汽車車燈調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目：汽車車燈調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 別：機(jī)電工程系 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年年 月 日 - 22 - 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 二級(jí)學(xué)院 機(jī)電工程系 專業(yè) 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 聯(lián)系方式 題目 汽車車燈調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、 選題背景（設(shè)計(jì)的社會(huì)與市場(chǎng)的需求性、生產(chǎn)必要性、經(jīng)濟(jì)性等） 隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈也被稱之為自適應(yīng)大燈(Adaptive?Frontlighting?System)英文簡(jiǎn)稱AFS，隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈能夠不斷對(duì)大燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保持與汽車的當(dāng)前行駛方向一致，以確保駕駛員在任何時(shí)刻都擁有最佳的可見度，而普通大燈具有固定的照射范圍，當(dāng)夜間汽車在彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于無(wú)法調(diào)節(jié)照明角度，常常會(huì)在彎道內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”，極大地威脅了駕駛員夜間的安全駕車。 汽車工業(yè)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占較大比例。我國(guó)的汽車工業(yè)正處于發(fā)展壯大時(shí)期，發(fā)展前景及汽車市場(chǎng)潛力很大，隨著車輛擁有量的增加，行車安全成為一個(gè)非常重要的問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)自汽車問世一百多年以來，全世界已有3000萬(wàn)人死于交通事故。入引起汽車事入故的原因是多方面的，有人為因素，也有客觀存在的因素，據(jù)調(diào)查，由于汽車車燈及信號(hào)燈故障所引起的交通事故較多，特別是在市區(qū)內(nèi)及高速路上行車時(shí)，由于車燈故障所引起的交通事故比例較高。為減少行車時(shí)的安全隱患，保證汽車行駛過程中，汽車車燈工作的可靠性，隨著汽車工業(yè)及電子技術(shù)的發(fā)展，汽車上的各項(xiàng)技術(shù)特別是控制技術(shù)越來越成熟，控制系統(tǒng)向自動(dòng)化、智能化方向不斷發(fā)展。在汽車行駛安合性方面，盡可能提高駕駛員的視野性（視野性即是指駕駛員在操縱汽車量，不需改變操作姿勢(shì)而對(duì)道路及周圍環(huán)境觀察的可見范圍）。汽車車燈信號(hào)系統(tǒng)的主要作用是保證夜間行車安全和向一環(huán)境（如人、其它車輛等）發(fā)出警告、示意行車信號(hào)（如轉(zhuǎn)向信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、倒車信號(hào)等）框中不輸入。汽車車燈故障率在汽車行駛過程中是比較高的，車燈故障時(shí)，不能正確反映汽車駕駛員的行車意識(shí)而給安全行車埋下事故隱患。安全、節(jié)能、環(huán)保以及智能化和信息化是未來汽車的發(fā)展趨勢(shì)。與這些要求相適應(yīng)，汽車電子化的趨勢(shì)越來越明顯，半導(dǎo)體在汽車成本中所占比例也越來越高，根據(jù)Strategy?Analytics的分析，每輛汽車平均含有的半導(dǎo)體產(chǎn)品在框中不輸入2004年已經(jīng)達(dá)到了223美元，并將在2015年增長(zhǎng)到400美元。預(yù)計(jì)2003年到2008年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的平均增長(zhǎng)率為11.1%，由框2003年的137入億美元增長(zhǎng)到2008框年的232億美元。汽車智能化相關(guān)的技術(shù)總是已受到汽車制造商們的高度重視。其主要技術(shù)中“動(dòng)駕駛儀”的構(gòu)想必將依賴于電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。智能交通系統(tǒng)（ITS）的開發(fā)將與電子、框中不輸入衛(wèi)星定位等多個(gè)交叉學(xué)科相結(jié)合。它裝有電子地圖，可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導(dǎo)航。從全球定位衛(wèi)星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對(duì)集中處的最佳行駛路線。未來的某天，路上行駛的都會(huì)是由計(jì)算機(jī)控制的能智能汽車。集成化、多路傳輸、模塊化技術(shù)是今后另一個(gè)大有發(fā)展前景的領(lǐng)域。為了減小體積，減輕質(zhì)量，提高可靠性，減少裝配工時(shí)，這都要求將分散的部件，組合成一個(gè)整體模塊。這樣可以共用傳感器、控制元件、線路，使零件數(shù)量減少，減少連接點(diǎn)從而提高可靠性。其核心技術(shù)是在20世紀(jì)90年代開始推廣的多路傳輸技術(shù)。采用多路傳輸技術(shù)需要有智能型傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的配合，對(duì)電子控制集成掄的實(shí)現(xiàn)也是十分必要和有效的。采用這些技術(shù)可減少質(zhì)量，減少結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因而降低成本，并可大幅提高可靠性。 二、課題設(shè)計(jì) 2.1課題的內(nèi)容 分析系統(tǒng)性能總體結(jié)構(gòu) 初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)車燈調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 零配件的設(shè)計(jì)，繪制零件圖，編寫典型零件的機(jī)械加工工藝。 繪制總裝配圖 2.2課題的目的 車燈作為汽車功能的重要構(gòu)成部分和車身外型的點(diǎn)睛之筆，其最基本的作用———安全，卻常常被一些有車族忽視。 其實(shí)，車燈使用正確與否直接影響到有車族的行車安全，而大燈和安全尤其有著密切的聯(lián)系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，60％的車禍都是因?yàn)橐暰€不清造成的，因此，許多高檔豪華車和歐洲車都把自動(dòng)大燈作為一項(xiàng)重要且基本的主動(dòng)安全配置。燈光是駕駛員向外界傳遞的主要信息，也是夜間行車的重要保證，車燈出現(xiàn)故障或者燈光效能差會(huì)影響行車的安全，國(guó)內(nèi)外很多車事故是與車燈有關(guān)。由其是在夜間開車轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)事故的情況由其多。因?yàn)橐话銈鹘y(tǒng)的汽車大燈都是直射的，車子晚上過彎的時(shí)候，根本無(wú)法照射到內(nèi)側(cè)，也就是我們常說的照明“盲區(qū)”， 轉(zhuǎn)向時(shí)靜態(tài)大燈限制了駕駛者的視野，因此常常會(huì)產(chǎn)生"黑洞"。如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)彎道內(nèi)側(cè)的行人情況，很容易發(fā)生危險(xiǎn)事故。那么要解決駕駛員的視角盲區(qū)，就要求能使燈光能夠照到轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)部份。而顯然燈光是直身的不可能轉(zhuǎn)彎，所以我們只有讓燈旋轉(zhuǎn)一些角度。那么使燈與車輪同步旋轉(zhuǎn)相同角度的話，也就能使燈始終與汽車行駛方向一致了。這樣就很好的解決了駕駛夜間轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)的視用盲區(qū)了。大燈只是車輛的一個(gè)部件，但往往在這種細(xì)節(jié)之處的改進(jìn)可以讓消費(fèi)者得到更貼心的關(guān)愛。見微知著，前大燈體現(xiàn)出的人性化科技內(nèi)涵，是其整車開發(fā)思路的一個(gè)縮影。所以解決這種給駕駛員帶來安全隱患是我們?cè)O(shè)計(jì)的主要目的。 2.3課題的意義 所謂汽車車燈同步轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)汽車的大燈與汽車的車輪達(dá)到同時(shí)同步轉(zhuǎn)向。該科題設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于車燈與車輪的同步上。