目录 引言……………………………………………………………………………………………1 第一章线控转向系统设计方案…………………………………………………………2 1.1奇瑞相关数据……………………………………………………………………2 1.2线控转向系统的结构…………………………………………………………………2 1.2.1转向盘块………………………………………………………………………3 1.2.2转向执行块……………………………………………………………………3 1.2.3电控元…………………………………………………………………………3 1.3线控转向系统的工作原理……………………………………………………………4 第二章传动比的计算……………………………………………………………………5 2.1汽车方向盘…………………………………………………………………………5 2.1.1转向系的率………………………………………………………………………5 2.1.2转向系的角传动比和力传比……………………………………………………6 2.2转向阻力矩………………………………………………………………………10 2.3角传动比与力传动比……………………………………………………………10 第三章转向盘模块设计………………………………………………………………11 3.1回正电机的选择…………………………………………………………………11 3.2减速器的设计……………………………………………………………………12 3.2.1减速机构类型选择………………………………………………………………12 3.2.2减速机构减速比的选择………………………………………………………13 3.3转向操纵机构的设计………………………………………………………………13 第四章转向执行模块设计………………………………………………………………13 4.1转向执行电机的选择………………………………………………………………13 4.1.1转向执行电机的额定力矩……………………………………………………14 4.1.2转向执行电机额定转速………………………………………………………14 4.2齿轮齿条设计………………………………………………………………………15 4.3齿条的强度计算……………………………………………………………………18 4.3.1齿条的受力分析………………………………………………………………18 4.3.2齿条杆部受拉压的强度计算…………………………………………………19 4.3.3齿条齿部弯曲强度的计算……………………………………………………20 4.4小齿轮的强度计算…………………………………………………………………21 4.4.1齿面接触疲劳强度计算………………………………………………………21 4.4.2齿轮齿根弯曲疲劳强度计算…………………………………………………24 第五章电控单元设计……………………………………………………………………26 结论……………………………………………………………………………………………27 致谢……………………………………………………………………………………………29 参考文献………………………………………………………………………………………30 摘要汽车转向性能是汽车的主要性能之一，是人与车之间重要的连接中介，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性。线控转向完全颠覆了传统的机械转向设计理念，取消了转向盘和转向轮的机械连接，取而代之的是电子线路控制，从而彻底摆脱了传统转向系统所固有的弊端，更利于和其他系统集成并进行统一协调与控制。本篇根据对线控转向系统的研究以及资料的查阅，着重阐述了线控转向系统中回正电机的选择，转向操纵机构的设计，转向电机的选择以及齿轮齿条式转向器的选择。根据原有数据计算转向系的效率，转向阻力矩，角传动比和力传动比。转向盘模块中主要介绍了回正电机的选型，转向操纵机构的设计；转向执行模块中主要介绍了转向执行电机的选型、额定力矩、额定转速，齿轮齿条式转向器总体设计、受力分析以及对齿轮齿条的疲劳强度校核、齿根弯曲疲劳强度校核。电控单元本篇略讲。 关键词：线控转向转向电机齿轮齿条 Abstract car to performa
nce is o
ne of the mai
n performa
nce of the car, a
nd the importa
nt li
nk betwee
n car i
ntermediary, tur
ned to the performa
nce of the system directly i
nflue
nce the co
ntrol stability of car. Wire co
ntrol to completely cha
nged the traditio
nal mecha
nical tur
ned to desig
n co
ncept, ca
nceled the steeri
ng wheel a
nd steeri
ng wheel mecha
nical co
n
nectio
n, i
nstead of electro
nic circuit to co
ntrol, thus completely out of the traditio
nal steeri
ng system i
nhere
nt disadva
ntages, favors a
nd other system i
ntegratio
n a
nd u
nified coordi
natio
n a
nd co
ntrol. This accordi
ng to the wire co
ntrol steeri
ng system research a
nd i
nformatio
n access, emphatically elaborated the wire back i
n the steeri
ng system is the choice of motor, Desig
n of steeri
ng mecha
nism。tur
ned to the choice of the motor a
nd the choice of steeri
ng gear rack type. Accordi
ng to the origi
nal data calculatio
n efficie
ncy of the steeri
ng system, steeri
ng resista
nce torque, A
ngle, tra
nsmissio
n ratio a
nd force tra
nsmissio
n. Steeri
ng wheel i
n the module mai
nly i
ntroduces the selectio
n of the motor is back, turbi
ne worm reducer overall desig
n, stress a
nalysis a
nd Turbi
ne worm stre
ngth of checki
ng; To perform i
n the module mai
nly i
ntroduced the executio
n of the motor to type selectio
n, rated torque, rated speed, super-modulus gear type redirector overall desig
n, stress a
nalysis a
nd the super-modulus gear tooth root be
ndi
ng fatigue stre
ngth check, check fatigue stre
ngth. Electro
nic co
ntrol u
nits (this slightly speak). Key words ：Steer-By-Wire steeri
ng motor Rack-a
nd-pi
nio
n steeri
ng 引言 汽车转向性能是汽车的主要性能之一，是人与车之间重要的连接中介，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性。如何合理地优化设计转向系统，使汽车具有良好的操纵性，一直是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。 最初的汽车转向系统是纯机械式转向系统，结构较为简单，驾驶员的转向操作通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮，整个过程中驾驶员负担较重。上世纪四十年代通用汽车公司开发出液压助力转向系统(Hydraulic Power Steeri
ng System，简称HPS)，使驾驶员的转向操纵力大大降低，转向的灵敏性得到了提高，由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。 随着电子技术的迅速发展，电子元件越来越多地应用在汽车助力转向系统中，从电动液压助力转向系统(Electric Hydraulic Power Steeri
ng System，简称EHPS)，发展到现今的 电动助力转向系统(Electric Power Steeri
ng System，简称EPS)。与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统提高了汽车操纵稳定性，并具有效率高、能耗少、装配性好，更环保等优点。而现在线控转向技术(Steer-By-Wire，简称SBW)的出现给汽车转向系统带来了一场革命，线控转向完全颠覆了传统的机械转向设计理念，取消了转向盘和转向轮的机械连接，取而代之的是电子线路控制，从而彻底摆脱了传统转向系统所固有的弊端，更利于和其他系统集成并进行统一协调与控制。 线控转向的发展 汽车线控转向系统的设计把减轻驾驶员的体力和脑力劳动、提高整车主动安全性作为根本出发点，使汽车性能适合于更多非职业驾驶员的要求，对广大消费者有着巨大的吸引力。其市场发展前景与如下三方面有着重要的联系： （1）生产成本。电子芯片和电子元器件成本不断降低，而处理能力和可靠性却大大提高，这将使得线控转向系统的成本在不久的将来达到消费者的接受水平。 （2）实现条件。预计42V电源将会得到快速发展，各种传感器精度将会有所提高，成本会有所降低，模拟路感的电机振动控制技术将会更加成熟，这些为其在汽车上的应用创造了条件。