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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
論 文 題 目:輕型貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計 學(xué) 院: 專 業(yè) 、班 級: 學(xué) 生 姓 名: 指導(dǎo)教師(職稱):
年 12 月 23 日填
畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告要求
開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
(設(shè)計)的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域;
2. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值;
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題;
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路);
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果。三、論文(設(shè)計)工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計)工作開始后的前四周內(nèi)完成;
2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過;
3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計)工作,否則不允許參加答辯;
4. 開題報告通過后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5. 開題報告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計)題目
輕型貨車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計
2. 研究領(lǐng)域
車輛工程-汽車設(shè)計-汽車零部件設(shè)計-循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計
3. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
汽車是一種性能要求高,負(fù)荷變化大的運(yùn)輸工具。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車的關(guān)鍵部件之一,更需要了解和掌握。轉(zhuǎn)向器作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最重要的組成部件,此次研究對它進(jìn)行深入的研究便顯得意義重大。本文對循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的研究,設(shè)計出一款符合輕型貨車的轉(zhuǎn)向器,為其在今后擴(kuò)展領(lǐng)域奠定理論設(shè)計基礎(chǔ)。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
國外對于轉(zhuǎn)向器的研究較早。
2015 年 Hui Jing,Rongrong Wang Mohammed Chadli 等提出了一種容錯控制策略來提高橫向穩(wěn)定性和機(jī)動性的四輪獨(dú)立驅(qū)動電動地面車輛(FWIA)與主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(AFS)前面。2016 年 Vivan Govender 等介紹了建模、控制和分析的一個軸平行的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于自動駕駛??刂破鞯哪康氖谴_保準(zhǔn)確和健壯的期望軌跡的前轉(zhuǎn)向角以及提供一個平滑的運(yùn)動方向盤。2016 年 Li Zhai,Hong Huang,Tianmin Sun,Qiannan Wang 提出了一種節(jié)能動力耦合對雙電機(jī)驅(qū)動高速履帶車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。同年Rabiatuladawiyah Abu Hanifah 等功率降低優(yōu)化基于群的技術(shù)在電力協(xié)助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)這項研究的目的是應(yīng)用群優(yōu)化技術(shù);粒子群優(yōu)化和蟻群優(yōu)化以提高控制器的性能。該年Springer 國際版中瑞士的 Christoph Nippold 等在測試試驗臺基礎(chǔ)上的應(yīng)用和分析機(jī)電動力轉(zhuǎn)向(EPS)。
為了解決循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒輪齒廓設(shè)計問題,2016 年武漢理工大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)胡大偉等提出一種數(shù)字設(shè)計方法即范成仿真法;為了檢測循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的疲勞性能,在分析轉(zhuǎn)向器工作原理的基礎(chǔ)上,郭海林,熊麗運(yùn)用電液伺服材料試驗機(jī)INSTRON 1251 試驗臺與計算機(jī)控制單元,設(shè)計了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗系統(tǒng)。