由于汽車的兩個(gè)轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向不同。所以汽車的兩個(gè)轉(zhuǎn)向車燈也不相同。 該設(shè)計(jì)科題的背景在于越來越多的人開始觀注注汽車給我們生活帶來方便的時(shí)候陪隨著不斷升高的事故及其帶事的嚴(yán)重的損失。人們追求的不但是汽車快速便利的交通工具與外表的美觀，而且也希望著有駕車更能使人感覺到舒適。而車燈作為汽車的眼睛具的傳遞汽車神韻的說。那么在夜間行駛與轉(zhuǎn)向中作用自是不用說的了。但開現(xiàn)階段真正能讓駕駛者把汽車大燈當(dāng)能當(dāng)著自己的眼睛使用的不多。這原因是人的眼晴可以轉(zhuǎn)動(dòng)可以看很寬的范圍而汽車車燈是固定的不動(dòng)的。在很多時(shí)候出現(xiàn)了局限性。 2.4 文獻(xiàn)綜述 本課題主要是汽車車燈調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器可使輕松的操縱轉(zhuǎn)各盤就能使轉(zhuǎn)向盤的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄M拉桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)搖臂的擺角之比就是小齒輪系數(shù)的減速比這個(gè)減速比又稱轉(zhuǎn)向器的齒轉(zhuǎn)系數(shù)。方向盤直行時(shí)齒系數(shù)21.5轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)發(fā)角時(shí)齒輪系數(shù)19.5。轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸是轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向軸上有時(shí)使用萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，駕駛員用人力通地操縱機(jī)構(gòu)表達(dá)當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向意愿。轉(zhuǎn)向器能減速增矩和改變力的傳遞方向。轉(zhuǎn)向器在齒輪齒條式、球面螺桿滾輪式、循環(huán)式、蝸桿曲柄雙指銷式等。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用轉(zhuǎn)向梯形保證汽車左右輪偏轉(zhuǎn)角度保持一定的關(guān)系。左右轉(zhuǎn)向節(jié)臂和橫拉桿組成的轉(zhuǎn)向梯開對(duì)轉(zhuǎn)向性能有得要影響。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸將轉(zhuǎn)矩傳遞動(dòng)轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向器的是搖臂的擺動(dòng)。搖臂擺運(yùn)使轉(zhuǎn)向直拉桿前后搖動(dòng)。轉(zhuǎn)向節(jié)臂被拉動(dòng)繞轉(zhuǎn)向主銷擺動(dòng)，于是轉(zhuǎn)向器側(cè)的車輪偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。另一側(cè)車輪通過左右梯形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿組成的轉(zhuǎn)向梯形偏轉(zhuǎn)一定角度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。由于兩輪與地面接觸點(diǎn)到轉(zhuǎn)向中心的距離不同，故兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)向時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度不不相同的。 可變速比是指操縱轉(zhuǎn)向時(shí)的齒輪比是可變化的轉(zhuǎn)向齒輪越靠近外側(cè)，齒距就越小即直行時(shí)減速比最小，轉(zhuǎn)向盤操縱靈活，車輛進(jìn)時(shí)等能輕松地將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到最大。轉(zhuǎn)向齒輪有齒輪齒條型也有扇形，此外還有內(nèi)置傳感速度扭力桿的可變機(jī)構(gòu)。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器主要由轉(zhuǎn)向齒輪齒條一對(duì)傳動(dòng)副。轉(zhuǎn)向殼體由一根鋼管和壓配在其兩端接頭組志，并用螺栓固定在車架上。齒條與齒輪始終保證無(wú)間隙嚙合，主要依靠齒條導(dǎo)向座下方彈簧彈力作用。彈簧彈力可通過調(diào)整螺塞視調(diào)整。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器由于傳動(dòng)比小，廣泛用在微形和輕型汽車上采用。其優(yōu)點(diǎn)； (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，機(jī)構(gòu)體積小齒條本身可代替?zhèn)髁C(jī)件。 (2)直接嚙合操幽會(huì)靈敏度高。 (3)轉(zhuǎn)向器總成完全密封，無(wú)需維護(hù)。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向器中齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器比較常用。下面了解一下齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。 1.轉(zhuǎn)向橫拉桿 2.防塵套 3.球頭座 4.轉(zhuǎn)向齒條 5.轉(zhuǎn)向器殼體 6.調(diào)整螺塞 7.壓緊彈簧 8.鎖緊螺母 9.壓塊 10.萬(wàn)向節(jié) 11.轉(zhuǎn)向齒輪軸 12.向心球軸承 13.滾針軸承 兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖d-zx-5所示，作為傳動(dòng)副主動(dòng)件的轉(zhuǎn)向齒輪軸11通過軸承12和13安裝在轉(zhuǎn)向器殼體5中，其上端通過花鍵與萬(wàn)向節(jié)*10和轉(zhuǎn)向軸連接。與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條4水平布置，兩端通過球頭座3與轉(zhuǎn)向橫拉桿1相連。彈簧7通過壓塊9將齒條壓*在齒輪上，保證無(wú)間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞6調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向器齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之嚙合的齒條4沿軸向移動(dòng)，從而使左右橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。 　　中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖d-zx-6所示，其結(jié)構(gòu)及工作原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器基本相同，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓6與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿7相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上，齒條的一端通過內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。（d-zx-6） 1.萬(wàn)向節(jié)* 2.轉(zhuǎn)向齒輪軸 3.調(diào)整螺母 4.向心球軸承 5.滾針軸承 6.固定螺栓 7.轉(zhuǎn)向橫拉桿 8.轉(zhuǎn)向器殼體 9.防塵套 10.轉(zhuǎn)向齒條 11.調(diào)整螺塞 12.鎖緊螺母 13.壓緊彈簧 14.壓塊 轉(zhuǎn)向直拉桿的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來的力和運(yùn)動(dòng)傳給轉(zhuǎn)向梯形臂(或轉(zhuǎn)向節(jié)臂)。它所受的力既有拉力、也有壓力，因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼材制造的，以保證工作可*。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖十所示。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對(duì)于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)動(dòng)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，上述三者間的連接都采用球銷 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一， 一般有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。 