【文章內容簡介】 直線運動再次變?yōu)樾D運動，使連桿臂搖動，連桿臂再使連動拉桿和橫拉桿做直線運動，改變車輪的方向。 這是一種古典的機構，現(xiàn)代轎車已大多不再使用，但又被最新方式的助力轉向裝置所應用。它的 原理相當于利用了螺母與螺栓在旋轉過程中產(chǎn)生的相對移動，而在螺紋與螺紋之間夾入了鋼球以減小阻力，所有鋼球在一個首尾相連的封閉的螺旋曲線內循環(huán)滾動，循環(huán)球式故而得名。 4）齒輪齒條液壓助力轉向器 齒輪齒條液壓助力轉向器，是相對于齒輪齒條機械轉向器而言的，主要是增加了轉向油泵、轉向油壺、轉向油管、轉向閥、轉向油缸等部件，以期達到改善駕駛員手感，增加轉向助力的目的的轉向裝置 從整體來看，汽車零部件每年的增加量已高出了整車配套的 5 需求：從當前的發(fā)展趨勢看，區(qū)域化需求相當集中，已形成了區(qū)域銷售為主的模式。汽車是我國的支柱 產(chǎn)業(yè)，相信未來 20年內各省市地區(qū)都會更加重視汽車及其相關零部件的發(fā)展，發(fā)展前景令人樂觀。但我們也應該清醒地意識到目前盲目上汽車項目，重復建設比較嚴重的問題，而且應該生產(chǎn)高附加值、高質量和高效率的汽車產(chǎn)品，以適用于市場需求，同時形成產(chǎn)業(yè)化、協(xié)作配套，達到規(guī)模經(jīng)濟，以增強企業(yè)競爭力也是相關企業(yè)和人員必須認識到的?？傊?，隨著世界經(jīng)濟一體化時代的到來和新技術的飛速發(fā)展，不僅強強聯(lián)合已成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要模式，而且整車廠商全球采購、系統(tǒng)研發(fā)、模塊供貨也日趨成熟。相信在以后的發(fā)展過程中，汽車零部件企業(yè)間的競爭將更加激 烈，而如何在這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中搶占先機贏得主動也成為當前各個零部件企業(yè)繼續(xù)考慮和解決的問題。把握住零部件未來集成化、系統(tǒng)化、模塊化供貨的發(fā)展方向，實現(xiàn)集成經(jīng)營理念，貫徹精益思想，廣泛開展交流合作，提升企業(yè)核心競爭力，加速做強做大戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)，以贏得市場，贏得未來。 可行性研究范圍 本項目研究范圍包括：項目實施的必要性、項目規(guī)模、工程技術方案、節(jié)能和環(huán)境保護、項目實施進度安排、投資估算與資金籌措及財務分析等。 研究結果 主要結論 本工程年產(chǎn) 100 萬支汽車轉向器 ，產(chǎn)品市場廣闊。根據(jù) 國內外市場情況，本工程擬生產(chǎn)國內市場缺口大、國內現(xiàn)有 企業(yè) 供應 6 少以及消費增長迅速的一些產(chǎn)品 。 根據(jù)對本工程工藝技術、配套條件、環(huán)境保護、投資估算進行綜合分析表明：本工程選擇工藝技術先進，生產(chǎn)裝置規(guī)模經(jīng)濟，外部配套條件良好，可充分依托已有條件，生產(chǎn)中 “三廢 ”排放量少，經(jīng)處理后，完全可達到排放要求。 根據(jù)本項目工程內容及費用需要，參照國家、省、市地有關規(guī)定進行投資估算。 本項目總投資為 萬元，其中建設投資 萬元 ，鋪底 流動資金 萬元 。 從綜合經(jīng)濟效益指標表可以看出： 總投資收益率 為 %，資本金凈利潤率為 %。 所得稅前后的內部收益率分別為%和 %，高于基準收益率 13%，說明該方案有較好的經(jīng)濟效益。 