越野车转向系统的设计
某军用越野车转向系统结构件的可靠性设计与验证

10.16638/ki.1671-7988.2017.10.067某军用越野车转向系统结构件的可靠性设计与验证田豪,沈阿荣,王琳,王磊(陕西重型汽车有限公司,陕西西安710200)摘要:以某军用越野车为例,通过运用可靠性设计方法,以零件无限疲劳寿命为可靠性设计原则对其转向系统关键结构件进行结构设计和疲劳寿命校核,并根据实车测得的载荷谱对零件进行台架疲劳试验,验证了可靠性设计方法的有效性。
关键词:可靠性设计;结构设计;疲劳寿命校核;疲劳试验中图分类号:U463.4 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)10-193-04Structure Reliability Design and Verification of a MilitaryOff-road Vehicle Steering SystemTian Hao, Shen Arong, Wang Lin, Wang Lei(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi’an 710200)Abstract: In this paper, a military off-road vehicle is taken as an example. By using reliability design method, based on the reliability design principle of infinite fatigue life, the structural design and fatigue life check of a key component of the steering system are carried out. According to the measured load spectrum, the bench fatigue test of the part was carried out. and the validity of the reliability design method is verified.Keywords: reliability design; structural design; fatigue life check; fatigue testCLC NO.: U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-193-04前言对于汽车来说,可靠性与人身安全、经济效益密切相关。
循环球式转向器的设计

毕业论文论文题目:循环球式转向器的设计作者姓名:孙飞班级学号:系部:专业:机械设计与制造指导教师:2013年11月29日目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 研究目的及意义 (3)1.4 研究内容和设计方法 (3)2 转向器的设计 (4)2.1 转向系统简介 (4)2.2 机械转向系 (5)2.2.1 转向操纵机构 (6)2.2.2 转向器 (7)2.2.3 转向传动机构 (9)2.3 转向系主要性能参数 (9)2.3.1 转向器的效率 (9)2.3.2 传动比的变化特性 (10)2.4 主要尺寸参数的选择 (12)2.4.1 螺杆、钢球、螺母传动副设计 (14)2.4.2 齿条、齿扇传动副设计 (16)2.5转向器的计算和校核 (17)2.5.1循环球式转向器零件的强度计算 (17)2.5.2 转向摇臂轴直径的确定 (19)3 二维工程图 (20)3.1 二维工程图 (20)3.1.1 零件图的绘制 (20)3.1.2 总装图的绘制 (22)4 结论 (23)参考文献 (24)轻型越野车循环球式转向器的设计[摘要]汽车是一种性能要求高,负荷变化大的运输工具。
转向系统作为汽车的关键部件之一,更需要了解和掌握。
转向器作为转向系统中最重要的组成部件,对它进行深入的研究便显得意义重大。
循环球式转向器主要由螺杆、螺母、钢球、转向器壳体等组成,具有较高的传动效率,操纵轻便,磨损较小,使用寿命长,近年来得到广泛使用。
根据现用的国家标准并依据BJ2020汽车的循环球转向器数据,按照汽车设计的原则设计一款循环球转向器,完成三维图形和零件平面图的绘制,使其能够满足现代越野车的国家标准要求。
[关键词]循环球转向器设计分析越野车1 绪论1.1课题背景转向器又名转向机、方向机,它是转向系中最重要的部件。
转向器的作用是:增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。
汽车转向系统设计
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汽车转向系统设计第一章汽车转向系统概述1.1汽车转向系的发展在汽车发展的100多年里,到今天,转向系统也经历了长时间的演进,很大程度上促进了汽车的发展。
目前已经有电液转向系,电控转向系和电子转向系。
应用电子转向系的汽车可能不会出现方向盘摆振。
但是由于该转向系的造价高并没有得到广泛应用。
所以目前大部分汽车还在应用传统转向系电液转向系和电控转向系,因此汽车方向盘摆振故障依然存在。
控制策略是影响助力转向系统性能的关键因素之一,也是电动助力转向系统的核心技术之一。
目前,国内外许多学者都在探讨将先进的控制理论应用于助力转向系统的研究,如鲁棒控制理论、模糊控制理论、神经网络控制理论和自适应控制理论等。
今后,控制策略研究的重点主要集中在如何抑制电机的力矩波动、如何获得较好的路感、如何抑制路面干扰和传感器的噪声等方面,以进一步优化和改善助力转向系统的动态性能和稳定性。
近年来,随着电子技术在汽车中的广泛应用,转向系统中也愈来愈多地采用电子器件。
转向系统因此进入了电子控制时代,相应的就出现了电液助力转向系统。
