乘用车转向液压助力系统设计及分析【包含CAD图纸+文档全套资料】
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开题报告题 目乘用车转向液压助力系统设计及分析姓 名学号专 业机械设计制造及其自动化班级二班指导教师职称教授填写时间2011年3 月 20 日 2011年3月说 明1根据毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见，系主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计(论文)开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。6. 填写说明：(1) 课题性质：可填写A工程设计；B论文；C. 工程技术研究；E.其它。(2) 课题来源：可填写A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题；C校级基金课题；D自拟课题。(3) 除自拟课题外，其它课题必须要填写课题的名称。(4) 参考文献不能少于10篇。(5) 填写内容的字体大小为小四，表格所留空不够可增页。开题报告学生姓名学 号专 业机械设计制造及其自动化指导教师职 称所在系工程系课题来源导师拟定课题性质工程设计课题名称乘用车转向液压助力系统的设计及分析一、选题的依据、课题的意义及国内外基本研究情况课题的依据及意义 ：汽车助力转向系统是汽车的关键部件，汽车的安全性和舒适性由其直接体现，其性能的优良直接影响人们的一起评价的好坏，随着人们对汽车的中和要求越来越高以及国内技术的欠缺，建立想干产业基地，加大研发投入意识亟待解决的问题。（1）通过学习乘用车转向液压系统设计，了解撑握一般液压系统的设计方法，设计思路，液压系统中的计算，液压元件的结构。培养正确分析、解决问题的能力。（2）综合运用液压传动课程以及相关的课程知识和生产实践去对此次液压系统设计的问题进行分析和解决。同时，进一步加深巩固已学知识。（3）通过计算和绘图，学会和运用标准，规范和手册，培养初步设计液压系统的技能。（4）进一步了解液压件的制造工艺，学习掌握计算机的操作，CAD绘图以及各种机械设计及制造的综合知识。国内外基本研究情况：液压助力转向系统是在齿轮齿条机械转向系统基础上开发的，20世纪50年代末沙基诺发明了转发式液压动力转向，及控制中的阀芯以旋转的形式来控制油路，对比之前的滑阀已有很大改进，于是大量运用各种车辆上。伴随着工业经济的发展，人们对汽车转向系统安全性，舒适性提出了更高的要求，现在大多采用电控液压助力转向系统，但主体功能部分仍为液压系统，1988年日本铃木公司开始应用，之后，国际各大汽车零部件公司都以此此立项为研发重点，都取得了技术突破得以大量生产，已经遥遥领先国内相关研究。二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和主要措施二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和主要措施 （一）研究的主要内容 本课题研究基于转阀式齿轮齿条液压动力转向系统，对其进行阀体及动力缸的设计分析，对整个系统进行结构分析设计。1，对系统油路进行结构分析，做有效的改进。2，对阀体进行设计分析。3，对小齿轮进行设计4，根据系统相关条件对动力缸进行设计。5，储油罐设计 （二）课题的研究目标 作出相关重要部件工程图包括动力缸，阀体，油缸，小齿轮（三）关键理论技术，指标 1汽车最大转向力矩在原地转向时，助力系统必须满足此时的转向轻便型要求，原地转向阻力力矩Tw= /3 (G3/P), G=M/N(其中u为摩擦因数，一般取u=0.7；轴向载荷G；轮胎标准气压P=0.8Mpa;汽车总质量M；轴数N)。但是这是经验公式，为安全起见，取安全系数S=1.52，则转向力矩T=Tw*S.2.有推荐值转向盘操纵力不大于Fh=3050N,但在10N以下就很轻便，故方向盘上转力矩Th=Fh*Dh/2(Dh为转向盘直径)。故最大助力转矩Tmax=T-Th3可得齿条上的最大作用力F=Tmax/rg(rg为小齿轮半径)。4根据液压泵的压力标准系列，初步选定需要的的最高工作压力Pmax，计算出助力缸活塞实际作用面积S=F/Pmax, S=/4 (D2-d2 )(其中D为助力缸内径，d为活塞杆直径)。原后根据现有的系列标准进一步确定。5对于油泵，一般要求当油泵输出量最大时，满足方向盘不低于1r/s，小汽车最大取1.5，国内普遍用1.25r/s计算。活塞速度V=2n*1.25 d_1/2(d1为小齿轮直径)6转向器所需流量一般有动力缸活塞有效作用面积和最大转向速度决定，近似为动力缸容积随时间变化的函数加上动力装置及转向器内的泄流量Q2(一般为0.9L/min) 当然也可以由容积效率求取。理论流量等于活塞速度 乘以有效作用面积Q0=V*60*S *10(-6) ，则泵实际流量Q1=1.52Q0+Q2.7需要的液压功率P_y=QI*Pmax输入扭矩T1=(Pmax*q)/(2n*_m ) (_m泵与电机之间的机械效率，一般取0.91)8，查阅相关文献：方向盘作用力不大于3050N。液压油密度0.9g/ mm3 主要参数：满载前轴负荷870kg.，转盘直径0.38m,最高压力11.0MPa,齿条最大负荷6500N，排量1.5cm3/r.（四）完成课题方案及措施严格按照时间分配执行三、主要特色及工作进度主要特色：以工程机械设计为蓝本液压缸采用双作用双杆式，提高稳定性与可靠性。进度：（1）设计准备及前期工作 （开题报告） 3月1 日3月24日查阅相关文献：方向盘作用力不大于3050N。液压油密度0.9g/ mm3 主要参数：满载前轴负荷870kg.，转盘直径0.38m,最高压力11.0MPa,齿条最大负荷6500N，排量1.5cm3/r,前轮型号205/60R15.（2）机械结构设计，即小齿轮设计并完成工程图 3月24日4月10日（3）液压系统的功能原理设计 4月10日4月25日压力系统详细的结构对比分析工作压力的确定，电动机功率确定。（4）液压系统阀体确定和液压缸设计 4月26日5月15日1。分配阀阀体选型确定分配阀考虑两种方案，一种是阀与阀体以旋转运动来控制油路的为转阀式，另一种是阀与阀体以轴向移动方式控制油路的为滑阀。对滑阀，转阀进行详细的的结构，功能分析，绘制所选工程图（转阀）2液压缸参数确定（中期检查）了解用途和动作要求，了解工作条件，确定最大行程，运动速度或时间，安装空间所要求的外形尺寸。对液压缸受力分析确定结构形式（双作用双杆结构）根据工作负载重力，摩擦力和惯性力确定确定行程各阶段上 负载变化规律的参数。由负载和工作压力确定活塞直径和活塞杆直径及缸筒内外径校核各部分工作材料许用应力选择缸盖结构形式并计算厚度强度审定全部设计资料，进行补充选择密封结构，设计缓冲排气和防尘装置绘制工程图（5）储油罐设计5月15日5月25日（6）整理编写设计计算说明书 5月26日5月30日（7）答辩与资料归档 6月 1日6月10日四、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）1 姜继海：液压传动（第四版），哈尔滨工业大学出版社，2006年；2 刘鸿文：材料力学（第4版），高等教育出版社，2003年；3 濮良贵：机械设计（第八版），高等教育出版社，2006年；4 周良德：现代工程图学， 湖南科学技术出版社，2000年；5 张利平、邓钟明：液压系统气压系统设计手册，机械工业出6吴宗泽，罗圣国：机械设计课程设计守则（第3版），高等教育出版社，2006年；7周恩涛，徐学新：液压系统设计原器件选型守则，机械工业出版社2007年；8臧克江：液压缸
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