為了正常進(jìn)行循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器磨損試驗,中國地質(zhì)大學(xué)伍穎等參照《汽車電動助力轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)條件與臺架試驗方法》標(biāo)準(zhǔn),采用交流伺服技術(shù)、智能集成技術(shù)與微機(jī)測控技術(shù),設(shè)計了雙工位循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)向器是汽車上重要的安全部件,它經(jīng)歷了幾個階段:從早年的機(jī)械式轉(zhuǎn)向器CMS)開始,逐步發(fā)展到液壓助力式(HPS),電控液壓助力式(EHPS)、電動助力式(EPS),乃至將來的線控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)和主動前轉(zhuǎn)向(AFS)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering By Wire, SBW)是未來具有無人駕駛功能的智能汽車必不可少的重要組成部分。它取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接,可以任意設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動比和力傳動比,因此從根本上解決傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固定傳動比造成的汽車轉(zhuǎn)向特性隨車速而變化的缺陷。
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問題
(1) 由于轉(zhuǎn)向器經(jīng)常處于中間位置工作,因此齒扇與齒條的中間齒磨損最厲害,需要解決間隙的設(shè)計問題;
(2) 軌道界面的確定及其加工,考慮磨損及維修;
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
(1) 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要性能參數(shù)的設(shè)計,其中包括轉(zhuǎn)向器的效率以及傳動比的變速特性;
(2) 主要尺寸參數(shù)的選擇,如螺桿、鋼球、螺母傳動副的設(shè)計和齒條、齒扇傳動副的設(shè)計;
(3) 零件的強(qiáng)度計算和轉(zhuǎn)向搖臂的軸直徑的確定;
(4) 進(jìn)行三維模型及二維工程圖的設(shè)計。
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
通過此次設(shè)計對循環(huán)球轉(zhuǎn)向器有了較深的了解。
(1)10000 字左右的說明書;
(2)3000 字左右的外文翻譯;
(3)CATIA 三維建模和二維工程制圖;
(4)3 張 A0 圖紙。
三、論文(設(shè)計)工作安排
研究輕型貨車汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)) 技術(shù)路線:
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計要求
根據(jù)汽車總體方案的設(shè)計選擇
進(jìn)行汽車轉(zhuǎn)向器選型分析并完成總結(jié)
完成轉(zhuǎn)向器各項主要參數(shù)的選擇
進(jìn)行轉(zhuǎn)向器性能分析
完成設(shè)計圖紙
完成設(shè)計說明書
2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃
第 1 周:理解設(shè)計題目,查找參考資料;
第 2 周:整理參考文獻(xiàn),撰寫文獻(xiàn)綜述;
第 3 周:撰寫開題報告,翻譯英文文獻(xiàn);
第 4 周:修改開題報告,準(zhǔn)備開題答辯;
第 5 周:進(jìn)行轉(zhuǎn)向器的總體設(shè)計;
第 6 周:進(jìn)行主要零部件的設(shè)計計算;
第 7 周:主要零部件的設(shè)計校核;
第 8 周:準(zhǔn)備中期檢查;
第 9 周:CAD繪制部分裝配圖;
第 10 周:CAD繪制部分零件圖,進(jìn)行中期答辯;
第 11 周:改進(jìn)完成設(shè)計圖紙;
第 12 周:撰寫設(shè)計說明書稿;
第 13 周:改進(jìn)完成設(shè)計說明書;
第 14 周:修改設(shè)計說明書,完善圖紙;
第 15 周:準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 郭海林,熊麗.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器疲勞性能試驗設(shè)計[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2016,16(20):286-289.DOI:10.
[2] 張靜,方世杰.循環(huán)球轉(zhuǎn)向器螺桿的可靠性計算[J].傳動技術(shù),2007,21(1):20-21,27.DOI:10.
[3] 王玉梅,劉亞梅,王立威等.微型汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒扇設(shè)計參數(shù)分析[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,26(2):145-147.
[4] 伍穎,宋康頓,郭龍飛等.循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械設(shè)計與制造,2015,(7):208-210.
[5] 李自標(biāo).汽車轉(zhuǎn)向器行業(yè)現(xiàn)狀分析[J].汽車零部件,2013,(7):7.
[6] 黃鶴.循環(huán)球式變比轉(zhuǎn)向器嚙合副的齒輪元數(shù)字設(shè)計方法[D].武漢理工大學(xué),2014.
[7] 袁振濤,李仁強(qiáng),張健等.某型號轉(zhuǎn)向器直滾道軸承點(diǎn)蝕失效原因分析及改進(jìn)[C].//第十二屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集.
[8] 楊越,王猛猛,吳明濤.汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展綜述[J].北京汽車,2012,04:35-37.
[9] 胡大偉,牛子孺,涂鳴,譚江江,顏甜莉,亓旺,李剛炎.循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒廓的數(shù)字設(shè)計方法[J].機(jī)械傳動,2016,01:87-90.