在項目計算期內，對項目盈利能力影響較大的因素有 固定資產(chǎn) 投資、經(jīng)營成本、銷售收入，各單因素變化加減 10%時，對項目主要財務評價指標影響進行分析。計 算結果表明，銷售收入、經(jīng)營成本對項目主要財務評價指標較敏感，固定資產(chǎn)投資變化對項目主要財務評價指標影響相對較小。在固定資產(chǎn) 投資、經(jīng)營成本降低 10%或升高 10%的情況下，項目投資內部收益率仍滿足行業(yè)要求，因此項目抗風 險能力較強。 綜合研究表明，本項目原料供應可靠、產(chǎn)品市場前景廣闊、配套條件很好、選用技術先進、生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟、效益好、具有很強的競爭力。本工程的建設可以帶動國內及 河北 地區(qū) 汽車配件 加工業(yè)的迅速發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代，社會效益顯著。因此，本工程的建設不僅是可行的，而且也是十分必要的。 7 主要 數(shù)據(jù)及 技術經(jīng)濟指標 主要 數(shù)據(jù)及 經(jīng)濟技術指標表 序號 項 目 單 位 指 標 備 注 1 年生產(chǎn)綱領 萬臺 /套 100 齒輪齒條帶拉桿球頭式轉向器總成 萬臺 /套 25 動力循環(huán)球轉向器帶垂臂總成 萬臺 /套 40 機械循環(huán)球轉向器帶垂臂總成 萬臺 /套 35 2 占地面積 m2 133000 200 畝 新增建筑面積 m2 121000 生產(chǎn)面積 m2 105242 3 生產(chǎn)設備總數(shù) 臺 461 4 職工總數(shù) 人 900 管理人員 人 120 生產(chǎn)人員 人 780 5 能源及耗能工質消耗 電能 萬 kWh 500 水 噸 2184 6 萬元產(chǎn)值能耗 t/萬元 7 總 投資 萬元 固定資產(chǎn) 投資 萬元 鋪底流動資金 萬元 利用原有固定資產(chǎn) 萬元 8 資金籌措 萬元 項目資本金 萬元 用于 固定資產(chǎn) 投資 萬元 用于流動資金 萬元 債務資金 萬元 用于流動資金 萬元 9 銷售收入 萬元 達產(chǎn)期均值 10 總成本費用 萬元 達產(chǎn)期均值 固定成本 達產(chǎn)期均值 可變成本 達產(chǎn)期均值 11 經(jīng)營成本 萬元 達產(chǎn)期均值 12 利稅總額 萬元 達產(chǎn)期均值 8 13 銷售稅金及附加 萬元 達產(chǎn)期均值 14 利潤總額 萬元 達產(chǎn)期均值 15 所得稅 萬元 達產(chǎn)期均值 16 凈利潤 萬元 達產(chǎn)期均值 17 總投資收益率 % 18 資本金凈利潤率 % 19 項目投資財務內部收益率 % 稅前 20 項目投資財務凈現(xiàn)值（ Ic=13%） 萬元 稅前 21 項目投資回收期 年 稅前 22 項目投資財務內部收益率 % 稅后 23 項目投資財務凈現(xiàn)值（ Ic=13%） 萬元 稅后 24 項目投資回收期 年 稅后 25 盈虧平衡點 % 2．市場分析 作為汽車的一個重要組成部分 , 汽車轉向系統(tǒng)是決定汽車主動安全性的關鍵總成 , 如何設計汽車的轉向特性 , 使汽車具有良好的操縱性能 , 始終是各汽車生產(chǎn)廠家和科研機構的重要研究課題。特別是在車輛高速化、駕駛人員非職業(yè)化、車流密集化的今天 , 針對更多不同水平的駕駛人群 , 汽車的操縱設計顯得尤為重要 。 1） 現(xiàn)代汽車轉向器現(xiàn)狀： （ 1）循環(huán)球式轉向器和齒輪齒條式轉向器已成為當今世界汽車上主要的兩種轉向器，而蝸桿式轉向器和蝸桿銷式轉向器正在逐步被淘汰。 （ 2）由于在小客車上發(fā)展轉向器的觀點不同，美國和日本重點發(fā)展循環(huán)球式轉向器，而在西歐則重在發(fā)展齒輪齒條式轉向器。 9 （ 3）在小型車（包括小客車、小型貨車或客貨兩用車），由于齒輪齒條式轉向器的種種優(yōu)點，已越來越得到突飛猛進的發(fā)展，近年又有所發(fā)展；而大型車輛已循環(huán)球式轉向器為主要結構。 隨著汽車技術的不斷發(fā)展，電子控制技術也在汽車上得到逐步廣泛應用。現(xiàn)代汽車轉向操縱系統(tǒng)的主動安全裝置，有電子控制四輪轉向裝置（ 4WS）、電子控制動力轉向裝置（ EPS）等。 2）齒輪齒條帶拉桿球頭轉向器總成，（商用車）循環(huán)球動力轉向器 總成，市場需求預測。 汽車市場需求總量預測 表 單位：萬輛 序號 類別 20xxF 20xxF 20xxF 20xxF 20xxF 1 總 量 787 860 931 931 984 2 國 產(chǎn) 746 815 882 882 949 3 進 口 41 45 49 49 53 4 年增長 汽車市場需求分車型預測 表 單位：萬輛 序號 類別 20xxF 20xxF 20xxF 20xxF 20xxF 1 中重卡 38 42 44 46 50 2 輕 卡 966 100 100 104 104 3 純輕卡 4 轎 車 414 468 524 580 640 5 SUV 車 19 30 發(fā)改委、對未來汽車市場發(fā)展，汽車行業(yè)將成為國家經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，其中齒輪齒條帶拉桿球頭轉向器總成，循環(huán)球動力轉向器帶垂臂總成市場需求預測： 10 （ 1）北汽福田汽車股份有限公司 1— 3 噸卡車 60 萬輛 （ 2）江淮汽車股份有限公司 1— 3 噸卡車 10 萬輛 （ 3）沈陽金杯汽車制造廠 1— 3 噸卡車 6 萬 輛 （ 4）沈陽金杯客車制造廠商用車 12 萬輛 （ 5）山東五征汽車廠 1— 3 噸 8 萬輛 （ 6）山東凱馬汽車廠 1— 3 噸 6 萬輛 （ 7）山東輕騎汽車廠 1— 3 噸 6 萬輛 （ 8）北汽福田商用車 1— 3 噸 8 萬輛 （ 9）江淮汽車廠商用車 1— 3 噸 10 萬輛 （ 10）其它主機廠商用車 1— 3 噸 80 萬輛 綜合上述情況， 預測至 20xx 年 轉向器市場需求量將達到 230萬輛車、轉向器總成 。 河北程杰汽車轉向機制造有限公司，可在目前供貨基礎上，利用現(xiàn)有配套主機體系，完善自我新項目在建工程，在 20xx— 20xx 年五年期間可完成齒輪齒條帶拉桿球頭轉向器總成 30 萬臺生產(chǎn)能力，循環(huán)球動力轉向器帶垂臂總成 40 萬臺生產(chǎn)能力，循環(huán)球轉向器帶垂臂總成 50 萬臺生產(chǎn)能力，合計120 萬臺，銷售額按目前市場銷售額計算降低 5%，合計銷售額為 8 個億。 3） 未來市場前景 預測 轉向系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展 , 技術日趨完善。今后線控轉向系統(tǒng)將成為我們研究的努力方向。具體來說 , 轉向系統(tǒng)主要從以下幾個方面進一步發(fā)展 : a、傳感器技術 性能完善的電動助力轉向系統(tǒng)需要采集轉向盤轉角信號、轉 11 向盤轉矩信號、轉向盤轉速信號、電機電壓信號、電機電流信號等。目前 , 傳感器的成本是制約電動助力轉向系統(tǒng)迅速市場化 的主要因素 , 因此 , 設計和開發(fā)適合電動助力轉向系統(tǒng)使用的性價比較高的傳感器是未來技術發(fā)展的關鍵。 b、控制策略的研究 控制策略是影響助力轉向系統(tǒng)性能的關鍵因素之一 , 也是電動助力轉向系統(tǒng)的核心技術之一。