电液助力转向可以分为两类:电动液压助力转向系统EHPS(Electro-Hydraulic Power Steering)和电控液压助力转向ECHPS(Electronically Controlled Hydraulic Power Steering)。
电动液压助力转向系统是在液压助力系统基础上发展起来的,与液压助力系统不同的是,电动液压助力系统中液压系统的动力来源不是发动机而是电机,由电机驱动液压系统,节省了发动机能量,减少了燃油消耗。
电控液压助力转向也是在传统液压助力系统基础上发展而来,它们的区别是,电控液压助力转向系统增加了电子控制装置。
电子控制装置可根据方向盘转向速率、车速等汽车运行参数,改变液压系统助力油压的大小,从而实现在不同车速下,助力特性的改变。
而且电机驱动下的液压系统,在没有转向操作时,电机可以停止转动,从而降低能耗。
基于Adams的某竞赛越野车转向优化设计
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基于Adams的某竞赛越野车转向优化设计作者:向安波蔡东来源:《汽车世界·车辆工程技术(中)》2019年第03期摘要:运用Adams/Car建立初步设计的前独立悬架及转向模型,并进行平行轮跳动及转向运动仿真实验,结合Adams/Insight模块的灵敏度分析,对转向梯形关键点进行优化,减小轮胎磨损,提高该越野车的转向行驶性能、操纵稳定性能。
关键词:转向梯形;Adams建模;阿克曼误差;前束角;优化分析0 引言赛车在赛道行驶时,转向梯形机构对整车的操纵稳定性以及轮胎的磨损都有着较大的影响,若转向梯形机构设计不合理,悬架系统的导向机构与转向系统的转向杆系之间的运动会发生干涉,破坏赛车的操作性、稳定性,轮胎磨损变得更为剧烈因此该机构的优化设计非常重要。
Adams是CAE领域中使用范围最广、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具,用于建立复杂机械系统的“功能化虚拟样机”,可以在现实工作条件下逼真地模拟其所有運动情况,可以快速分析比较多种设计思想,直至获得最优设计方案,从而减少昂贵的物理样机试验。
文中以某竞赛越野车为研究对象,利用Adams/Car建立初步设计的前独立悬架及转向模型并进行仿真,并根据阿克曼误差对越野车行驶和轮胎磨损的影响,使用Adams/Insight对前轮点位进行优化。
1 转向系统与悬架系统的匹配设计转向系统与悬架系统的匹配设计主要考虑两方面的问题:(1)前束角:当车轮上下跳动时,转向杆系与悬架杆系的运动干涉所引起的前束角变化要尽量小;(2)转向特性:考虑到越野车赛道的全地形性、复杂性,赛车转向行驶时,机构所引起的干涉要有利于过多转向的产生。
2 前独立悬架及转向模型的搭建该竞赛越野车的前悬架为双叉臂式、螺旋弹簧独立悬架,使用Adams/Car进行建模。
在建模时对部分部件进行简化,如将轮毂轴简化成一个圆柱刚体,将立柱简化成一个星形刚体等。
双叉臂与立柱之间使用球铰连接,双叉臂与车架之间使用球铰连接,减振器缸筒与减振器活塞杆之间使用圆柱副连接,筒式减振器的上端与车架连接的螺栓和橡胶垫圈简化为一个万向铰,减振器钢筒下端和双叉臂之间使用万向铰连接,轮毂轴与立柱之间使用旋转副连接,转向拉杆与立柱之间使用球铰连接,转向拉杆与转向器之间使用常速度铰连接。
轮式与履带式转向系原理与结构课件

车轮转向
横拉杆推动转向节臂,使车轮相对于地面偏转一定角 度,实现车辆转向。
轮式转向系主要结构
转向轴
传递驾驶员施加的力矩至转向 器。
横拉杆
连接转向节臂和转向器,实现 车轮的转向动作。
转向盘
驾驶员操作转向盘,实现车辆 转向。
转向器
将转向盘的旋转运动转化为横 拉杆的直线运动。
一些特殊用途的车辆如越野车、全地形车等, 采用多模式转向系统,可以根据不同地形选 择轮式或履带式转向模式,以适应复杂路况 的行驶需求。
履带式转向系
履带式转向系结构较为复杂,主要由 履带、履带架、转向机构和悬挂系统 等组成。
使用场景的比较
轮式转向系
适用于公路、城市道路和复杂道路等多种场景,具有较好的操控性和稳定性。
履带式转向系
适用于越野、矿区和建筑等场景,具有较强的越障能力和通过性。
01
轮式与履带式转向 系式与履带式转向 系的比 较
工作原理的比 较
轮式转向系
轮式转向系通过车轮与地面之间的摩 擦力实现转向,车轮的转动角度直接 决定车辆的转向角度。
履带式转向系
履带式转向系通过履带与地面之间的 摩擦力实现转向,履带的转动角度决 定车辆的转向角度。
结构的比较
轮式转向系
轮式转向系结构相对简单,主要由转 向盘、转向轴、转向节和转向拉杆等 组成。
轮式与履带式转向系 原理与结构课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
• 轮式与履带式转向系的比较 • 轮式与履带式转向系的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
轮式转向系原理与 结构
轮式转向系工作原理
双前桥转向系统建模

汇报人: 2023-12-17
目录
• 引言 • 双前桥转向系统结构与原理 • 建模方法与步骤 • 模型分析与应用 • 结论与展望
01
引言
背景与目的
背景
双前桥转向系统在重型车辆、工 程车辆和特种车辆中广泛应用, 对于提高车辆的稳定性和安全性 具有重要意义。
目的
通过建立双前桥转向系统的数学 模型,为进一步研究其动态特性 和优化控制策略提供基础。
双前桥转向系统的两个前桥独立工作,可以单独进行转向,也可以协同进行转向, 实现更精确和灵活的转向控制。
特点与优势
双前桥转向系统可以提供更精确和灵 活的转向控制,尤其在高速行驶时可 以更快速地响应驾驶员的转向指令。
双前桥转向系统还可以提高车辆的操 控性和稳定性,增强车辆的安全性能 。
由于双前桥转向系统的两个前桥独立 工作,因此可以减轻驾驶员的劳动强 度,使桥转向系统的参数 ,如转向角度、转向速度等,以
优化车辆的行驶性能。
结构优化
对双前桥转向系统的结构进行优 化,如采用轻量化材料、改进连 接方式等,以提高系统的稳定性
和可靠性。
控制策略优化
通过改进双前桥转向系统的控制 策略,如采用先进的控制算法和 传感器技术,以提高系统的响应
