【正文】 裝備質(zhì)量 m0/kg 870 總質(zhì)量 ma/kg 1080 輪胎 155/65R13 輪胎壓力 P/MPa 最小轉(zhuǎn)彎半徑 R/mm 4900 方向盤直徑 DSW/mm 380 方向盤總圈數(shù) N 對轉(zhuǎn)向系的要求 ，全部車輪應繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應有側滑。 ，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。 ，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應最小。 。 ，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機構。 ，保證轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動方向一致。為了布置方便，減小由于裝置位置誤差及部件相對運動引起的附加載荷，提高汽車正面碰撞的安全性以及便于拆裝，在轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器的輸入端之間安裝轉(zhuǎn)向萬向節(jié)。采用動力轉(zhuǎn)向，還應有轉(zhuǎn)向動力系統(tǒng)扭矩和轉(zhuǎn)角感應裝置。 轉(zhuǎn)向傳動機構用于把轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給左、右轉(zhuǎn)向輪按一定關系進行偏轉(zhuǎn)。 本次畢業(yè)設計課題是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是將機械轉(zhuǎn)向器與動力系統(tǒng)相結合而構成。由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器具有結構簡單、緊湊；質(zhì)量輕，剛性大；正 、逆效率都高以及便于布置，傳動效率高達 90％；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙以后，利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動消除齒間間隙，這不僅可以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產(chǎn)生沖擊和噪聲；轉(zhuǎn)向器占用體積小適于在微車上采用；沒有轉(zhuǎn)向搖臂和直拉桿，所以轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角可以增大，轉(zhuǎn)向靈敏，制造容易，成本低。 根據(jù)輸入齒輪位置和輸出特點不同，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出；側面輸入，兩端輸出；側面輸入，中間輸出；側面輸入，一端輸出。由于拉桿長度增加，車輪上、下跳動時拉桿擺角減小，有利于減少車輪上、下跳動時轉(zhuǎn)詳細與懸架系的運動干涉。 采用兩端輸出方案時，由于軸向拉桿長度受到限制，容易與懸架系統(tǒng)導向機構產(chǎn)生運動干涉。 由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器采用直齒圓柱齒輪與直齒齒條嚙合，則運轉(zhuǎn)平穩(wěn)降低，沖擊大，工作噪聲增加。采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，重合度增加，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊與工作噪聲均下降，而且齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角易于滿足總體設計的要求。 齒條斷面形狀有圓形、 V形和 Y 形三種。在齒條與托座之間通常裝有用減磨材料（如聚四氟乙烯）做的墊片，以減少滑動摩擦。 為了防止齒條旋轉(zhuǎn)，也有在轉(zhuǎn)向器殼體上設計導向槽，槽內(nèi)鑲嵌導向塊，并將拉桿、導向塊與齒條固定在一起。要求這種結構的導向滑塊與導向槽之間的配合 要適當。 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應用于乘用車上。 動力系統(tǒng) 扭矩傳感器用來檢測轉(zhuǎn)向盤扭矩的大小和方向，以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小和方向，它是 EPS 的控制信號之一。常用的接觸式（主要是電位計式）傳感器有擺臂式、雙排行星齒輪式和扭桿式三種類型，而非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器主要有光電式和磁電式兩種。后者的體積小，精度高，抗干擾能力強、剛度相對較高，易實現(xiàn)絕對轉(zhuǎn)角和角速度的測量，但是成本較高。 減速機構用來增大電動機傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩。由于減速機構對系統(tǒng)工作性能的影響較大，因此在降低噪聲，提高效率和左右轉(zhuǎn)向操作的對稱性方面對其提出了較高要求。 電動式 EPS轉(zhuǎn)向助力一般都是工作在一個設定的范圍。另外，當 EPS 系統(tǒng)發(fā)生故障時，離合器應自動分離，此時仍可利用手動控制轉(zhuǎn)向，保障系統(tǒng)的安全性。 電動機根據(jù) ECU的指令輸出適宜的轉(zhuǎn)矩，一般采用無刷永磁電動機，無刷永磁電機具有無激磁損耗、效率較高、體積較小等特點。由于控制系統(tǒng)需要根據(jù)不同的工況產(chǎn)生不同的助力轉(zhuǎn)矩，具有良好的動態(tài)特性并容易控制，這些都要求助力電機具有線性的機械特性和調(diào)速特性。 車速傳感器的輸出信號可以是磁電式交流信號，也可以是霍爾式數(shù)字信號或者是光電式數(shù)字信號，車速傳感器通常安裝在驅(qū)動 橋殼或變速器殼內(nèi)，車速傳感器信號線通常裝在屏蔽的外套內(nèi)，這是為了消除有高壓電火線及車載電話或其他電子設備產(chǎn)生的電磁及射頻干擾，用于保證電子通訊不產(chǎn)生中斷，防止造成駕駛性能變差或其他問題，在汽車上磁電式及光電式傳感器是應用最多的兩種車速傳感器，在歐洲、北美和亞洲的各種汽車上比較廣泛采用磁電式傳感器來進行車速 (VSS)、曲軸轉(zhuǎn)角 (CKP)和凸輪軸轉(zhuǎn)角 (CMP)的控制。 3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要性能參數(shù) 轉(zhuǎn)向系的效率 根據(jù)效率定義，因功率輸入來源不同，轉(zhuǎn)向器的效率有正、逆效率之分。 轉(zhuǎn)向系的正效率 影響轉(zhuǎn)向系的正效率的因素有：轉(zhuǎn)向器的類型、結構特點、結構參數(shù)和質(zhì)量制造等，同一類型的轉(zhuǎn)向器因結構不同，效率也有較大的差別。其效率可以用下式計算： ? += ）????tan(tan （ 31） 式中 ? —— 齒輪的螺旋角（齒條的傾斜角） ? —— 摩擦角 由于該轉(zhuǎn)向器為可逆轉(zhuǎn)向器，故摩擦角 ? 要比齒輪螺旋角 ? 小，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的效率一般為 70— 80％。 由于 ? =）????tan(tan 則 ? =4040‘ 轉(zhuǎn)向系的逆效率 轉(zhuǎn)向系的逆效率影響汽車的使用性能和駕駛員的安全。齒輪齒條轉(zhuǎn)向器屬于可逆式的轉(zhuǎn)向器。 和計算正效率的公式一樣，如果只考慮嚙合副的摩擦，忽略 軸承和其他地方的摩擦損失。 從輪胎接地中心作用在兩個輪上的合力 wF2 和與作用在方向盤上的手力hF之比稱為力傳動比。 如上所述，力傳動比可以用以下的式子表示： pi = FhFw2 (33) 輪胎和地面之間的轉(zhuǎn)向阻力 wF 和作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向阻力 rM 有以下關系： wF = aMr （ 34） a —— 車輪轉(zhuǎn)臂，指主銷延長線至地面的交點到輪胎接地中心的距離。 將公式（ 34）和 (35)代入 (33)后，得 pi = MhaswMrR2 (36) 如果忽略摩擦損失， MhMr2 可以表示： hr MM /2 = 0?? = 0?i (37) 1 將 (37)代入 (36)之后，得到 pi = 0?i 車輪轉(zhuǎn)臂 a 越小，力傳動比 pi 越大，轉(zhuǎn)向越輕便。對于一定的車型，可以用實驗方法確定 a 值的最小極限值。對于一定的汽車而言， swR 和a 都是一個常值，故力傳動比 pi 與