緊湊型乘用車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計

摘 要

本論文為緊湊型乘用車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計，首先對當(dāng)今我國乘用車市場行情、EPS的特點、發(fā)展歷程、原理等進行了闡述，然后確定了以齒輪齒條式轉(zhuǎn)向為例進行設(shè)計，對齒輪、齒條、轉(zhuǎn)向器進行了設(shè)計與計算，并對齒輪齒條的齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度以及齒輪軸的強度進行了校核，然后對轉(zhuǎn)向操縱系減速機構(gòu)進行了設(shè)計與計算，并進行了校核，最后利用UG對齒輪齒條轉(zhuǎn)向器進行了三維建模，用AUTO CAD軟件繪制了齒輪齒條轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)配圖，轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)裝配圖以及齒輪、齒條、轉(zhuǎn)向器殼體的零件圖。

關(guān)鍵詞：緊湊型乘用車、電動助力轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)向器、減速機構(gòu)、齒輪齒條

A design of compact passenger vehicle electric power steering system

Abstract

This paper is for a design of compact passenger vehicle electric power steering system .First,it discussed the passenger car market of our country, the characteristics of EPS,development process,the principle.Then determine rack and pinion type steering with design.Design and calculate steering gear and rack,and test rack and pinion gear surface contact strength, tooth bending strength and the strength of gear shaft.Design and calculate the steering system reduction mechanism,and tested it.Finally,made the 3D model of the rack and pinion steering gear using UG,made the rack and pinion steering gear assembly drawing,Steering mechanism assembly drawing and Gear, rack, steering gear housing parts diagrams using AUTO CAD software.

Keywords: compact passenger vehicle, electric power steering,steering gear,reduction mechanism,gear and rack

目 錄

摘 要 I

Abstract II

1  緒論 - 1 -

1.1  目前我國乘用車市場行情 - 1 -

1.2  汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介 - 1 -

1.3 EPS的特點及其發(fā)展現(xiàn)狀 - 2 -

1.3.1  EPS的特點 - 2 -

1.3.2  EPS在國內(nèi)外的應(yīng)用狀況 - 2 -

1.4  課題研究的意義和研究內(nèi)容 - 3 -

1.5  本章小結(jié) - 3 -

2  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案設(shè)計 - 4 -

2.1  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理及類型 - 4 -

2.1.1  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 - 4 -

2.1.2  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 - 4 -

2.2  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)選型 - 5 -

2.3  機械部分系統(tǒng)方案設(shè)計 - 5 -

2.3.1  機械式轉(zhuǎn)向器方案分析 - 5 -

2.3.2  齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器布置和結(jié)構(gòu)形式的選擇 - 7 -

2.3.3  轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 - 8 -

2.4  控制部分系統(tǒng)方案設(shè)計 - 8 -

2.4.1  控制部分性能要求分析 - 8 -

2.4.2  控制部分方案設(shè)計 - 9 -

2.5  本章小結(jié) - 9 -

3  齒輪齒條轉(zhuǎn)向器設(shè)計 - 10 -

3.1  整車性能參數(shù) - 10 -

3.2  齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計和計算 - 10 -

3.2.1齒輪齒條轉(zhuǎn)向器計算載荷的確定 - 10 -

3.2.2  齒輪齒條轉(zhuǎn)向器基本部件設(shè)計 - 14 -

3.3  本章小結(jié) - 25 -

4  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的關(guān)鍵部件和控制策略 - 26 -

4.1  EPS的關(guān)鍵部件選型 - 26 -

4.1.1  助力電動機 - 26 -

4.1.2  電磁離合器 - 26 -

4.1.3  減速機構(gòu) - 26 -

4.1.4  傳感器選擇 - 30 -

4.2  EPS的電流控制 - 31 -

4.3  助力控制 - 31 -

4.4  阻尼控制 - 32 -

4.5  回正控制 - 32 -

4.6  本章小結(jié) - 32 -

5  控制部分簡介 - 33 -

5.1  電子控制單元 - 33 -

5.2  電機控制電路 - 33 -

5.3  電磁離合器控制電路 - 33 -

5.4  控制器 - 33 -

5.4.1  芯片選擇 - 33 -

5.4.2  微處理器最小系統(tǒng) - 34 -

5.4.3  ECU中微處理器資源分配 - 34 -

5.5  傳感器信號輸入電路 - 34 -

5.6  EPS電子控制部分總體架構(gòu) - 34 -

5.7  本章小結(jié) - 35 -

總結(jié) - 36 -

致謝 - 37 -

參考文獻 - 38 -

附錄 - 39 -