循环球式电动助力转向器的研发
发布时间：2021-06-11 05:19
随着汽车装备质量和承载能力的提高,用于皮卡、轻卡等车型的管柱式电动助力转向装置C-EPS和机械循环球助力转向装置的缺点逐步暴露。由于C-EPS其动力源距执行元件的路径较长,影响效率的环节多,造成效率偏低,在布置时会受到驾驶室内其它元件的影响,且结构比较复杂、不紧凑,空间也会造成较大浪费,而机械循环球助力转向装置的承载能力和可靠性也不能满足转向系统的需要,使转向系统的使用寿命降低,汽车行驶安全性降低。鉴于此,市场需要新型大助力、寿命长,可靠性高的EPS系统来满足较大吨位汽车的转向需求。对此,本文针对时风巨星Ⅱ系列农用卡车的转向需求,提出了循环球式电动助力转向器B-EPS的设计概念,B-EPS采用一体化设计,做到了结构紧凑、动力源既是执行元件,提高了效率,简化了结构,降低了系统的成本。本文研究设计了 B-EPS转向器的助力特性,获得了助力特性曲线并,保证了其能够在各种不同的行驶工况下提供最优助力。通过试验验证了转向器输入输出特性和转向系统的跟随行。设计了转向系统的机械结构,在提高承载能力和使用寿命的同时,优化了车内的空间布置。最后对转向器的关键零件进行了有限元分析,包括强度分析、寿命分析、...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１电动机械助力转向器体统原理图??Ｆｉｇ．?１．１?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｓｔｅｅｒｉｎｇ?ｇｅａｒ??
大连交通大学全日制专业硕士学位论文???ｒ：ｃｕ?矜笵ｆ％ｓ器??＾?Ｉ?｜?Ｗｖ?．．．?＾＾＾．??？?＂＂?！＾ｄＳ?＾?＾??（）．．．矜肉ｆ＃??＝〇?ｒｖ－＾?－ｒ＾ｎ?０＝??图１．１电动机械助力转向器体统原理图??Ｆｉｇ．?１．１?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｓｔｅｅｒｉｎｇ?ｇｅａｒ??１．４．１?Ｃ－ＥＰＳ转向器结构??近年来，电动助力系统在各种车型中的应用越来越广泛，尤其是Ｃ－ＥＰＳ式电动助力??转向器（轴助力式电动转向器），Ｃ－ＥＰＳ的特点是助力电机在转向轴柱上，通过减速增??扭机构与转向轴相连［２７］，从而直接驱动转向轴进行转向。但是由于Ｃ－ＥＰＳ内部结构复??杂，大多零件都集成在轴向管柱内部，因此对其自身的安装工艺有较高的要求。Ｃ－ＥＰＳ??结构（如１．２图）所示。??图１．２?Ｃ－ＥＰＳ系统结构??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃ－ＥＰＳ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??１．４．２?Ｐ－ＥＰＳ转向器结构??齿轮助力式电动助力转向机（Ｐ－ＥＰＳ）的驱动电机布置在转向齿轮上［２８］，电机输出??的转矩经过蜗轮蜗杆减速增扭机构传递到减速齿轮上。与液压助力转向系统相比，齿轮??助力式转向系统具有更高的转向精度，安全性和驾驶舒适性。与轴助力式电动转向器??（Ｃ－ＥＰＳ）相比，齿轮助力式电动助力转向机能够提供更大的转向助力，从而满足中型??乘用车的转向需求。由于齿轮助力式电动助力转向机的驱动电机直接布置在转向齿轮上，??不需要转向管等部件的传递，因此电动机能够提供更大的助力力矩，提高了转向器的安??全性。但由于Ｐ－ＥＰＳ是齿轮结构
