【正文】 車輪的阻力矩，電動機(jī)的電流、電壓和轉(zhuǎn)矩。扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計下載！該論文已經(jīng)通過答辯助力特性對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能，包括輕便性、回正性、路感等有重要影響。汽車轉(zhuǎn)彎時，前輪上作用著與轉(zhuǎn)向力相應(yīng)的“繞主銷的阻力矩”，通常籠統(tǒng)地稱為回正力矩。(5)空載轉(zhuǎn)動力矩檢查電動助力轉(zhuǎn)向裝置在電源關(guān)閉和接通狀態(tài)下轉(zhuǎn)動的機(jī)械摩擦以及任何可能的機(jī)械阻力，轉(zhuǎn)動阻力矩及其波動應(yīng)符合設(shè)計要求。電動助力轉(zhuǎn)向還有整體結(jié)構(gòu)緊湊、部件少、占用的空間尺寸小、質(zhì)量比液壓式動力轉(zhuǎn)向約輕20%~25%以及在車上容易布置等優(yōu)點。汽車EPS試驗臺就是針對這一情況研制的，它采用微機(jī)為控制核心，采用傳感器對EPS系統(tǒng)輸入端的扭矩、輸入端的轉(zhuǎn)角、輸出端的扭矩進(jìn)行檢測，實現(xiàn)EPS性能和可靠性試驗的自動測量和圖形的動態(tài)顯示，數(shù)據(jù)及特性曲線的自動記錄輸出。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：(1) 提高了汽車的操縱性能。摘 要本論文對電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)試驗臺進(jìn)行了分析和設(shè)計。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，因此其應(yīng)用范圍將越來越大。實車試驗需要消耗大量的財力、人力和物力，如果在實車試驗之前進(jìn)行必要的臺架試驗，為后續(xù)實車試驗獲得某些基本參數(shù)和算法，是非常有益的，同時也可以降低直接裝車進(jìn)行路試的危險性和研究成本。電動助力轉(zhuǎn)向與液壓動力轉(zhuǎn)向比較，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時僅需克服轉(zhuǎn)向器的摩擦阻力，不存在回位彈簧阻力和反應(yīng)路感的油壓阻力。(4)反向沖擊指標(biāo)在轉(zhuǎn)向器輸出端施加沖擊力，電動機(jī)應(yīng)迅速反應(yīng)制止轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動，沖擊時電流響應(yīng)時間不超過10毫秒，在轉(zhuǎn)向盤上不能產(chǎn)生大于3度的轉(zhuǎn)動角度。其計算公式如下： (21)其中：V汽車行駛速度n測量的脈沖數(shù)Z被測齒盤的齒輪齒數(shù)T測量時間周期rd車輪的滾動半徑駕駛員在轉(zhuǎn)向時所需克服的阻力矩包括兩個主要部分：一是回正力矩，二是摩擦力矩。第三章 電動助力轉(zhuǎn)向試驗臺各部件的選用測控系統(tǒng)主要有電子控制單元(ECU)，電動機(jī)，減速機(jī)構(gòu)，磁粉制動器，多功能數(shù)據(jù)采集卡，車速傳感器，轉(zhuǎn)矩傳感器等部件組成。EPS的減速機(jī)構(gòu)與電動機(jī)相連，用來增大電動機(jī)的輸出扭矩。特性如圖34所示。 直流測速機(jī) 模擬式轉(zhuǎn)速傳感器 同步型轉(zhuǎn)速傳感器 交流測速機(jī) 電渦流式 數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器 光電式 異步型 磁電式圖36 車速傳感器的分類汽車上的速度傳感器一般用的是數(shù)字式傳感器，它以集電極開路形式輸出的脈沖表示車速，在本測試系統(tǒng)中可以用基本輸入輸出系統(tǒng)輸出的脈沖來模擬，把這脈沖分別傳送給ECU和測試微機(jī)系統(tǒng)。圖38 JN338型數(shù)字轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器該傳感器采用兩組特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器來實現(xiàn)能源的輸入及轉(zhuǎn)矩信號的輸出，從而解決了旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中能源及信號可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間的傳遞問題。