畢業(yè)設(shè)計(jì)-主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究-全文預(yù)覽
【正文】 的要求很高，所以使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比達(dá)到最大， 車輛轉(zhuǎn)向響應(yīng)增益減小，不會(huì)產(chǎn)生小方向盤轉(zhuǎn)角就生成一個(gè)較大的側(cè)向加速度，這樣減輕了駕駛員的精神負(fù)擔(dān)，也降低了錯(cuò)誤操作的可能性。 二、 當(dāng)車速為 30km/h 當(dāng)車速低于 30km/h 時(shí)車輛慢速前進(jìn)，當(dāng)在普通城市中進(jìn)行轉(zhuǎn)彎操作或者緊急 避讓障礙物 情況時(shí)， 仍需要較小的轉(zhuǎn)向比來(lái)靈敏的操縱汽車進(jìn)行轉(zhuǎn) 14 彎，且此時(shí)汽車正在行駛，相對(duì)的，對(duì)于方向盤的扭矩輸出要求就相對(duì)降低，汽車穩(wěn)定性得到相當(dāng)?shù)奶岣摺?理想轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比與汽車車速的關(guān)系如下 m i n 112m a x 2, ( 0 )1 2 0, ( )93, ( )R u uR u u u uR u u?????? ? ? ?????? 根據(jù)設(shè)計(jì)初衷 和實(shí)際車況 ，設(shè)定 minR =10， maxR =20， 1u =30， 2u =120則可以得到設(shè)計(jì)的理想公式 13 10 , ( 0 30)1 20, ( 30 120 )9320 , ( 120 )uR u uu?????? ? ? ?????? 圖 41為理想的車速和其傳動(dòng)比的簡(jiǎn)圖 81012141618200 30 60 90 120 150 圖 41 理想傳動(dòng)比 一、當(dāng)車速 為 0km/h 當(dāng)車輛為靜止時(shí)， 往往需要駕駛員大幅度快速的操縱方向盤，這增加了駕駛員的身體負(fù)擔(dān)，此時(shí)設(shè)計(jì)傳動(dòng)比為最小，大約為 10，這樣在方向盤上駕駛員所要操縱的圈數(shù)就可比正常傳動(dòng)比時(shí)下降約三分之一，即原本需要三圈達(dá)到的轉(zhuǎn)向角只要兩圈就可以達(dá)到。 ：不僅僅 是 ECU 或者是傳感器控制器的速度，電機(jī)也必須在需要的時(shí)候就達(dá)到其應(yīng)該達(dá)到的理想轉(zhuǎn)速。 12 第四章 幾種不同工況下不同工作情況的研究與分析 主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向在轉(zhuǎn)向的過(guò)程之中應(yīng)該隨著路況的不同而產(chǎn)生不同的控制。所以在電機(jī)連出的蝸桿上端有一個(gè)電磁插銷，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，電磁插銷的電磁線圈上通直流電，電磁閥工作，使插銷 克服彈簧的力留在 原位 ，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí) ECU 切斷電磁閥的電流，彈簧使插銷扎入蝸桿頂端的凹槽中，機(jī)械的令蝸桿停轉(zhuǎn)，并在儀表板上出現(xiàn)警告燈，提醒駕駛員去車廠維修。同時(shí) 對(duì)于電機(jī)的工作情況也要進(jìn)行檢測(cè)。 下圖 31 為設(shè)計(jì)完成的行星齒輪系 圖圖圖圖圖圖 三、 其余部件的選用和介紹 ECU 對(duì)于此行星輪系的控制還要取決于一些傳感器所給出的信號(hào)，如車速傳感器，側(cè)向加速度傳感器等等，此外還需要方向盤轉(zhuǎn)角傳感器。2239。進(jìn)一步可推得 xba a an n n?? 當(dāng)齒圈 b 固定時(shí)，行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 ；當(dāng)行星架 x固定時(shí)，行星齒輪的傳動(dòng)比為 。 二、 后行星輪設(shè)計(jì) 后行星輪的幾何尺寸與前行星齒輪相同，但后行星輪 的 齒圈要與電機(jī)相連，則需要一個(gè)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。39。則齒輪的模數(shù) m 為 3 23 5 1 . 6 1 . 1 1 . 1 5 2 . 11 2 . 1 1 . 0 90 . 7 5 1 9 7 4 0m ? ? ? ??? ?? 取齒輪模數(shù) m = 7 （ 3）幾何尺寸計(jì)算 求得模數(shù)之后可繼續(xù)求得其他幾 何尺寸 壓力角 ? 取標(biāo)準(zhǔn)值 20? ?? 