某乘用車(chē)齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)答辯稿

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某乘用車(chē)齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) 答辯人 導(dǎo)師 目錄頁(yè) contents 1 緒論和原理分析 1 2 將EPS和其他系統(tǒng)比較 介紹了EPS的特點(diǎn) 并從國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀和國(guó)外研究現(xiàn)狀兩部分闡述EPS的研究現(xiàn)狀 闡述了本課題研究的目的和意義 旨在嘗試通過(guò)對(duì)齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 彌補(bǔ)常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和性能上的不足 達(dá)到更好的轉(zhuǎn)向效果 研究的目的和意義 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 緒論和原理分析 3 1 對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)轉(zhuǎn)向系方案進(jìn)行選擇 確定轉(zhuǎn)向系的主要參數(shù) 對(duì)主要部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 對(duì)轉(zhuǎn)向梯形數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo) 分析理想的左右轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角關(guān)系和實(shí)際的左右轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系 用Matlab對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行優(yōu)化 給出優(yōu)化結(jié)果 并做驗(yàn)證分析 3 用CATIA建立齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完整的三維實(shí)體模型 4 基于ANSYS對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行有限元分析 5 繪制齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完整的工程圖 包括轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)裝配圖及重要部件零件圖 本文主要內(nèi)容 1 緒論和原理分析 4 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖 1 緒論和原理分析 5 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車(chē)速感應(yīng)型助力特性 當(dāng)車(chē)速Va 0時(shí) 相當(dāng)于汽車(chē)在原地轉(zhuǎn)向 助力特性曲線的位置居其他各條曲線之上 助力強(qiáng)度達(dá)到最大 隨著車(chē)速Va不斷升高 助力特性曲線的位置也逐漸降低 直至車(chē)速Va達(dá)到最高車(chē)速Vamax為止 此時(shí)的助力強(qiáng)度已為最小 而路感強(qiáng)度達(dá)到最大 目錄頁(yè) contents 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 在對(duì)整車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析之前 首先根據(jù)本田雅閣汽車(chē)參數(shù) 整理出目標(biāo)車(chē)輛的整車(chē)參數(shù) 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的四種輸出形式 根據(jù)四種形式的齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)采用圖b所示的側(cè)面輸入 兩端輸出的形式 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向系計(jì)算載荷的確定 經(jīng)過(guò)計(jì)算 選擇轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的初選參數(shù) 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 齒條的設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)計(jì)算 得出齒條的尺寸設(shè)計(jì)參數(shù) 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 齒條的二維圖 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 齒輪軸的設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)計(jì)算 得出齒輪軸的尺寸設(shè)計(jì)參數(shù) 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 齒輪軸的二維圖 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部的二維圖 根據(jù)參考車(chē)型的參數(shù) 得出轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部的尺寸 并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 其二維圖如圖所示 2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 齒條調(diào)整裝置 根據(jù)參考車(chē)型的參數(shù) 得到齒條調(diào)整裝置的齒條導(dǎo)向座 彈簧 調(diào)節(jié)螺塞和鎖緊螺母的參數(shù) 并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 其二維圖如圖所示 目錄頁(yè) contents 3 轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 用Matlab對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 優(yōu)化前后汽車(chē)內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系如下圖所示 優(yōu)化前 3 轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 用Matlab對(duì)轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 優(yōu)化前后汽車(chē)內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系如下圖所示 優(yōu)化后 目錄頁(yè) contents 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 根據(jù)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)方案的選取 尺寸結(jié)構(gòu)的計(jì)算及參考車(chē)型的參數(shù) 繪制了齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三維圖 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總裝配圖 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 根據(jù)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)方案的選取 尺寸結(jié)構(gòu)的計(jì)算及參考車(chē)型的參數(shù) 繪制了齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三維圖 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 根據(jù)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)方案的選取 尺寸結(jié)構(gòu)的計(jì)算及參考車(chē)型的參數(shù) 繪制了齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三維圖 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 將轉(zhuǎn)向節(jié)導(dǎo)入到ANSYS軟件中 對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)在越不平路面 緊急制動(dòng)和側(cè)滑三種危險(xiǎn)工況下進(jìn)行有限元分析 越不平路面變形圖 越不平路面應(yīng)力圖 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 將轉(zhuǎn)向節(jié)導(dǎo)入到ANSYS軟件中 對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)在越不平路面 緊急制動(dòng)和側(cè)滑三種危險(xiǎn)工況下進(jìn)行有限元分析 越不平路面變形圖 越不平路面應(yīng)力圖 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 緊急制動(dòng)工況下 緊急制動(dòng)變形圖 緊急制動(dòng)應(yīng)力圖 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 側(cè)滑工況下 側(cè)滑變形圖 側(cè)滑應(yīng)力圖 4 三維實(shí)體建模及有限元分析 有限元結(jié)果分析 經(jīng)過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)在越不平路面 緊急制動(dòng)和側(cè)滑三種危險(xiǎn)工況下進(jìn)行有限元分析 結(jié)果表明轉(zhuǎn)向節(jié)在三種危險(xiǎn)工況下的變形均很小 在許用范圍內(nèi) 而應(yīng)力均小于許用應(yīng)力394MPa 所以轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求 6 致謝 謝謝