目前 , 國內外許多學者都在探討將先進的控制理論應用于助力轉向系統(tǒng)的研究 , 如魯棒控制理論、模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡控制理論和自適應控制理論等。今后 , 控制策略研究的重點主要集中在如何抑制電機的力矩波動、如何獲得較好的路感、如何抑制路面干擾和傳感器的噪聲等方面 , 以進一步優(yōu)化和改善助力轉向系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性 。 c、助力電機的研究 助力電機是電動助力轉向系統(tǒng)的執(zhí)行元件 ,助力電機的特性直接影響到控制的難易程度和駕駛員的手感。目前 , 電動助力轉向系統(tǒng)普遍采用成本較低的直流有刷電機。由于直流無刷電機采用電子換向 , 減少了換向時的火花 , 不需要經(jīng)常維護以及具有較高的效率和功率密度等優(yōu)點而受到越來越多的關注。因此 , 開發(fā)適合助力轉向系統(tǒng)使用的低成本的直流無刷電機是今后助力電機的研究方向。 3． 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案的選擇及生產(chǎn)規(guī)模的確定 根據(jù)國內 轉向器 市場的供需情況，本項目擬從引進技術可提供的產(chǎn)品 型號 中選擇 國內緊缺的品種進行生產(chǎn)。 12 本項目 轉向器 總成 總產(chǎn)量為 100 萬臺套 /年， 其中 齒輪齒條帶拉桿球頭式轉向器總成 25 萬臺套；動力循環(huán)球轉向器帶垂臂總成 40 萬臺套；機械循環(huán)球轉向器帶垂臂總成 35 萬臺套 。 （ 1）生產(chǎn)規(guī)模的確定 本工程擬建設生產(chǎn)能力為 100 萬臺套 /年的 轉向器生產(chǎn)線 。 （ 2）年操作時間 生產(chǎn)線操作時間 ： 4992 小時 /年 產(chǎn)品質量指標 本項目選定的部分有代表性的產(chǎn)品的質量指標詳見 下 表 ； 傳動效率應符合 下表 的規(guī)定，正效率均方差值不大于 3％。 結構型式 正效率 η+ 逆效率 η 蝸桿滾輪式 ≥70% ≥45% 循環(huán)球式 ≥50% 蝸桿指銷式 齒輪齒條式 ≥75% ≥60% 傳動比及輸入全轉角符合設計要求。轉向器在輸入軸全轉角范圍內，其傳動間隙特性 ， 輸入軸在中間位置的轉動力矩符合設計要求。轉向器在中間位置的小轉角扭轉剛度 Gn 不低于 25Nm／ rad；大轉角扭轉剛度 Gt 不低于 32Nm／ rad；對焊有轉向軸的轉向器， Gn 不低于 20Nm／ rad； Gt 不低于 27Nm／ rad。蝸桿滾輪式、循環(huán)球式、蝸桿指銷式 、齒輪齒條式 轉向器在承受靜扭載荷試驗后，不出現(xiàn)損壞。球面蝸桿滾輪式、循環(huán)球式、曲柄指銷式轉向器 按 下 表的規(guī)定進行落錘沖擊試驗后，不出現(xiàn)裂紋、扭曲或轉動不靈活。 13 額定輸出扭矩值（ Nm） ＜ 580 580~＜920 920~＜ 1150 ≥1150 落錘質量（ kg） 50 落下高度（ m） 1.5 蝸桿滾輪式、循環(huán)球式、蝸桿指銷式轉向器的轉向搖臂軸上，承受的載荷為額定輸出扭矩。驅動輸入軸，經(jīng) 103 次循環(huán)疲勞壽命試驗后或驅動轉向搖臂軸，經(jīng) 2103次循環(huán)疲勞壽命試驗后，零件應損壞（包括點蝕、剝落）：其間隙應在可調整范圍內。對額定輸出扭矩大于 1700Nm 者，均以 1700Nm 計算。 齒輪齒條式轉向器的齒條軸上，承受的載荷為額定輸出力。