电动汽车转向系统的毕业设计论文资料免费下载

　　汽车在行驶过程中，经常需要改变行驶的方向，称为转向。轮式汽车行驶是通过转向轮（一般是前轮）相对于汽车纵向轴线偏转一定的角度来实现的。汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专用机构。其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着操纵稳定性和安全性。按转向动力能源不同，汽车转向系统可分为机械式转向系统和动力转向系统两大类。机械式转向系统是以人的体力为转向能源的，其中所有的传力件都是机械的，它主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。汽车转向器作为汽车转向系统的重要零部件，其性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性和可靠性。汽车动力转向系统是在机械转向系的基础上增设了一套转向加力装置所构成的转向系（如液压动力转向系统中的转向油罐、油泵、控制阀、动力缸等），它兼用驾驶员的体力和发动机动力作为转向能源。在正常的情况下，汽车转向所需的力大部分由发动机通过转向加力装置提供，只有一小部分由驾驶员提供。但在动力转向失效时，驾驶员仍能通过机械转向系统实现汽车的转向操纵。长期以来，汽车转向系统一直存在着“轻”与“灵”的矛盾。为缓和这一矛盾，过去人们常将转向器设计成可变速比，在转向盘小转角时以“灵”为主，在转向盘大转角时以“轻”为主。但“灵”的范围只在转向盘中间位置附近，仅对高速行驶有意义，并且传动比不能随车速变化，所以不能根本解决这一矛盾。随着动力转向系统的产生，液压动力转向系统（HPS）以其具有的转向操纵灵活、轻便，设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性增大，并可吸收路面对前轮产生的冲击等优点，自20世纪50年代以来，在各国汽车上得到普遍采用。但传统的液压动力转向系统需消耗一定的能量，增加了汽车的燃油消耗量，液压动力转向系统所引起的燃油消耗量约占整车燃油消耗量的约30%。随着电子技术的发展，电子控制式机械—液压动力转向系统（EHPS）应运而生，该系统在某些性能方面优于传统的液压动力转向系统，但仍然无法根除液压动力转向系统的固有缺憾。此外，传统液压动力转向系统在选定参数完成设计之后，转向系统的性能就确定了，不能再对其进行调节与控制。因此，传统液压动力转向系统协调转向力与操纵“路感”的关系困难。低速转向力小时，高速行驶时转向力往往过轻、“路感”差，甚至感觉汽车发“飘”，从而影响操纵稳定性;而按高速性能要求设计转向系统时，低速时转向力往往过大。

　　电动助力转向系统（Electric Power Steering System，简称EPS），是继液压动力转向系统后产生的一种新的动力转向系统。电动助力转向系统由电机提供助力，助力大小由电控单元（ECU）实时调节与控制，可以较好地解决上述液压动力转向系统所不能解决的矛盾。目前，电动助力转向系统有代替液压动力转向系统的趋势。

　　随着汽车行业的蓬勃发展，人们对于汽车功能的要求变得越来越高，EPS系统也迎来了巨大的市场需求，许多厂商都以EPS系统作为一个卖点，来吸引顾客买车。所谓电动转向（ EPS） ， 就是在机械转向系统中，用电池作为能源， 电动机为动力， 以转向盘的转速和转矩以及车速为输入信号， 通过电子控制装置， 协助人力转向， 并获得最佳转向力特性的伺服系统。EPS汽车转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性， 对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。特别是EPS用电动机直接提供助力，助力大小由电子控制单元（ECU）控制。它能在汽车低速行驶转向时减轻转向力使转向轻便、灵活; 在汽车高速行驶转向时， 适当加重转向力， 从而提高了高速行驶时的操纵稳定性， 增强了路感 。不仅如此，EPS的能耗是HPS能耗的1 /3以下， 且前者比后者使整车油耗下降可达3% - 5%， 因而， 它能节约燃料，提高主动安全性，且有利于环保。

　　研究的主要内容

　　1、对电动助力转向系统进行分析确定其布置形式。

　　2、电动机、电磁离合器、扭距传感器的选取。

　　3、在对EPS系统机构进行分析的基础上，设计了一套减速机构。

　　4、设计齿轮齿条式转向器。

　　EPS 主要由扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元（ ECU） 、电动机和减速机构组成。其主要工作原理是： 汽车在转向时， 扭矩传感器会“ 感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向。这些信号会通过数据总线发给电子控制单元， 电控单元会根据传动力矩、拟转的方向和车辆速度等数据信号， 向电动机控制器发出动作指令。电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩以产生助动力， 从而实现了助力转向的实时控制。如果不转向， 则本套系统处于休眠状态等待调用。由于它不转向时不工作， 所以也节省了能源。