是一個(gè)車操縱機(jī)構(gòu)的一個(gè)圖表看法包括一個(gè)電子功率驅(qū)動(dòng)器機(jī)制根據(jù)當(dāng)前發(fā)明，圖 2是說明在圖顯示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各種各樣的組分的之間流程圖互作用1上，圖 3是一個(gè)軸截面通過在圖顯示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1，圖4上是一張截面圖被采取沿著線IV-IV在表3，圖5是在圖顯示的輸入推進(jìn)聯(lián)結(jié)的一張更加詳細(xì)的分解圖3上，和圖 6是顯示在表3.的傳動(dòng)器的一張更加詳細(xì)的分解圖。 圖1的最初Referring，那里顯示一個(gè)車操縱機(jī)構(gòu)10操縱的被連接到一個(gè)對(duì)易操縱的路輪子12。這個(gè)顯示的操縱機(jī)構(gòu)包括一個(gè)齒條和齒輪匯編14被連接到路輪子12通過聯(lián)接15。 鳥翼末端(沒顯示)匯編14可旋轉(zhuǎn)地駕駛一名手動(dòng)地可旋轉(zhuǎn)的成員以駕駛桿18的形式哪些由方向盤19手動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)駕駛桿18包括包括一臺(tái)電主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)電力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30 (沒顯示在駕駛的鳥翼末端圖1)上以回應(yīng)在駕駛桿18的扭矩裝貨為了為機(jī)械人員提供力量援助，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤19時(shí)。如概要地被說明在表2，電力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括測(cè)量駕駛桿申請(qǐng)的扭矩18，當(dāng)駕駛鳥翼末端時(shí)并且提供信號(hào)給控制器40的扭矩傳感器20。 控制器40被連接到主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50并且控制電流被提供給馬達(dá)50控制馬達(dá)50和它的自轉(zhuǎn)的方向扭矩引起的相當(dāng)數(shù)量。馬達(dá)50 操縱的更適宜地被連接到駕駛桿18通過工具箱60，更適宜地一個(gè)周轉(zhuǎn)齒輪箱子和傳動(dòng)器70。 在一定條件下傳動(dòng)器70在正常運(yùn)行時(shí)更適宜地永久地接合并且是有效的隔絕從馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)使鳥翼末端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30手動(dòng)地被駕駛。 這是使機(jī)制的安全特點(diǎn)起作用在試圖的馬達(dá)50情形下駕駛太快速的駕駛桿并且/或者在錯(cuò)誤的方向或在案件 電動(dòng)機(jī)和工具箱占領(lǐng)了。扭矩傳感器20更適宜地是一個(gè)匯編包括在扭矩應(yīng)用達(dá)到的傳感器軸登上應(yīng)變儀能夠準(zhǔn)確測(cè)量張力在一個(gè)被預(yù)先決定的范圍之內(nèi)的一個(gè)短的傳感器軸。被測(cè)量扭矩的被預(yù)先決定的范圍是0-lONm; 更好是關(guān)于l-5Nm。被測(cè)量的扭矩的范圍更好地對(duì)應(yīng)于大約0-1000微指令，并且傳感器軸的建筑更好被選擇這樣5Nm扭矩比在軸的2導(dǎo)致較少的轉(zhuǎn)彎，少于1 。好的應(yīng)變儀是鋸諧振器，在WO91/13832被描述的一臺(tái)適當(dāng)?shù)匿徶C振器。 類似在圖顯示的那WO91/13832 3上更好地運(yùn)用配置，二看見諧振器被安排在對(duì)軸軸的45和在90對(duì)互相。諧振器經(jīng)營與在200-400 MHz之間共鳴頻率和被安排導(dǎo)致信號(hào)到控制器1 MHz 40 500 KHz根據(jù)傳感器軸的自轉(zhuǎn)方向的自我調(diào)節(jié)。 因此，當(dāng)傳感器軸不被扭轉(zhuǎn)的歸結(jié)于缺乏扭矩時(shí)，它導(dǎo)致一個(gè)1 MHz信號(hào)。當(dāng)它導(dǎo)致在1.0到1.5 MHz之間的一個(gè)信號(hào)的傳感器軸在一個(gè)方向被扭轉(zhuǎn)。 當(dāng)傳感器軸在相反方向時(shí)被扭轉(zhuǎn)它導(dǎo)致在1.0到0.5 MHz之間的一個(gè)信號(hào)。 因而同樣傳感器能導(dǎo)致信號(hào)表示程度扭矩并且傳感器軸的自轉(zhuǎn)的方向。好的馬達(dá)扭矩引起的相當(dāng)數(shù)量以回應(yīng)在0-10Nm之間被測(cè)量的扭矩是0-40Nm，并且為在l-5Nm之間被測(cè)量的扭矩是0-25Nm。反饋電路提供自我調(diào)節(jié)，借以馬達(dá)使用的電流由控制器40測(cè)量并且比較保證馬達(dá)在正確方向運(yùn)行并且提供期望功率協(xié)助。 