【文章內(nèi)容簡介】 直線運動再次變?yōu)樾D(zhuǎn)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(gòu)，現(xiàn)代轎車已大多不再使用，但又被最新方式的助力轉(zhuǎn)向裝置所應(yīng)用。它的 原理相當于利用了螺母與螺栓在旋轉(zhuǎn)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(nèi)循環(huán)滾動，循環(huán)球式故而得名。 4）齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條液壓助力轉(zhuǎn)向器，是相對于齒輪齒條機械轉(zhuǎn)向器而言的，主要是增加了轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油壺、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向閥、轉(zhuǎn)向油缸等部件，以期達到改善駕駛員手感，增加轉(zhuǎn)向助力的目的的轉(zhuǎn)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(nèi)各省市地區(qū)都會更加重視汽車及其相關(guān)零部件的發(fā)展，發(fā)展前景令人樂觀。但我們也應(yīng)該清醒地意識到目前盲目上汽車項目，重復(fù)建設(shè)比較嚴重的問題，而且應(yīng)該生產(chǎn)高附加值、高質(zhì)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(guān)企業(yè)和人員必須認識到的。總之，隨著世界經(jīng)濟一體化時代的到來和新技術(shù)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(shù)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(wù)分析等。 研究結(jié)果 主要結(jié)論 本工程年產(chǎn) 100 萬支汽車轉(zhuǎn)向器 ，產(chǎn)品市場廣闊。根據(jù) 國內(nèi)外市場情況，本工程擬生產(chǎn)國內(nèi)市場缺口大、國內(nèi)現(xiàn)有 企業(yè) 供應(yīng) 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(shù)、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(shù)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(nèi)容及費用需要，參照國家、省、市地有關(guān)規(guī)定進行投資估算。 本項目總投資為 萬元，其中建設(shè)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(nèi)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(nèi)，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(wù)評價指標影響進行分析。計 算結(jié)果表明，銷售收入、經(jīng)營成本對項目主要財務(wù)評價指標較敏感，固定資產(chǎn)投資變化對項目主要財務(wù)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(nèi)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(yīng)可靠、產(chǎn)品市場前景廣闊、配套條件很好、選用技術(shù)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(shè)可以帶動國內(nèi)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(shè)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(shù)經(jīng)濟指標 主要 數(shù)據(jù)及 經(jīng)濟技術(shù)指標表 序號 項 目 單 位 指 標 備 注 1 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 萬臺 /套 100 齒輪齒條帶拉桿球頭式轉(zhuǎn)向器總成 萬臺 /套 25 動力循環(huán)球轉(zhuǎn)向器帶垂臂總成 萬臺 /套 40 機械循環(huán)球轉(zhuǎn)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(shè)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(zhì)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(wù)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(wù)內(nèi)部收益率 % 稅前 20 項目投資財務(wù)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(wù)內(nèi)部收益率 % 稅后 23 項目投資財務(wù)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(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成 , 如何設(shè)計汽車的轉(zhuǎn)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(gòu)的重要研究課題。特別是在車輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車流密集化的今天 , 針對更多不同水平的駕駛?cè)巳?, 汽車的操縱設(shè)計顯得尤為重要 。 1） 現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向器現(xiàn)狀： （ 1）循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器已成為當今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器，而蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿銷式轉(zhuǎn)向器正在逐步被淘汰。 （ 2）由于在小客車上發(fā)展轉(zhuǎn)向器的觀點不同，美國和日本重點發(fā)展循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，而在西歐則重在發(fā)展齒輪齒條式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向器為主要結(jié)構(gòu)。 隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，電子控制技術(shù)也在汽車上得到逐步廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)的主動安全裝置，有電子控制四輪轉(zhuǎn)向裝置（ 4WS）、電子控制動力轉(zhuǎn)向裝置（ EPS）等。 2）齒輪齒條帶拉桿球頭轉(zhuǎn)向器總成，（商用車）循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器 總成，市場需求預(yù)測。 汽車市場需求總量預(yù)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(yù)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(zhuǎn)向器總成，循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器帶垂臂總成市場需求預(yù)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(yù)測至 20xx 年 轉(zhuǎn)向器市場需求量將達到 230萬輛車、轉(zhuǎn)向器總成 。 