机械5

转向柱式电动助力转向系统设计【含CAD图纸】 电动助力转向系统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。 电动助力转向系统主要由减速机构和转向机构组成，减速机构把电动机的输出经过减速增扭传递到动力辅助单元，实现助力。由于蜗轮蜗杆传动比大，传动平稳噪声低故减速机构选为蜗轮蜗杆式。由于齿轮齿条式转向器，传动平稳，结构简单故转向机构选为齿轮齿条式。 本文设计研究了电动助力转向系统，对其工作原理做了阐述，对蜗轮蜗杆减速器中的蜗轮与蜗杆做了详细的设计计算，并进行了选型。同时对齿轮齿条式转向器的结构进行分析，并对其重要零件进行了设计计算与强度校核。 目录 摘要………………………………………………………………………………………………I ABSTRACT………………………………………………………………………………II 第1章绪论…………………………………………………………………………1 1.1汽车的发展趋势……………………………………………………………………1 1.2汽车转向技术的发展………………………………………………………………1 1.3电动助力转向系统研究的状况及发展趋势……………………………………2 1.4电动助力转向系统设计的目的和意义…………………………………………3 1.5研究的主要内容……………………………………………………………………3 第2章电动助力转向系统主要参数的确定……………………………………4 2.1电动助力转向系统的分析…………………………………………………………4 2.1.1电动助力转向系统的工作原理…………………………………………4 2.1.2电动助力转向系统的类型………………………………………………4 2.2助力电动机的选择………………………………………………………………6 2.2.1电动机的概述………………………………………………………… 6 2.2.2电动机的参数计算…………………………………………………………7 2.3电磁离合器的选择………………………………………………………………8 2.4扭矩传感器的选择………………………………………………………………9 2.5本章小结………………………………………………………………………………9 第3章电动助力转向系统减速机构参数的设计…………………………10 3.1减速机构的分析及布置形式的确定…………………………………………10 3.2蜗轮蜗杆材料的选择………………………………………………………………11 3.3普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算………………………………11 3.3.1设计要求……………………………………………………………………11 3.3.2选择蜗杆传动类型…………………………………………………………11 3.3.3蜗杆模数及分度圆直径的确定…………………………………………11 3.3.4蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸的确定…………………………13 3.4蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核……………………………………………………15 3.5本章小结………………………………………………………………………………17 第4章减速机构轴和轴承的设计及校核……………………………………18 4.1轴的概述………………………………………………………………………………18 4.2转向轴的设计与校核………………………………………………………………18 4.2.1转向轴的设计……………………………………………………18 4.2.2转向轴的校核……………………………………………………20 4.3蜗杆轴的设计及校核………………………………………………………………23 4.3.1蜗杆轴的设计……………………………………………………23 4.3.2蜗杆轴键的选拳…………………………………………………23 4.3.3蜗杆轴的校核……………………………………………………23 4.4轴承的选取与校核………………………………………………………………26 4.4.1轴承的选拳………………………………………………………26 4.4.2轴承的校核…………………………………………………………26 4.5本章小结…………………………………………………………………………28 第5章齿轮齿条式转向器的设计………………………………………………29 5.1齿轮齿条式转向器的概述…………………………………………………………29 5.1.1齿条的概述……………………………………………………………………29 5.1.2齿轮的概述……………………………………………………………………29 5.1.3设计要求……………………………………………………………………29 5.2齿轮齿条材料的选择与参数的确定…………………………………………29 5.2.1材料的选择……………………………………………………………………29 5.2.2计算许用应力………………………………………………………………29 5.2.3初步确定齿轮的基本参数的主要尺寸………………………………30 5.2.4确定齿轮传动主要参数的几何尺寸……………………………………31 5.2.5齿轮强度校核………………………………………………………………32 5.3轴设计与轴承的选择………………………………………………………………34 5.3.1轴的设计……………………………………………………………………34 5.3.2轴的校核……………………………………………………………………34 5.3.3轴承的选拳…………………………………………………………………35 5.4本章小结…………………………………………………………………………36 结论…………………………………………………………………………………………37 参考文献……………………………………………………………………………………38 致谢……………………………………………………………………………………39 附录……………………………………………………………………………………40