為了減少轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有多個(gè)鋼球，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為兩段或三段不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。 螺母?jìng)?cè)面有兩對(duì)通孔，可將鋼球從此孔塞入螺旋形通道內(nèi)。轉(zhuǎn)向螺母外有兩根鋼球?qū)Ч?，每根?dǎo)管的兩端分別插入螺母?jìng)?cè)面的一對(duì)通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿了鋼球。這樣，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"流道"。 轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向移動(dòng)。同時(shí)，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成"球流"。在轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會(huì)脫出。 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副(以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 由上可以看出齒輪齒條式的好處。所以我人在設(shè)計(jì)時(shí)也采用了這種方式。 從轉(zhuǎn)向器傳出的是搖臂的擺動(dòng)。搖臂擺運(yùn)使轉(zhuǎn)向直拉桿前后搖動(dòng)。轉(zhuǎn)向節(jié)臂被拉動(dòng)繞轉(zhuǎn)向主銷擺動(dòng)，于是轉(zhuǎn)向器側(cè)的車輪偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給車輪(轉(zhuǎn)向節(jié))，并使左右車輪按一定關(guān)系進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。那么接受轉(zhuǎn)向器傳出的使搖臂擺的一系列參數(shù)就是汽車車輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時(shí)會(huì)產(chǎn)生擺振（轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動(dòng)，甚至引起整車車身的振動(dòng)），這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是克服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身（或前橋）鉸接，另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿（或轉(zhuǎn)向器）鉸接。 1.螺母 2.球頭銷 3.橡膠防塵墊 4.螺塞 5.球頭座 6.壓縮彈簧 7.彈簧座 8.油嘴 9.直拉桿體 10.轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷 1.連接環(huán)襯套 2.連接環(huán)橡膠套 3.油缸4.壓縮閥總成 5.活塞及活塞桿總成 6.導(dǎo)向座 7.油封 8.擋圈 9.軸套及連接環(huán)總成　10.橡膠儲(chǔ)液缸 通過上面兩圖我們可以看出這種加上液壓的轉(zhuǎn)向器中的橫向拉桿很好的防止了汽車車轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動(dòng)引起整車車身振動(dòng)現(xiàn)象。 在控制車輪轉(zhuǎn)動(dòng)中先前已介紹過了機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?，F(xiàn)在我們看看動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 普通的動(dòng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 橫向加速度車速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是在前輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向器上，再安裝一個(gè)后輪專用的控制閥，產(chǎn)生一個(gè)大致與橫向加速度成比例的，與前輪轉(zhuǎn)向器阻力相平衡的油壓，把該壓力的油液送到后輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，如圖d-zx-37所示，裝入高剛性彈簧，當(dāng)與送來的油壓達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，輸出桿便產(chǎn)生位移，從而帶動(dòng)后輪開始轉(zhuǎn)向。 1.儲(chǔ)油罐2.泵3.前動(dòng)力缸4.分配閥5.后動(dòng)力缸6.彈簧7.控制器8.電磁閥 d-zx-37 　前輪轉(zhuǎn)角，車速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，從油泵出來的油液直接流入圖d-zx-39的電磁伺服閥，按計(jì)算機(jī)指令，控制油液流入后輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 1.儲(chǔ)油罐2.泵3.前動(dòng)力缸4.分配閥5.后動(dòng)力缸6.彈簧7.控制器8.電磁閥 9.切斷閥10.車速 d-zx-39 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 　電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS(Electric Power Steering)把一個(gè)機(jī)械的系統(tǒng)和一個(gè) 電控的電動(dòng)馬達(dá)結(jié)合在一起形成的一個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與液壓系統(tǒng)不同的是，助力改由電機(jī)提供，因此，要有一個(gè)力矩傳感器來測(cè)量作用在方向盤上的力矩，由電子控制單元來計(jì)算所需要的力矩。作用在方向盤上的力矩曲線由一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)來分配。通過電動(dòng)馬達(dá)提供轉(zhuǎn)向所必須要的力，它通過一個(gè)減速器作用在轉(zhuǎn)向柱上，在循環(huán)球式的傳動(dòng)裝置中，直接作用在齒扇上的力太大，因此大多選用齒輪齒條轉(zhuǎn)向器。根據(jù)助力位置不同分為三種形式：1、轉(zhuǎn)向柱助力式.2、小齒輪助力式.3、齒條助力式. 由于EPS改由電機(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，可以較好解決汽車操縱時(shí)輕與靈的矛盾。 　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向最早應(yīng)用在微型汽車上，1988年2月日本鈴木公司首次在其Cervo車上裝備，目前電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要應(yīng)用在轎車上，并逐漸從微型轎車向更大型轎車和商務(wù)車發(fā)展]。其優(yōu)點(diǎn)有： 1 EPS能在各種行駛工況下提供最佳助力，減小由路面不平所引起的對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的擾動(dòng)，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，減輕汽車低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱力，提高汽車高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，進(jìn)而提高汽車的主動(dòng)安全性。并且可通過設(shè)置不同的轉(zhuǎn)向手力特性來滿足不同使用對(duì)象的需要。 2 EPS只在轉(zhuǎn)向時(shí)電動(dòng)機(jī)才提供助力(不像HPS，即使在不轉(zhuǎn)向時(shí)，油泵也一直運(yùn)轉(zhuǎn))，因而能減少燃料消耗。 3 由于直接由電動(dòng)機(jī)提供助力，電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電，因此EPS能否助力與發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)無(wú)關(guān)，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或出現(xiàn)故障時(shí)也能提供助力。 4 EPS取消了油泵、皮帶、皮帶輪、液壓軟管、液壓油及密封件等，其零件比HPS大大減少，因而其質(zhì)量更輕、結(jié)構(gòu)更緊湊，在安裝位置選擇方面也更容易，并且能降低噪聲。 