[10] Hui Jing,Rongrong Wang Mohammed Chadli , Chuan Hu Fengjun Yan,Cong Li Fault-Tolerant Control of Four-Wheel Independently Actuated Electric Vehicles with Active Steering Systems IFAC-PapersOnLine , Issue 21, 2015, Pages 1165-1172
[11] Vivan Govender , Steffen Müller Modelling and Position Control of an Electric Power Steerin SystemIFAC-PapersOnLine, Issue 11, 2016, Pages 312–318
[12] Li Zhai,Hong Huang,Tianmin Sun,Qiannan Wang Investigation of Energy Efficient Power Coupling Steering System for Dual Motors Drive High Speed Tracked VehicleEnergy Procedia Volume 104, December 2016, Pages 372–377
[13] Christoph Nippold、Ferit Kuckay、Roman HenzeAnalysis and application of steering systems on a steering test bench Automot. Engine Technol. (2016) 1:3–13
[14] Rabiatuladawiyah Abu Hanifah,Siti Fauziah Toha,Mohd Khair Hassan,Salmiah Ahmad Power reduction optimization with swarm based technique in electric power assist steering system Energy 102, 1 May 2016, Pages 444–452
[15] 游專,李仁和,劉瓊瓊,許強(qiáng).循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器性能測試系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].汽車實(shí)
用技術(shù),2016,03:138-140.
[16] 黃永榮.一種新型微卡循環(huán)球曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器總成設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2013,05:71-73.
[17] 畢大寧,康富生,馬慧.循環(huán)球電動轉(zhuǎn)向器的研制[J].汽車零部件,2012,01:52-55+59.
附:文獻(xiàn)綜述或報告
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器文獻(xiàn)綜述
1 引言
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車主動安全的重要技術(shù)。轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其可靠性直接影響汽車安全性能。轉(zhuǎn)向器分為循環(huán)球式、齒輪齒條式和蝸桿曲柄銷式。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器又有兩種結(jié)構(gòu)型式,即常見的循環(huán)球-齒條齒扇式和另一種即循環(huán)球曲柄銷式。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要由螺桿、螺母、轉(zhuǎn)向器殼體以及許多小鋼球等部件組成,所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球,它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi),起到將螺母螺桿之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^小的滾動摩擦的作用,當(dāng)與方向盤轉(zhuǎn)向管柱固定到一起的螺桿轉(zhuǎn)動起來后,螺桿推動螺母上下運(yùn)動,螺母在通過齒輪來驅(qū)動轉(zhuǎn)向搖臂往復(fù)搖動從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
相比齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于更多依靠滾動摩擦,所以具有較高的傳動效率,操縱起來比較輕便舒適,機(jī)械部件的磨損較小,使用壽命相對較長,在過去那個沒有轉(zhuǎn)向助力的年代,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占據(jù)了統(tǒng)治地位。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的傳動效率高、工作平穩(wěn)、可靠,螺桿及螺母上的螺旋槽經(jīng)滲碳、淬火及磨削加工,耐磨性好、壽命長。齒扇與齒條嚙合間隙的調(diào)整方便易行,這種結(jié)構(gòu)與液力式動力轉(zhuǎn)向液壓裝置的匹配布置也極為方便。所以循環(huán)球轉(zhuǎn)向器憑借這些特點(diǎn)在汽車中得到了廣泛應(yīng)用[1]。
