车辆工程毕业设计论文-电控液压动力转向系统设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-电控液压动力转向系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

26 黑龙江工程学院本科生毕业设计 循环球式转向器 29 蜗杆滚轮式转向器 30 蜗杆指销式转向器 30 机械转向器的确定 34 齿轮齿条式转向器设计与计算 30 选择齿轮齿条材料及精度等级 31 主要尺寸计算 32 齿轮强度校核 33 齿条的设计计算 35 本章小结 35 第 5 章 电控动力转向系统的变助力方法分析 36 液压式 电子控制动力转向系统 36 流量控制式 EPS 36 反力控制式 EPS 37 阀灵敏度控制式 EPS 37 电动式电子控制动力转向系统 37 本章小结 37 结 论 39 参考文献 40 致 谢 41 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 研究本课题的目的和意义 汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。 其功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。 本 设计根据汽车转向系统的工作过程和工作要求，设计一套汽车电控液压动力转向系统，此电动助力转向系统采用电动机带动油泵，根据车速信号、转向盘转速信号控制 转向油泵的 泵油量，达到变助力的转向。 本设计所设计的汽车电控液压动力转向系统，可以为汽车设计研制一种助力转向系统提供一种途径，对生产实际具有一定的实用价值和应用前景。 汽车转向技术现状与发展趋势 目前我国生产的商用车和轿车上采用的大多是电控液压动力转向系统，它是比较成熟和应用广泛的转向系统。 尽管电控液压动力装置从一定程度上缓解了传统的液压转向中轻便性和路感之间的矛盾，然而它还是没有从根本上解决液压动力转向系统存在的不足，随着汽车微电子技术的发展，汽车燃油节能的要求以及全球性倡导环保，其在布置，安装，密封性，操纵灵敏度，能量消耗，磨损与噪声等方面的不足已越来越明显，转向系统向着电动助力转向系统发展。 汽车驾驶员通过转向系统来控制汽车的运动方向，转向系统设计的好坏直接影响到 汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶的舒适性。 转向系统根据转向动力的来源可分为机械转向系统和动力转向系统。 动力转向系统又分为液压动力转向系统、电控液压动力转向系统、电动助力转向系统、线控转向系统。 机械转向系统 机械转向系统的转向力全部来自驾驶员的手力。 机械转向系统结构简单，性能可靠，但转向盘操纵费力。 另外，为解决机械转向系统 ―轻 ‖和 ―灵 ‖的问题，转向器还常设计成可变速比。 在转向盘小转角度范围内，速比小，解决转向灵活性的问题；在转向盘大转角范围内，速比大，解决转向轻便性的问题。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 液压动力转 向系统 液压动力转向系统（ Hydraulic Power Steering SystemHPS）一般由储液罐、油泵、油管、转向控制阀、助力油缸及机械转向系统组件等组成，转向控制阀有滑阀式和转阀式两种结构。 转向控制阀根据转向盘转动方向和力矩大小控制通向助力油缸的油压大小，从而控制助力大小。 虽然液压转向系统可提供转向助力，但却存在很多缺点：油泵由发动机驱动，持续工作，能量消耗多；液压油泄漏、橡胶管污染环境；助力特性与控制阀结构有关，系统一旦定型，助力特性便不能改变；助力和车速无关，不能协调转向轻便性和路感的 矛盾；系统元件较多，所占空间大；低温助力性能不好。 电控液压动力转向系统 随着人们对汽车经济性、环保性、安全性的日益重视以及小排量轿车的发展，人们开始对液压动力转向系统存在的不足进行改进，并开发出一些新型电控液压动力转向系（ Electric Hydraulic Power SteeringEHPS），其主要改进措施是将车速信号引入液压转向系统，得到车速感应型助力特性，并增加了控制器和执行机构。 控制器根据车速信号改变电液转换装置的助力特性，助力较小，以满足路感和操纵稳定性的要求。 电控液压动力转向系 统虽然实现了车速感应型助但由于仍然采用液压系统，液压系统本身的缺点依然难以克服，同时在液压系统的基础上增加了传感器和控制器，使整个系统成本增加。 电动助力转向系统 电动助力转向系统（ Electric Power Steering SystemEPS）是一种新型的、很有发展前途的动力转向系统。 电动助力转向系统完全取消了液压组件，整个系统由转向盘转矩传感器、车速传感器、控制器、助力电机及其减速机构等组成。 其基本工作原理是：驾驶员转动转向盘时，转矩传感器检测转向盘上的转矩大小和方向，控制器根据转向盘转 矩的大小进行助力控制。 转向盘转矩越大，助力电机提供的助力转矩也越大，从而解决了转向轻便性的问题。 同时，控制器根据车速的高低来控制路感。 车速变高时，控制助力适当减少，从而保证了高速转向时驾驶员有合适的路感，提高了驾驶的安全性和稳定性。 另外，为综合改善汽车转向系统的性能，有的电动助力转向系统还进行阻尼控制和回正控制。 与液压动力转向系统和电控液压动力转向系统相比，电动助力转向系统具有很多优点： （ 1）可获得优化的助力特性，转向轻便，路感好，提高了操纵稳定性； （ 2） EPS 助力特性通过软件设置和修改，可以快速与 车型匹配； （ 3） EPS 只在转向时电机才提供助力，可节能 3%～ 5％； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 （ 4）结构紧凑，便于模块化安装； （ 5）对环境无污染； （ 6）低温工作性能好。 线控转向系统 线控转向系统（ Steering by WireSBW）是更新一代的汽车电子转向系统，线控转向系统与上述各类转向系统的根本区别就是取消了转向盘和转向轮之间的机械连接（也称柔性转向系统）。 线控转向系统的主要优点： （ 1）线控转向系统能消除转向干涉问题，为实现多功能全方位的自动控制，并为汽车动态控制系 统和汽车平顺性控制系统的集成控制提 供了先决条件； （ 2）由于转向盘和转向轮之间是柔性连接，使转向系统在汽车上的布置更加灵活，转向盘的位置可以方便地布置在需要的位置； （ 3）舒适性得到提高。 在刚性转向系统中，路面不平和转向轮的不平衡引起的冲击负荷会传递到转向盘，而线控转向系统没有这样的问题； （ 4）转向的回正力矩和转向传动比能通过软件进行调整。 因此，可以使转向系统对任何目标和环境进行调整，而不需要对系统进行重新设计； （ 5）消除了撞车事故中转向柱后移伤害驾驶员的可能性，不必设置转向防伤机构； 汽车电控液压动力转向系统组成 电控液压转向动 力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。 它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。 简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向盘省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要的同时，节省一部分发动机功率。 动力转向系统兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力为转向能源的转向系统，它是在机械转向系统的基础 上加设一套转向加力装置而形成的。 其中属于转向加力装置的部件是：转向油泵 转向油管 转向油罐 6 以及位于整体式转向器 10 内部的转向控制阀及转向动力缸等。 当驾驶员转动转向盘 1 时，转向摇臂 9 摆动，通过转向直拉杆 转向节臂 7，使转向轮偏转，从而改变汽车的行使方向。 黑龙江工。