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1、,士B工器學(xué)演
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名
鄭蕊
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛07—6班
指導(dǎo)教師姓名
姚佳巖
職稱
副教授
從事專業(yè)
車輛工程
是否外聘
口是■否
題目名稱
東風(fēng)輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計
、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
作為汽車的一個重要組成部分,汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成,如何設(shè)
計汽車的轉(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。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,針對更多不同水平的駕
駛?cè)巳?,汽車的操縱設(shè)計顯得尤為重要。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)
2、械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向
系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3個基本發(fā)展階段。1)純機(jī)械式車t向系統(tǒng),由于采用純粹的機(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,這樣一來,占用駕駛室的空間很大,
整個機(jī)構(gòu)顯得比較笨拙,駕駛員負(fù)擔(dān)較重,特別是重型汽車由于轉(zhuǎn)向阻力較大,單純靠駕駛員的
轉(zhuǎn)向力很難實現(xiàn)轉(zhuǎn)向,這就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉,目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用。2)液壓助力轉(zhuǎn)
向系統(tǒng),1953年通用汽車公司首次使用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),此后該技術(shù)迅速發(fā)展,使得動力
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、功率消耗和價格等方面都
3、取得了很大的進(jìn)步。80年代后期,又出現(xiàn)了變減速
比的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在接下來白數(shù)年內(nèi),動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新差不多都是基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng),比較有代表性的是變流量泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(VariableDisplacementPowerSteering
Pump)和電動液壓助力轉(zhuǎn)向(ElectricHydraulicPowerSteering,簡稱EHPS)系統(tǒng)。變流量
泵助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車處于比較高的行駛速度或者不需要轉(zhuǎn)向的情況下,泵的流量會相應(yīng)地減
少,從而有利于減少不必要的功耗。電動液壓轉(zhuǎn)向需要全套設(shè)計請聯(lián)系QQ1537693694系統(tǒng)采用
電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)向泵,由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào),可以
4、即時關(guān)閉,所以也能夠起到降低功耗的功效。液
壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使駕駛室變得寬敞,布置更方便,降低了轉(zhuǎn)向操縱力,也使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更為靈敏。由于該類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力,目前在部分乘用車、大部分商用車特別是重型車輛上廣泛應(yīng)用。但是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在系統(tǒng)布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面存在不足。3)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS),EPS在日本最先獲得實際應(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。此后,電動助力轉(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
5、車和客車方向發(fā)展。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EPSEPS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僅低速和停車日^提供助力,高速時EPS將停止工作。新一代的EPS則不僅在低速和停車時提供助力,而且還能在高速時提高汽車的操縱穩(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。4)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),線控轉(zhuǎn)向
系統(tǒng)(SteeringbyWire-SBW)是更新一代的汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng),
6、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與上述各類轉(zhuǎn)向
系統(tǒng)的根本區(qū)別就是取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接。該系統(tǒng)具有兩個電機(jī):路感電機(jī)和
驅(qū)動電機(jī)。路感電機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向柱上,控制器根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向工況控制路感電機(jī)產(chǎn)生合適的轉(zhuǎn)矩,
向駕駛員提供模擬路面信息。驅(qū)動電機(jī)安裝在齒條上,汽車的轉(zhuǎn)向阻力完全由驅(qū)動電機(jī)來克服,
轉(zhuǎn)向盤只是作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個轉(zhuǎn)角信號輸入裝置。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠提高汽車被動安全性,有
利于汽車設(shè)計制造,并能大大提高汽車的乘坐舒適性。但是由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間無機(jī)械連接,生成讓駕駛員能夠感知汽車實際行駛狀態(tài)和路面狀況的“路感”比較困難;且電子器件的可
靠性難以保證。所以線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前處于研究階段,