河北程杰汽車轉(zhuǎn)向機制造有限公司，可在目前供貨基礎(chǔ)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(zhuǎn)向器總成 30 萬臺生產(chǎn)能力，循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器帶垂臂總成 40 萬臺生產(chǎn)能力，循環(huán)球轉(zhuǎn)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(yù)測 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展 , 技術(shù)日趨完善。今后線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為我們研究的努力方向。具體來說 , 轉(zhuǎn)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(shù) 性能完善的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要采集轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號、轉(zhuǎn) 11 向盤轉(zhuǎn)矩信號、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)迅速市場化 的主要因素 , 因此 , 設(shè)計和開發(fā)適合電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用的性價比較高的傳感器是未來技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。 b、控制策略的研究 控制策略是影響助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一 , 也是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。目前 , 國內(nèi)外許多學(xué)者都在探討將先進的控制理論應(yīng)用于助力轉(zhuǎn)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(luò)控制理論和自適應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)注。因此 , 開發(fā)適合助力轉(zhuǎn)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(nèi) 轉(zhuǎn)向器 市場的供需情況，本項目擬從引進技術(shù)可提供的產(chǎn)品 型號 中選擇 國內(nèi)緊缺的品種進行生產(chǎn)。 12 本項目 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向器總成 25 萬臺套；動力循環(huán)球轉(zhuǎn)向器帶垂臂總成 40 萬臺套；機械循環(huán)球轉(zhuǎn)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(shè)生產(chǎn)能力為 100 萬臺套 /年的 轉(zhuǎn)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(zhì)量指標 本項目選定的部分有代表性的產(chǎn)品的質(zhì)量指標詳見 下 表 ； 傳動效率應(yīng)符合 下表 的規(guī)定，正效率均方差值不大于 3％。 結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)角符合設(shè)計要求。轉(zhuǎn)向器在輸入軸全轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，其傳動間隙特性 ， 輸入軸在中間位置的轉(zhuǎn)動力矩符合設(shè)計要求。轉(zhuǎn)向器在中間位置的小轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)剛度 Gn 不低于 25Nm／ rad；大轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)剛度 Gt 不低于 32Nm／ rad；對焊有轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動不靈活。 13 額定輸出扭矩值（ Nm） ＜ 580 580~＜920 920~＜ 1150 ≥1150 落錘質(zhì)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(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向搖臂軸上，承受的載荷為額定輸出扭矩。驅(qū)動輸入軸，經(jīng) 103 次循環(huán)疲勞壽命試驗后或驅(qū)動轉(zhuǎn)向搖臂軸，經(jīng) 2103次循環(huán)疲勞壽命試驗后，零件應(yīng)損壞（包括點蝕、剝落）：其間隙應(yīng)在可調(diào)整范圍內(nèi)。對額定輸出扭矩大于 1700Nm 者，均以 1700Nm 計算。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的齒條軸上，承受的載荷為額定輸出力。驅(qū)動輸入軸經(jīng) 103次循環(huán)疲勞壽命試驗，或驅(qū)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(yīng)在可調(diào)整的范圍內(nèi)。 原料、輔助材料 來源及 供應(yīng) 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(nèi)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(shù)方案 工藝技術(shù)比較和選擇 隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多，從目前使用的普遍程度來看，主要的汽車轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 占 45%左右，有繼續(xù)發(fā)展的趨勢；齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器在 40%左右；蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占 10%左右；其它類型轉(zhuǎn)向器占 5%。西歐小客車中， 15 齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大發(fā)展，日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點是循環(huán)球式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向器，在公共汽車中因使用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器已達到了 100%。大、小型貨車中，也大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器；微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占 65%，齒條齒輪式占 35%。 由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向力小，且經(jīng)常使用，轉(zhuǎn)向靈敏，減小轉(zhuǎn)向力。 汽車車速的提高，需要在高速時有較好的轉(zhuǎn)向 穩(wěn)定性，必須使轉(zhuǎn)向器具有較高的剛度。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于通過大量鋼 球的滾動借出來傳遞轉(zhuǎn)向力，具有較大的強度和較好的耐磨性。并且 該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計成具有等強度結(jié)構(gòu)，特別是變速比結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)向器間隙可調(diào)，齒條齒扇副磨損后可以重新調(diào)整間 隙，使之具有合適的轉(zhuǎn)向器傳動間隙，從而提高轉(zhuǎn)向器壽命，因此采用日益廣泛。 未來汽車轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計趨勢： （ 1）適應(yīng)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(zhuǎn)向器、高鋼 性轉(zhuǎn)向器。 （ 2）充分地考慮安全設(shè)施，隨著提高汽車車速，駕駛員和 16