轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)向,電動,助力,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目: 轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛07-6班 學(xué) 生 姓 名: 李東輝 導(dǎo) 師 姓 名: 安永東 開 題 時 間: 2011年2月28日 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日開題報(bào)告撰寫要求一、“開題報(bào)告”參考提綱1. 課題研究目的和意義；2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；4. 技術(shù)路線或研究方法；5. 進(jìn)度安排；6. 主要參考文獻(xiàn)。二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范請參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名李東輝系部汽車工程系專業(yè)、班級車輛工程 07-6班指導(dǎo)教師姓名安永東職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義1、研究現(xiàn)狀1988 年2 月日本鈴木公司首次在其Cervo 車上裝備EPS , 隨后還用在了其Alto 車上。在此之后, 電動助力轉(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, 德國的ZF 公司, 都相繼研制出各自的EPS。比如: 大發(fā)汽車公司在其Mi2ra 車上裝備了EPS , 三菱汽車公司則在其Minica 車上裝備了EPS ; 本田汽車公司的Accord 車目前已經(jīng)選裝EPS , S2000 轎車的動力轉(zhuǎn)向也將傾向于選擇EPS ;Delphi 汽車系統(tǒng)公司已經(jīng)為大眾的Polo 、歐寶的318i以及菲亞特的Punto 開發(fā)出EPS 。TRW從1998 年開始, 便投入了大量人力、物力和財(cái)力用于EPS 的開發(fā)。他們最初針對客車開發(fā)出轉(zhuǎn)向柱助力式EPS , 如今小齒輪助力式EPS 開發(fā)也已獲成功。1999 年3 月, 他們的EPS 已經(jīng)裝備在轎車上, 如Ford Fiesta 和Mazda 323F 等 。Mercedes OBenz 和Siemens Automotive 兩大公司共同投資6 500 萬英鎊用于開發(fā)EPS , 他們的目標(biāo)是到2002 年裝車, 年產(chǎn)300 萬套, 成為全球EPS 制造商。他們計(jì)劃開發(fā)出適用于汽車前橋負(fù)荷超過1200kg的EPS，因此貨車也將可能成為EPS的裝備目標(biāo)。而我國在2002 年才開始研制開發(fā)汽車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 年開始進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段, 其他廠家和科研院校均在開發(fā)階段中。經(jīng)過20 幾年的發(fā)展, EPS 技術(shù)日趨完善。其應(yīng)用范圍已經(jīng)從最初的微型轎車向更大型轎車和商用客車方向發(fā)展, 如本田的Accord 和菲亞特的Punto 等中型轎車已經(jīng)安裝EPS ,本田甚至還在其Acura NSX賽車上裝備了EPS 。EPS 的助力型式也從低速范圍助力型向全速范圍力型發(fā)展, 并且其控制形式與功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。日本早期的EPS 僅僅在低速和停車時提供助力, 高速時EPS 將停止工作。新一代的EPS 則不僅在低速和停車時提供助力, 而且還能在高速時提高汽車的操縱穩(wěn)定性。如鈴木公司裝備在Wagon R + 車上的EPS 是一個負(fù)載-路面-車速感應(yīng)型助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 。由Delphi 為Punto 車開發(fā)的EPS 屬全速范圍助力型, 并且首次設(shè)置了兩個開關(guān), 其中一個用于郊區(qū), 另一個用于市區(qū)和停車。當(dāng)車速大于70km/ h 后, 這兩種開關(guān)設(shè)置的程序則是一樣的, 以保證汽車在高速時有合適的路感。這樣即使汽車行駛到高速公路時駕駛員忘記切換開關(guān)也不會發(fā)生危險。市區(qū)型開關(guān)還與油門相關(guān),使得在踩油門加速和松油門減速時, 轉(zhuǎn)向更平滑。隨著直流電機(jī)性能的改進(jìn), EPS 助力能力的提高, 其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步拓寬, 現(xiàn)在3 升級的運(yùn)動型跑車也有安裝EPS。EPS 代表未來動力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向, 將作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備到汽車上, 并將在動力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)TRW公司預(yù)測, 到2010 年全世界生產(chǎn)的每3 輛轎車中就有1 輛裝備EPS。特別是低排放汽車(LEV) 、混合動力汽車(HEV) 、燃料電池汽車( FCEV) 、電動汽車(EV) 四大EV 汽車將構(gòu)成未來汽車發(fā)展的主體，這給EPS 帶來了更加廣闊的應(yīng)用前景。盡管EPS 已達(dá)到了其最初的設(shè)計(jì)目的, 但仍然存在一些問題需要解決, 其中, 進(jìn)一步改善電動機(jī)的性能是關(guān)鍵問題。因?yàn)殡妱訖C(jī)的性能是影響控制系統(tǒng)性能的主要因素, 電動機(jī)本身的性能及其與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的匹配都將影響到轉(zhuǎn)向操縱力、轉(zhuǎn)向路感等問題。概括地說, 電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向主要為: 改進(jìn)控制系統(tǒng)性能和降低控制系統(tǒng)的制造成本。只有進(jìn)一步改進(jìn)控制系統(tǒng)性能, 才能滿足更高檔轎車的使用要求。另外, EPS 的控制信號將不再僅僅依靠車速與扭矩, 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進(jìn)行與汽車特性相吻合的綜合控制, 以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。未來的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。