5 EPS沒有液壓回路，比HPS更易調(diào)整和檢測(cè)，裝配自動(dòng)化程度更高，并且可以通過設(shè)置不同的程序，快速與不同車型匹配，因而能縮短生產(chǎn)和開發(fā)周期。 6 EPS不存在滲油問題，消除了液壓助力中液壓油泄漏問題，可大大降低保修成本，減小對(duì)環(huán)境的污染，改善了環(huán)保性。 7 EPS比HPS具有更好的低溫工作性能。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向目前已成為世界汽車技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)之一。 電子轉(zhuǎn)向 　電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，改而由方向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和主控制器ECU三個(gè)主要部分以及自動(dòng)防故障系統(tǒng)、電源等輔助模塊組成。 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW(Steer-By-Wire)是汽車轉(zhuǎn)向方面最為先進(jìn)和前沿的技術(shù)之一，具有很多優(yōu)點(diǎn)： 1 取消了方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機(jī)械連接，通過軟件協(xié)調(diào)它們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，因而取消了它們之間的機(jī)械約束和干涉，使之可以相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的任意設(shè)置，可以根據(jù)車速和駕駛員喜好由程序根據(jù)汽車的行駛工況實(shí)時(shí)設(shè)置傳動(dòng)比。同時(shí)還可以從信號(hào)中提出最能夠反映汽車行駛狀態(tài)的信息，作為方向盤回正力矩的控制變量，使方向盤僅僅提供駕駛員有用信息，以減輕駕駛員的體力腦力負(fù)荷，提高“人-車閉環(huán)系統(tǒng)”對(duì)道路的跟蹤特性。同時(shí)由于減少了機(jī)構(gòu)部件數(shù)量，而減少了從執(zhí)行機(jī)構(gòu)到轉(zhuǎn)向車輪之間的傳遞過程，使系統(tǒng)慣性、系統(tǒng)摩擦和傳動(dòng)部件之間的總間隙都得以降低，從而使系統(tǒng)的響應(yīng)速度和響應(yīng)的準(zhǔn)確性得以提高。 2 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了軟件控制，因而可以把轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其它主動(dòng)安全設(shè)備如ABS、汽車動(dòng)力學(xué)控制、防碰撞、軌道跟蹤、自動(dòng)導(dǎo)航以及自動(dòng)駕駛等功能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的整體控制，提高汽車整體穩(wěn)定性，且實(shí)現(xiàn)了ITS中的汽車輔助轉(zhuǎn)向功能。 3 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)上述操作性能上的突破的同時(shí)也帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益。 4 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過一個(gè)通用的執(zhí)行器來調(diào)整轉(zhuǎn)向的。要對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的動(dòng)力性進(jìn)行調(diào)整，必須使用一個(gè)轉(zhuǎn)角傳感器，這并不影響方向盤對(duì)車輪的快速調(diào)整。另一方面，一個(gè)力矩傳感器也是必須的，它將對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的調(diào)整和自動(dòng)駕駛起重要作用。因此，駕駛員通過提供到方向盤的力矩知道正確的方向，并通過進(jìn)一步的引導(dǎo)控制系統(tǒng)來進(jìn)行評(píng)估。 5 與“電子駕駛”和“電子停車”一起，它提供了把它們實(shí)際化的條件，并且把動(dòng)力性和汽車控制統(tǒng)一到一個(gè)系統(tǒng)中。 6 對(duì)汽車生產(chǎn)商的好處。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系中轉(zhuǎn)向柱安裝要求提供足夠的空間(左手或右手駕駛)，而電子轉(zhuǎn)向嚴(yán)格的控制了轉(zhuǎn)向柱在發(fā)動(dòng)機(jī)間隔內(nèi)的自由度，表明了機(jī)械式的轉(zhuǎn)向柱沒有很好的利用發(fā)動(dòng)機(jī)的空間。 7 對(duì)將來的好處 提供轉(zhuǎn)向的舒適性，路況作為評(píng)估系統(tǒng)，只有有用的信息才提供給駕駛員。 　方向盤的回饋力矩和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比能通過軟件不斷的調(diào)整，因此，可以使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)任何目標(biāo)和環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，而不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。 沒有轉(zhuǎn)向柱減少了駕駛員在事故中受傷的危險(xiǎn)。 轉(zhuǎn)向行為(減速、加速、自動(dòng)轉(zhuǎn)向)都被軟件記錄，為再以后的繼續(xù)完善提供了第一手的資料。 　SBW可以追溯到二十世紀(jì)六十年代末，當(dāng)時(shí)德國(guó)Kasselmann等試圖將轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向車輪之間通過導(dǎo)線連接，由于電子和控制技術(shù)的制約，一直無(wú)法在實(shí)車上實(shí)現(xiàn)，到1990年左右，世界上各大汽車廠商、研發(fā)機(jī)構(gòu)等先后對(duì)SBW深入研究，到目前為止，在一些概念車上安裝了改系統(tǒng)，SBW預(yù)示著未來汽車的一個(gè)發(fā)展方向。 　目前應(yīng)用廣泛的助力轉(zhuǎn)向器是傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)、電液助力系統(tǒng)和電動(dòng)助力系統(tǒng)，表1和表2展示了EPS及HPS在世界各地的需求趨勢(shì)。數(shù)據(jù)表明，在世界范圍內(nèi)，電動(dòng)轉(zhuǎn)向器和電液轉(zhuǎn)向器的使用會(huì)增加很快，2001年大約26.7%的安裝在新車中的轉(zhuǎn)向器是這種節(jié)能型的。即使是保守的估計(jì)，到2006年歐洲市場(chǎng)中電動(dòng)轉(zhuǎn)向器和電液轉(zhuǎn)向器的份額會(huì)達(dá)到56%。 由于電動(dòng)助力系統(tǒng)不僅可以提供汽車在高速下的操縱穩(wěn)定性，還能減小轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的質(zhì)量并節(jié)省能源，因而迎合了下一代汽車對(duì)環(huán)保的要求。根據(jù)汽車車型的不同，使用電動(dòng)助力系統(tǒng)能夠降低燃油費(fèi)用達(dá)5%～10%。但是由于目前汽車電源和電機(jī)本身的一些原因，限制了電動(dòng)助力在大型汽車上的應(yīng)用。隨著未來技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，這一問題將會(huì)得到解決。未來轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將會(huì)是以電動(dòng)助力為主導(dǎo)，其他形式為輔。 這些都是已出現(xiàn)并運(yùn)用了的控制系統(tǒng)。但在我們的設(shè)計(jì)中將不采用動(dòng)力控制裝置。主要是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。而且要求的精度要高，還有成本也很高。對(duì)一個(gè)車燈轉(zhuǎn)向?qū)⑥D(zhuǎn)置所要的轉(zhuǎn)向力不是很大而且要便于精確控制所以對(duì)于我們的車燈轉(zhuǎn)向裝置將不借用這種動(dòng)力系統(tǒng)。這里提出來主要是有利于理解汽車方向控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制方式和目前對(duì)于汽車轉(zhuǎn)向控制的技術(shù)。 三、課題研究現(xiàn)狀 3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多，從目前使用的普遍程度來看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種：有蝸桿肖式(WP型)、蝸桿滾輪式(WR型)、循環(huán)球式(BS型)、齒條齒輪式(RP型)。