【正文】 第 3 章 液壓動力系統(tǒng)的設(shè)計 汽車電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由動力轉(zhuǎn)向器和液壓系統(tǒng)組成，液壓系統(tǒng)所采用的油泵、油缸、液壓閥等液壓系統(tǒng)元件均為高度標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化且由專業(yè)化液壓 件廠集中生產(chǎn)供應(yīng)；因此在設(shè)計中只需要進行液壓元件計算選型。因此本次設(shè)計中缸體材料選擇鑄鐵HT200。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 動力缸的密封裝置 本設(shè)計采用 O 形密封圈密封，用橡膠和塑料制成的密封圈有各種不同的端面形式，密封圈用在缸筒和活塞之間、缸蓋和活塞桿之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間，以防止泄漏。浮拄式為多級伸縮式油缸，一般有 2 ～ 5 個伸縮節(jié)，其結(jié)構(gòu)緊湊，并具有短而粗、伸縮長度大、使用油壓高（可達 35MPa ） ,易于安裝布置等優(yōu)點。 (1)動力缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的計算 動力缸的計算主要依據(jù)所需的最大作用力 maxF 以及最大工作行程來確定的。 動力缸的輸出力 雙 桿活塞式 動力缸的推 （或拉） 力 F 310?? pAF （ ） 式中 F —雙桿活塞式 動力缸推力（ KN ） 。柱塞泵最大特點是油壓高（油壓范圍 16～ 35MPa），且在最低轉(zhuǎn)速下仍能產(chǎn)生全油壓。 則： 油管內(nèi)徑 mmd ??? 根據(jù)管路計算結(jié)果選用 2030Q? （ HG440666）一層鋼絲編織低壓膠管。 按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)有：二位二通閥、二位三通閥、二位四通閥、三位四通閥、三位五通閥等。電磁換向閥只是采用電磁鐵來操縱滑閥閥芯運動，而閥芯的結(jié)構(gòu)及型式可以是各種各樣的，所以電磁滑閥可以是二位二通、二位三通、二位四通、三位四通和三位五通等多種型式。且用以限定轉(zhuǎn)向油泵的最大流量。 前者的成本低，但受溫度與磨損影響易發(fā)生漂移、使用壽命較低，需要對制造精黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 25 度和扭桿剛度進行折中。與其 它形式轉(zhuǎn)向器比較，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器最主要的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量比較小；傳動效率高達 90％；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，可自動消除齒間間隙，如圖 ，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用的體積??；沒有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，所以轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角可以增大；制造成本低。 側(cè)面輸入、一端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，常用在平頭微型貨車上。裝載量不大、前輪采用獨立懸架的貨車和客車有些也用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。 V形和 Y形斷面齒條與圓形斷面比較，消耗的材料少，約節(jié)省 20％，故質(zhì)量小；位于齒下面的兩斜面與齒條托座接觸，可用來防止齒條繞軸線轉(zhuǎn)動； Y形斷面齒條的齒寬 可以做得寬些，因而強度得到增加；在齒條與托座之間通常裝有用減摩材料 (如聚四氟乙烯 )做的墊片用來減少滑動摩擦。拉桿與齒條用螺栓固定聯(lián)接 (圖 )，因此，兩拉桿與齒條同時向左或右移動，為此在轉(zhuǎn)向器殼體上開有軸向方向的長槽，從而降低了它的強度。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 第 4 章 機械轉(zhuǎn)向器方案 分析 與設(shè)計計算 機械式轉(zhuǎn)向器應(yīng)用比較多，根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)特點不同，可分為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器和蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器等。 轉(zhuǎn)角傳感器 轉(zhuǎn)角傳感器是檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的角度和方向。動作比較靈敏，壓力超調(diào)量較小，但達到穩(wěn)定過程較長。 電 磁換向閥是利用電磁鐵推力，推動閥心運動以控制液流方向的。 按閥的結(jié)構(gòu)形式有：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式、錐閥式。 油箱與油管的計算與選型 油箱容積 V 的計算 油箱容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的 3～ 5 倍。 油泵的計算與選型 根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同，油泵 通?？煞譃辇X輪泵、柱塞泵、葉片泵等。 缸筒壁厚 ? 的計算及外徑強度的校核 2[ ]ypD? ?? （ ） 式中 ? —動力缸缸筒壁厚（ m ）； yp —試驗壓力（ MPa ）， ? ； D —動力缸內(nèi)徑（ m ）； []? —缸體材料的許用應(yīng)力（ MPa ）； []bn?? ? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 b? —缸體材料的抗拉強度（ MPa ）； n —安全系數(shù)，一般取 5n? 。 表 按負載選擇執(zhí)行元件的工作壓力 負載 (kN) 10 10~20 20~30 30~50 50 工作壓力 (MPa) ~ ~ ~ ~ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 根據(jù)負載由表 選取動力缸的工作壓力 MPaP ? 。通常油缸分為活塞式和浮拄式兩類。 （ 5）活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu) 活塞與缸體之間既有相對運動又需要使動力缸兩腔之間不漏油，因此在結(jié)構(gòu)上應(yīng)慎重考慮。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需焊接時，則應(yīng)采用焊接性能較好地 35 鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。并確定了動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計方案，闡述了其組成部分，并以框圖的形式描述了電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。