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對于舒適、安全性能要求的不斷提高,對轉(zhuǎn)向 器的安全性及操作穩(wěn)定性的要求也進(jìn)一步提高。本次設(shè)計通過分析轉(zhuǎn)向器的功能要求, 結(jié)合轉(zhuǎn)向器的布置設(shè)計,比較各類型的轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計一款轉(zhuǎn)向器。根據(jù)一些指 定的參數(shù)結(jié)合《汽車設(shè)計》和其他相關(guān)書籍中關(guān)于轉(zhuǎn)向器的理論知識,給出了優(yōu)化設(shè) 計的目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量的選擇范圍,使設(shè)計出的轉(zhuǎn)向器符合使用要求。 作為汽車 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個重要組成部分,轉(zhuǎn)向器對汽車的操縱穩(wěn)定性和駕駛員的安全駕駛有這 直接的影響。特別是在車輛高速化,車流密集化的今天,汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計極為重要。通過對轉(zhuǎn)向器的優(yōu)化設(shè)計,使其達(dá)到汽車總體設(shè)計的要求,以達(dá)到對汽車的機(jī)構(gòu)整體 優(yōu)化,更好地提高相應(yīng)性能,達(dá)到更高水平。
2 國外研究現(xiàn)狀
國外對于轉(zhuǎn)向器的研究較早。
2015 年Hui Jing 等[2]提出了一種容錯控制策略來提高橫向穩(wěn)定性和機(jī)動性的四輪獨(dú)立驅(qū)動電動地面車輛(FWIA)與主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(AFS)前面。前輪轉(zhuǎn)向角和外部偏航力矩產(chǎn)生的輪胎力區(qū)別汽車采用的兩面同時調(diào)節(jié)車輛偏航率和滑動角??紤]現(xiàn)有傳感器的高成本車輛偏離角測量,一個健壯的 H∞設(shè)計動態(tài)輸出反饋控制器來控制車輛,可以實(shí)現(xiàn)沒有滑動角和橫向速度測量。車輛參數(shù)不確定性和執(zhí)行器故障被認(rèn)為是使提出的控制方法的不確定性和致動器的缺點(diǎn)。基于在 Carsim full-vehicle 模型仿真結(jié)果驗證該控制方法的有效性。
2016 年 Vivan Govender 等[3] 介紹了建模、控制和分析的一個軸平行的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于自動駕駛。控制器的目的是確保準(zhǔn)確和健壯的期望軌跡的前轉(zhuǎn)向角以及提供一個平滑的運(yùn)動方向盤。首先指導(dǎo)模型顯示了所有的非線性彈性元素,摩擦和齒輪傳動比。這個模型使直線化的控制器設(shè)計。此后開環(huán)模型的行為檢查來確定系統(tǒng)的共振。下一個控制器綜合使用一個線性二階積分器控制器以及磁極位置。這些控制器的性能提出了模擬。這些結(jié)果顯示良好的跟蹤性能的兩種方法,支持使用狀態(tài)空間控制器設(shè)計方法在處理各種要求的轉(zhuǎn)向角控制自動駕駛。
2016 年Li Zhai 等[4]提出了一種節(jié)能動力耦合對雙電機(jī)驅(qū)動高速履帶車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。系統(tǒng)包括一種新的中心轉(zhuǎn)向電機(jī)、兩個電磁(EM)離合器,兩個行星齒輪耦合器,和兩
個推進(jìn)汽車。動態(tài)轉(zhuǎn)向所需的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率不同的轉(zhuǎn)向半徑雙馬達(dá)驅(qū)動高速履帶車輛進(jìn)行調(diào)查。motor-speed-based 控制策略的動態(tài)轉(zhuǎn)向旨在實(shí)現(xiàn)車輛橫向穩(wěn)定性的提高。提出的控制策略的模型 RecuDyn 和 Matlab / Simulink 仿真。仿真結(jié)果的動態(tài)轉(zhuǎn)向半徑 0.5 b 和 2 b 顯示轉(zhuǎn)向不足在小半徑轉(zhuǎn)向可以顯著改善。
2016 年 Springer 國際版中瑞士的 Christoph Nippold 等[5]在測試試驗臺基礎(chǔ)上的應(yīng)用和分析機(jī)電動力轉(zhuǎn)向(EPS)。電動轉(zhuǎn)向有節(jié)能環(huán)保、安裝方便、效率高、路感好和回證性好等優(yōu)勢。