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。 據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45％左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40％左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10％左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占5％。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來越大，日本裝備不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類型汽車，采用不同類型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的62．5％，發(fā)展到現(xiàn)今的100％了(蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車上已經(jīng)被淘汰)。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65％，齒條齒輪式占 35％。 綜合上述對(duì)有關(guān)轉(zhuǎn)向器品種的使用分析，得出以下結(jié)論： 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪#0;蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。 在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點(diǎn)各異，美國(guó)和日本重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，比率都已達(dá)到或超過90％；西歐則重點(diǎn)發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，比率超過50％，法國(guó)已高達(dá)95％。 由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的種種優(yōu)點(diǎn)，在小型車上的應(yīng)用(包括小客車、小型貨車或客貨兩用車)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展；而大型車輛則以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是：效率高，操縱輕便，有一條平滑的操縱力特性曲線。 布置方便。特別適合大、中型車輛和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號(hào)；逆效率高、回位好，與液壓助力裝置的動(dòng)作配合得好。 可以實(shí)現(xiàn)變速比的特性，滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉(zhuǎn)向力小、且經(jīng)常使用，要求轉(zhuǎn)向靈敏，因此希望中間位置附近速比小，以提高靈敏性。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大，但使用次數(shù)少，因此希望大角度位置速比大一些，以減小轉(zhuǎn)向力。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實(shí)現(xiàn)變速比，應(yīng)用正日益廣泛。 通過大量鋼球的滾動(dòng)接觸來傳遞轉(zhuǎn)向力，具有較大的強(qiáng)度和較好的耐磨性。并且該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計(jì)成具有等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，這也是它應(yīng)用廣泛的原因之一。 變速比結(jié)構(gòu)具有較高的剛度，特別適宜高速車輛車速的提高。高速車輛需要在高速時(shí)有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，必須保證轉(zhuǎn)向器具有較高的剛度。 間隙可調(diào)。齒條齒扇副磨損后可以重新調(diào)整間隙，使之具有合適的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙，從而提高轉(zhuǎn)向器壽命，也是這種轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)之一。 我國(guó)的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)，除早期投產(chǎn)的解放牌汽車用蝸桿#0;滾輪式轉(zhuǎn)向器，東風(fēng)汽車用蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器之外，其它大部分車型都采用循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，并都具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。目前解放、東風(fēng)也都在積極發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，并已在第二代換型車上普遍采用了循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。由此看出，我國(guó)的轉(zhuǎn)向器也在向大量生產(chǎn)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器發(fā)展。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器在國(guó)外實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)以專業(yè)廠為主、大力進(jìn)行試驗(yàn)和研究，大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在日本“精工”(NSK)公司的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器就以成本低、質(zhì)量好、產(chǎn)量大，逐步占領(lǐng)日本市場(chǎng)，并向全世界銷售它的產(chǎn)品。德國(guó)ZF公司也作為一個(gè)大型轉(zhuǎn)向器專業(yè)廠著稱于世。它從1948年開始生產(chǎn)ZF型轉(zhuǎn)向器，年產(chǎn)各種轉(zhuǎn)向器200多萬(wàn)臺(tái)。還有一些比較大的轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)廠，如美國(guó)德爾福公司SAGINAW分部；英國(guó)BURM#0;AN公司都是比較有名的專業(yè)廠家，都有很大的產(chǎn)量和銷售面。專業(yè)化生產(chǎn)已成為一種趨勢(shì)，只有走這條道路，才能使產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大、成本低，在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力。 3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)汽車企業(yè)要參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)還有很大差距，主要是缺乏自主研發(fā)能力。在汽車產(chǎn)業(yè)鏈前端研究開發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端檢測(cè)、信息服務(wù)上領(lǐng)先一步，才能使汽車產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)升級(jí)換代。國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)今后的發(fā)展方向，必須用高新技術(shù)全面武裝自己，向?qū)I(yè)化發(fā)展，在條件成熟時(shí)走聯(lián)合之路是必然的發(fā)展趨勢(shì)。? ??? 無(wú)論是源于企業(yè)自主或者市場(chǎng)導(dǎo)向，國(guó)內(nèi)一些汽車模具企業(yè)已開始積極尋求升級(jí)的途徑。東風(fēng)汽車模具公司在國(guó)內(nèi)率先成功設(shè)計(jì)制造了高檔乘用車外表件———發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板模具，改變了中國(guó)高檔乘用車外表件模具工裝全部靠進(jìn)口的歷史。為了提高品牌建設(shè)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，浙江寧波北侖新區(qū)已向國(guó)家工商局申報(bào)注冊(cè)“北侖模具”的集體商標(biāo)，這在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中尚為首創(chuàng)。? ??? 業(yè)內(nèi)專家在預(yù)測(cè)中國(guó)汽車行業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)時(shí)指出，從總體上看，我國(guó)技術(shù)含量低的汽車已供過于求，市場(chǎng)利潤(rùn)空間狹小。我國(guó)汽車今后的發(fā)展方向，應(yīng)該注重產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和定位，并進(jìn)一步提升模具的制造技術(shù)水平，占領(lǐng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高、技術(shù)含量高的高檔市場(chǎng)。 改革開放以來，我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。有資料顯示，國(guó)外有很多國(guó)家的轉(zhuǎn)向器廠，都已發(fā)展成大規(guī)模生產(chǎn)的專業(yè)廠，年產(chǎn)超過百萬(wàn)臺(tái)，壟斷了轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，并且銷售點(diǎn)遍布了全世界。 四、課題設(shè)計(jì)方案 4.1設(shè)計(jì)方案選型與分析（選擇多種方案比較，分析優(yōu)缺點(diǎn)） 方案一—汽車前大燈同步轉(zhuǎn)向器 申請(qǐng)專利號(hào) 89213154.3 　 專利申請(qǐng)日 1989.08.24 　 名稱 汽車前大燈同步轉(zhuǎn)向器 公開（公告）號(hào) 2053171 公開（公告）日 1990.02.21 　 頒證日 　 優(yōu)先權(quán) ? 申請(qǐng)（專利權(quán)） 龐達(dá) 　 地址 四川省重慶市江北區(qū)青草壩長(zhǎng)江三村49-2號(hào)郵630024　 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人 龐達(dá) 　 國(guó)際申請(qǐng) ? 國(guó)際公布 ? 專利代理機(jī)構(gòu) 重慶市專利事務(wù)所 　 代理人 陳紀(jì)綱; 田正偉 　 專利摘要 一種汽車前大燈同步轉(zhuǎn)向器，屬于汽車照明用，其特征是：在汽車轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向軸上套有一軟軸，在軟軸的另一端套有與前大燈燈軸下的蝸輪嚙合蝸桿。當(dāng)汽車夜間行駛轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤使軟軸轉(zhuǎn)向帶動(dòng)蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使前大燈轉(zhuǎn)向器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，前大燈始終照射汽車欲行的路面。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造易，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。 　 專利主權(quán)項(xiàng) 一種汽車前大燈同步轉(zhuǎn)向器，由隨汽車轉(zhuǎn)向器總成，和轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)動(dòng)的軟軸，以及燈軸組成，其特征在于：在軟軸上套有蝸桿，車燈軸下端固有一與蝸桿嚙合的蝸輪。 　 方案二—隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈 基于消費(fèi)者對(duì)汽車安全的愈加關(guān)注以及大燈制造成本的下降等因素，隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈將成為今年汽車流行的元素之一。一般傳統(tǒng)的汽車大燈都是直射的，車子晚上過彎的時(shí)候，根本無(wú)法照射到內(nèi)側(cè)，也就是我們常說的照明“盲區(qū)”，如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)彎道內(nèi)側(cè)的行人情況，很容易發(fā)生危險(xiǎn)事故。隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈或許就是這樣應(yīng)運(yùn)而生的吧，車主在應(yīng)付這樣的彎道時(shí)，隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈可以不斷地進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保持與汽車的當(dāng)前行駛方向一致，以確保駕駛員在任何時(shí)刻都擁有最佳的可見度，以此保證夜間的行車安全。 隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈以前曾經(jīng)是BMW 5系的獨(dú)有技術(shù)，其實(shí)早在去年，隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈就已經(jīng)開始悄然出現(xiàn)到其他的車型上了，如去年上市的雪鐵龍凱旋就是其一。 ?隨動(dòng)控制大燈絕對(duì)是大燈技術(shù)中的尖端技術(shù)。具有隨動(dòng)照明功能的雙氙氣大燈絕對(duì)是尖端大燈技術(shù)。BMW 330i是同級(jí)別車型中唯一一款具備高級(jí)隨動(dòng)控制大燈系統(tǒng)的車型。 ????隨動(dòng)控制大燈能夠不斷對(duì)大燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保持與汽車的當(dāng)前行駛方向一致，以確保對(duì)前方道路提供最佳照明并對(duì)駕駛員提供最佳可見度，從 而顯著增強(qiáng)了黑暗中駕駛的安全性。這在轉(zhuǎn)向時(shí)更具優(yōu)勢(shì)。轉(zhuǎn)向時(shí)靜態(tài)大燈限制了駕駛者的視野，因此常常會(huì)產(chǎn)生"黑洞"，而隨動(dòng)控制大燈能夠動(dòng)態(tài)跟蹤前方路況，像魔杖一樣引導(dǎo)駕駛者在彎道上行駛。 ? 從技術(shù)上講，這個(gè)"魔杖"是一種緊密的聯(lián)網(wǎng)協(xié)作安全系統(tǒng)，它能夠不斷調(diào)節(jié)大燈，適應(yīng)當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角。在汽車方向盤角度、車輛偏轉(zhuǎn)率和行駛速度的控制下，雙氙氣大燈像眼睛一樣自動(dòng)移動(dòng)到正確的方向來照亮前方道路。為避免對(duì)面來車造成的眩目危險(xiǎn)，隨動(dòng)控制大燈帶有大燈照明高度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)和大燈清洗系統(tǒng)。 在汽車的照明領(lǐng)域里，隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈算得上是較為尖端的技術(shù)裝備了。通常，汽車上安裝的普通大燈具有固定的照射范圍，當(dāng)夜間汽車在彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于無(wú)法調(diào)節(jié)照明角度，常常會(huì)在彎道內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”，極大地威脅了駕駛員夜間的安全駕車。隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈能夠不斷對(duì)大燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保持與汽車的當(dāng)前行駛方向一致，以確保駕駛員在任何時(shí)刻都擁有最佳的可見度。這種先進(jìn)的汽車照明裝備，從前很少能在國(guó)產(chǎn)轎車中見到，只有寶馬等高檔車型上裝有。不過最近，細(xì)心的消費(fèi)者會(huì)在相繼上市的幾款中高檔級(jí)別車上驚喜地發(fā)現(xiàn)隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈的身影，這幾款車分別是東風(fēng)雪鐵龍的凱旋、廣州豐田的凱美瑞和東風(fēng)日產(chǎn)的新天籟。 凱旋的隨動(dòng)轉(zhuǎn)向功能可“上下”、“左右”隨動(dòng)，光束隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)燈可轉(zhuǎn)動(dòng)，外側(cè)燈可轉(zhuǎn)動(dòng)），光束寬度加大，特別在連續(xù)彎道上，彎道內(nèi)側(cè)照明更寬，照明范圍更大，可照亮傳統(tǒng)車燈照不到的盲區(qū)，以便駕駛員及時(shí)發(fā)現(xiàn)路上的障礙物和行人，提高了駕車的安全性。? 凱美瑞的隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈基本上與凱旋上的工作原理相同。所謂的“上下”隨動(dòng)和“左右”隨動(dòng)分別是前大燈智能隨動(dòng)系統(tǒng)和光軸自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。