東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)

，士B工器學(xué)演畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名鄭蕊系部汽車工程系專業(yè)、班級車輛076班指導(dǎo)教師姓名姚佳巖職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘口是否題目名稱東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義作為汽車的一個(gè)重要組成部分，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成，如何設(shè)計(jì)汽車的轉(zhuǎn)向特性，使汽車具有良好的操縱性能，始終是各汽車生產(chǎn)廠家和科研機(jī)構(gòu)的重要研究課題。特別是在車輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車流密集化的今天，針對更多不同水平的駕駛?cè)巳?，汽車的操縱設(shè)計(jì)顯得尤為重要。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3個(gè)基本發(fā)展階段。1）純機(jī)械式車t向系統(tǒng)，由于采用純粹的機(jī)械解決方案，為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤，這樣一來，占用駕駛室的空間很大，整個(gè)機(jī)構(gòu)顯得比較笨拙，駕駛員負(fù)擔(dān)較重，特別是重型汽車由于轉(zhuǎn)向阻力較大，單純靠駕駛員的轉(zhuǎn)向力很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，這就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用。2）液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，1953年通用汽車公司首次使用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，此后該技術(shù)迅速發(fā)展，使得動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、功率消耗和價(jià)格等方面都取得了很大的進(jìn)步。80年代后期，又出現(xiàn)了變減速比的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在接下來白數(shù)年內(nèi)，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新差不多都是基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng),比較有代表性的是變流量泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（VariableDisplacementPowerSteeringPump）和電動液壓助力轉(zhuǎn)向（ElectricHydraulicPowerSteering,簡稱EHPS）系統(tǒng)。變流量泵助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車處于比較高的行駛速度或者不需要轉(zhuǎn)向的情況下，泵的流量會相應(yīng)地減少，從而有利于減少不必要的功耗。電動液壓轉(zhuǎn)向需要全套設(shè)計(jì)請聯(lián)系QQ1537693694系統(tǒng)采用電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)向泵，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào)，可以即時(shí)關(guān)閉，所以也能夠起到降低功耗的功效。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使駕駛室變得寬敞，布置更方便，降低了轉(zhuǎn)向操縱力，也使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更為靈敏。由于該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力，目前在部分乘用車、大部分商用車特別是重型車輛上廣泛應(yīng)用。但是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在系統(tǒng)布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面存在不足。3）汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）,EPS在日本最先獲得實(shí)際應(yīng)用，1988年日本鈴木公司首次開發(fā)出一種全新的電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在其生產(chǎn)的Cervo車上，隨后又配備在Alto上。此后，電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(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公司，英國的Lucas公司，德國的ZF公司，都研制出了各自的EPSEPS的助力形式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展，并且其控制形式與功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。日本早期開發(fā)的EPS僅低速和停車日提供助力,高速時(shí)EPS將停止工作。新一代的EPS則不僅在低速和停車時(shí)提供助力，而且還能在高速時(shí)提高汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，EPS技術(shù)日趨完善，并且其成本大幅度降低，為此其應(yīng)用范圍將越來越大。4)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SteeringbyWire-SBW)是更新一代的汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng),線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與上述各類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的根本區(qū)別就是取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接。該系統(tǒng)具有兩個(gè)電機(jī)：路感電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)。路感電機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向柱上，控制器根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向工況控制路感電機(jī)產(chǎn)生合適的轉(zhuǎn)矩，向駕駛員提供模擬路面信息。驅(qū)動電機(jī)安裝在齒條上，汽車的轉(zhuǎn)向阻力完全由驅(qū)動電機(jī)來克服，轉(zhuǎn)向盤只是作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)轉(zhuǎn)角信號輸入裝置。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠提高汽車被動安全性，有利于汽車設(shè)計(jì)制造，并能大大提高汽車的乘坐舒適性。但是由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間無機(jī)械連接，生成讓駕駛員能夠感知汽車實(shí)際行駛狀態(tài)和路面狀況的“路感”比較困難；且電子器件的可靠性難以保證。所以線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前處于研究階段，只配備在一些概念汽車上。汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展趨勢助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)日趨完善。今后，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將進(jìn)一步成熟，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為我們需要全套設(shè)計(jì)請聯(lián)系QQ1537693694研究的努力方向。純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用；液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力，在重型車輛上廣泛應(yīng)用；EPS以其特有的優(yōu)越性而得到青睞，它代表著未來動力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向，EPS將作為標(biāo)準(zhǔn)配置裝備到汽車上，未來一段時(shí)間在動力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位；而SBW由于有利于提高汽車被動安全性、有利于汽車設(shè)計(jì)制造、有利于提高汽車乘坐舒適性和汽車操控用I定性等原因，將成為動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能是汽車的主要性能之一，直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性，它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。