【《管柱式电动助力转向系统零部件及总成装配图的绘制分析案例》1700字】

管柱式电动助力转向系统零部件及总成装配图的绘制分析案例1.1引言本课题的设计过程是先从CEPS的系统总装布置入手，根据总装布置中的空间尺寸来定出系统总成中各个主要零件的尺寸，然后再校核零件是否能够满足强度需求。具体到每个零部件中，零部件内部之间的参数相关关系以及零部件之间的参数相关关系笔者已经在本文的第二章做出了详细的汇总，本章将根据具体的设计要求参照相关关系进行零件设计并进行细节展示。在此，本节先就本课题所要求设计的管柱式电动助力转向系统总成中的关键组成进行简要介绍。C-EPS系统的基本结构如图4-1所示。其中主要包括转向盘、电动助力转向管柱、助力电动机、蜗轮蜗杆减速机构、TAS（扭矩转角传感器）、ECU（电子控制单元）、中间轴以及齿轮齿条转向器的零部件。接下来，根据相关尺寸建立相关的零部件的三维模型及零部件的装配，并做出展示。图4-1C-EPS系统基本机构1.2助力电动机电动机是CEPS系统的唯一动力源，根据ECU的指令输出适当的辅助扭矩。具体的理论知识和参数数值前文已经有所介绍。那么根据前文所述，笔者所设计的电动机总成外观及相关视图如图4-2和图4-3所示。如图所示，该电机的机体直径为81mm，长度为84mm。在机体前部有两个直径为8.5mm和三个直径为5mm的安装孔，用来与减速器壳体相连接，动力由电机的中轴输出，经蜗杆输入到减速器中，然后由蜗轮蜗杆减速机构进行减速增扭。图4-2助力电动机总成外形图图4-3助力电动机轴测图1.3减速器壳体CEPS的减速机构与电动机相联接,起降低转速、增加扭矩作用。本课题中设计的蜗轮蜗杆减速机构壳体的外观形状如图4-4和图4-5所示。涡轮部分壳体直径为88mm,宽度为40mm；蜗杆部分壳体直径为41mm，长度为70mm。图4-4壳体三维图图4-5壳体等轴侧视图1.4传感器壳体电动助力系统中的传感器后端与蜗轮蜗杆相配合，那么传感器的壳体与上文中的传感器的壳体相配合组成一个完整的外保护壳。为了与能与选取的传感器和蜗轮蜗杆壳体相配合。笔者为此设计了一个适用于本次设计方案的传感器壳体，内直径为88mm，宽度48mm。其外观形状如图4-6和4-7所示。图4-6传感器壳体三维图图4-7传感器壳体等轴侧视图1.5转向柱转向柱是CEPS系统中连接方向盘和扭矩传感器及蜗轮蜗杆减速机构的元件，它将驾驶员的作用在转向盘上的力矩传递给扭矩传感器，使得扭矩传感器获得一个关于扭矩的电信号并将该信号传递到整车的电子控制单元，而电子控制模块将结合当前车速，载荷等其他模块传递的信息做出整合并给助力电机发出指令，当电机获得这个扭矩信号后，就会根据信号的大小输出助力扭矩，经过蜗轮蜗杆减速机构的减速增扭作用来达到转向所需的扭矩。本节中在基于第二章的计算模型的基础之上，将转向管柱中加入一个液压缸，使其变成能够实现上下伸缩的可溃缩转向柱，其目的就是在车辆通过颠簸路段甚至发生碰撞的情况下，能够配合汽车悬架充分吸收动能，进而减小对车内人员的伤害和有效防止二次伤害的发生。本课题中采用的可溃缩转向柱外部形状如图4-6和图4-7所示。图4-8转向柱三维图图4-9转向柱轴测图1.6总成支架总成支架起到支撑连接的作用，是将整个管柱式电动助力转向系统总成连接到整车上的重要元件，在整个装配过程中起着重要作用。它首先要使得转向系统在工作时不会因为车体的震动和轻微碰撞发生位置的变化从而使系统失去准确性，其次又要使得整个系统的安装位置不会影响其他车体上的元件的工作。所以，这就要求支架既要满足安装的牢固性，又要满足空间尺寸的要求。为适应本课题所研究的方案所设计的总成支架如图4-10所示。图4-10总成支架三维图1.7管柱式电动助力转向系统总成通过上文对主要零部件的绘制及展示，现将转向管柱套进总成支架中，将传感器蜗轮蜗杆减速机构分别安装在传感器安装柱和转向管柱后柱上，然后将课题用螺栓螺母连接，最后将助力电机连接到蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆端。完成装配后，进入曲面创成模块将相关线路同控制器相连。如此，整个管柱式电动助力转向系统的总成便装配完成。本次设计的系统总成如图4-11和图4-12所示。图4-11管柱式电动助力转向系统总成三维图图4-12系统总成等轴侧视图1.8系统总装布置本次设计不仅仅局限于单个的电动助力转向系统，在设计好系统总成后，还需完成系统在整车上实现安装的任务，这样也满足了本次课题的设计需要。在总体的装配布置过程中需要考虑与其他元器