7、只配備在一些概念汽車上。汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展趨勢助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,技術(shù)日趨完善。今后,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將進(jìn)一步
成熟,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為我們需要全套設(shè)計請聯(lián)系QQ1537693694研究的努力方向。
純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉,目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控
性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上仍有使用;液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操
縱助力,在重型車輛上廣泛應(yīng)用;EPS以其特有的優(yōu)越性而得到青睞,它代表著未來動力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向,EPS將作為標(biāo)準(zhǔn)配置裝備到汽車上,未來一段時間在動力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)
地位;而SBW由于有利于提高汽車被動安全性
8、、有利于汽車設(shè)計制造、有利于提高汽車乘坐舒適性和汽車操控用I定性等原因,將成為動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。
汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能是汽車的主要性能之一,直接影響到汽車的操縱穩(wěn)定性,它對于確保
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。如何合理地設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng),使汽車具有良好的操作性能,始終是設(shè)計人員的重要研究課題。
在本次畢業(yè)設(shè)計中選擇的是機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),選擇的是能將滑動摩擦通過鋼球轉(zhuǎn)變成滾動摩擦的
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。
二、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
轉(zhuǎn)向系設(shè)計的基本內(nèi)容:
本設(shè)計的題目是輕型貨車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計。以循環(huán)球式轉(zhuǎn)向
9、器的設(shè)計為中心,一是汽車總體構(gòu)架參
數(shù)對汽車轉(zhuǎn)向的影響;二是機(jī)械轉(zhuǎn)式向器的選擇;三是轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的選擇;四是梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此本設(shè)計在考慮上述要求和因素的基礎(chǔ)上需要全套設(shè)計請聯(lián)系QQ1537693694研究利用轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)
帶動傳動機(jī)構(gòu),通過萬向節(jié)帶動蝸桿軸旋轉(zhuǎn),蝸桿軸與扇形齒輪嚙合,通過安裝在扇形軸上的轉(zhuǎn)向臂
向轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)傳遞操作力,實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
(1)汽車轉(zhuǎn)向系方案的設(shè)計
(2)汽車轉(zhuǎn)向器方案的設(shè)計
(3)汽車轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計
(4)汽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計計算
(5)用CAD畫裝配圖和零件圖,合計3張零號圖
擬解決的主要問題:
此次設(shè)計針對的是與非獨(dú)立懸架相匹配的整體式兩輪
10、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。在輕型貨車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計中,主
要是對轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計,因此,利用相關(guān)汽車設(shè)計和連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)的知識,首先對汽車總
體參數(shù)進(jìn)行確定,在此基礎(chǔ)上,對轉(zhuǎn)向器,轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行選擇,接著再對轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)
(主要是轉(zhuǎn)向梯形)進(jìn)行設(shè)計,最后,利用軟件AUTOCAD完成其設(shè)計圖紙。
轉(zhuǎn)向器在設(shè)計中選用的是循環(huán)球式齒條齒扇轉(zhuǎn)向器,在對轉(zhuǎn)向器的設(shè)計中,包括了螺桿一鋼球一
螺母傳動副的設(shè)計和齒條一齒扇傳動副的設(shè)計,前者是基于參照同類汽車,確定出鋼球中心距,設(shè)計
出一系列的尺寸,而后者則是根據(jù)汽車前軸的載荷來確定出齒扇模數(shù),再由此設(shè)計出所有參數(shù)的。
轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計選用的是整體式
11、轉(zhuǎn)向梯形,在設(shè)計中借鑒同類汽車轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計的經(jīng)驗尺寸對轉(zhuǎn)向梯形進(jìn)行尺寸初選。再通過對轉(zhuǎn)向內(nèi)輪實際達(dá)到的最大偏轉(zhuǎn)角時與轉(zhuǎn)向外輪理想最大偏轉(zhuǎn)角度的差值的檢驗,和作為一個四桿機(jī)構(gòu)對其最小傳動角的檢驗,來判定轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計是否符合基本要求。
、技術(shù)路線(研究方法)
完成說明書的編寫
四、進(jìn)度安排
(1)收集資料,調(diào)研,撰寫開題報告
(2)周四交開題報告,實習(xí)了解轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的
12、構(gòu)造
第二周
(3)完成各參數(shù)的設(shè)計、計算和校核工作,至少應(yīng)有裝配圖的草圖
第三周-第七周
(4)中期檢查,畫裝配圖和零件圖
第八周
(5)畫裝配圖和零件圖,編寫說明書
第九周-IH-
(6)交畢業(yè)設(shè)計說明書和裝配圖、零件圖,修改
釬二周
(7)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師審核
第十三周
(8)畢業(yè)設(shè)計修改
第十四周
(9)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱或預(yù)審
釬五周
(10)畢業(yè)設(shè)計修改
第十六周
(11)畢業(yè)設(shè)計答辯
第十七周
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六、備注
指導(dǎo)教師意見: