【正文】 ，使轉(zhuǎn)向橫拉桿和懸架下擺臂可平行安置。（三） EPS系統(tǒng)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的安裝 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可安在前橫梁上或發(fā)動機(jī)后部的前圍板上（見圖34）。即在這樣的傳動比下，轉(zhuǎn)向盤每轉(zhuǎn)動18176。轉(zhuǎn)向角傳動比必須使前輪轉(zhuǎn)動同樣角度時需要更大的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角。將使其前輪從鎖點(diǎn)轉(zhuǎn)向鎖點(diǎn)。前輪將轉(zhuǎn)向1176。因而前輪從左到右總共轉(zhuǎn)動大約60176。當(dāng)車輪跳動、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時，V形斷面齒條能防止因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒輪、齒條的齒不能正確嚙合的情況出現(xiàn)。 圖33齒條間隙調(diào)整裝置 齒條斷面形狀有圓形、V形和Y形三種，本設(shè)計采用V形斷面，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。此調(diào)節(jié)螺塞由鎖緊螺母固定4。 （4)齒條調(diào)整 一個齒條導(dǎo)向座安裝在齒條光滑的一面。側(cè)面螺母將橫拉桿外端與橫拉桿鎖緊（見圖32）。轉(zhuǎn)向橫拉桿端部與外端用螺紋聯(lián)接。當(dāng)這些球頭銷依制造廠的規(guī)范擰緊時，在球頭銷上就作用了一個預(yù)載荷。6螺旋方向左旋 （3)轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部 圖32轉(zhuǎn)向橫拉桿外接頭轉(zhuǎn)向橫拉桿與梯形轉(zhuǎn)向桿系的相似。相對直齒而言，斜齒的運(yùn)轉(zhuǎn)趨于平穩(wěn)，并能傳遞更大的動力。齒輪軸由安裝在轉(zhuǎn)向器殼體上的球軸承支承。齒輪軸上端與轉(zhuǎn)向柱內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸相連。它安裝在轉(zhuǎn)向器殼體上并使其齒與齒條上的齒相嚙合。齒條的橫向運(yùn)動拉動或推動轉(zhuǎn)向橫拉桿，使前輪轉(zhuǎn)向。齒條可以比作是梯形轉(zhuǎn)向桿系的轉(zhuǎn)向直拉桿。轉(zhuǎn)向器殼體是安裝在前橫梁或前圍板的固定位置上的。因此取=15mm初步估算主動齒輪軸的直徑： （36） =140MPa所以取=18mm上述的計算只是初步對所研究的轉(zhuǎn)向系載荷的確定。因此，可以用此值作為計算載荷。因齒輪齒條式轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)無轉(zhuǎn)向搖臂，故LL2不代入數(shù)值。作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力Fh為： N (32)式中 ——轉(zhuǎn)向搖臂長, 單位為mm；——原地轉(zhuǎn)向阻力矩, 單位為N N為此用足夠精確的半經(jīng)驗(yàn)公式來計算汽車在瀝青或者混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩MR(N為轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪要克服的阻力，包括轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動的阻力、車輪穩(wěn)定阻力、輪胎變形阻力和轉(zhuǎn)向系中的內(nèi)摩擦阻力等。欲驗(yàn)算轉(zhuǎn)向系零件的強(qiáng)度，需首先確定作用在各零件上的力。 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計與計算齒輪齒條轉(zhuǎn)向器最主要的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、質(zhì)量輕、剛性好、使用可靠；傳動效率高達(dá)90%；根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點(diǎn)不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出（圖31a）；側(cè)面輸入，兩端輸出（圖31b）；側(cè)面輸入，中間輸出（圖31c）；側(cè)面輸入，一端輸出圖（圖31d）。 （5）工作靈敏。 （3）當(dāng)作用在轉(zhuǎn)向盤上的切向力時（因汽車形式不同而異），動力轉(zhuǎn)向器就開始工作。第3章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計 對動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的要求 （1）運(yùn)動學(xué)上應(yīng)保持轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角之間保持一定的比例關(guān)系。本章小結(jié)本章主要是介紹了電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組成、工作原理，以及對電動助力轉(zhuǎn)向的三種布置形式進(jìn)行了分析對比。圖26 車速感應(yīng)型助力特性當(dāng)車速Va=0時，相當(dāng)于汽車在原地轉(zhuǎn)向，助力特性曲線的位置居其他各條曲線之上，助力強(qiáng)度達(dá)到最大。通常將助力特性曲線設(shè)計成隨著汽車行駛速度Va的變化而變化，并將這種助力特性稱之為車速感應(yīng)型。此外，ECU還有安全保護(hù)和自我診斷的功能，ECU通過采集電動機(jī)的電流、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等信號判斷系統(tǒng)工作是否正常，一旦系統(tǒng)工作異常，電動助力被切斷；同時ECU將進(jìn)行故障診斷分析，故障指示燈亮，并以故障所對應(yīng)的模式閃爍。滾珠在機(jī)構(gòu)內(nèi)部經(jīng)過導(dǎo)向進(jìn)行循環(huán)。圖25 電動機(jī)結(jié)構(gòu) 減速機(jī)構(gòu)減速機(jī)構(gòu)采用滾珠式減速齒輪機(jī)構(gòu)，將其固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上。將電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)布置在齒條處，并直接驅(qū)動齒條實(shí)現(xiàn)助力。