参数确定与数据采集
参数确定
确定双前桥转向系统的主要参数,如 转向角、转向力矩、车速等。
数据采集
通过实验或仿真等方法采集双前桥转 向系统的相关数据,如转向力矩、车 速等。
模型建立与验证
模型建立
根据确定的参数和采集的 数据,建立双前桥转向系 统的模型。
模型验证
通过实验或仿真等方法验 证模型的准确性和可靠性 。
03
通过模型的分析,揭示了双前桥转向系统的运动规律和特性,
四驱越野车转向驱动桥的设计

四驱越野车转向驱动桥的设计1前言转向驱动桥在四驱越野车中是指具有转向功能的驱动桥。
其主要功能一是把分动器传出的功率经其减速后传递给车轮使车轮转动;二是通过转向器把方向盘所受的转矩传递给转向杆从而使车轮转向。
改革开放以来,随着汽车工业的飞速发展,人民生活水平的提高,高速公路、高等级公路的不断建设,汽车正逐渐进入家庭,成为人们生活的一部分。
同时随着我国加入世界贸易组织,通用、福特、日产、丰田……一批世界一流汽车生产企业纷纷进入中国,市场竞争日趋激烈.入世后,技术竞争将是我国汽车工业面临的最大挑战。
本课题是结合科研进行工程设计。
由于四驱越野车的普及,因而对于转向驱动桥是非常需要的。
为了让越野车能更好的适应野外的行驶,对于转向驱动桥提出了以下要求:a.车轮转向要达到45?b.方向盘向各边能转动2.5圈c.前轮采用麦弗逊悬架在老师的指导下,首先进行了方案论证。
经过讨论与研究,对于桥壳部分改变了以前的非断开式,最终确定对于主减速器部分仍采用整体式而两端分别装一球面滚轮式万向节。
在转向节部分采用球笼式万向节,转向器采用循环球式转向器。
由于转向驱动桥最终要于其它部分组合在一起组成四驱车,所以整个设计过程要考虑最终的组装。
我们根据厂方提供的数据首先对驱动桥进行了详细的分析。
然后根据分析的结果,计算各部分的轴向力、扭矩、传动比以及功率。
进而对各部分进行设计。
转向驱动桥改变了以往的非断开式桥壳,使其更适和在一些非平坦路面上行驶。
本课题新颖实用,在技术上有较大改进,具有较强的竞争力。
本转向驱动桥将具有很大的市场前景。
考文献参[1] 胡迪青, 梁高福,胡于进,李成刚.重型越野车驱动桥智能设计系统[J].华中理工大学学报,1999,(11):27-30.[2] 胡迪青, 易建军, 胡于进, 李成刚.基于模块化的越野汽车驱动桥方案设计及性能综合评价[J].机械设计与制造工程,2000,(03): 12-15. [3] 陈效华, 余剑飞, 龙思源.驱动桥集成建模系统概要设计[J].汽车工程,2003,(01):42-43.[4] 吴瑞明, 周晓军, 赵明岩, 潘明清.汽车驱动桥的疲劳检测分析[J].汽车工程,2003,(03):21-24.[5] 王红, 方晓红, 谷书伟, 王明训.东方红LF80-904WD前驱动桥的结构改进[J].拖拉机与农用运输车,2001,(01):44-45.. 地下装载机驱动桥壳强度计算[J].工程机械,2002,(08):33-34. [6] 高梦熊[7] 曲补和!030009. 地下矿车用驱动桥的国产[J].山西机械,1999,(S1):33-35.[8] 陈家瑞. 汽车构造(上册) [M].北京:机械工业出版社,2000. [9] 陈家瑞. 汽车构造(下册) [M].北京:机械工业出版社,2000. [10] 王望予. 汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2000. [11] 徐灏主编.新编机械设计师手册[M].北京:机械工业出版社,1995. [12] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册:(设计篇) [M].北京:人民交通出版社,2001.[13] 汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册:(基础篇) [M].北京:人民交通出版社,2001.[14] 成大先. 机械设计手册[M].(1,4册)北京:化学工业出版社,1993. [15]何光里. 汽车运用工程师手册[M].北京:人民交通出版社,1999. [16] 甘永力. 几何量公差与检测[M].上海:科学技术出版社,2001. [17] 刘惟信. 汽车车桥设计[M].北京:清华出版社,2003. [18] 陈秀宁, 施高义. 机械设计课程设计[M].浙江:浙江大学出版社,1995. [19] 王宗荣. 工程图学[M].北京:机械工业出版社,2001.[20] 徐锦康. 汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2001.1 转向驱动桥总装图 4WD-YY-04-00-00A02 主减速器 4WD-YY-04-01-00 A03 转向器 4WD-YY-04-02-00 A14 转向器壳体 4WD-YY-04-02-01 A15 上盖 4WD-YY-04-02-02 A36 螺杆 4WD-YY-04-02-03 A37 ”壑 4WD-YY-04-02-04 A38 螺母 4WD-YY-04-02-05 A39 侧盖 4WD-YY-04-02-06 A310从动齿轮 4WD-YY-04-01-01 A311行星齿轮 4WD-YY-04-01-02 A412半轴齿轮 4WD-YY-04-01-03 A4。
某超重型越野汽车全轮转向系统转角匹配研究

CLC NO. : U4 6 3 . 4 2 Do c u me n t Co d e : A Ar t i c l e I D: 1 6 7 1 — 7 9 8 8 ( 2 0 1 3 ) 0 7 — 3 0 - 0 4
在 车辆 在高速 行 驶 时 , 采用 前 组单独 转 向模式 ,
We i Zha n f a n g
( S h a a n x i He a v y Du t y Au t o mo b i l e C o . Lt d I n s t i t u t e Au t o mo t i v e E n g i n e e r i n g R&D, S h a a n x i Xi ’ a n 7 l 0 2 0 0)
