電動汽車轉向系統的畢業設計論文資料免費下載

　　汽車在行駛過程中，經常需要改變行駛的方向，稱為轉向。輪式汽車行駛是通過轉向輪（一般是前輪）相對于汽車縱向軸線偏轉一定的角度來實現的。汽車轉向系統是用于改變或保持汽車行駛方向的專用機構。其作用是使汽車在行駛過程中能按照駕駛員的操縱要求而適時地改變其行駛方向，并在受到路面傳來的偶然沖擊及汽車意外偏離行駛方向時，能與行駛系統配合共同保持汽車繼續穩定行駛。因此，轉向系統的性能直接影響著操縱穩定性和安全性。按轉向動力能源不同，汽車轉向系統可分為機械式轉向系統和動力轉向系統兩大類。機械式轉向系統是以人的體力為轉向能源的，其中所有的傳力件都是機械的，它主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三部分組成。汽車轉向器作為汽車轉向系統的重要零部件，其性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性和可靠性。汽車動力轉向系統是在機械轉向系的基礎上增設了一套轉向加力裝置所構成的轉向系（如液壓動力轉向系統中的轉向油罐、油泵、控制閥、動力缸等），它兼用駕駛員的體力和發動機動力作為轉向能源。在正常的情況下，汽車轉向所需的力大部分由發動機通過轉向加力裝置提供，只有一小部分由駕駛員提供。但在動力轉向失效時，駕駛員仍能通過機械轉向系統實現汽車的轉向操縱。長期以來，汽車轉向系統一直存在著“輕”與“靈”的矛盾。為緩和這一矛盾，過去人們常將轉向器設計成可變速比，在轉向盤小轉角時以“靈”為主，在轉向盤大轉角時以“輕”為主。但“靈”的范圍只在轉向盤中間位置附近，僅對高速行駛有意義，并且傳動比不能隨車速變化，所以不能根本解決這一矛盾。隨著動力轉向系統的產生，液壓動力轉向系統（HPS）以其具有的轉向操縱靈活、輕便，設計汽車時對轉向器結構形式的選擇靈活性增大，并可吸收路面對前輪產生的沖擊等優點，自20世紀50年代以來，在各國汽車上得到普遍采用。但傳統的液壓動力轉向系統需消耗一定的能量，增加了汽車的燃油消耗量，液壓動力轉向系統所引起的燃油消耗量約占整車燃油消耗量的約30%。隨著電子技術的發展，電子控制式機械—液壓動力轉向系統（EHPS）應運而生，該系統在某些性能方面優于傳統的液壓動力轉向系統，但仍然無法根除液壓動力轉向系統的固有缺憾。此外，傳統液壓動力轉向系統在選定參數完成設計之后，轉向系統的性能就確定了，不能再對其進行調節與控制。因此，傳統液壓動力轉向系統協調轉向力與操縱“路感”的關系困難。低速轉向力小時，高速行駛時轉向力往往過輕、“路感”差，甚至感覺汽車發“飄”，從而影響操縱穩定性;而按高速性能要求設計轉向系統時，低速時轉向力往往過大。

　　電動助力轉向系統（Electric Power Steering System，簡稱EPS），是繼液壓動力轉向系統后產生的一種新的動力轉向系統。電動助力轉向系統由電機提供助力，助力大小由電控單元（ECU）實時調節與控制，可以較好地解決上述液壓動力轉向系統所不能解決的矛盾。目前，電動助力轉向系統有代替液壓動力轉向系統的趨勢。

　　隨著汽車行業的蓬勃發展，人們對于汽車功能的要求變得越來越高，EPS系統也迎來了巨大的市場需求，許多廠商都以EPS系統作為一個賣點，來吸引顧客買車。所謂電動轉向（ EPS） ， 就是在機械轉向系統中，用電池作為能源， 電動機為動力， 以轉向盤的轉速和轉矩以及車速為輸入信號， 通過電子控制裝置， 協助人力轉向， 并獲得最佳轉向力特性的伺服系統。EPS汽車轉向系統的性能直接影響到汽車的操縱穩定性， 對于確保車輛的安全行駛、減少交通事故以及保護駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。特別是EPS用電動機直接提供助力，助力大小由電子控制單元（ECU）控制。它能在汽車低速行駛轉向時減輕轉向力使轉向輕便、靈活; 在汽車高速行駛轉向時， 適當加重轉向力， 從而提高了高速行駛時的操縱穩定性， 增強了路感 。不僅如此，EPS的能耗是HPS能耗的1 /3以下， 且前者比后者使整車油耗下降可達3% - 5%， 因而， 它能節約燃料，提高主動安全性，且有利于環保。

　　研究的主要內容

　　1、對電動助力轉向系統進行分析確定其布置形式。

　　2、電動機、電磁離合器、扭距傳感器的選取。

　　3、在對EPS系統機構進行分析的基礎上，設計了一套減速機構。

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　　4、設計齒輪齒條式轉向器。

　　EPS 主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元（ ECU） 、電動機和減速機構組成。其主要工作原理是： 汽車在轉向時， 扭矩傳感器會“ 感覺”到轉向盤的力矩和擬轉動的方向。這些信號會通過數據總線發給電子控制單元， 電控單元會根據傳動力矩、擬轉的方向和車輛速度等數據信號， 向電動機控制器發出動作指令。電動機就會根據具體的需要輸出相應大小的轉動力矩以產生助動力， 從而實現了助力轉向的實時控制。如果不轉向， 則本套系統處于休眠狀態等待調用。由于它不轉向時不工作， 所以也節省了能源。