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12张CAD图纸+PDF图 汽车 电动 助力 转向 系统 EPS 设计 12 CAD 图纸 PDF

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内容简介：

附件B：开题报告附件B： 汽车电动助力转向系统设计毕业设计（论文）开题报告1、 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）继电子技术在发动机、变速器、制动器和悬架等系统得到广泛应用之后，国外汽车电动助力转向(Electric power steering，简称EPS)已部分取代传统液压助力转向(Hydraulic power steering，简称HPS)。电动助力转向已成为世界汽车技术发展的研究热点。EPS用电动机直接提供助力，助力大小由电控单元(ECU)控制。它能节约燃料，提高主动安全性，且有利于环保，是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术，所以一经出现就受到高度重视。国外汽车公司对EPS的研究已经有20多年的历史，但是以前一直没有取得大的进展，其主要原因是EPS的成本太高。近几年来，随着电子技术的发展，大幅度降低EPS的成本已成为可能，加上EPS具有一系列优点，使得它越来越受到人们的青睐。1988年3月，日木铃木公司开发出一种全新的电子控制式EPS，真正摆脱了液压助力转向系统的束缚。1993年，本田汽车公司首次将EPS装备于大批量生产的、在国际市场上同法拉利和波尔舍竞争的爱克NSX跑车。同年，在欧洲市场销售的一种经济型轿车菲亚特帮托也将美国Delphi汽车系统公司生产的EPS作为标准装备。由于EPS完全取消液压装置，用电能取代液压能，减少了发动机的能量消耗，加上其性能的优越性，很快在越来越多的国外轿车上得到应用，如本田最新推出的Insight轿车上就是其中的例。目前在中型以上货车和中级以上轿车上广泛采用的机械液压助力转向器将逐渐被效率更高、适应性更强的EPS所代替，为此，国外几家大公司(如德国的ZF、英国卢卡斯伟利达、Saginaw、TRW、日本的NSK、Koyo)等相继推出自己的ESP我国在2002年才开始研制开发汽车EPS产品，目前已经知道的有13家企业和科研院校正在研制中。其中南摩股份有限公司(生产转向柱式的EPS产品)在2003年开始进入小批量生产阶段，其他厂家和科研院校均在开发阶段中。吉利汽车集团开发的具有自主知识产权的EPS产品也已经装备其吉利豪情等系列轿车上。设计方案比较：按照转向助力机构位置的不同，将EPS分为3类：转向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力式。(1)转向轴助力式：转向助力机构安装在转向轴上，当驾驶员转动转向盘时，控制单元接受转矩、转动方向、车速等信号，控制直流助力电机的电流，电机的助力经离合器、电机齿轮传给转向轴的齿轮，然后经万向节及中问轴传给转向器。(2)转向器小齿轮助力式：转向助力机构安装在转向器小齿轮处，与转向轴助力式相比，可以提供较大的转向力，适用于中型车。(3)齿条助力式：转向助力机构安装在转向齿条处，电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条，与转向器小齿轮助力式相比，可以提供更大的转向力，适用于大型车。因为电动助力转向的关键是在找出系统的助力特性（转向轴转矩与电机输出转矩的关系，转向轴转角与电机转角的关系）但是考虑到安装的方便性和助力力矩的大小，因此本次设计采用转向小齿轮助力式电动转向系统。研究电动转向系统是因为它与液压助力系统相比，具有如下特点：(1) 降低了燃油消耗，只有在工作时才消耗能源。(2) 增强了转向跟随性。在EPS中，电动机产生助力转矩，通过适当的控制方法，可以消除液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的随动性能。(3)改善了转向回正特性。该系统采用了微电子技术，利用软件控制电动机的动作，在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。从最低车速到最高车速，可得到一簇回正特性曲线，而传统的液压助力转向系统无法做到这一 点。(4)提高了操纵稳定性。采用EPS高速行驶(100km/h)的汽车，给其一个过度的转角迫使它侧倾，在短时间的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具有更高稳定性，驾驶员有更舒适的感觉。(5)有利于环保。EPS应用电能作为能源，完全取缔了液压装置，不会有液压助力转向系统中的泄油问题，避免了污染。该系统没有油泵，降低了噪声。再者，EPS中的95可再回收利用，有利于保护环境。(6)轻量化显著。液压助力系统因有液压缸、油泵、转阀、液压管道等部件，使系统结构复杂，零件数目多，占用空间大，布置不方便。EPS则表现出了明显的优势，系统结构紧凑、质量减轻、无油渗漏问题、系统易于布置等。(7)系统安全保护。当EPS出现故障时，即切断电动机与减速传动机构的助力传送，迅速转人人工一机械转向状态。(8)易于包装和装配。EPS没有液压系统所需要的油泵、油管、流量控制阀、储油罐等部件，零件数目大大减少，减少了装配的工作量，节省了装配时间，提高了装配效率。2.课题任务、重点研究内容、实现途径课题任务：以汽车转向系统为研究对象，设计一个电动助力转向系统，以满足汽车转向轻便与操控稳定性要求，建立汽车电动转向系统的物理模型和数学模型，并进行模拟计算分析。重点研究内容：1) 电动助力转向系统方案比较及选型分析2) 汽车转向特性的研究3) 电动转向系统物理模型和数学模型的建立4) 电动助力转向系统总体设计5) 电动助力转向系统机械装置设计6) 主要零部件设计与选型。实现途径：在机械转向系统的基础上添加电动助力部分，采用控制单元对电机转矩进行控制，根据作用在方向盘上的转矩信号和车速信号， 按照汽车理论对转向特性的要求和汽车的运行状况，确定转向助力特性，通过电子控制装置使电机产生相应大小和方向的辅助力，协助驾驶员进行转向操作， 并获得最佳转向特性。选型通过对现有的电动转向系统进行比较，综合考虑其安装和助力特性，本次采用转向轴式电动转向系统（C-EPS）。转向特性按照汽车理论的相关理论，保证汽车的平顺性和操控性，同时要求有一定的路感，且转向轻便。电机的选取应按照功率和电路的最大负载来决定，并考虑其体积大小和安装是否方便。物理模型采用传统的机械转向系统，加上电机和控制单元。而数学模型则按照经典力学来进行建立系统设计则是综合机械单元和控制单元，建立控制思想，使其成为一个有机整体，并对其进行优化。3、进度计划序