【正文】 動機輸出的助力轉(zhuǎn)矩經(jīng)過減速機構(gòu)增大后傳給轉(zhuǎn)向軸，所以電動機輸出的助力轉(zhuǎn)矩相對小些，電動機尺寸也小，這又有利于在車上布置和減輕質(zhì)量；電動機、轉(zhuǎn)矩傳感器、減速機構(gòu)、電磁離合器等裝為一體是結(jié)構(gòu)緊湊，上述部件又與轉(zhuǎn)向器分開，故拆裝與維修工作容易進行；轉(zhuǎn)向器仍然可以采用通用的典型結(jié)構(gòu)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器；電動機距駕駛員和轉(zhuǎn)向盤近，電動機的工作噪聲和振動直接影響駕駛員；轉(zhuǎn)向軸等零件也要承受來自電動機輸出的助力轉(zhuǎn)矩的作用，為使其強度足夠，必須增大受載件的尺寸；盡管電動機的尺寸不大，但因這種布置方案的電動機靠近方向盤，為了不影響駕駛員腿部的動作，在布置時仍然有一定的困難。這種布置方案的特點是：電動機布置在地板下方、轉(zhuǎn)向器上部，工作條件比較差對密封要求較高；電動機的助力轉(zhuǎn)矩基于與轉(zhuǎn)向軸助力式相同的原因可以小些，因而電動機尺寸小，同時轉(zhuǎn)矩傳感器、減速機構(gòu)等的結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸也小，這將有利于在整車上的布置和減小質(zhì)量；轉(zhuǎn)向軸等位于轉(zhuǎn)向器主動齒輪以上的零部件，不承受電動機輸出的助力轉(zhuǎn)矩的作用，故尺寸可以小些；電動機距駕駛員遠些，它的動作噪聲對駕駛員影響不大，但震動仍然會傳到轉(zhuǎn)向盤；電動機、轉(zhuǎn)矩傳感器、電磁離合器、減速機構(gòu)等與轉(zhuǎn)向器主動齒輪裝在一個總成內(nèi)，拆裝時會因相互影響而出現(xiàn)一定的困難；轉(zhuǎn)向器與典型的轉(zhuǎn)向器不能通用，需要單獨設(shè)計、制造。這種布置方案的特點是：電動機位于地板下方，相比之下，工作噪聲和振動對駕駛員的影響都小些；電動機減速機構(gòu)等不占據(jù)轉(zhuǎn)向盤至地板這段空間，因而有利于轉(zhuǎn)向軸的布置，駕駛員腿部的動作不會受到它們的干擾；轉(zhuǎn)向軸直至轉(zhuǎn)向器主動齒輪均不承受來自電動機的助力轉(zhuǎn)矩作用，故他們的尺寸能小些；電動機、減速機構(gòu)等工作在地板下方，條件較差，對密封要求良好；電動機輸出的助力轉(zhuǎn)矩只經(jīng)過減速機構(gòu)增扭，沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)向器增扭，因而必須增大電動機輸出的助力轉(zhuǎn)矩才能有良好的助力效果，隨之而來的是電動機尺寸增大、質(zhì)量增加；轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)與典型的相差很多，必須單獨設(shè)計制造；采用滾珠螺桿螺母減速機構(gòu)時，會增加制造難度與成本；電動機、轉(zhuǎn)向器占用的空間雖然大一些，但用于前軸負荷大，前部空間相對寬松一些的乘用車上不是十分突出的問題。 扭矩傳感器扭矩傳感器檢測扭轉(zhuǎn)桿扭轉(zhuǎn)變形，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘柌⑤敵鲋岭娮涌刂茊卧?，是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。圖24 扭距傳感器轉(zhuǎn)子部分的分相器單元1固定于轉(zhuǎn)向主軸，轉(zhuǎn)子部分的分相器單元2固定于轉(zhuǎn)向傳動軸。 車速傳感器車速傳感器的功能是測量汽車的行駛速度。 電動機電動機由轉(zhuǎn)角傳感器、定子及轉(zhuǎn)子組成（如圖25）。通過轉(zhuǎn)角傳感器檢測電動機的旋轉(zhuǎn)角度防止扭矩波動。電動機的轉(zhuǎn)動傳到減速機構(gòu)，經(jīng)過滾珠及蝸桿傳到齒條軸上。 電子控制單元電子控制單元（ECU）的功能是依據(jù)扭矩傳感器和車速傳感器的信號，進行分析和計算后，發(fā)出指令，控制電動機的動作。 電動助力轉(zhuǎn)向的助力特性電動助力轉(zhuǎn)向的助力特性由軟件設(shè)定。圖26示出的車速感應(yīng)型助力特性曲線表明，助力既是作用到轉(zhuǎn)向盤上的力矩的函數(shù)，同時也是車速的函數(shù)。隨著車速Va不斷升高，助力特性曲線的位置也逐漸降低，直至車速Va達到最高車速Vamax為止，此時的助力強度已為最小，而路感強度達到最大。還有分析了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)及工作過程和助力特性。 （2）隨著轉(zhuǎn)向輪阻力的增大（或減?。饔迷谵D(zhuǎn)向盤上的手力必須增大（或減?。Q之為“路感”。 （4）轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)自動回正，并使汽車保持在穩(wěn)定的直線行駛狀態(tài)。 （6）動力轉(zhuǎn)向失靈時，仍能用機械系統(tǒng)操縱車輪轉(zhuǎn)向。圖31 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的四種形式 轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定為了保證行駛安全，組成轉(zhuǎn)向系的各零件應(yīng)有足夠的強度。影響這些力的主要因素有轉(zhuǎn)向軸的負荷、路面阻力和輪胎氣壓等。精確地計算出這些力是困難的。mm)。mm (31)式中 f——輪胎和路面間的滑動摩擦因數(shù)；——轉(zhuǎn)向軸負荷，單位為N；P——輪胎氣壓，單位為MPa。mm——轉(zhuǎn)向節(jié)臂長, 單位為mm；——為轉(zhuǎn)向盤直徑,單位為mm；——轉(zhuǎn)向器角傳動比；——轉(zhuǎn)向器正效率。對給定的汽車，用上式計算出來的作用力是最大值。梯形臂長度的計算：輪輞直徑= 16in=16=梯形臂長度=（33）取=160mm輪胎直徑的計算RT：=+225= （34） 取=530mm轉(zhuǎn)向橫拉桿直徑的確定： （35）=。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(一) EPS系統(tǒng)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的主要元件 （1)齒條是在金屬殼體內(nèi)來回滑動的，加工有齒形的金屬條。齒條代替梯形轉(zhuǎn)向桿系的搖桿和轉(zhuǎn)向搖臂，并保證轉(zhuǎn)向橫拉桿在適當(dāng)?shù)母叨纫允顾麄兣c懸架下擺臂平行。導(dǎo)向座將齒條支持在轉(zhuǎn)向器殼體上。表31 齒條的尺寸設(shè)計參數(shù)序號項目符號尺寸參數(shù)()1總長7302直徑253齒數(shù)204法向模數(shù)3 （2)齒輪是一只切有齒形的軸。齒輪齒條上的齒可以是直齒也可以是斜齒。因此，轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)使齒條橫向移動以操縱前輪。斜齒的彎曲增加了一對嚙合齒輪參與嚙合的齒數(shù)。表32 齒輪軸的尺寸設(shè)計參數(shù)序號項目符號尺寸參數(shù)(mm)1總長1982齒寬603齒數(shù)64法向模數(shù)35螺旋角 14176。球頭銷通過螺紋與齒條連接。防塵套夾在轉(zhuǎn)向器兩側(cè)的殼體和轉(zhuǎn)向橫拉桿上，這些防塵套阻止雜物進入球銷及齒條中。這些端部與梯形轉(zhuǎn)向桿系的相似。注：轉(zhuǎn)向反饋是由前輪遇到不平路面而引起的轉(zhuǎn)向盤的運動。齒條導(dǎo)向座1和與殼體螺紋連接的調(diào)節(jié)螺塞3之間連有一個彈簧2。齒條導(dǎo)向座的調(diào)節(jié)使齒輪、齒條間有一定預(yù)緊力，此預(yù)緊力會影響轉(zhuǎn)向沖擊、噪聲及反饋（見圖33）。在齒條與托座之間裝有用減磨材料（聚四氟乙烯）做的墊片，以減少滑動摩擦。 （二） 轉(zhuǎn)向傳動比 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤從鎖點向鎖點轉(zhuǎn)動，每只前輪大約從其正前方開始轉(zhuǎn)動30176。若傳動比是1:1，轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)1176。轉(zhuǎn)向盤向任一方向轉(zhuǎn)動30176。這種傳動比過于小，因而轉(zhuǎn)向盤最輕微的運動將會使車輛突然改變方向。對乘用車，推薦轉(zhuǎn)向器角傳動比在17～25范圍內(nèi)選?。粚ι逃密?，在23～32范圍內(nèi)選取，這里選傳動比為18:1。前輪轉(zhuǎn)向1176。橡膠隔振套包在轉(zhuǎn)向器外，并固定在橫梁上或前圍板上。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中磨擦點的數(shù)目減少了，因此這種系統(tǒng)輕便緊湊。由于齒條直接連著梯形臂，這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)可提供好的路感。齒輪齒條轉(zhuǎn)向器裝在前橫梁上或前圍板上。為保持轉(zhuǎn)向器處在正確的位置，在轉(zhuǎn)向器安裝的位置處，前圍板有所加固。齒輪模數(shù)取值范圍多在2～3mm之間。齒輪螺旋角取值范圍多為9176。齒條齒數(shù)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向輪達到最大偏轉(zhuǎn)角時，相應(yīng)的齒條移動行程應(yīng)達到的值來確定?！?5176。此外，設(shè)計時應(yīng)驗算齒輪的抗彎強度和接觸強度。為減輕質(zhì)量，殼體用鋁合金壓鑄。 （37）式中 ——齒輪轉(zhuǎn)速（r/min）； ——齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)； ——齒輪的工作壽命（h）； c)計算許用應(yīng)力取, （38） （39）應(yīng)力修正系數(shù) （310） （311）(1) 選擇齒輪類型根據(jù)齒輪傳動的工作條件，選用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合傳動方案(2) 選擇齒輪傳動精度等級選用7級精度(3) 初選參數(shù)初選 按當(dāng)量齒數(shù)(4) 初步計算齒輪模