其中直流電動機、油泵和儲油罐制成一體稱為電動油泵總成。電動式 EPS 是利用直流電動機作為動力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等信號，控制電動機扭矩的大小和方向。電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時，又能保證提供最優(yōu)的動力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。地面轉(zhuǎn)向阻力竟轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)傳動轉(zhuǎn)向動力缸的推桿和活塞上，形成比轉(zhuǎn)向控制閥節(jié)流阻力高得多的油泵輸出管路阻力。于是，轉(zhuǎn)向加力作用終止。 常壓式液 壓動力轉(zhuǎn)向系示意圖見圖 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 第 2 章 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計方案 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同分為機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類（見圖） 。 提高系統(tǒng)的安全性。但只要生產(chǎn)商能夠有足夠的證據(jù)表明電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全可靠性，它得到上市許可還是完全可能的。隨著蓄電池技術(shù)的發(fā)展和 42V 電子設(shè)備在汽車上的應(yīng)用，全電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將應(yīng)用到中型和重型車上。市區(qū)型開關(guān)還與油門有關(guān)，使得在踩油門加速和松油門減速時，轉(zhuǎn)向更平滑。 Delphi 公司已經(jīng)為大眾的 Polo、菲亞特 Punto 開發(fā)出EPS[2]。 電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展概況 自 1953 年通用汽車公司在凱迪拉克和別克轎車上首次 批量使用液壓動力轉(zhuǎn)向系黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 統(tǒng)以來，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給汽車的發(fā)展帶來了巨大的變化，使駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力大大降低，轉(zhuǎn)向的靈敏性得到了提高。 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兼用駕駛員體力和發(fā)動機（或電動機）的動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是在機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。另外，為綜合改善汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能，有的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還進行阻尼控制和回正控制?？刂破鞲鶕?jù)車速信號改變電液轉(zhuǎn)換裝置的助力特性，助力較小，以滿足路感和操縱穩(wěn)定性的要求。 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向力全部來自駕駛員的手力。其功用是保證汽車能按駕駛員的意愿進行直線或轉(zhuǎn)向行駛。 36 流量控制式 EPS 33 齒條的設(shè)計計算 31 主要尺寸計算 27 干式 、油浸式、濕式電磁鐵 23 換向閥的選型 22 油箱與油管的計算與選型 20 油泵的計算與選型 14 動力缸的主要零件的結(jié)構(gòu)和材料 11 液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 6 本次設(shè)計的主要內(nèi)容 2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) II 第 1 章 緒 論 在設(shè)計中將車速信號和轉(zhuǎn)向盤角速度信號引入液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子控制單元根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器檢測的車速信號和轉(zhuǎn)向信號，計算出電動機的對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，對電動機轉(zhuǎn)速進行控制， 電動機驅(qū)動油泵 ,控制電動機轉(zhuǎn)速從 而控制油泵的泵油量， 改變 助力的大小 。 全套圖紙，加 153893706 關(guān)鍵詞 :動力轉(zhuǎn)向；液壓動力轉(zhuǎn)向；助力轉(zhuǎn)向；可變助力特性； 電控液壓動力轉(zhuǎn)向； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 II ABSTRACT Electronically controlled hydraulic power steering system(EPHS) to solve the car and light sensitivity of the contradictions so that the driver in the car at low speed on a larger power, highspeed movements were strong sense of direction. The main design pleted electronically controlled hydraulic power steering system of hydraulic and mechanical parts of the this designation, speed signals and Zhuanxiang Pan angular velocity signal are introduced to the hydraulic steering system. According to the detected speed signal and the corner signal of Zhuanxiang Pan,electronic control units detect speed signals and the corner signal of Zhuanxiang Pan by the speed sensor type of assistance, and then calculate the corresponding rotational of motor,and control the rotational speed of motor,then control the oil flow of pump,in order to meet thereq uire ments to light t he req uire ments o f ha nd ling a nd stab ilit y . When expounded the start of a hydraulic power