摘 要 :本文 对 全轮 转 向系 统 的使 用 工况 、安全 性 设计 等进 行 了解 析 ,并初 步 归纳 了不 同转 向模 式 的使 用条 件 。根据 分析 ,对 转 向瞬心 的 布置 、转 向系统 的转 角分 配 、车轮 转角控 制 要求 等进 行
了阐述 ,为 全轮 转 向 的工程 应用 提供 了理 论基 础 。 关键 词 :全 轮转 向 ;瞬 心布 置 ;转角 匹配
概 述
为 了保 持行 驶 的稳定 性 , 在 有 限空 间转弯 或 倒车 时 ,
即后 组车轮 相对 前 组反 向转 向 , 随 着 军事 形 势 的发展 ,对 多轴特 种 军 用越 野 车 采 用全 轮转 向模 式 , 辆机 动 性 、安 全 性和 可靠 性 提 出 了更 高 的要求 。采 车辆 的转弯 半 径显 著减 小 。车 辆 在狭 小场 地 调整位 蟹行 )转 向模 式 ,即前 、后 组 同 用 了 电控 液压 全 轮转 向系 统 ,可 保证 车 辆 具有 良好 置 时 ,采用 斜 行 ( 车辆 可在 姿态 不变 的情 况 下能够 平行 移动 , 的通 过 性 、协 同性和 机动 性 。 由于 车辆 具 有前 组 转 向转 向,
某suv车转向系统设计

目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 汽车转向系统的工作原理 (2)2.1.1 动力转向系统的工作原理 (2)2.1.2 转阀式液压助力转向系统工作原理 (2)2.2 转向系统设计的分类 (2)2.2.1齿轮齿条式转向系统 (2)2.2.2 蜗杆曲柄销式转向系统 (3)2.2.3 循环球式转向系统 (3)2.3 转向系统方案分析 (3)3 SUV转向系统的设计与计算 (5)3.1 螺杆、钢球和螺母传动副 (6)3.1.1 钢球中心距D、螺杆外径D1和螺母内径D2 (6)3.1.2 钢球直径d及数量n (7)3.1.3 滚道截面 (7)3.1.4 接触角 (8)3.1.5 螺距P和螺旋线导程角 (8)3.1.6 工作钢球圈数W (8)3.1.7 导管内径d1 (8)3.2 齿条、齿扇传动副的设计 (9)3.3 循环球式转向系统零件强度计算 (10)3.3.1 钢球与滚道之间的接触应力σ (10)3.3.2 齿的弯曲应力 (10)3.3.3 转向摇臂轴直径的确定 (10)4 动力转向机构的设计 (12)4.1 对动力转向机构的要求 (12)4.2 液压式动力转向机构布置方案分析 (12)4.2.1 动力转向机构布置方案分析 (12)4.2.2 分配阀的结构方案 (12)4.3 液压式动力转向机构的计算 (12)4.3.1 动力缸尺寸的计算 (12)5 结论 (16)参考文献 (17)致谢............................................................. 错误!未定义书签。
摘要人类现代生活中,使用的最普遍并且最多的交通工具就是汽车,并且在交通运输中的地位十分重要。
在构成整辆机动车的部件中,转向系统至关重要,并且对于机动车的安全性能产生很大的影响。
转向系统是否有具有优越可靠的性能,对于汽车行驶中驾驶员的操作稳定性有着很大的影响。
赛车转向系统的设计方案

赛车转向系统的设计方案李宏曰转向系统的主要任务是:1.设计合适的断开点以使悬架跳动对转向的影响尽可能小。
2. 设计合适的转向梯形以使内外转角尽可能符合理论阿克曼曲线。
设计过程如下:1. 确定转向机的布置形式前置,下置,断开式梯形前置。
2. 转向系角传动比的确定由最小转弯半径确定了最大外轮转角,根据最大外轮转角与方向盘转角的关系初步确定转向系角传动比为4:1,转向系角传动比为转向器传动比与转向机构传动比的乘积,转向传动机构角传动比,除用iw ' =d 3 p/d 3 k表示以外,还可以近似地用转向节臂臂长L2与摇臂臂长LI之比来表示,即iw ' =d 3 p/d3 ki疋L2 / LI o现代汽车结构中,L2与L1的比值大约在0. 85〜1. 1之间,取比值为1,则转向器角传动比为4: 1.3. 由转向器角传动比初步确定转向节臂L1的值。
齿轮齿条装置把方向盘的转动转换成横拉杆内球头的直线运动。
计算传动比时需用到齿条的c-factor和转向节臂长度(外球头到主销轴的距离)。
C-factor=齿条行程(in.)/小齿轮转过360°一般的齿条有"1-7/8-in ch齿条”或者"2-i nch齿条” ;c-factor这个尺寸是方向盘转一圈的齿条行程。
一旦齿条的c-factor知道,转向传动比可近似用下式计算:i=arcsi n(c-factor/L)/360L—转向节臂长度本式中长度单位为英寸,角度单位为度。
系统中的压力角越小这个近似值越接近,也就是说在俯视图中横拉杆几乎要与转向节臂垂直。
如果角度比较大的话,那拉杆的布置也会影响传动比。
C-factor 取70, i 为4,计算得L 为76.67mm。
4. 确定断开点的位置(得到转向机的长度和布置高度)在车辆行驶过程中由于道路的不平会引起车轮的上下跳动,与车轮相连接的转向节及转向节臂铰链点N将随车轮上下运动(如图1),其运动规律有上下A臂和转向节臂的运动所确定,同时,N点还通过转向横拉杆,桡骨顶点F摆动,因此当N点上下运动时,其运动轨迹上的点至F的距离不能保持恒定时车轮将发生偏转,摆震,影响车辆的操纵稳定性,同时也加大轮胎磨损,使转向传动系统受到冲击。
全地形越野车前双横臂独立悬架与转向系统的设计分析

( 南理 工 大 学 汽 车 工 程 学 院 , 州 50 4 ) 华 广 16 1
[ 摘要 ] 针对 一全地形越野车使用 中前轮磨 损严 重 、 向横 拉杆 易断裂 、 架与转 向系统球 头磨 损严重 等问 转 悬 题, 建立 了该车前双横臂独立悬 架和断开式转 向系统 的运 动学分析模 型 , 以前轮定 位参数 的变化 、 轮胎 的横 向滑 移 和两个前 轮的转角关系与 由阿克曼定理确定 的转 角关系之差最 小为优化 目标 , 对其悬架 系统和转 向系统 进行 了优 化计算 , 根据优化结果试制 的新 车 , 解决 了原车 悬架与转 向系统存在 的若 干问题 。
