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汽车电动助⼒转向机构的设计讲解汽车电动助⼒转向机构的设计引⾔在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助⼒转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后⼜出现了电控液压助⼒转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助⼒转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。
装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速⾏驶时驾驶员操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采⽤了液压助⼒转向系统[1]。
但是，液压助⼒转向系统⽆法兼顾车辆低速时的转向轻便性和⾼速时的转向稳定性，因此在1983年⽇本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助⼒转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升⾼提供逐渐减⼩的转向助⼒，但是结构复杂、造价较⾼，⽽且⽆法克服液压系统⾃⾝所具有的许多缺点，是⼀种介于液压助⼒转向和电动助⼒转向之间的过渡产品。
到了1988年，⽇本Suzuki公司⾸先在⼩型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助⼒式电动助⼒转向系统；1990年，⽇本Honda 公司也在运动型轿车NSX上采⽤了⾃主研发的齿条助⼒式电动助⼒转向系统，从此揭开了电动助⼒转向在汽车上应⽤的历史。
第1章概述1.1电动助⼒转向的优点与传统的转向系统相⽐，电动助⼒转向系统最⼤的特点就是极⾼的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助⼒特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的⽬的。
作为今后汽车转向系统的发展⽅向，必将取代现有的机械转向系统、液压助⼒转向系统和电控制液压助⼒转向系统[2]。
相⽐传统液压动⼒转向系统，电动助⼒转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助⼒，可以显著降低燃油消耗传统的液压助⼒转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动⼒。
液压助力转向系统原理
液压助力转向系统是一种常用于汽车和其他车辆的转向辅助系统。
其主要原理是利用液压力来帮助驾驶员转动方向盘，以降低驾驶的力度，提高转向的灵活性和舒适性。
系统的核心部件是液压助力装置，由液压泵、液压缸和控制阀等组成。
当驾驶员转动方向盘时，液压泵会向液压缸供给高压液压油。
在正常行驶情况下，系统中的感应阀会根据方向盘的转动程度和车速来调节液压油的流量和压力。
当方向盘转动时，液压油通过控制阀进入液压缸。
液压缸内的活塞会随之移动，将液压力转化为机械力，作用在转向机构上。
这种机械力可以减轻驾驶员转动方向盘时所需的力量，使驾驶更加轻松。
液压助力转向系统还可以根据驾驶条件的变化进行自动调节，以使转向更加稳定和灵敏。
例如，在低速行驶时，系统会提供更大的助力，使转向更加轻便；而在高速行驶时，系统会减小助力，以保持转向的稳定性。
总之，液压助力转向系统通过利用液压力来辅助驾驶员转动方向盘，提供轻松、灵活的转向操作。
无论是在城市道路还是高速公路上，这种系统都可以提供舒适且安全的转向体验。
汽车转向器液压助力系统设计--开题报告【开题报告】汽车转向器液压助力系统设计一、选题背景及意义转向器是汽车转向系统中的关键部件，用于实现转向的操作。
而液压助力系统则是为了提高车辆操控性和驾驶舒适度而设计的，在汽车领域中具有广泛应用。
汽车转向器液压助力系统的设计，旨在提高汽车转向的力度和灵活性，进而提升驾驶者的驾驶体验。
目前，市场上常见的汽车转向器液压助力系统存在一些问题，如转向力度不均匀、转向过度敏感等。
因此，设计一种更加科学合理的汽车转向器液压助力系统，具有一定的研究意义和应用价值。
二、研究目标本研究旨在设计一种高效可靠的汽车转向器液压助力系统，以解决现有系统存在的问题，并提升汽车的转向操控性和驾驶舒适度。
具体研究目标如下：1.优化液压助力系统的结构，提高转向力的均匀性和精确度；2.设计合适的控制算法，使转向器对驾驶者的操控更加灵活、精确；3.提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生率。
三、研究内容与方法1.研究内容：（1）分析和研究目前市场上常见的汽车转向器液压助力系统存在的问题；（2）优化液压助力系统的结构设计，提高转向力的均匀性和精确度；（3）设计合适的控制算法，提升转向器对驾驶者操控的灵活性和精确度；（4）提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生率。
2.研究方法：（1）理论研究：查阅相关文献和资料，对汽车转向器液压助力系统的原理和参数进行研究；（2）仿真分析：利用仿真软件建立液压助力系统的模型，并进行参数调整和优化，模拟不同工况下的转向情况；（3）实验测试：设计合适的实验方案，对优化后的液压助力系统进行实际测试，并对转向力度和灵活性进行评估。
