某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析【轎車齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器】開題報(bào)告

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開 題 報(bào) 告1．選題依據(jù)：1.1、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀作為汽車的一個(gè)重要組成部分，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成，如何設(shè)計(jì)汽車的轉(zhuǎn)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 [1]。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(duì)更多不同水平的駕駛?cè)巳?，汽車的操縱設(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(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 3 個(gè)基本發(fā)展階段 [2]。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(gè)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 [3]。但因結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用 [4]。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(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）以來, 液壓動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在降低了轉(zhuǎn)向價(jià)格和所消耗的功率等方面都取得了驚人的進(jìn)步 [5]。今天,液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾乎成為銷售轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備 [6]。 電動(dòng)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(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在其生產(chǎn)的 Cervo 車上，隨后又配備在Alto 上 [7]。此后，電動(dòng)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 [8]。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(dòng)助力轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)。電動(dòng)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(shí)提供助力，高速時(shí) EPS 將停止工作 [9]。新一代的 EPS 則不僅在低速和停車時(shí)提供助力，而且還能在高速時(shí)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)用范圍將越來越大 [10] 。1.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）轉(zhuǎn)向系的方案設(shè)計(jì)。 （2）轉(zhuǎn)向系操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 （3）轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 （4）轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)。 （5）轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)。 （6）轉(zhuǎn)向系各組成部件的強(qiáng)度校核。1.3、實(shí)用價(jià)值和意義轉(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(shí)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(shí)，能與行駛系統(tǒng)配合共同保持汽車?yán)^續(xù)穩(wěn)定行駛 [11]。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(dòng)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，它對(duì)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[12][13]。參考文獻(xiàn)：[1] 周松盛. 汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析、建模仿真與優(yōu)化[D].武漢理工大學(xué)，2009.4. [2] 郭孔輝.汽車操縱動(dòng)力學(xué)［M］.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2001.[3] 汪珊. 重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的建模及優(yōu)化[D].武漢理工大學(xué)，2009.6. [4] 孫玉華.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其特性的研究［D］.成都：西華大學(xué)，2009.[5] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004. [6] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京.清華大學(xué)出版社.2001. [7] 唐金松.簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000.[8] 臧杰，閻巖.汽車構(gòu)造：下冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005.8. [9] 魯民巧.汽車構(gòu)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003.9[10] 鐘兵.低速汽車轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程.2006.4. 50~55 [11] 鄭校英.上海桑塔納轎車齒輪齒條轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)剖析[J].當(dāng)代汽車.1990.5.16~20 [12] 朱華.發(fā)展中的現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)［J］.城市車輛，2008（7）：53~55.[13] 羅紹新，馮永偉，王芙蓉.電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究［J］.機(jī)床與液壓，2010，10（10）：106~ 108.[14] QingHui Yuan and Bo Xie. Modeling and Simulation of a Hydraulic Steering System[M] SAE Int. J. Commer. Veh., Apr 2009; 1: 488~494. [15] Takamitsu Tajima, Hideyuki Fujita, Kouichi Sato, and Yoshimi Nakasato.Development of the Next-generation Steering System[M] SAE Int. J. Passeng. Cars Mech. Syst., Aug 2010; 3: 633~643. 開 題 報(bào) 告２．設(shè)計(jì)方案：2.1、研究的具體內(nèi)容（1）轉(zhuǎn)向系的方案設(shè)計(jì)。 （2）轉(zhuǎn)向系操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 （3）轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 .（4）轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)。 （5）轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計(jì)。 （6）轉(zhuǎn)向系各組成部件的強(qiáng)度校核。2.2、研究擬采用的方法（1）.查閱資料確定某型汽車的所使用轉(zhuǎn)向器的類型，轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比 ，轉(zhuǎn)矩傳 動(dòng)比（2）.閱資料和學(xué)過的知識(shí)，根據(jù)選擇的性能參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算（3）.通過網(wǎng)絡(luò)和查閱資料研究轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的變化規(guī)律（4）.對(duì)轉(zhuǎn)向器的受力情況進(jìn)行強(qiáng)度校核。（5）.用 CAD 繪圖軟件繪制所設(shè)計(jì)的零件圖和裝配圖。2.3、進(jìn)度安排（1）.2 月 13 日~2 月 23 日 收集整理與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的資料 （2）.2 月 14 日~3 月 3 日 提交開題報(bào)告 （3）.3 月 4 日~5 月 30 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的初稿，交老師 （4）. 5 月 1 日~5 月 19 日 設(shè)計(jì)圖紙、說明書、畢業(yè)論文的修改完善，并提交。 （5）. 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師： 年 月 日