凸緣聯(lián)軸器有兩種對中方式：一種是利用兩個半聯(lián)軸器接合端面上凸出的對中榫和凹入的榫槽相配合對中，其對中精度高，工作中靠預(yù)緊普通螺栓在兩個半聯(lián)軸器的接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，拆裝時軸必須作軸向移動，不太方便，多用于不常拆裝的場合；另一種是采用鉸制孔用螺栓對中，工作中靠螺栓桿的剪切和螺栓桿與孔壁間的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大。圖43 彈性套柱銷聯(lián)軸器(3)萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器有多種結(jié)構(gòu)型式，例如：十字軸式、球籠式、球叉式、凸塊式、球銷式、球鉸式、球鉸柱塞式、三銷式、三叉桿式、三球銷式、鉸桿式等，最常用的為十字軸式，其次為球籠式，萬向聯(lián)軸器的共同特點是角向補(bǔ)償量較大，不同結(jié)構(gòu)型式萬向聯(lián)軸器兩軸線夾角不相同，一般≤5176。可選用此平鍵。由于本人能力有限，所以不足之處還請大家?guī)兔χ赋觥Ｊ紫?，對EPS的控制邏輯進(jìn)行分析，對各種輸入信號對EPS的影響進(jìn)行分析和模擬。雖然電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相對于液壓動力系統(tǒng)有巨大的優(yōu)勢，但電動機(jī)和控制技術(shù)沒有達(dá)到它們能被應(yīng)用的程度，直到最近。 an ECU, which performs calculations on assisting force based on signals from the torque sensor。用CAD設(shè)計了試驗臺總框架圖和總裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。將平鍵沿nn截面分成兩部分，并把nn以下部分和軸作為一個整體來考慮。彈性套柱銷聯(lián)軸器可從有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中選用，必要時應(yīng)驗算彈性套與孔壁的擠壓強(qiáng)度和柱銷的剪切強(qiáng)度。聯(lián)軸器有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。一般來說誤差較大，故很少采用，只有在直接測量無法進(jìn)行的時候才考慮此法。(1)轉(zhuǎn)速傳感器的分類及特點速度傳感器是將機(jī)械運(yùn)動速度這個非電量變換成電量信號的傳感器，如果按輸出信號的模式可分為模擬式和數(shù)字式兩種，按工作原理又可分為電容式、光電式、磁電式等，其分類方法如圖36所示。圖32 CZ型磁粉制動器表32 CZ磁粉制動器技術(shù)參數(shù)參數(shù)激磁電流A允許滑差功率KW冷卻方式磁粉量g指標(biāo)10018單雙水冷150其主要有激磁電流力矩、轉(zhuǎn)速力矩和負(fù)載三個特性：(1) 激磁電流力矩特性激磁電流與轉(zhuǎn)矩基本成線性關(guān)系，通過調(diào)節(jié)激磁電流可以控制力矩的大小。這幾種電動機(jī)不僅在結(jié)構(gòu)方面有各自的特點，而且在效率、功率密度、力矩波動等技術(shù)參數(shù)也互不相同。助力特性曲線特征與參數(shù)的確定要與車型、駕駛員的要求相匹配。在本測試系統(tǒng)中除了對轉(zhuǎn)向盤的主扭矩、電動機(jī)的助力轉(zhuǎn)矩和整個轉(zhuǎn)向裝置所受的阻力矩的采集以外，還對車速和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行采集，對車速進(jìn)行采集是因為一般的汽車電動助力轉(zhuǎn)向裝置EPS中的電子控制單元ECU需要車速這個量；而采集汽車轉(zhuǎn)向盤角這個量是為了測量助力轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的關(guān)系。汽車電動助力轉(zhuǎn)向試驗臺的組成：1)轉(zhuǎn)向電動機(jī)；2)直流電動機(jī)，額定電壓12V，額定輸出功率170W，額定轉(zhuǎn)速1050r/min，額定電流30A，通過減速機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向柱連接；3)試驗臺架，用于安裝固定各個部件；4)模擬轉(zhuǎn)向負(fù)載的阻尼器，安裝在轉(zhuǎn)向軸徑上；5)轉(zhuǎn)矩傳感器，電壓測量范圍0~10V6)車速信號模擬裝置和控制電路板；7)電源，為系統(tǒng)提供所需電壓380V/220V，電源總電流DC50A，臺架人體可觸及部分元器件配電：24V；8)多功能數(shù)據(jù)采集卡：PCI8310數(shù)據(jù)采集卡。u 任何零件出裂紋和變形。液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)內(nèi)的工作介質(zhì)是油，任何部位出現(xiàn)漏油，油壓將建立不起來，不僅失去助力效能，并對環(huán)境造成污染。