o o t h e triga g o ea g e r ie yA k r a eme ya e pi i dojci , no t - f rn elunn n l f m t nl d t n db c e ngo t s h t z bet e a pi f w er h e e m 悬 架与 转 向系 的匹配设
刖 吾
计 与轿车 前独 立 悬 架 与 转 向系设 计 的 异 同 之处 为 :
( ) 地形 越 野 车 行 驶 时 , 1全 车轮 相 对 于车 身 ( 架 ) 车
全地 形越 野 车 是 一 种 在 山 地 、 滩 、 地 、 地 沙 雪 草 运 动 的距 离较 大 , 常在 ±lO O mm 的范 围内 , 而轿 车的
(h eeew a ete n a it, n ed f m t nadr tr o et — d e . , d lo ie tesv r er fh r db lons a dt eo ai n pue f er , t ) amoe f kn - ot i a lj h r o a t i o h c r
巴哈赛车线控转向系统设计

图1转向电机对齿轮齿条转向器驱动2转向机构的设计和函数分析设计2.1设计理念在传统的机械转向系统中,方向盘和转向轮通过传动机构和操舵装置连接在一起,操作不便,且传动比固定,在面对较为复杂的路况时,转型盘所需力矩较大,不利于操安全性较差,这种纯机械结构结构简单、可靠性好,但传动比的变化范围有限,在助力系统转向的作用下,汽车的轻转向问题才被解决。
所以这次选择了线控转向系统为实物转向模板,如图所示,借助其执行机构的转向可变性设计相应的算法,来改变实际操作中转向盘扭角和主轮实际转动角。
通过实验结果表明,车辆在高速时,灵敏度较高,相应的所需的传动比较小;车辆在低速行驶时,灵敏度较小,转复杂路况进行认知并做出判断的反应时间为对转向系统角位移传动比的要求,本次实验数据取中间值。
并且在已知车速v情况下,当横摆角速度增益和侧向加速度增益为定值时,汽车的操纵更加简单方便也便于数据的测量。
并且设置前轮转角不超过其极限值,向传动比的波动范围,其最小值为9.6,这样在保证转向盘在极限转角角度时也更轻便的转向,按照理想传动比的设计规律,需要设置速度分界值来衡量速度的大小,察系统判断车辆转弯时的传动比选择,本次初始速度临界值设为30km/h。
3算法设计及仿真,传动比设计如下:然后分别在速度为20km/h、70km/h、90km/h行仿真。
3.2结果分析实验结果表明,当车辆行驶速度小于了满足低速转向的要求,要求车辆转向系统的角传动比为,且传动比随车速的增加而增大。
中速度行驶时,图2线控转向系统操作模型其数值越小,信息输入部分:获得api接口处的传感器信息std::unique_ptr<SimOne_Data_Gps>pGps= std::make_unique<SimOne_Data_Gps>();信息初始化加载while(1){ SimOneSM::GetGps(0,pGps.get());if(SimOneSM::IsCaseStart()&&(pGps-> timestamp>0)){printf("SimOne Initialized\n");break;}std::unique_ptr<SimOne_Data_Gps>pGps= std::make_unique<SimOne_Data_Gps>(); SSD::SimPoint3D startPt,endPt;if(SimOneSM::GetGps(0,pGps.get())) {startPt.x=pGps->posX;startPt.y=pGps->posY;startPt.z=pGps->posZ;}图4模拟仿真操作地图图3仿真平台操作界面范围内,对于相应的复杂路段也能轻量转向并通过。
柴油动力SUV车设计-转向系统和前悬架设计摘要部分

柴油动力SUV车设计 --- 转向系统、前悬架设计摘要随着汽车工业的不断发展,人民生活水平的逐步提高,城市休闲SUV在世界各地的需求量呈现出一种增长趋势。
SUV在舒适性、安全性以及燃油经济性方面越来越被人们所关注。
因此,SUV设计时在兼顾越野能力的同时,也更注重舒适、安全和油耗。
转向系统和悬架设计是汽车设计中的一个非常重要的环节。
本次设计在参考同类车型的基础上,按照汽车转向系统和悬架的设计方法,注重其实用功能,同时合理降低制造成本。
先选择了转向系统和悬架结构形式,根据所给SUV使用的具体情况,结合设计要求,确定转向角度﹑转弯半径﹑转向的结构形式及转向装置各部分的结构和强度计算。
悬架的结构形式﹑主要参数﹑导向机构﹑减振器和螺旋弹簧﹑横向稳定杆设计。
使转向系统和悬架满足SUV的使用性能。
本次使转向系统和悬架的设计再兼顾动力性和燃油经济性的基础上合理地选择了结构形式,使尺寸合理,便于安装布置。
而且可以用于其它车型,具有很广泛的应用前景。
关键词:转向系,悬架,齿轮齿条式,液压SUV OF DIESEL DESIGN —SUSPENSION、STEERING SYSTEM DESIGNABSTRACTWith the continuous development of the auto industry and the people's living standard gradually improved. SUV leisure cities around the world demand shows a growth trend. SUV in the comfort, safety and fuel economy growing concern by the people. Therefore, SUV design takes into accountcross-country capability, but also pay more attention to comfort, safety and fuel consumption。