驅動輸入軸經(jīng) 103次循環(huán)疲勞壽命試驗，或驅動齒條經(jīng) 2103次循環(huán)疲勞壽命試驗后，零件不損壞（包括點蝕、剝落），其間隙應在可調整的范圍內。 原料、輔助材料 來源及 供應 本工程所涉及的原料及輔助材料包括 20GrMnTi 鋼材、 45鋼材、 QT45010 鑄造件和潤滑油 ，各物料的需要及來源詳見 下表。 14 原料及輔助材料的需要量及來源 表 序號 物料名稱 年需要量 單價 小計 備注 1 20GrMnTi鋼材 13000（噸 /年） 120xx（元 /噸） 15600 萬元 熱處理、鍛造 2 QT45010 鑄造件 15000（噸 /年） 16000（元 /噸） 24000 萬元 熱處理 3 45鋼材 120xx（噸 /年） 11000（元 /噸） 13200 萬元 熱處理、鍛造 4 潤滑油 280（噸 /年） 6000（元 /噸） 168 萬元 產(chǎn)品需注滿潤滑油 5 標準件 101 萬套 /年 2500 萬元 6 密封件 101 萬套 /年 800 萬元 7 刀具 200 萬元 8 量具 80 萬元 合計 56548 萬元 項目主要 原 輔 料 均 從國內采購 ， 鋼材 采購自石鋼 、萊鋼 或首鋼 ，汽車運輸；潤滑油采購自中石油、中石化，汽車運輸；標準件采購自上海哈迪威標準件有限公司，密封件部分進口，汽運或空運 。 4． 工藝技術方案 工藝技術比較和選擇 隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，轉向裝置的結構也有很大變化。汽車轉向器的結構很多，從目前使用的普遍程度來看，主要的汽車轉向器類型有四種：蝸桿銷式（ WP 型），蝸桿滾輪式（ WR 型），循環(huán)球式（ BS 型），齒條齒輪式（ RP 型），這四種轉向器型式已經(jīng)被廣泛地使用在絕大部分汽車上。 據(jù)了解，在全世界范圍內，汽車循環(huán)球式轉向器 占 45%左右，有繼續(xù)發(fā)展的趨勢；齒條齒輪式轉向器在 40%左右；蝸桿滾輪式轉向器占 10%左右；其它類型轉向器占 5%。西歐小客車中， 15 齒條齒輪式轉向器有很大發(fā)展，日本汽車轉向器的特點是循環(huán)球式轉向器比重越來越大，日本裝用不同類型發(fā)動機的各類汽車，采用不同類型轉向器，在公共汽車中因使用循環(huán)球式轉向器已達到了 100%。大、小型貨車中，也大都采用循環(huán)球式轉向器；微型貨車用循環(huán)球式轉向器占 65%，齒條齒輪式占 35%。 由于循環(huán)球式轉向器效率高、操縱輕便；有一條平滑的操縱力特性曲線；布置方便，特別對大中型車輛易于和動力轉向 系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號，逆效率高、同位好，與液壓助力裝置的動作配合得好；可以實現(xiàn)變速比，滿足了操縱輕便的要求。中間位置轉向力小，且經(jīng)常使用，轉向靈敏，減小轉向力。 汽車車速的提高，需要在高速時有較好的轉向 穩(wěn)定性，必須使轉向器具有較高的剛度。循環(huán)球式轉向器由于通過大量鋼 球的滾動借出來傳遞轉向力，具有較大的強度和較好的耐磨性。并且 該轉向器可以被設計成具有等強度結構，特別是變速比結構具有較高的鋼 度，適宜高速車輛使用，這也是它采用廣泛的原因之一。循環(huán)球式的轉向器間隙可調，齒條齒扇副磨損后可以重新調整間 隙，使之具有合適的轉向器傳動間隙，從而提高轉向器壽命，因此采用日益廣泛。 未來汽車轉向裝置的設計趨勢： （ 1）適應汽車高速行駛的需要。從操縱輕便性和穩(wěn)定性、安全 行駛的角度，廣泛使用更先進的工藝方法制造；使用變速比轉向器、高鋼 性轉向器。 （ 2）充分地考慮安全設施，隨著提高汽車車速，駕駛員和 16