?第一章绪论???１．４．３?Ｒ－ＥＰＳ转向器结构??齿条助力式电动助力转向器系统主要由齿轮齿条、减速增扭机构等组成。由于助力??电机安装在齿条上的位置是可变的，因此安装工艺比较简便。相比于Ｃ－ＥＰＳ和Ｐ－ＥＰＳ，??齿条助力式电动助力转向器系统可以提供更大的助力力矩，所以一般将其应用在大型车??上。??１．５汽车液压助力式转向器介绍??液压动力转向器是由驾驶员手工操作的系统，通过与发动机产生的动力共同运作，??来达到转向目的。液压转向系统是在传统机械转向系统的结构上增加了一套液压助力系??统。液压助力系统原理图如图１．３所示。??动力？向装置组成?。??麵拉杆??转向叶?＾??？向撗拉杆?Ｗ??转向节ｗ??图１．３某种液压助力系统原理??Ｆｉｇ．?１．３?ｏｎｅ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｐｏｗｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??采用液压转向助力的汽车，在转向的过程中，需要驾驶员先操控机械转向系统带动??转向控制阀打开，发动机带动转向油泵提供转向所需的大部分扭矩。当转向器失效时则??需要人力通过机械装置完成转向任务，只是转向操纵力增大了。??当驾驶员逆时针旋转方向盘时（向左打方向），转向臂带动转向直拉杆前移，转向??拉杆的直拉力作用于转向节臂，并以此传递到转向横拉杆和梯形臂，使其向右移动。与??之同时转向拉杆同时带动，控制阀中的滑阀，使转向缸的右腔体接通液面压力为零的转??向油罐，此时，油泵中的高压油进入转向缸的左侧腔体，于是转向缸的活塞承受向右的??力，进而带动推杆加在转向横拉杆上使得转向架向左转动。这样，尽管驾驶者在方向盘??上施加很小的力，也可以轻松的实现转向功能。??７??
本文编号：3223896
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１电动机械助力转向器体统原理图??Ｆｉｇ．?１．１?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｓｔｅｅｒｉｎｇ?ｇｅａｒ??
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?第一章绪论???１．４．３?Ｒ－ＥＰＳ转向器结构??齿条助力式电动助力转向器系统主要由齿轮齿条、减速增扭机构等组成。由于助力??电机安装在齿条上的位置是可变的，因此安装工艺比较简便。相比于Ｃ－ＥＰＳ和Ｐ－ＥＰＳ，??齿条助力式电动助力转向器系统可以提供更大的助力力矩，所以一般将其应用在大型车??上。??１．５汽车液压助力式转向器介绍??液压动力转向器是由驾驶员手工操作的系统，通过与发动机产生的动力共同运作，??来达到转向目的。液压转向系统是在传统机械转向系统的结构上增加了一套液压助力系??统。液压助力系统原理图如图１．３所示。??动力？向装置组成?。??麵拉杆??转向叶?＾??？向撗拉杆?Ｗ??转向节ｗ??图１．３某种液压助力系统原理??Ｆｉｇ．?１．３?ｏｎｅ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｐｏｗｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??采用液压转向助力的汽车，在转向的过程中，需要驾驶员先操控机械转向系统带动??转向控制阀打开，发动机带动转向油泵提供转向所需的大部分扭矩。当转向器失效时则??需要人力通过机械装置完成转向任务，只是转向操纵力增大了。??当驾驶员逆时针旋转方向盘时（向左打方向），转向臂带动转向直拉杆前移，转向??拉杆的直拉力作用于转向节臂，并以此传递到转向横拉杆和梯形臂，使其向右移动。与??之同时转向拉杆同时带动，控制阀中的滑阀，使转向缸的右腔体接通液面压力为零的转??向油罐，此时，油泵中的高压油进入转向缸的左侧腔体，于是转向缸的活塞承受向右的??力，进而带动推杆加在转向横拉杆上使得转向架向左转动。这样，尽管驾驶者在方向盘??上施加很小的力，也可以轻松的实现转向功能。??７??
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