如今，在國外己大規(guī)模采用EPS，其應(yīng)用范圍也將進(jìn)一步拓寬，將作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在汽車上，并將在動力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。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Lueas公司，德國的ZF公司，都研制出了各自的EPS。本文設(shè)計的試驗臺的優(yōu)點：(1)檢測試驗簡單，結(jié)構(gòu)緊湊(2)裝夾控制方便(3)改進(jìn)方便，便于升級改裝關(guān)鍵詞：EPS；試驗臺；AutoCAD；液壓滑臺ABSTRACTThis paper aims to do some analysis and design of electric power steer (EPS) system test platform, two forms of which are pared and selected in this context. Through learning the trend of modern EPS system test platform, it includes analysis and design of EPS test platform. By studying the work process of EPS, and then design the overall structure of EPS test platform with the reference to Dong Hua steering pany’s products. The assembly drawing of EPS test platform is drawn by AutoCAD. In this design, hydraulic slider is selected, and some key parts are selected and checked.The advantages of my design are as follows:(1)Testing simple, structure pacted(2)Easy to clamping and control(3) Easy to be improved and updated.Keywords：EPS；test platform；AutoCAD；hydraulic slider目 錄第一章 緒 論 1 1 1 2 2第二章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺的總體設(shè)計 4 4 4 4 5 5 特性試驗的性能技術(shù)要求 5 6 8 8 8 9 9第三章 電動助力轉(zhuǎn)向試驗臺各部件的選用 12 12(ECU) 12 12 13 14 14 16 18 18第四章 試驗臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 21 21 24 25 25 26 26第五章 結(jié) 論 27 27 27參考文獻(xiàn) 28致 謝 29附錄A：英文資料 30附錄B：英文資料翻譯 36第一章 緒 論汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用于改變或保持汽車行駛方向的專門機(jī)構(gòu)。(3) 增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向跟隨性和可靠性。第二章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺的總體設(shè)計電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制器ECU、執(zhí)行器三個部分組成。u 試驗后的輸入、輸出特性曲線未滿足輸入、輸出特性技術(shù)要求。圖21 EPS試驗臺如圖21所示，此試驗臺架結(jié)構(gòu)簡單，體積小，占用空間??；不過只能完成相對較簡單的電動助力轉(zhuǎn)向試驗，自動化程度低，無法通過工業(yè)計算機(jī)操作試驗，觀察試驗的圖像，而且車輪不能模擬多種路況的轉(zhuǎn)向阻力矩，更不能滿足電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出廠時的耐久性檢測，綜合以上幾個方面，此種方案不能滿足此次設(shè)計的要求。