控制器更好地行動(dòng)使被測(cè)量的扭矩降低到零和如此控制馬達(dá)增加它的扭矩產(chǎn)品減少被測(cè)量的扭矩。 (沒顯示)更適宜地提供車速傳感器哪些寄發(fā)一個(gè)信號(hào)表示車速到控制器。 控制器使用這個(gè)信號(hào)修改程度力量協(xié)助提供以回應(yīng)被測(cè)量的扭矩。將提供在低車速最大力量協(xié)助的，因而，并且將提供高車速極小的力量協(xié)助。更適宜地是邏輯順序器有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程序的門數(shù)組例如XC 4005如Xilinx供應(yīng)這個(gè)控制器。 這樣控制器不依靠軟件和，因此能更起作用可靠地在汽車車環(huán)境里。 被想象也許使用有邏輯的序列一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程序的列陣。 一個(gè)電力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的A具體建筑在表3.被說明。電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（英文簡稱EPS）， 與液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）相比，EPS具有很多優(yōu)點(diǎn)。即EPS的優(yōu)勢(shì)在于：1）效率高。HPS效率很低，一般為60%70%；而EPS與電機(jī)連接，效率高，有的可高達(dá)90%以上。2）耗能少。汽車在實(shí)際行駛過程中，處于轉(zhuǎn)向的時(shí)間約占行駛時(shí)間的5%，對(duì)于HPS系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵始終處于工作狀態(tài)，油液一直在管路中循環(huán)，從而使汽車燃油消耗率增加4%6%；而EPS僅在需要時(shí)供能，使汽車的燃油消耗率僅增加0.5%左右。 3）“路感“好。由于EPS內(nèi)部采用剛性連接，系統(tǒng)的滯后特性可以通過軟件加以控制，且可以根據(jù)駕駛員的操作習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整。4）回正性好。EPS結(jié)構(gòu)簡單內(nèi)部阻力小，回正性好，從而可得到最佳的轉(zhuǎn)向回正特性，改善汽車操縱穩(wěn)定性。5）對(duì)環(huán)境污染少。HPS液壓回路中有液壓軟管和接頭，存在油液泄露問題，而且液壓軟管不可回收，對(duì)環(huán)境有有一定污染；而EPS對(duì)環(huán)境幾乎沒有污染。6）可以獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)工作。EPS以電池為動(dòng)力元件，只要電池電量充足，不論發(fā)動(dòng)機(jī)出于何種狀態(tài)，都可以產(chǎn)生助力作用。7）應(yīng)有范圍廣。8）裝配性好易于布置?，F(xiàn)在，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已成為一些轎車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，全世界約有一半的轎車采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，目前一些轎車已經(jīng)使用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器，使汽車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和機(jī)動(dòng)性都有所提高。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置是汽車上一種新的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置,近年來在國內(nèi)外發(fā)展迅速,由于它采用了可編程電子控制裝置,在帶來靈活性的同時(shí)也存在著安全隱患.在分析這種產(chǎn)品特殊性的基礎(chǔ)上,筆者結(jié)合電子控制裝置的特點(diǎn),指出了事關(guān)安全性的因素,提出了處理安全性的措施,并討論了幾個(gè)事關(guān)安全性的具體問題.研究結(jié)果表明:現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能夠滿足電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置安全性的需要;并提出了對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行安全性測(cè)評(píng)的思想.研究工作對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的開發(fā)以及評(píng)價(jià)具有參考意義。