汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫吧資料
2024-12-09 21:39本頁面
【正文】 ，配合過松齒條仍能旋轉(zhuǎn)，并伴有敲擊噪聲。齒條移動時(shí)導(dǎo)向塊在導(dǎo)向槽內(nèi)隨之移動，齒條旋轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)向塊可 防止齒條旋轉(zhuǎn)。當(dāng)車輪跳動、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時(shí)，應(yīng)選用 V 形和 Y形斷面齒條，用來防止因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒輪、齒條的齒不能正確嚙合的情況出現(xiàn)。圓形斷面齒條的制作工藝比較簡單， V形和 1 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??；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的寬些，因而強(qiáng)度得到增加。因?yàn)樾饼X工作時(shí)有軸向力作用，所以轉(zhuǎn)向器應(yīng)該采用推力軸承，使軸承壽命降低，還有，斜齒輪的滑磨比較大是它的缺點(diǎn)。此外， 齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此因與總體布置不適應(yīng)而淘汰。 側(cè)面輸入，一端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，常用在平頭貨車上。拉桿與齒條用螺栓固定連接，因此，兩拉桿與齒條同時(shí)向左或向右移動，為此在轉(zhuǎn)向器殼體上開有軸向的長槽，從而降低了他的強(qiáng)度。 采用側(cè)面輸入，中間輸出方案時(shí) ，與齒條連的左、右拉桿延伸到接近汽車縱向?qū)ΨQ平面附近。 而且適用于與長安奔奔 mini 所采用的麥弗遜式懸架配用。 機(jī)械轉(zhuǎn)向器分為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器。 機(jī)械轉(zhuǎn)向器 機(jī)械轉(zhuǎn)向器是司機(jī)對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動變?yōu)檗D(zhuǎn)向搖臂的擺動（或齒條沿轉(zhuǎn)向車軸軸向的移動），并按一定的角轉(zhuǎn)動比進(jìn)行傳遞的機(jī)構(gòu)。 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn) 向臂、轉(zhuǎn)向操縱拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形臂以及轉(zhuǎn)向橫拉桿等。采用柔性萬向節(jié)可減少傳至轉(zhuǎn)向軸上的振動，但柔性萬向節(jié)如果過軟，則會影響轉(zhuǎn)向系的剛度。 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向管柱。 1 ，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向 盤由于車架或車身變形而共同后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。 ，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。 ，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。 ，轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。不滿足這項(xiàng)要 求會加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。 45176?；谀壳拔④嚻毡椴捎玫姆桨?，本次本已設(shè)計(jì)采用的助力方案是齒條助力式。所以， EPS 可以在各種路況和車速下，給駕駛員提供一個(gè)安全、穩(wěn)定、輕便、舒適的駕駛環(huán)境。 因而， EPS 可以很容易的實(shí)現(xiàn)在全速范圍內(nèi)的最佳助力控制 ，在低速行駛時(shí)保證汽車的轉(zhuǎn)向靈活輕便，在高速行駛時(shí)保證汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定可靠。 當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時(shí)，扭矩傳感器檢將測到的轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)化為電信號送至電子控制單元ECU， ECU 再根據(jù)扭矩信號、車速信號、軸重信號等進(jìn)行計(jì)算，得出助力電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和助力電流的大小，完成轉(zhuǎn)向助力控制。 電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同車上的結(jié)構(gòu)部件盡管不盡一樣，但其基本原理是一致的。 新一代的 EPS 是利用直流電動機(jī)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(jī)輸出扭矩的大小和方向，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。 EHPS 是在傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制裝置而構(gòu)成的。無論車是否轉(zhuǎn)向，系統(tǒng)總處于工作狀態(tài)，能耗較高，又由于液壓泵的壓力很大，比較容易損害助力系統(tǒng)，且不易安裝和維護(hù)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)動力源不同又可分為機(jī)械式的液壓動力轉(zhuǎn)向系、電控式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EHPS)和電動助力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EPS)。通過優(yōu)化電控單元 (ECU)內(nèi)部的算法，讓電機(jī)向齒條直接提供轉(zhuǎn)向助力可以獲得良好的轉(zhuǎn)向路感。 直接助力式電動助力轉(zhuǎn)向器 (DEPS)的助力電機(jī)和減速增扭機(jī)構(gòu)同轉(zhuǎn)向齒輪形成了一個(gè)獨(dú)立的單元。由于助力電機(jī)安裝于齒條上的位置比較自由，因此在汽車的底盤布置時(shí)非常方便。該類型轉(zhuǎn)向器可用于中型車輛，以提供較大的助力。 齒輪助力式電動助力轉(zhuǎn)向器 (P— EPS)的助力電機(jī)和減速增扭機(jī)構(gòu)與小齒輪相連，直接驅(qū)動齒輪實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。此外， CEPS 的助力提供裝置可以設(shè)計(jì)成適用于各種轉(zhuǎn)向柱，如固定式轉(zhuǎn)向柱、斜度可調(diào)式轉(zhuǎn)向柱以及其它形式的轉(zhuǎn)向柱。這種形式的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、易于安裝。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照電動機(jī)布置位置的不同，可以分為：轉(zhuǎn)向柱助力式(Columnassisttype EPS)、齒輪助力式 (Pinionassisttype EPS)、齒條助力式 (Rack—assisttype EPS)、直接助力式 (Directdrivetype EPS)四種。據(jù) TRW 公司預(yù)測，到 2021 年全世界生產(chǎn)的轎車中每 3 輛就有 1 輛裝備 EPS，到 2021 年，全球 EPS 產(chǎn)量將達(dá)到 2500 萬套。隨著直流電機(jī)性能的提高和 42V 電源在汽車組件上的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)寬，并逐漸向微型車、輕型車和中型車擴(kuò)展。 EPS 系統(tǒng)控制的核心 ECU具有故障自診斷功能，當(dāng) ECU 檢測到某一組件工作異常，如系統(tǒng)各傳感器、電動機(jī)、電磁離合器、電源系統(tǒng)及汽車點(diǎn)火系統(tǒng)等，便能立即控制電磁離合器分離，停止助力，顯示相應(yīng)故障代碼，轉(zhuǎn)為手動轉(zhuǎn)向，按普通轉(zhuǎn)向控制方式工作，以確保行車安全可靠。在不轉(zhuǎn)向情況下，裝有 EPS 的汽車燃油消耗降低了 2． 5％，在使用轉(zhuǎn)向情況下，降低了 5． 5％ [10]。 試驗(yàn)表明， EPS 還具有高效節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。上世紀(jì)九十年代初期，日本鈴本、本田，三菱、美國 Delphi 汽車公司、德國 ZF 等公司相繼推出了自己的 EPS， TRW 公司繼推出 EHPS 后也迅速推出了技術(shù)上比較成熟的帶傳動 EPS 和轉(zhuǎn)向柱助力式 EPSTM，并裝配在 Ford Fiesta 和 Mazda 323F等車上，此后 EPS 技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。 1 自 1953 年美國通用汽車公司在別克轎車上使用液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以來， HPS 給汽車帶來了巨大的變化，幾十年來的技術(shù)革新使液壓動力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展異常迅速，出現(xiàn)了電控式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (Electric Hydraulic Power Steering，簡稱 EHPS)。新一代的 EPS 則不僅在低速和停車時(shí)提供助力 , 而且還能在高速時(shí)提高汽車 的操縱穩(wěn)定性。 EPS 的助力形式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展 , 并且其控制形式與功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。此后 , 電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展 , 其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(fā)展。 但是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在系統(tǒng)布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與 噪聲等方面存在不足。液壓助力轉(zhuǎn)向
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