原地轉(zhuǎn)向:指對靜止不動的汽車進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，首先是輪胎發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，繼之以路面和路面之間發(fā)生滑移，稱這一情況所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向阻力矩為原地轉(zhuǎn)向阻力矩。對于永磁直流電動機(jī)，電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成比例，因此EPS的助力特性常用電動機(jī)電流與轉(zhuǎn)向盤輸入力矩之間的關(guān)系曲線表示。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在非線性元件(如摩擦和阻尼)，另外元件的磨損、路面條件的變化和傳感器噪聲也會給系統(tǒng)帶來不確定性，因此控制系統(tǒng)與控制算法也是EPS的關(guān)鍵之一。本系統(tǒng)中應(yīng)用磁粉制動器來模擬轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的阻力矩。圖35 負(fù)載特性傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。在本系統(tǒng)中主要用于測量轉(zhuǎn)向盤的主扭矩，轉(zhuǎn)向阻力矩和助力電機(jī)力矩。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。(2)彈性聯(lián)軸器：彈性套柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)與凸緣聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了連接螺栓。在實際應(yīng)用中根據(jù)所傳遞轉(zhuǎn)矩大小分為重型、中型、輕型和小型。圖46 磁粉制動器支架磁粉制動器支架已設(shè)計好，根據(jù)磁粉制動器裝配好的軸線高度設(shè)計減速機(jī)構(gòu)支架，如圖47使用最簡單的支架結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵保證支架的高度，使減速機(jī)構(gòu)裝配好后，其軸線高度與磁粉制動器的高度差上下不超過10mm，滿足機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)行。自身能力的提高離不開我的指導(dǎo)老師羅紹新副教授的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷。它能實現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)的自動存儲。實驗研究表明，硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)中能夠滿足離線檢測的需要。我從你身上不僅學(xué)到了很多專業(yè)知識，而且學(xué)會了很多做人道理，這將是一筆永恒的財富，使我終生受益。圖48 轉(zhuǎn)向電機(jī)支架第五章 結(jié) 論汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件之一，在汽車特別是乘用車上的應(yīng)用和普及，是大勢所趨。根據(jù)彈性套柱銷聯(lián)軸器的尺寸，查閱機(jī)械工程設(shè)計手冊，選擇A型普通平鍵b87，材料為45號鋼。另一端套裝有整體式彈性套，與另一半聯(lián)軸器凸緣上的圓柱形孔間隙配合。聯(lián)軸器種類繁多，按照被聯(lián)接兩軸的相對位置和位置的變動情況，可以分為：①固定式聯(lián)軸器。(2)平衡力法(反力法)對于任何一種勻速工作動力機(jī)械或制動機(jī)械，當(dāng)它的主軸受轉(zhuǎn)矩作用時，在它的機(jī)殼上必定同時作用著一個方向相反的平衡力矩(或稱為支座反力矩)。同時試驗臺系統(tǒng)的工作環(huán)境的多變性，以及來自電動機(jī)和功率驅(qū)動電路的電磁干擾比較大，考慮到人身安全要求的高可靠性等。在該系統(tǒng)中，利用磁粉制動器來模擬汽車整個轉(zhuǎn)向裝置所受的阻力矩?？刂扑惴☉?yīng)快速正確，滿足實時控制的要求，并能有效地實現(xiàn)理想的助力規(guī)律與特性。該助力特性曲線可用下式函數(shù)表示 (22)式中，I為電動機(jī)目標(biāo)電流；Imax為電動機(jī)最大工作電流；Td為轉(zhuǎn)向盤輸入矩；K(v)為助力特性曲線的梯度，隨車速增加而減??；Td0為系統(tǒng)開始助力時轉(zhuǎn)向盤輸入力矩；Tmax為系統(tǒng)提供最大助力時的轉(zhuǎn)向盤輸入力矩。行車轉(zhuǎn)向比原地轉(zhuǎn)向車速增加了，接地面積滾動成分增加，轉(zhuǎn)向阻力矩也突然減小。圖22 試驗臺總體設(shè)計框圖試驗臺總體設(shè)計框圖如圖2