越野车转向系统的设计

毕业设计题目:越野车转向系统设计与优化学生姓名:学号:专业:年级:指导老师:完成日期:目录第一章电动转向系统的来源及发展趋势 (1)第二章转向系统方案的分析 (3)1.工作原理的分析 (3)2. 转向系统机械部分工作条件 (3)3.转向系统关键部件的分析 (4)4.转向器的功用及类型 (5)5.转向系统的结构类型 (5)6.转向传动机构的功用和类型 (7)第三章转向系统的主要性能参数 (8)1. 转向系的效率 (8)2. 转向系统传动比的组成 (8)3. 转向系统的力传动比与角传动比的关系 (8)4. 传动系统传动比的计算 (9)5. 转向器的啮合特征 (10)6. 转向盘的自由行程 (11)第四章转向系统的设计与计算 (12)1. 转向轮侧偏角的计算(以下图为例) (12)2. 转向器参数的选取 (12)3. 动力转向机构的设计 (12)4. 转向梯形的计算和设计 (14)第五章结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)转向系统设计与优化摘要汽车在行驶过程中,需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向,即所谓汽车转向。
用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。
汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。
因此需要对转向系统进行优化,从而使汽车操作起来更加方便、安全。
本次设计是EPS电动转向系统,即电动助力转向系统。
该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。
EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。
驾驶员在操纵方向盘进行转向时,转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小,将电压信号输送到电子控制单元,电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等,向电动机控制器发出指令,使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩,从而产生辅助动力。
东风越野平板运输车转向机构设计-任务书
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随着世界各国国民经济的增长,公路交通状况不断改善,对汽车的专业化、高速化、重型化的要求越来越明显,世界各国对专用汽车的需求逐年增加。近年来,专用汽车增长率均大于载货车增长率,各国专用车的产量占载货车产量的比率逐年递增,发达国家尽量以专用车替代载货汽车。目前专用汽车占载货汽车市场的半壁江山。从世界各国专用汽车的技术含量看,专用汽车技术含量比普通载货汽车高,而重型专用汽车属于高技术、高附加值产品,其附加值达40%以上。
(8)第16周(2011年6月13日~2011年6月19日)设计审核、修改
(9)第17周(2011年6月20日~2011年6月26日)毕业设计答辩准备及答辩
五、主要参考资料
[1]刘惟信.汽车设计[J].清华大学出版社,2001,7
[2]汽车工程师手册.《汽车工程师手册》编辑委员会[J].人民交通出版社,2001,5
六、备注
指导教师签字:
年 月 日
教研室主任签字:
年 月 日
6000r/min
最大转矩时转速
3800r/min
最高车速
88km/h
挂车总质量
4390kg
整备质量
6100kg
3.拟解决的主要问题
转向系自由度模型
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转向系自由度模型
转向系自由度模型是一种用于描述车辆转向稳定性的数学模型。
它是基于车辆转向运动的基本原理和动力学方程建立的,可以用于分析车辆在转向过程中的稳定性、操纵性和控制性能等方面。
转向系自由度模型主要包括车辆转向运动的基本方程、转向系统的动力学方程和转向系统的控制方程。
其中,车辆转向运动的基本方程是描述车辆在转向过程中的运动状态和运动规律的方程,包括车辆的速度、转向角度和转向角速度等参数。
转向系统的动力学方程是描述车辆转向系统的运动规律和力学特性的方程,包括转向系统的质量、惯性、弹性和阻尼等参数。
转向系统的控制方程是描述车辆转向系统的控制规律和控制策略的方程,包括转向系统的控制输入、控制输出和控制逻辑等参数。
转向系自由度模型的应用范围非常广泛,可以用于分析各种类型的车辆在不同路况下的转向稳定性和操纵性能。
例如,可以用于分析轿车、货车、客车、越野车等不同类型的车辆在高速公路、城市道路、山区道路等不同路况下的转向稳定性和操纵性能。
此外,转向系自由度模型还可以用于设计和优化车辆的转向系统,提高车辆的操纵性和安全性。
总之,转向系自由度模型是一种重要的数学模型,可以用于分析和优化车辆的转向稳定性和操纵性能,对于提高车辆的安全性和性能具有重要的意义。
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毕业设计题目:越野车转向系统设计与优化学生姓名:学号:专业:年级:指导老师:完成日期:目录第一章电动转向系统的来源及发展趋势 (1)第二章转向系统方案的分析 (3)1.工作原理的分析 (3)2. 转向系统机械部分工作条件 (3)3.转向系统关键部件的分析 (4)4.转向器的功用及类型 (5)5.转向系统的结构类型 (5)6.转向传动机构的功用和类型 (7)第三章转向系统的主要性能参数 (8)1. 转向系的效率 (8)2. 转向系统传动比的组成 (8)3. 转向系统的力传动比与角传动比的关系 (8)4. 传动系统传动比的计算 (9)5. 转向器的啮合特征 (10)6. 转向盘的自由行程 (11)第四章转向系统的设计与计算 (12)1. 转向轮侧偏角的计算(以下图为例) (12)2. 转向器参数的选取 (12)3. 动力转向机构的设计 (12)4. 转向梯形的计算和设计 (14)第五章结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)转向系统设计与优化摘要汽车在行驶过程中,需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向,即所谓汽车转向。