2、目的、依據(jù)和意義隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對于汽車功能的要求變得越來越高，EPS系統(tǒng)也迎來了巨大的市場需求，許多廠商都以EPS系統(tǒng)作為一個賣點(diǎn)，來吸引顧客買車。所謂電動轉(zhuǎn)向( EPS) , 就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,用電池作為能源, 電動機(jī)為動力, 以轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及車速為輸入信號, 通過電子控制裝置, 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汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性, 對于確保車輛的安全行駛、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。它能在汽車低速行駛轉(zhuǎn)向時減輕轉(zhuǎn)向力使轉(zhuǎn)向輕便、靈活; 在汽車高速行駛轉(zhuǎn)向時, 適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向力, 從而提高了高速行駛時的操縱穩(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油耗下降可達(dá)3% - 5%, 因而, 它能節(jié)約燃料，提高主動安全性，且有利于環(huán)保。二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題1、研究的基本內(nèi)容（1）分析轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式及工作原理。（2）分析助力電機(jī)與電磁離合器的工作原理，選取合適的助力電機(jī)和電磁離合器。（3）分析減速機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿式的工作原理 ，確定具體的參數(shù)。（4）齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)。（5）聯(lián)軸器的選擇。（6）扭轉(zhuǎn)傳感器的選擇。2、擬解決的主要問題（1）利用Autocad完成蝸輪蝸桿與轉(zhuǎn)向器裝配圖的繪制。 （2）利用強(qiáng)度校核公式對蝸輪蝸桿及轉(zhuǎn)向器各部件進(jìn)行校核，確保符合實(shí)際應(yīng)用。（3）繪制助力系統(tǒng)分布圖。 （4）確定蝸桿相對蝸輪的布置方式。三、技術(shù)路線（研究方法）調(diào)研、收集資料及總體方案論證分析轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理助力電機(jī)的選擇電磁離合器的選擇扭轉(zhuǎn)傳感器的選擇擇選擇減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)撰寫設(shè)計(jì)說明書蝸桿軸徑向、軸向尺寸確定蝸輪軸徑向、軸向尺寸確定四、進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第4周（3月24日3月30日）（2）助力電動機(jī)、電磁離合器、扭轉(zhuǎn)傳感器的選擇 第45周（3月214月1日）（3）減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及校核 第57周（4月1日4月19日）（4）轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)第812周（4月205月24日）（5）撰寫說明書第1314周（5月256月7日）（6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月9日6月22日）（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月23日6月 29日）五、參考文獻(xiàn)1馮櫻等.電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)前景J.汽車科技,2001(3) : 4- 6.2卓敏等.汽車電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)分析J.機(jī)電工程技術(shù),200231(5):17- 19.3 NakayamaT,Suda E.The Present and Future of Electric Power Steer2.ing.Int.J1 of Vehicle Design,1994, 15(3,4,5): 243 - 254.4Ken Rogers , William Kimberley. Turning Steering to Electric. Automo2.tive Engineer , 2000 , 108 (2) : 39 - 41.5Kami Buchholz.TRW Demonstrates Electrically Powered Steering and Active Roll Control . Automotive Engineer , 1996 , 104 (12) : 42.6林逸，施國標(biāo).汽車電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢.公路交通科技，2006.18（3）.7龔培康萬沛霖，汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。重慶工業(yè)管理學(xué)院，2005.10（4）.8楊通順ZF 電子助力轉(zhuǎn)向器，汽車與配件2005.4.9王望予.汽車設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：78-111. 10馬秋生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：150-221.11周松鶴.工程力學(xué)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：209-222.12王豪等.電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其發(fā)展現(xiàn)狀J .汽車運(yùn)用,2002(8) : 9- 11.13張松林.最新軸承手冊M.北京：電子工業(yè)出版社，2007：374-378.14苗立東等.汽車電動轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展綜述J .長安大學(xué)學(xué)報(bào),2004,24(1) : 79- 84.15汽車工程手冊編委會。汽車工程手冊-設(shè)計(jì)篇.人民交通出版社.北京.2001. 六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日