乘用车机械式液压动力转向系统的设计_开题报告Word下载.docx

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2015 

年 

3 

月 

27 

日

目

一、选题的目的及研究意义

转向系统：

用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统（steeringsystem）。

汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。

汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。

汽车转向系统分为两大类：

机械转向系统和动力转向系统。

完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。

借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。

动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。

随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。

企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加，培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。

据统计，目前，我国技术工人中，高级技工占3.5℅，中级工占35℅，初级工占60℅。

而发达国家技术工人中，高级技工占35℅，中级工占50℅，初级工占15℅。

这表明，我们的高级技工在未来510年内仍会有大量的人才缺口。

因此熟悉汽车转向系统，熟练掌握现代化汽车转向系统的设计、操作和维护的应用型高级技术人才成为社会较紧缺、企业最需要的人才。

随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。

现代汽车转向装置的设计趋势主要向适应汽车高速行驶的需要、充分考虑安全性、轻便性、低成本、低油耗、大批量专业化生产发展。

通过本次毕业论文对转向系统进行进一步的了解，并且结合通过实习了解的知识对转向系统的可能出现的问题进行分析和解决方法，从而提高自身对转向系统的深入认识，通过本次毕业设计使自己对汽车转向系统在故障诊断和维修方面有更为充分、细致的理解，进一步掌握转向系统的原理、应用和CAD/CAM软件应用。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等

汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3个基本发展阶段。

纯机械式转向系统结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用；

液压助力转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，在乘用车辆上广泛应用；

EPS以其特有的优越性而得到青睐，它代表着未来动力转向技术的发展方向，EPS将作为标准配置装备到汽车上，未来一段时间在动力转向领域占据主导地位；

而更新一代的线控转向系统由于有利于提高汽车被动安全性、有利于汽车设计制造、有利于提高汽车乘坐舒适性和汽车操纵稳定性等原因，将成为动力转向系统的发展方向。

１９５３年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统，此后该技术迅速发展，使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。

８０年代后期，又出现了变减速比的液压动力转向系统。

在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统和电动液压助力转向系统。

变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功耗。

电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电机的转速可调，可以即时关闭，所以也能够起到降低功耗的功效。

液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞，布置更方便，降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵敏。

由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。

但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足。

为了提高驾驶舒适度，减驾驶员的负担，本方案在传统的机械转向系中增加助力转向装置，以减轻驾驶员的转向力。

1、机械式转向器的选择

机械式转向器常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。

齿轮齿条式转向器利用齿轮齿条将方向盘的回转运动转换为横拉杆的直线运动，由于齿条可集成为横拉杆的一部分，固可省去转向直拉杆，使转向系结构，体积减小，所以本转向器采用齿轮齿条式结构。

目前大部分轿车转向系统也都采用该结构。

2、布置方案的选择

液压动力转向系中，根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压式动力转向装置分为整体式、组合式和分离式三种结构形式。

由于整体式结构紧凑、占用空间少，而且适用于齿轮齿条式转向器，再加上由于轿车空间限制，所以本设计选用整体式布置方法。

应用于一般乘用车辆，但是对道路的要求并不高，而且能够很好的完成转向任务。

转向系统作为车辆的重要组成部分，是车辆直线行驶或转向的操作执行机构，其性能的好坏直接影响到车辆的操作稳定性和行驶安全性。

三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明（论文要写出相应的写作提纲）

本课题主要解决的问题是针对乘用车采用液压动力系统进行转向系统的设计，机械转向部分采用循环球式转向器进行设计，分配阀采用滑阀式分配阀，并对动力缸及转向机构的臂、杆进行设计及转向梯形的优化。

解决问题的方法：

1.动力转向机构方案的布置

分析几种不同动力转向机构布置方案，常从结构上是否紧凑、转向器主要零件是否承受由动力缸建立起来的载荷、拆装转向器是否容易、管路特别是软管的管路长短、转向轮在侧向力作用下是否容易引起转向轮摆振、能不能采用典型转向器等方面来作比较。