在夜間轉(zhuǎn)彎時(shí)，能根據(jù)車速以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角度，自動(dòng)調(diào)整近光燈的照射中心，自動(dòng)指向入彎，確保彎道中的高能見度。在后排負(fù)載較重導(dǎo)致車身角度上揚(yáng)時(shí)，自動(dòng)調(diào)整光軸傾角，避免光軸上揚(yáng)對(duì)對(duì)面來車駕駛?cè)藛T的干擾。 燈光是駕駛員向外界傳遞的主要信息，也是夜間行車的重要保證，車燈出現(xiàn)故障或者燈光效能差會(huì)影響行車的安全，一套表現(xiàn)優(yōu)異的車燈對(duì)于主動(dòng)安全的重要性一點(diǎn)也不亞于ABS、AFS、ALS等先進(jìn)的汽車照明裝備，從前只有在寶馬545i等豪華車型上裝備。而新近上市的以“創(chuàng)造中高級(jí)轎車全球新標(biāo)準(zhǔn)”為目標(biāo)開發(fā)的凱美瑞裝備了這兩種旨在提升夜間行車安全的高科技裝備。 不少人會(huì)為凱美瑞氙氣前大燈穩(wěn)重、大氣而又不失時(shí)尚的設(shè)計(jì)而驚嘆。實(shí)際上在漂亮的“外衣”之下，凱美瑞前大燈所包含的實(shí)用高科技更加值得稱道，堪稱美學(xué)與科技的完美結(jié)合。凱美瑞各型號(hào)的前大燈均裝備有AFS智能隨動(dòng)系統(tǒng)（Adaptive Front-Lighting System）、ALS自動(dòng)光軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)（Auto Leveling System），并且200E之外的4個(gè)型號(hào)均配有大燈清洗裝置。通常，汽車上安裝的普通大燈具有固定的照射范圍，當(dāng)汽車夜間在彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于無(wú)法調(diào)節(jié)照明角度，常常會(huì)在彎道內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”，極大地威脅了夜間的行車安全。AFS智能隨動(dòng)系統(tǒng)有效的解決了這個(gè)問題。以凱美瑞為例，在夜間轉(zhuǎn)彎時(shí)，AFS能根據(jù)車速以及方向盤轉(zhuǎn)向角度，自動(dòng)調(diào)整兩側(cè)大燈的照射范圍，消除“盲區(qū)”，確保彎道中的高能見度。 如果說AFS控制的是燈光的“左右”調(diào)整，那么ALS控制的則是燈光的“上下”調(diào)整。通常，汽車大燈的光軸與車身水平線保持一致。如果后排負(fù)載較大，車身水平線難免會(huì)出現(xiàn)上揚(yáng)，因此大燈的光軸也隨之上揚(yáng)，會(huì)對(duì)對(duì)面車輛的駕者產(chǎn)生干擾。一般駕者都會(huì)對(duì)此深惡痛絕，實(shí)際上，這也正是導(dǎo)致許多車禍發(fā)生的原因。ALS在后排負(fù)載較重導(dǎo)致車身角度上揚(yáng)時(shí)，可自動(dòng)調(diào)整光軸傾角，保持光軸水平，避免光軸上揚(yáng)對(duì)對(duì)面來車駕駛?cè)藛T的干擾。 4.2方案的確定 根據(jù)前面所述選擇方案二 首先對(duì)該結(jié)構(gòu)的力傳動(dòng)與機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行說明。該機(jī)構(gòu)從汽車轉(zhuǎn)向時(shí)力從轉(zhuǎn)向盤（俗說的方向盤通過轉(zhuǎn)向柱通過齒輪齒條嚙合的轉(zhuǎn)向器按一定的齒系比傳動(dòng)給橫向拉桿（5）左右水平移動(dòng)。假設(shè)在橫向拉桿向左移動(dòng)一定距離L，則車輪轉(zhuǎn)向臂（1）受力向左擺動(dòng)使車輪（2）向右擺一定的角度（假定為擺角a）。那么車輪的左轉(zhuǎn)向臂（6）就向右擺動(dòng)一定角度a。在左轉(zhuǎn)向臂的作用下橫向拉桿（8）就向右移動(dòng)一段距離。這個(gè)距離由于車輪臂（1）與左轉(zhuǎn)向臂（6）都固定在車輪轉(zhuǎn)向節(jié)（3）上且它們與車輪轉(zhuǎn)向節(jié)（3）的夾角相同如圖；從而它們的轉(zhuǎn)角相同且兩臂相等長(zhǎng)度，所以在與轉(zhuǎn)向器相連接的橫向拉桿左稱長(zhǎng)度與橫向拉桿（8）右移長(zhǎng)度相等，都為L(zhǎng)。空間的傳力桿（7）由中間支點(diǎn)使得兩端形成一個(gè)等臂桿。這樣通過橫向拉桿（8）向右的水平移動(dòng)長(zhǎng)度L就傳遞給了橫向拉桿（9）向左的水平移動(dòng)長(zhǎng)度L。車燈搖臂（10）的長(zhǎng)度又與左轉(zhuǎn)向臂（6）的長(zhǎng)度相等并且靜止不動(dòng)時(shí)兩者空間平行。那么車燈搖臂（10）就向左擺一定角度a由于車燈與車燈搖臂（10）相固定連接又與車燈橫向支架作支撐點(diǎn)所以車燈（11）就向右擺一定角度a。而該裝置中車輪轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向器中的橫向拉桿開形成一個(gè)梯形架。所以在該機(jī)構(gòu)左邊運(yùn)動(dòng)時(shí)右邊也按梯形原理反向動(dòng)運(yùn)起來。因此從車燈與車輪達(dá)到同步運(yùn)動(dòng)。同理轉(zhuǎn)向器的橫向拉桿向右移時(shí)也能達(dá)到同步。這個(gè) 這個(gè)裝置中車燈能與車輪步主要是利用了車燈獲得的力與轉(zhuǎn)向角是從車輪上通過連桿機(jī)構(gòu)得到的。它的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且在傳遞參數(shù)過程中擺角與在平行上的移動(dòng)長(zhǎng)度沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變和變化從而達(dá)到兩者之間的同步。 汽車車燈同步轉(zhuǎn)向裝置的模型結(jié)構(gòu)示意圖如下。 4.3方案的特點(diǎn)及創(chuàng)新 從上可以看出這上一個(gè)空間的連桿機(jī)構(gòu)。那么對(duì)于空間的傳力與空間連桿的運(yùn)動(dòng)我們就要做一些分析以確定其合理性。 首先我們從平面機(jī)構(gòu)的自由度來看看。平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式： 一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度。因此平面機(jī)構(gòu)的每個(gè)活動(dòng)構(gòu)件在未用的運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接前都有一個(gè)自由度。當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件組成過動(dòng)副之后它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就受到約束，自由度數(shù)目隨之減少，每個(gè)低副引入兩個(gè)約束，使構(gòu)件失去兩處自由度。每個(gè)高副引入一個(gè)約束，使構(gòu)件失去一個(gè)自由度。設(shè)計(jì)平面機(jī)構(gòu)共有幾個(gè)自由度總數(shù)應(yīng)為3n。當(dāng)用運(yùn)動(dòng)副將構(gòu)件連接起來給志機(jī)構(gòu)之后，機(jī)構(gòu)中低副的數(shù)目這Pl個(gè)，高副睥數(shù)目為Ph個(gè)則機(jī)構(gòu)中全部運(yùn)動(dòng)副所引入的約束總數(shù)為2Pl+Ph。因此活動(dòng)構(gòu)件的自由度總數(shù)減去運(yùn)動(dòng)副引入的約束總數(shù)就是該機(jī)構(gòu)的自由度（又稱機(jī)構(gòu)的活動(dòng)度）以F表示即： F=3n-2Pl-Ph 這里還可涉及切貝謝夫——克魯伯公式。 在機(jī)構(gòu)自由度公式中每引一個(gè)低副就增加兩個(gè)約束。如果機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件數(shù)目為N（包括機(jī)架）低副數(shù)目為Ps則 F=3（N-1）-2Ps=3M-2Ps 此處M=N-1是活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目對(duì)于單自由度機(jī)構(gòu)F=1于是即3M-2Ps-4=0 如果在機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)復(fù)式鉸鏈則低副總數(shù)這 Ps=P1+2*P2+……n*Pn=∑i*Pi. 上式中Pi 是具有i個(gè)副的復(fù)式鉸鏈數(shù)，n代表機(jī)構(gòu)中具有最好多運(yùn)動(dòng)副數(shù)目的復(fù)式鉸鏈數(shù)。 以上說了平面的機(jī)構(gòu)。那么對(duì)于該設(shè)計(jì)是空間的那么我們要了解空間的自由度部題。我們來看看空間連桿機(jī)構(gòu) 在連桿機(jī)構(gòu)中，如果各構(gòu)件不都相對(duì)于某參考平面平行運(yùn)動(dòng)，則稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。