2016 年 Rabiatuladawiyah Abu Hanifah 等[6]的功率降低優(yōu)化基于群的技術(shù)在電力協(xié)助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)這項研究的目的是應(yīng)用群優(yōu)化技術(shù);粒子群優(yōu)化和蟻群優(yōu)化以提高控制器的性能。該調(diào)查覆蓋的能耗分析系統(tǒng)在仿真和實(shí)驗的設(shè)置。仿真和實(shí)驗測試進(jìn)行了驗證該控制器性能優(yōu)化功率降低。它是證明蟻群優(yōu)化調(diào)整控制器比控制器優(yōu)化使用粒子群優(yōu)化功率最小化。
3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
為了正常進(jìn)行循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器磨損試驗,2015 年中國地質(zhì)大學(xué)伍穎,宋康頓,郭龍飛,吳選杰[7]參照《汽車電動助力轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)條件與臺架試驗方法》標(biāo)準(zhǔn),采用交流伺服技術(shù)、智能集成技術(shù)與微機(jī)測控技術(shù),設(shè)計了雙工位循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗系統(tǒng)。試驗運(yùn)行表明:該試驗系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效,穩(wěn) 定可靠,滿足循環(huán)球轉(zhuǎn)向器磨損試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定功能:系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)、實(shí)時繪制曲線和檢測空載性能三大功能,從而完成循環(huán)球轉(zhuǎn)向器出廠前的可靠性磨損試驗,減小因服役壽命周期內(nèi)的失效而導(dǎo)致交通安全事故的概率。
2016 年為了解決循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒輪齒廓設(shè)計問題,為了解決循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒輪齒廓設(shè)計問題胡大偉,牛子孺等[8]提出一種數(shù)字設(shè)計方法即范成仿真法; 該方法在 CATIA 建模軟件中,基于變傳動比運(yùn)動規(guī)律建立布爾減運(yùn)算宏程序, 模擬變比齒輪齒廓包絡(luò)面范成加 工過程,生成變比齒輪三維模型; 對齒廓曲面進(jìn)行修補(bǔ),完成變比齒輪副的虛擬裝配后,采用 ADAMS 軟件對建立的變比齒輪齒條副進(jìn)行運(yùn)動仿真分析,將仿真得到的傳動比曲線與設(shè)計用曲線進(jìn)行對比分析,驗證了該方法的有效性。
為了檢測循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的疲勞性能,在分析轉(zhuǎn)向器工作原理的基礎(chǔ)上,2016 年郭海林,熊麗[9]運(yùn)用電液伺服材料試驗機(jī) INSTRON 1251 試驗臺與計算機(jī)控制單元, 設(shè)計了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗系統(tǒng)。研制了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗工裝夾具,系統(tǒng)加載動態(tài)響應(yīng)良好,達(dá)到了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗參數(shù)要求。試驗運(yùn)行表明:該試驗設(shè)計實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向器疲勞性能測試,操作簡便,控制精度高,為轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度評估提供了基礎(chǔ)技術(shù)支持。
我國正在發(fā)展多軸車輛的 EPS 系統(tǒng)(1) 雙輪左輪裝手動 S-EPS,右輪裝半自動S-EPS,最大 負(fù)載 6 000 kg; 基本滿足公路重型汽車要求。就是說無論輕中 重型貨車都是可以使用 EPS 系統(tǒng)。(2) 雙前橋轉(zhuǎn)向同樣可以用左輪裝手動 S-EPS,其他 3 個 采用半自動 S-EPS,由一個控制器控制。其轉(zhuǎn)向桿系部分保持原拉桿系統(tǒng)。(3) 三軸車輛電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可在前后軸上分別安裝電動轉(zhuǎn)向器[10]。
4 發(fā)展趨勢