2.分配阀的结构方案

分配阀有两种结构方案：

分配阀中的阀与阀体以轴向移动方式来控制油路的称为滑阀式，以旋转运动来控制油路的称为转阀式。

滑阀式分配阀结构简单，生产工艺较好，易于布置，使用性能较好，曾经得到广泛的应用。

转阀式与滑阀式比较，灵敏度高、密封件少而且结构较为先进。

由于转阀式是利用扭杆弹簧使转阀回应，所以结构复杂。

转阀式分配阀在国内、外均得到广泛应用。

研究方法

（1）对所选的乘用车的主要参数进行选择，包括尺寸参数轮距、轴距等，及质量参数整车整备质量、轴荷分配等等。

（2）转向系的方案分析，选择转向器及转向阀以及分布形式等。

转向系的主要性能参数。

正、逆效率以及角、力传动比等。

（3）机械转向器的设计计算。

包括尺寸计算及校核。

（4）动力转向机构的设计计算。

包括动力缸尺寸计算和分配阀的参数选择及设计计算等。

转向传动机构的设计计算。

包括转向机构的臂、杆件的设计等。

（5）转向梯形的优化设计。

（6）对所作设计进行总结。

四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明

[1] 

余志生.汽车理论.[M].北京：

机械工业出版社，2000

[2] 

王望予.汽车设计.[M].北京：

机械工业出版社，2004

[3] 

陈家瑞.汽车构造（第4版）.[M].北京：

人民交通出版社，2002

[4] 

刘哲义，何明辉.专用汽车构造.[M].武汉：

武汉工业大学出版社，1994

[5] 

明平顺.汽车运输专用车辆.[M].北京：

人民交通出版社，1997

[6] 

肖生发,赵树朋.汽车构造.[M].北京：

中国林业出版社，2007

[7] 

卞学良.专用车结构与设计.[M].北京：

机械工业出版社，2008

[8] 

关文达.汽车构造.[M].机械工业出版社，2009

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胡建军.李彤. 

汽车转向技术进展分析.[M].上海应用学院院报.2003.1

[10]刘惟信.汽车设计 

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[11]彭文生.机械设计手册.[M].北京.华中理工大学出版社，2007.5

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[13]ALLEYNEA.Acomparisonofalternativeobstacleavoidancestrategiesforvehicle 

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[14]GIETELINKO,PLOEGJ,DESCHUTTERB,teal.Developmentofadvanceddriverassistancesystemswithvehiclehardware-in-loopsimulations［J］.VehicleSystemDynamics.2006,44（7）:

569-590

[15]CHENDL,CHEN 

L,YINCL,teal.Activefrontsteeringduringbrakingprocess.ChineseJournalofMechanicalEngineering.2008,21（4）:

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[16]ACKERMANNJ,BUNTET,ODENTHALD.Advantageofactivesteeringforvehicledynamicscontrol［C］.ProceedingofInternationalSymposiumon 

AutomotiveTechnologyandAutomation.1999,Vienna

五、毕业设计进程安排

2月24日3月20日 

学生根据下达的任务完成开题报告撰写，并于指定时间的系统 

中提交开题报告

3月21日-4月16日 

设计乘用车车液压转向机构的结构，并画出结构图和总装图

4月16日4月21日 

对所设计的乘用车设计机构进行计算

4月23日5月1日 

整理资料，撰写设计说明书

5月5日5月20日 

准备毕业设计论文答辩

六、指导教师意见

1．对开题报告的评语

已查阅乘用车车液压转向机构的相关资料，掌握其结构和工作原理，开题报告符合规范要求。

2．对开题报告的意见及建议

按日程安排进行毕业设计的各项内容。

指导教师（签名）：

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所在学院审查意见：

审核通过

负责人签字（盖公章） 

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