四、预期结果与创新点1.预期结果：（1）优化后的液压助力系统能够提高转向力的均匀性和精确度；（2）设计的控制算法能够使转向器对驾驶者的操控更加灵活、精确；（3）改进后的系统能够提高可靠性和安全性，减少故障的发生率。
2.创新点：（1）通过优化结构设计、改进控制算法等方式提高液压助力系统的转向性能；（2）提出一种新的转向力度传感器和控制策略，使转向操控更加符合驾驶者的感知。
汽车液压动力转向器试验台测控系统设计与开发摘要:随着科学技术的发展,我国人民生活水平的日益提高,越来越多的人开始重视汽车的开发研究。
众所周知,车辆液压助力转向器实验台也是目前实现了车辆的相应技术研究开发与性能试验等工作能力的一个主要试验装置,该试验设备装置的成功问世也为开发车辆技术提供了对相关的汽车部件参数的科学合理的选择方法和对新能源车辆参数的配置优化等技术方面有力的支撑保证,不仅是如此,试验台装置还在很大一定的程度意义上也提高到了相关车辆技术的研究开发效益。
关键词:汽车液压动力转向器测控系统研究试验台开发引言发展节能新车市场业已被上升至为一项国家战略,对于进一步减轻汽车行业环保污染与企业能耗压力,促进我国汽车行业的转型与升级,有着其重大意义。
但目前中国的汽车行业发展还仅仅处在一个刚开始起步的阶段,科技水平并不十分领先,在关键整车零部件以及一些重要汽车零配件产品的研究开发设计与批量试生产的过程发展中技术瓶颈突出。
车辆试验台系统的最终控制系统建立,可以被直接地用于完成对试验车辆整机零件总成及其他关键零部件总成等部件进行的安装调试、标定检验和车辆其他零部件各项及整机特性参数的试验检测,进而可以大幅地缩短汽车整机零部件测试装配与调试标定等的工作时间点和人员工作量,减少了风险投入与成本。
一、试验台基本结构汽车试验台系统主要由汽车机械部分系统与汽车测控仪表系统二部分构成。
车辆试验台系统是一个相当复杂庞大的试验系统,它设计不复杂但却需要能够模拟各种车辆的不同工况的正常行驶的工况条件和车辆工作的模式,同时还能够用来对各种车辆的重要的零件性能进行检测。
试验台项目建设初期的主要目标将是建立一个完全可以独立实现的新能源汽车试验研究的综合平台,涵盖了混合电动力、纯混合电动、燃料电池汽车以及纯电动混合汽车中的电控混合电驱动转向系统、复合制动系统技术以及汽车核心底盘动态控制等技术方面的试验研究开发与试验。
试验台由控制器、发动机、开关磁阻电动机、电源、电磁离合器、自动变速器、车轮、ABS制动器、齿轮减速器、直流电力测功机、惯性飞轮和传感器等组成。
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 助力转向系统的分类 (1)1.2 EPS系统国内外发展研究现状 (1)1.3 EPS的分类 (1)1.3.1 转向轴助力式 (1)1.3.2 转向小齿轮助力式 (2)1.3.3 转向齿条助力式 (2)1.4 电动助力转向系统的优点 (3)1.5 电动助力转向系统的工作原理 (3)2 EPS方案设计 (5)2.1 电动助力转向系统选型 (5)2.2 机械部分系统方案设计 (5)2.2.1 机械部分设计要求分析 (5)2.2.2 机械式转向器方案分析 (5)2.2.3 齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择 (7)2.2.4 转向梯形结构方案分析 (8)2.3 控制部分系统方案设计 (8)2.3.1 控制部分性能要求分析 (8)2.3.2 控制部分方案设计 (10)3 齿轮齿条式转向器设计 (12)3.1 整车性能参数 (12)3.2 齿轮齿条式转向器的设计和计算 (12)3.2.1 齿轮齿条转向器计算载荷的确定 (12)3.2.2 转向器基本部件设计 (15)3.2.3 齿轮轴和齿条的材料选择及强度校核 (21)3.2.4 齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析 (24)3.2.5 齿轮齿条传动受力分析 (25)3.2.6 间隙调整弹簧的设计计算 (25)3.2.7 齿轮轴轴承的校核 (27)3.2.8 键的计算 (28)4 EPS的关键部件和控制策略 (29)4.1 EPS的关键部件选型 (29)4.1.1 电动机 (29)4.1.2 电磁离合器 (29)4.1.3 减速机构 (30)4.1.4 扭矩传感器 (30)4.1.5 电流传感器 (31)4.2 EPS的电流控制 (31)4.3 助力控制 (32)4.4 阻尼控制 (32)4.5 回正控制 (33)5 EPS电机驱动电路的设计 (34)5.1 微控制器的选择 (34)5.2 硬件电路总体框架 (34)5.3 电机控制电路设计 (35)5.3.1 H桥上侧桥臂MOSFET功率管驱动电路设计 (35)5.3.2 桥臂的功率MOSFET管驱动电路 (36)5.4 蓄电池倍压工作电源 (37)5.5 电机驱动电路台架试验 (37)6 结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)摘要电动助力转向 (Electric Power Steering,简称EPS)系统,是继液压助力转向系统后出现的一种新型动力转向系统,具有液压助力转向系统无法比拟的优势,它不仅能节约能源,提高安全性,还有利于环境保护,是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术,是汽车转向系统发展的必然趋势。