用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。
汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。
因此需要对转向系统进行优化,从而使汽车操作起来更加方便、安全。
本次设计是EPS电动转向系统,即电动助力转向系统。
该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。
EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。
驾驶员在操纵方向盘进行转向时,转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小,将电压信号输送到电子控制单元,电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等,向电动机控制器发出指令,使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩,从而产生辅助动力。
汽车不转向时,电子控制单元不向电动机控制器发出指令,电动机不工作。
该系统由电动助力机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。
另外,还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。
因此,电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。
关键词:机械系统,扭矩传感器,电动机,电磁离合器,减速机构,电子控制单元。
汽车在行使过程中,需要经常改变行驶方向,即所谓的转向。
这就需要有一套能够按照司机意志来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构,它将司机转动方向盘的动作转变为车轮的偏转动作,这就是所谓的转向系统。
转向系统是用来改变汽车的行使方向和保持汽车直线行使的机构,既要保持车辆沿直线行驶的稳定性,又要保证车辆转向的灵活性。
转向性能是保证车辆安全,减轻驾驶员劳动强度和提高作业效率的重要因素。
汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。
机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向,其中所有传力件都是机械的;动力转向系统则是一套兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系统,这样驾驶员就可以轻便灵活的操纵吨位较大的汽车转向,大大减轻了劳动强度,提高了行使安全性。
但是动力转向系统一直存在“轻”与“灵”的矛盾。
为缓和这一矛盾,过去人们将减速器设计成壳变速比,在转向盘小转角时,以“灵”为主,在转向盘大转角时,以“轻”为主。
但“灵”的范围只在转向盘中间位置附近,仅对高速行驶有意义,并且传动比不能随车速变化,所以这一方法不能根本解决矛盾。
随着动力转向系统的产生,液压转向系统以其具有的转向操纵灵活、轻便,设计汽车时对转向器的结构形式的选择灵活性增大,并可以吸收路面对前轮产生的冲击等优点,自20世纪50年代以来,在各国的汽车上普遍采用。
但是传统的液压动力转向系统的油耗量是很大的,约占整车燃油消耗量的3%,故这一弊端无法消除。
后来随着电子技术的发展,电控液压动力转向系统应运而生,该系统的某些性能明显的优于传统液压动力转向系统,但是仍然不发根除液压动力转向系统所固有的遗憾。
此外,液压动力转向系统在设计完后,转向系统的性能就确定了,不能在对其调节和控制。
因此,传统液压动力转向系统协调转向力与操纵“路感”的关系困难,很大程度上影响汽车的操纵稳定性。
电动助力转向系统(简称EPS)是继液压动力转向系统之后产生的新的转向系统。
电动助力转向系统由电动机提供助力,助力大小由电控单元(ECU)实时调节和控制,可以较好的解决液压动力转向系统所不能解决的矛盾。
电动助力转向系统有其突出的特点:1、EPS系统能在各种行驶工况下提供最佳助力,减少由路面不平所引起的对转向系统的扰动,改善汽车的转向特性,减少汽车低速行驶的转向操纵力,提高汽车高速行驶时的转向稳定性,进而提高汽车的主动安全性。
2、提高汽车的燃油经济性。
装有电动系统的车辆和装有液压动力转向系统的车辆对比实验证明,在不转向情况下、装有电动转向系统的车辆燃油消耗降低2.5%,在使用转向的情况下,燃油消耗降低5.5%。
3、增强了转向跟随性。
在EPS中电动机和助力机构直接相连,以使其能量直接用于车轮转向。
这样增加了系统的转向惯量,电机部分的阻尼也使得车轮的反向和转向前轮摆振大大减小。
因此转向系统的抗扰动能力大大增强。
4、在EPS中由电动机直接提供转向助力,在停车时间壳获得最大的转向动力。
同时省去了液压动力转向系统的所必须的转向油泵、软管、液压油、密封件、传送带和装于发动机上的皮带轮等。
因此,其质量更轻、结构等紧凑,装配自动化程度高,维修简单。
(5)采用"绿色能源",适应现代汽车的要求。
电动助力转向系统应用"最干净"的电力作为能源,完全取缔了液压装置,不存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题,可以说该系统顺应了"绿色化"的时代趋势。
该系统由于它没有液压油,没有软管、油泵和密封件,避免了污染。
而液压转向系统油管使用的聚合物不能回收,易对环境造成污染。