轉(zhuǎn)向器是汽車上重要的安全部件,汽車發(fā)明 100 多年來,轉(zhuǎn)向器總成經(jīng)歷了幾個階段:從早年的機(jī)械式轉(zhuǎn)向器 CMS)開始,逐步發(fā)展到液壓助力式(HPS),電控液壓助力式(EHPS)、電動助力式(EPS),乃至將來的線控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)和主動前轉(zhuǎn)向(AFS)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering By Wire, SBW)是未來具有無人駕駛功能的智能汽車必不可少的重要組成部分。它取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接,可以任意設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動比和力傳動比,因此從根本上解決傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固定傳動比造成的汽車轉(zhuǎn)向特性隨車速而變化的缺陷。主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在方向盤系統(tǒng)中
裝置了一套根據(jù)車速調(diào)整轉(zhuǎn)向傳動的變速箱。這個系統(tǒng)包含了一個拳頭般大小的行星齒輪,以及兩根輸入軸。其中一根輸入軸連接到方向盤,另一根則通過螺旋齒輪, 由電動馬達(dá)進(jìn)行控制。當(dāng)車速較低時,控制馬達(dá)與轉(zhuǎn)向管柱呈同方向轉(zhuǎn)動,以增加轉(zhuǎn)向角度;而當(dāng)高速行駛時,控制馬達(dá)呈反方向轉(zhuǎn)動,從而減少轉(zhuǎn)向角度。
5 本文擬開展的主要內(nèi)容
本文主要進(jìn)行循環(huán)球的相關(guān)設(shè)計,包括其循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要性能參數(shù)的設(shè)計, 其中包括轉(zhuǎn)向器的效率以及傳動比的變速特性。然后主要尺寸參數(shù)的選擇,比如螺桿、鋼球、螺母傳動副的設(shè)計和齒條、齒扇傳動副的設(shè)計。隨后其零件的強(qiáng)度計算和轉(zhuǎn)向 搖臂的軸直徑的確定。最后進(jìn)行三維模型及二維工程圖的設(shè)計。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊越,王猛猛,吳明濤.汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展綜述[J].北京汽車,2012,04:35-37.
[2] Hui Jing,Rongrong Wang Mohammed Chadli , Chuan Hu Fengjun Yan,Cong Li Fault-Tolerant Control of Four-Wheel Independently Actuated Electric Vehicles
with Active Steering Systems IFAC-PapersOnLine , Issue 21, 2015, Pages 1165-1172
[3] Vivan Govender , Steffen Müller Modelling and Position Control of an Electric Power Steering SystemIFAC-PapersOnLine, Issue 11, 2016, Pages 312–318
[4] Li Zhai,Hong Huang,Tianmin Sun,Qiannan Wang Investigation of Energy Efficient Power Coupling Steering System for Dual Motors Drive High Speed Tracked VehicleEnergy Procedia , December 2016, Pages 372–377
[5] Christoph Nippold 、 Ferit Kuckay 、 Roman HenzeAnalysis and application of steering systems on a steering test bench Automot. Engine Technol. (2016) 1:3–13
[6] Rabiatuladawiyah Abu Hanifah,Siti Fauziah Toha,Mohd Khair Hassan,Salmiah Ahmad Power reduction optimization with swarm based technique in electric power assist steering system Energy 102, 1 May 2016, Pages 444–452
[7] 伍穎,宋康頓,郭龍飛等.循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械設(shè)
計與制造,2015,(7):208-210.
[8] 郭海林,熊麗.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器疲勞性能試驗設(shè)計[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2016,16(20):286-289.
[9] 胡大偉,牛子孺,涂鳴,譚江江,顏甜莉,亓旺,李剛炎.循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比數(shù)字設(shè)計方法[J].機(jī)械傳動,2016,01:87-90.
[10] 畢大寧,康富生,馬慧.循環(huán)球電動轉(zhuǎn)向器的研制[J].汽車零部件,2012,01:52-55+59.