分度圓直徑 d 112233 19 28. 5 29 43. 5 77 115 .5d m zd m zd m z? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 查得齒頂高系數(shù) *ah * 1ah ? 查得頂隙系數(shù) *C * ? 太陽(yáng)輪 a 與行星輪 c為外嚙合，齒頂高 ah *12 a ah h m h m? ? ? ? 行星輪 c 與齒圈 b 為外嚙合，齒頂高 ah *1**2 2( ) ( 1 ) aaaah h m mh h h m mz? ? ?? ? ? ? ? ? 齒根高 Fh **( ) 1. 25 1. 87 5Fah h c m m? ? ? ? 全齒高 h 8 12331 . 5 1 . 8 7 5 3 . 3 7 51 . 3 5 1 . 8 7 5 3 . 2 2 5aFaFh h h hh h h? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 齒頂圓直徑 ad 1 1 12 2 23 3 32 28. 5 2 31. 52 43. 5 2 46. 52 115 .5 2 5 112 .3aaaaaad d hd d hd d h?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 齒根圓直徑 1122332 28 .5 2 1. 87 5 24 .7 52 43 .5 2 1. 87 5 39 .7 52 11 5. 5 2 1. 87 5 11 1. 75ffffffd d hd d hd d h? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 基圓直徑 bd 112233c os 28. 5 c os 20 26. 79c os 43. 5 c os 20 40. 89c os 115 .5 c os 20 108 .57bbbdddddd???? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 4）行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝配條件的驗(yàn)算 接鄰條件 ：幾個(gè)行星輪之間不產(chǎn)生碰撞，必須保證它們齒頂之間在其連心線上有一定間隙，即兩相鄰頂圓半徑之和應(yīng)小于中心距。通常內(nèi)齒輪 b 的尺寸受到了整個(gè)零件大小的限制，一般為了減小整個(gè)零件的尺寸 bz 不能過(guò)大。 先對(duì)于前行星輪進(jìn)行設(shè)計(jì)。由此，可使前輪轉(zhuǎn)向角根據(jù) 駕駛員的意圖和不同工況 而發(fā)生連續(xù)的變化 ，達(dá)到提高車輛輕便性和駕駛穩(wěn)定性的目的。 （ 2）方向盤不動(dòng)：即前太陽(yáng)輪固定，此時(shí)可由伺服電機(jī)通過(guò)蝸輪，后齒圈，行星輪，后太陽(yáng)輪傳遞出動(dòng)力。輸入軸與方向盤連接，另一端與前太陽(yáng)輪連接，前太陽(yáng)輪、前 行星輪、行星架 、齒圈 形成了行星齒輪傳動(dòng)；后太陽(yáng)輪、后行星輪、行星架 、齒圈 也形成了行星齒輪傳動(dòng)（兩個(gè)行星齒輪都為 NGW 型，即行星輪與內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合，太陽(yáng)輪與行星 輪外嚙合） 兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)共用一個(gè)行星架 進(jìn)行力傳遞 ，傳動(dòng)比也相同， 前齒圈被固定，輸出軸的一端與 后 太陽(yáng)輪連接，另一端與轉(zhuǎn)向器連接。 國(guó)內(nèi)在主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究方面起步相對(duì)較晚，但是主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的控制技術(shù)越來(lái)越受到重視，因?yàn)橹鲃?dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無(wú)論在當(dāng)前還是今后都將是發(fā)展的一個(gè)方向 ，所以近些年國(guó)內(nèi)科研單位和眾多學(xué)者對(duì)于主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制進(jìn)行了不少的研究。 2021 年寶馬公司在部分 5系汽車上安裝了由其與 ZF公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并成功上市。讓駕駛更舒適、更靈活，最最重要的是 2 更安
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