P型电动助力转向器的结构设计和参数优化

发布时间：2018-09-19 17:34

【摘要】：电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS),依靠其优秀的助力特性,能够保证车辆在任何工况下,都有较理想的操纵稳定性和转向轻便性,即使在停车情况下转动方向盘也能轻便灵敏,而高速行驶时又不会感到轻飘不稳,成功解决了汽车转向“轻”与“灵”的矛盾,与传统的液压式助力转向器相比节能3%~5%,是目前转向系统的发展方向之一。本文对P型电动助力转向系统的研究做了如下工作:1.根据某款车型的助力要求,设计了小齿轮式助力转向系统,并通过CAD/CAE软件对所设计系统进行了强度校核与参数优化,并同时建立了三维模型。2.采用了塑料斜齿轮与金属蜗杆组合的减速机构,并根据EPS系统与整车的助力要求对其与系统电机进行了参数匹配和分析。利用KISSSOFT软件对所设计的交叉斜齿轮减速机构进行了三维建模与应力分析,优化方面采用了齿轮修形与MATLAB优化工具箱,大大提高了机构的使用强度及传动效率。3.根据系统的助力要求,对转矩传感器的扭杆进行了结构参数设计,并利用ANSYS Workbench对所设计扭杆进行了静力学分析与优化设计。4.对EPS系统助力电机进行了类型选择与参数确定,同时对电机与减速机构进行了匹配分析。
[Abstract]:Electric power steering system (Electric Power Steering System,EPS), depending on its excellent power characteristics, can ensure that the vehicle has ideal handling stability and steering portability under any working conditions, and can be light and sensitive even when turning the steering wheel under the condition of stopping. However, when driving at high speed, it will not feel light and unstable, which has successfully solved the contradiction between "light" and "spirit" of automobile steering. Compared with the traditional hydraulic power steering gear, it can save energy 3% and 5%, which is one of the developing directions of steering system at present. In this paper, the research of P type electric power steering system has been done as follows: 1. A pinion power steering system is designed according to the power requirement of a certain type of vehicle. The strength check and parameter optimization of the designed system are carried out by CAD/CAE software. At the same time, a 3D model .2. is established. The reducer mechanism combined with plastic helical gear and metal worm is adopted, and the parameter matching and analysis of the system motor are carried out according to the requirements of the EPS system and the whole vehicle. The 3D modeling and stress analysis of the designed cross helical gear reducer are carried out by using KISSSOFT software. The gear profile modification and MATLAB optimization toolbox are adopted in the optimization aspect, which greatly improves the working strength and transmission efficiency of the mechanism. According to the requirements of the system, the structural parameters of torsion rod of torque sensor are designed, and the statics analysis and optimization design of torsion bar are carried out by using ANSYS Workbench. The type selection and parameter determination of the power motor in EPS system are carried out. At the same time, the matching analysis of the motor and the deceleration mechanism is carried out.
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.4

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本文编号：2250833