如何合理地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使汽車具有良好的操作性能，始終是設(shè)計(jì)人員的重要研究課題。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中選擇的是機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，選擇的是能將滑動摩擦通過鋼球轉(zhuǎn)變成滾動摩擦的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：本設(shè)計(jì)的題目是輕型貨車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)。以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)為中心，一是汽車總體構(gòu)架參數(shù)對汽車轉(zhuǎn)向的影響；二是機(jī)械轉(zhuǎn)式向器的選擇；三是轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的選擇；四是梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此本設(shè)計(jì)在考慮上述要求和因素的基礎(chǔ)上需要全套設(shè)計(jì)請聯(lián)系QQ1537693694研究利用轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)帶動傳動機(jī)構(gòu)，通過萬向節(jié)帶動蝸桿軸旋轉(zhuǎn)，蝸桿軸與扇形齒輪嚙合，通過安裝在扇形軸上的轉(zhuǎn)向臂向轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)傳遞操作力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。(1)汽車轉(zhuǎn)向系方案的設(shè)計(jì)(2)汽車轉(zhuǎn)向器方案的設(shè)計(jì)(3)汽車轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(4)汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算(5)用CAD畫裝配圖和零件圖，合計(jì)3張零號圖擬解決的主要問題：此次設(shè)計(jì)針對的是與非獨(dú)立懸架相匹配的整體式兩輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。在輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要是對轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)，因此，利用相關(guān)汽車設(shè)計(jì)和連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)的知識，首先對汽車總體參數(shù)進(jìn)行確定，在此基礎(chǔ)上，對轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行選擇，接著再對轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)(主要是轉(zhuǎn)向梯形)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后，利用軟件AUTOCAD完成其設(shè)計(jì)圖紙。轉(zhuǎn)向器在設(shè)計(jì)中選用的是循環(huán)球式齒條齒扇轉(zhuǎn)向器，在對轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)中，包括了螺桿一鋼球一螺母傳動副的設(shè)計(jì)和齒條一齒扇傳動副的設(shè)計(jì)，前者是基于參照同類汽車，確定出鋼球中心距，設(shè)計(jì)出一系列的尺寸，而后者則是根據(jù)汽車前軸的載荷來確定出齒扇模數(shù)，再由此設(shè)計(jì)出所有參數(shù)的。轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)選用的是整體式轉(zhuǎn)向梯形，在設(shè)計(jì)中借鑒同類汽車轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)尺寸對轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行尺寸初選。再通過對轉(zhuǎn)向內(nèi)輪實(shí)際達(dá)到的最大偏轉(zhuǎn)角時(shí)與轉(zhuǎn)向外輪理想最大偏轉(zhuǎn)角度的差值的檢驗(yàn)，和作為一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)對其最小傳動角的檢驗(yàn)，來判定轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)是否符合基本要求。、技術(shù)路線（研究方法）完成說明書的編寫四、進(jìn)度安排(1)收集資料，調(diào)研，撰寫開題報(bào)告(2)周四交開題報(bào)告，實(shí)習(xí)了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造第二周(3)完成各參數(shù)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核工作，至少應(yīng)有裝配圖的草圖第三周-第七周(4)中期檢查，畫裝配圖和零件圖第八周(5)畫裝配圖和零件圖，編寫說明書第九周-IH-(6)交畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和裝配圖、零件圖，修改釬二周(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師審核第十三周(8)畢業(yè)設(shè)計(jì)修改第十四周(9)畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱教師評閱或預(yù)審釬五周(10)畢業(yè)設(shè)計(jì)修改第十六周(11)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯第十七周五、參考文獻(xiàn)1劉惟信.汽車設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，20012陳家瑞.汽車構(gòu)造M.北京：人民交通大學(xué)出版社，20083王望予.汽車設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20084李慶華.材料力學(xué)M.成都：西南交通大學(xué)出版社，20065余志生.汽車?yán)碚揗.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20086劉朝儒.機(jī)械制圖M.北京：高等教育出版社，20017汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊M:基礎(chǔ)篇.北京：人民交通出版社，20018汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊M:設(shè)計(jì)篇.北京：人民交通出版社，20019季學(xué)武.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展與節(jié)能J.世界汽車，2001,1010徐梁征，肖成永等.汽車列車系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及控制系統(tǒng)仿真J.計(jì)算機(jī)仿真，2003,1211宋曉琳，徐成，殷其華.汽車轉(zhuǎn)向器總成性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)J.汽車科技，2002,512丁禮燈，楊家軍等.汽車動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向力矩的分析與計(jì)算J.三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2001,313王玉梅，岳靜等.微型汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒扇設(shè)計(jì)參數(shù)分析J.長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2006,26(2):14514714鐘兵.低速汽車轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)J.山東五征集團(tuán)汽車研究所.2006,4(3):545515邱峰.汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢與關(guān)鍵技術(shù)J.輕型汽車技術(shù)，2001,516MasahikoHurishige,TakayukiKifuku,NoriyukiInoue.AControlStrategytoReduceSteeringTorqueforStationaryVehiclesEquippedWithEPS.MitsubishiElectricCop17ZuoLi,WuWenjiang,StudyonStabilityofElectricPowerSteeringSystem18Moriwaki,K,Onautomaticmotioncontrolwithoptimization,SICE2003AnnualConference六、備注指導(dǎo)教師意見: