1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（學(xué)生填表）學(xué)院： 車輛與動力工程 2013年 4 月 10 日課題名稱轎車轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)班級交通091課題類型設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師周建立職稱副教授課題來源1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是整車系統(tǒng)中必不可少的最基本的組成系統(tǒng)。汽車在行駛過程中能按照駕駛員的操縱要求而適時地改變其行駛方向，并在受到路面?zhèn)鱽淼呐既粵_擊及汽車意外地偏離行駛方向時，能與行駛系統(tǒng)配合共同保持汽車?yán)^續(xù)穩(wěn)定行駛。因此，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響著汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性，也是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成。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

2、，它對于確保車輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。 汽車在行駛過程中，需按駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向，即所謂汽車轉(zhuǎn)向。就轎車而言，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過一套專設(shè)的機(jī)構(gòu)，使汽車轉(zhuǎn)向橋上的車輪相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在汽車直線行駛時，往往轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時，駕駛員也可以利用這套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。這一套用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)，即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。因此，汽車轉(zhuǎn)向系的功用是，保證汽車能按駕駛員的意志而進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。按轉(zhuǎn)向能源的不同，轉(zhuǎn)

3、向系可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系。轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系，叫機(jī)械轉(zhuǎn)向系；兼用駕駛員體力和發(fā)動機(jī)的動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系叫動力轉(zhuǎn)向系。傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械轉(zhuǎn)向系，汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動是由駕駛員操縱方向盤，通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為：齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式，常用的是齒輪齒條式和循環(huán)球式。目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，轎車的時速也在快速提升。高速轎車轉(zhuǎn)向時的阻力矩比普通汽車要大得多，單靠選用角傳動比較大的轉(zhuǎn)向器來提高機(jī)械轉(zhuǎn)向系的傳動效率，遠(yuǎn)不能滿足轉(zhuǎn)向輕便和行車安全

4、的要求，機(jī)械轉(zhuǎn)向系也很難兼顧操縱省力和靈敏兩方面的要求。因此，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，助力轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向加力裝置是以發(fā)動機(jī)輸出的動力為能源來增大駕駛員操縱轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的力量，從而使操縱十分簡單，同時選用傳動比較小的轉(zhuǎn)向器角傳動比，還能滿足轉(zhuǎn)向靈敏的要求。目前已在各類各級汽車上獲得廣泛應(yīng)用。 本課題就以助力轉(zhuǎn)向系為對向，介紹研究轎車上助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，以及相關(guān)重要參數(shù)，總結(jié)大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各科專業(yè)知識，如機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造基礎(chǔ)以及汽車構(gòu)造等，為以后工作打下實(shí)踐基礎(chǔ)。 2. 國內(nèi)外同類設(shè)計(jì)（或同類研究）的概況綜述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(jì)汽車的轉(zhuǎn)

5、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(jī)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)巳海嚨牟倏v設(shè)計(jì)顯得尤為重要。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3個基本發(fā)展階段機(jī)械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，采用純粹的機(jī)械解決方案，為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤，因此占用的空間很大，整個機(jī)構(gòu)顯得比較笨拙，駕駛員負(fù)擔(dān)較重，特別是重型汽車轉(zhuǎn)向阻力較大，單純靠駕駛員的轉(zhuǎn)向力很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，這就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉，目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的微型

6、轎車、農(nóng)用車上仍有使用。自1953 年通用汽車公司在凱迪萊克和別克轎車上首次批量使用液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）以來, 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給汽車帶來了巨大的變化:人不再需要靠大直徑的轉(zhuǎn)向盤來產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)向力矩, 轉(zhuǎn)向盤的減小, 使得駕駛室變得寬敞起來, 座椅布置也變得更為舒適了;液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在降低了轉(zhuǎn)向操縱力的同時, 也使轉(zhuǎn)向變得更為靈敏。隨著技術(shù)的發(fā)展,液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、價格和所消耗的功率等方面都取得了驚人的進(jìn)步。今天,液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾乎成為銷售轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。電動助力轉(zhuǎn)向（EPS）在日本最先獲得實(shí)際應(yīng)用，1988年日本鈴木公司首次開發(fā)出一種全新的電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在其

7、生產(chǎn)的Cervo車上，隨后又配備在Alto上。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。日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司，美國的Delphi公司，英國的Lucas公司，德國的ZF公司，都研制出了各自的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力轉(zhuǎn)系系統(tǒng)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)。日本早期開發(fā)的EPS僅低速和停車時提供助力，高速時EPS將停止工作。新一代的EPS則不僅在低速和停車時提供助力，而且還能在高速時提高汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，EPS技術(shù)日趨完善，并且其成本大幅度降低，為此其應(yīng)用范

8、圍將越來越大。3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容本畢業(yè)論文課題的研究內(nèi)容主要包括： 1. 熟悉和掌握汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其各大類型分類； 2. 比較研究各種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在實(shí)際汽車車型中的應(yīng)用； 3. 熟悉和掌握轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和工作原理； 4. 熟悉和掌握轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)參量； 5. 分析和研究轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在國產(chǎn)化設(shè)計(jì)、制造時的應(yīng)注意的事項(xiàng)； 6. 分析未來汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢 總之，本設(shè)計(jì)的主要工作就是設(shè)計(jì)轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、功能特點(diǎn)和技術(shù)參量；通過大量的數(shù)據(jù)文獻(xiàn)資料及實(shí)踐調(diào)研得出轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。 4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法為了提高駕駛舒適度，減駕駛員的負(fù)擔(dān)，

9、本方案在傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向系中增加助力轉(zhuǎn)向裝置，以減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向力。1、機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的選擇機(jī)械式轉(zhuǎn)向器常見的有齒輪齒條式、循環(huán)球式、球面蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式等。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器利用齒輪齒條將方向盤的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為橫拉桿的直線運(yùn)動，由于齒條可集成為橫拉桿的一部分，固可省去轉(zhuǎn)向直拉桿，使轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)，體積減小，所以本轉(zhuǎn)向器采用齒輪齒條式結(jié)構(gòu)。目前大部分轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也都采用該結(jié)構(gòu)。2、布置方案的選擇液壓動力轉(zhuǎn)向系中，根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向控制閥三者在轉(zhuǎn)向裝置中的布置和聯(lián)接關(guān)系的不同，液壓式動力轉(zhuǎn)向裝置分為整體式、組合式和分離式三種結(jié)構(gòu)形式。整體式結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間少，且適用于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，加上由于轎車空間限制，本設(shè)計(jì)選用整體式布置方法。5. 實(shí)施計(jì)劃45周 查閱資料、調(diào)研，了解轎車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求；6周 確定轎車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的基本形式及設(shè)計(jì)方案；78周 轉(zhuǎn)向系的主要性能參數(shù)（轉(zhuǎn)向器效率、傳動比、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動總?cè)Φ龋┑倪x擇分析及計(jì)算；911周 轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中各主要結(jié)構(gòu)、部件的設(shè)計(jì)計(jì)算（轉(zhuǎn)向阻力矩的計(jì)算、轉(zhuǎn)向器傳動比的計(jì)算、桿系傳動比的計(jì)