(6)系统结构简单,占用空间小,布置方便,性能优越。
由于该系统具有良好的模块化设计,所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等,不但节省了费用,也为设计不同的系统提供了极大的灵活性,而且更易于生产线装配.该系统省去了装于发动机上皮带轮和油泵,留出的空间可以用于安装其它部件。
许多消费者在买车时非常关心车辆的维护与保养问题。
装有电动助力转向系统的汽车没有油泵,没有软管连接,可以减少许多忧虑。
实际上,传统的液压转向系统中,液压油泵和软管的事故率占整个系统故障的53%,如软管漏油和油泵漏油等.目前,电动助力转向系统有取代机械转向系统、液压助力转向系统和电控液压助力转向系统的趋势,是一项紧扣现代汽车时代发展主题的高新技术,是现代轿车的主要发展方向。
正文第一章电动转向系统的来源及发展趋势电动助力转向系统是于20世纪80年代中期提出来的。
电动助力转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思想,该系统由转向传感装置、车速传感器、助力机械装置、提供转向助力电机及微电脑控制单元组成。
作为汽车的一个重要组成部分,汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成,如何设计汽车的转向特性,使汽车具有良好的操纵性能,始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。
特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天,针对更多不同水平的驾驶人群,汽车的操纵设计显得尤为重要。
汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3个基本发展阶段。
机械式的转向系统,由于采用纯粹的机械解决方案,为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘,这样一来,占用驾驶室的空间很大,整个机构显得比较笨拙,驾驶员负担较重,特别是重型汽车由于转向阻力较大,单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向,这就大大限制了其使用范围。
但因结构简单、工作可靠、造价低廉,目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。
1953年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统,此后该技术迅速发展,使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。
80年代后期,又出现了变减速比的液压动力转向系统。
在接下来的数年内,动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统,比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统和电动液压助力转向系统。
变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下,泵的流量会相应地减少,从而有利于减少不必要的功耗。
电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵,由于电机的转速可调,可以即时关闭,所以也能够起到降低功耗的功效。
液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞,布置更方便,降低了转向操纵力,也使转向系统更为灵敏。
由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力,目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。
但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足的问题。
因此电动助力转向系统(简称EPS)应运而生,它是继液压动力转向系统之后产生的新的转向系统。
电动助力转向系统由电动机提供助力,助力大小由电控单元(ECU)实时调节和控制,可以较好的解决液压动力转向系统所不能解决的矛盾。
且拥有许多液压转向系统没有的优势,所以电动助力转向系统有取代机械转向系统、液压助力转向系统和电控液压助力转向系统的趋势,是一项紧扣现代汽车时代发展主题的高新技术,是现代轿车的主要发展方向。
第二章转向系统方案的分析1.工作原理的分析首先,转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩,车速传感器测出车辆当前的行驶速度,然后将这两个信号传递给ECU;ECU根据内置的控制策略,计算出理想的目标助力力矩,转化为电流指令给电机;然后,电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上,和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩,实现车辆的转向。
2.转向系统机械部分工作条件电动助力转向系统的基本组成包括扭距传感器、车速传感器、控制单元(ECU)、电动机、减速机构和离合器等,如下图所示。
在EPS系统中,传感器主要应用了扭距传感器、转速传感器、速度传感器。
扭距传感器时刻检测转向盘的运动状况,将驾驶员转动转向盘的方向、角度、信息传送给控制单元作输入信号。
转速传感器用于测量转向盘的旋转速度,速度传感器测量车辆的行驶速度,两者的测量结果同样送到控制单元作为输入。
控制单元是EPS系统的核心部分,也是EPS系统研究的重点。
目前普遍将控制单元设计为数字化,一般以一个八位或十六位微处理器为核心,外围集成A/D电路、输入信号接口电路、报警电路、电源。
要求具有简单计算、查表、故障诊断处理、储存、报警、驱动等功能。