和平面連桿機(jī)構(gòu)一樣，空間連桿機(jī)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)剛體導(dǎo)引函數(shù)生成和再現(xiàn)軌跡等功能。但在空間連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副除轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副還有圓柱副、球面副、螺旋副等，且根據(jù)運(yùn)動(dòng)副的不同配置可構(gòu)成多種機(jī)構(gòu)形式，故空間連桿機(jī)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)比平面連桿機(jī)構(gòu)復(fù)雜多樣。由于上述特點(diǎn)空間連桿機(jī)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)比平面機(jī)構(gòu)復(fù)雜多樣。 那么對(duì)于空間的連桿機(jī)構(gòu)它的空間自由度的計(jì)算方式是如何的呢？ 一個(gè)自由構(gòu)件（剛體）在空間有6個(gè)自由度，相對(duì)于直角參考坐標(biāo)系它們分別為x、y和z軸的移動(dòng)以及繞這三個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副連接起來，它們之間就有了某種約束而失去了沿某個(gè)方向的相對(duì)自由度運(yùn)動(dòng)副所允許的獨(dú)立的對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。稱為該運(yùn)動(dòng)副的自由度，若用f表示運(yùn)動(dòng)副的自由度，雖然有0＜f＜6若f=0表示這個(gè)連接不允許相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而也就不是運(yùn)動(dòng)副。若f=6表示具有6個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不存在連接f=1、2、3、4、5r 運(yùn)動(dòng)副相應(yīng)稱為ⅠⅡⅢⅣⅤ類運(yùn)動(dòng)副。其計(jì)算公式為： 　　　　　5　 F=6*（N-1）-∑PiCi i=1 F是其中各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件未經(jīng)運(yùn)動(dòng)副連接之前的自由度總數(shù)減去由運(yùn)動(dòng)副連接引入的約束總數(shù)。N 是機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目（含機(jī)架）；Pi為第i數(shù)運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目；Ci為第i類運(yùn)動(dòng)副的約束度。第i 類運(yùn)動(dòng)副所允許i個(gè)相對(duì)自由度，同時(shí)也就有Ci=6-i個(gè)約束度。 由圖和上述空間連桿的空間自由度計(jì)算公式可以得出該機(jī)構(gòu)能滿足汽車燈的旋轉(zhuǎn)而不影響該半裝置的其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)。那么這個(gè)汽車車燈的裝置由于又滿足了汽車車燈與汽車輪同步轉(zhuǎn)向的要求所以整個(gè)設(shè)計(jì)是合理的。 五、 預(yù)期結(jié)果 將設(shè)計(jì)方案確定后繪制汽車車燈同步轉(zhuǎn)向裝置的零件圖與裝配圖。零件圖由于是連桿件多數(shù)則用A3圖紙繪制，而裝配圖則用0#紙繪制。繪制圖紙時(shí)應(yīng)考慮零件的是否容易加工，盡量選取最容易的零件繪制，以便于加工時(shí)不費(fèi)時(shí)同時(shí)又省材料從而降低成本。對(duì)于裝配圖的繪制出了要求配合的合理性外在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮尺寸的大小。這樣才能在裝配出來后的模型能達(dá)到要求。當(dāng)然在繪制主些圖紙時(shí)是先考慮好了每個(gè)零件的尺寸的大小的。在設(shè)計(jì)時(shí)尺量多選用標(biāo)準(zhǔn)件，這樣能減少工作量。連桿機(jī)構(gòu)的連接時(shí)由于該裝置要求不但要有空間移動(dòng)而且還有轉(zhuǎn)動(dòng)固我們要選用銷鍵連接。而這種銷鍵要求與活動(dòng)連桿間為間隙配合的同時(shí)要對(duì)連接件有一方向的自由度控制。這是裝配時(shí)要注意的。整個(gè)設(shè)計(jì)的裝置不能太大作為一個(gè)汽車車燈同步轉(zhuǎn)向的模型的大概尺寸為400×200×180mm 對(duì)于一般連桿的尺寸大概為60×8×4mm。對(duì)于特殊連桿的尺寸在零件圖紙上已詳細(xì)反應(yīng)這里講尺寸也只是說明在設(shè)計(jì)時(shí)尺寸是首選考慮清楚后才在圖紙上反應(yīng)的。這些尺寸的選擇主要是從該裝置模型的大小與傳動(dòng)特點(diǎn)考慮的。 六、設(shè)計(jì)主要步驟（介紹主要設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)說明書提綱） 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1課題背景及意義 1 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3本文研究?jī)?nèi)容 2 2 汽車車燈同步轉(zhuǎn)向裝置的應(yīng)用 3 2.1東風(fēng)雪鐵龍——?jiǎng)P旋 3 2.2凱美瑞 4 2.3新天籟 4 2.4華晨寶馬 5 2.5新君越 5 2.6途觀 6 3 汽車車燈同步轉(zhuǎn)向工作原理 7 3.1汽車車燈同步轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)想 7 3.2汽車車燈同步轉(zhuǎn)向裝置工作原理 7 3.3轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn) 7 3.4設(shè)計(jì)原理裝配圖 8 3.5實(shí)現(xiàn)過程 8 3.6材料選擇 9 4 總結(jié)和展望 11 4.1論文的主要工作與總結(jié) 11 4.2進(jìn)一步的工作展望 11 參考文獻(xiàn) 12 謝辭 13 七、進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 任務(wù)名稱 開始時(shí)間 結(jié)束時(shí)間 1 選題 2 查閱中、外文獻(xiàn)資料，外文資料翻譯，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 3 開題 4 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 中期檢查 6 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)正稿打印版及電子材料，畢業(yè)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說明書光盤，完成畢業(yè)答辯ppt 7 畢業(yè)答辯 八、參考文獻(xiàn) [1] 汽車構(gòu)造底盤篇 林家讓編 電子工業(yè)出版社出版式2006.4 [2] 汽車構(gòu)造雙色圖解 射忠明編 人民交通出版社出版2005.3 [3] 汽車底盤簡(jiǎn)明教學(xué)圖解 汪卸建主編 電子工業(yè)出版社出版2006.5 [4] 連桿機(jī)構(gòu)的分析與綜合 曹惟慶等著 一版 北京科學(xué)出版社 2005.5 [5] 汽車前橋及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修理 肖永清，楊叫敏編著 北京國(guó)防工業(yè)出版社 2004.1 [6] 汽車底盤 徐安 陳德陽(yáng)主編者 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2005.1 [7] 汽車構(gòu)造 王世震主編 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2004.7 [8] 汽車底盤構(gòu)造 常明主編 北京國(guó)防工業(yè)出版社 2005.3 [9] 汽車車橋設(shè)計(jì) 劉惟信編著 北京清華大學(xué)出版社2004.1 [10] 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 下冊(cè) 孫建東主編 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 [11] 汽車車身電氣設(shè)備系統(tǒng)及附屬電氣設(shè)備 劉皓宇編著 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2005-06 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室審核意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 備注：本開題報(bào)告須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋存檔。