目前，轎車EPS控制器一般都從整車CAN總線中提取車速信號。扭轉(zhuǎn)桿扭轉(zhuǎn)后，使兩個分相器單元產(chǎn)生一個相對角度，電子控制單元根據(jù)兩個分相器的相對位置決定對EPS電動機(jī)提供多少電壓。扭距傳感器由分相器單元分相器單元2及扭桿組成（如圖24）。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件EPS主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元ECU組成。(3)齒條助力式 齒條助力式電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的電動機(jī)與減速機(jī)構(gòu)等布置在齒條處（圖23c），并直接驅(qū)動齒條實(shí)現(xiàn)助力。(2)齒輪助力式 齒輪助力式電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的電動機(jī)布置在與轉(zhuǎn)向器主動齒輪相連接的位置（圖23b），并通過驅(qū)動主動齒輪實(shí)現(xiàn)助力。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型EPS系統(tǒng)依據(jù)電動機(jī)布置位置的不同可分為轉(zhuǎn)向軸助力式、小齒輪助力式、齒條助力式三個基本類型（圖23） a） b) c)a) 轉(zhuǎn)向軸助力式 b) 齒輪助力式 c） 齒條助力式圖23 EPS系統(tǒng)的類型(1) 轉(zhuǎn)向軸助力式 轉(zhuǎn)向軸助力式電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的電動機(jī)布置在靠近轉(zhuǎn)向盤下方，并經(jīng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸連接（圖23a）。之后，控制器將輸出的數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為模擬量，并將其輸入電流控制電路。電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作原理如下：當(dāng)駕駛員對轉(zhuǎn)向盤施力并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，位于轉(zhuǎn)向盤下方與轉(zhuǎn)向軸連接的轉(zhuǎn)矩傳感器將經(jīng)扭桿彈簧連接在一起的上、下轉(zhuǎn)向軸的相對轉(zhuǎn)動角位移信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺髦量刂破?，在同一時刻車速信號也傳至控制器。還有，在電動機(jī)停止工作以后，電磁離合器在控制器的控制下也要分離或者自動分離。 6軸承 7滑環(huán) 8電動機(jī)圖22 電磁離合器工作原理簡圖其工作原理如圖所示，裝有磁化線圈2的主動輪1與電動機(jī)軸固定連接，來自控制器的控制電流經(jīng)滑環(huán)7輸入磁化線圈，于是主動輪產(chǎn)生電磁吸力，將壓盤3吸到主動輪上，然后電動機(jī)的動力經(jīng)主動輪、壓盤及壓盤轂上的花鍵傳給從動軸5，實(shí)現(xiàn)助力作用。離合器分離后再行轉(zhuǎn)向時，可不必因帶動電動機(jī)而消耗駕駛員體力。與此同時，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也暫時轉(zhuǎn)為機(jī)械式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。裝在減速機(jī)構(gòu)附近的離合器（通常為電磁離合器）是為了保證電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)只在預(yù)先設(shè)定的行駛速度范圍內(nèi)工作。轉(zhuǎn)向過程中，電動機(jī)將來自蓄電池的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能向轉(zhuǎn)向系輸出而構(gòu)成轉(zhuǎn)向助力矩，并完成助力作用。電動助力部分包括電動機(jī)、電池、傳感器和控制器（ECU）及線束，有的還有減速機(jī)構(gòu)和電磁離合器等（圖21）圖21 電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖目前用于乘用車的電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器，均采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，除去應(yīng)當(dāng)滿足對液壓式動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的一些相似要求以外，同時還應(yīng)當(dāng)滿足：具有故障自診斷和報警功能；有良好的抗振動和抗干擾能力等；當(dāng)?shù)孛媾c車輪之間有反向沖擊力作用時，電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)迅速反應(yīng)，制止轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動；在過載使用條件下有過載保護(hù)功能等。還闡述了EPS的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r。在可預(yù)見的將來，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域必定會有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)存的汽車，大部分都是傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，甚至沒有助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能提供比其更安全、更舒適的轉(zhuǎn)向操控性和節(jié)能效果。EPS系統(tǒng)是未來動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。但總的來講目前國內(nèi)EPS技術(shù)還不成熟；供應(yīng)商所提供的EPS系統(tǒng)還未達(dá)到產(chǎn)品級的要求，且類型單一，還不能滿足整車廠需要。因此，日本現(xiàn)在國內(nèi)裝配的EPS也逐漸轉(zhuǎn)向無刷電機(jī)了。直到90年代中期歐美才開始量產(chǎn)。有刷電機(jī)比較成熟，在汽車上的應(yīng)用