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,,某乘用車齒條助力式轉向 系統(tǒng)設計,答辯人：,導 師：,,,目錄頁,contents,,,1、緒論和原理分析,1,2,將EPS和其他系統(tǒng)比較，介紹了EPS的特點，并從國內研究現(xiàn)狀 和國外研究現(xiàn)狀兩部分闡述EPS的研究現(xiàn)狀。,闡述了本課題研究的目的和意義，旨在嘗試通過對齒條助力式轉 向系統(tǒng)的設計，彌補常規(guī)轉向系統(tǒng)在結構和性能上的不足，達到 更好的轉向效果。,---研究的目的和意義,---國內外研究現(xiàn)狀,,,1、緒論和原理分析,3,（1）對轉向系統(tǒng)進行設計計算。對轉向系方案進行選擇，確定轉向系的主要參 數(shù)， 對主要部件進行結構設計。 （2）對轉向梯形進行優(yōu)化設計。對轉向梯形數(shù)學模型進行推導，分析理想的左 右轉向輪轉角關系和實際的左右轉向輪轉角的關系，用Matlab對轉向梯形進行 優(yōu)化，給出優(yōu)化結果，并做驗證分析。 （3）用CATIA建立齒條助力式轉向系統(tǒng)完整的三維實體模型。 （4）基于ANSYS對轉向節(jié)進行有限元分析。 （5）繪制齒條助力式轉向系統(tǒng)完整的工程圖,包括轉向傳動機構裝配圖、轉向 操縱機構裝配圖及重要部件零件圖。,---本文主要內容,,,1、緒論和原理分析,4,---電動助力轉向機構示意圖,,,1、緒論和原理分析,5,---電動助力轉向系統(tǒng)的車速感應型助力特性,當車速Va=0時，相當于汽車在原地轉向，助力特性曲線的位置居其他各條曲線之上，助力強度達到最大。隨著車速Va不斷升高，助力特性曲線的位置也逐漸降低，直至車速Va達到最高車速Vamax為止，此時的助力強度已為最小，而路感強度達到最大。,,目錄頁,contents,,,2、結構參數(shù)設計,在對整車轉向系統(tǒng)分析之前，首先根據(jù)本田雅閣汽車參數(shù)，整理 出目標車輛的整車參數(shù)。,,,2、結構參數(shù)設計,齒輪齒條轉向器的四種輸出形式：,根據(jù)四種形式的齒輪齒條轉向器的特點，本設計采用圖b所示的側面輸入，兩端輸出的形式。,,,2、結構參數(shù)設計,轉向系計算載荷的確定,經(jīng)過計算，選擇轉向傳動機構的初選參數(shù)：,,,2、結構參數(shù)設計,齒條的設計,經(jīng)過計算，得出齒條的尺寸設計參數(shù)：,,,,2、結構參數(shù)設計,齒條的二維圖,,,,2、結構參數(shù)設計,齒輪軸的設計,經(jīng)過計算，得出齒輪軸的尺寸設計參數(shù)：,,,,2、結構參數(shù)設計,齒輪軸的二維圖,,,,2、結構參數(shù)設計,轉向橫拉桿及其端部的二維圖,,,根據(jù)參考車型的參數(shù)，得出轉向橫拉桿及其端部的尺寸，并進行結構設計，其二維圖如圖所示：,,,2、結構參數(shù)設計,齒條調整裝置,,,根據(jù)參考車型的參數(shù)，得到齒條調整裝置的齒條導向座、彈簧、調節(jié)螺塞和鎖緊螺母的參數(shù)，并進行結構設計，其二維圖如圖所示：,,目錄頁,contents,,,3、轉向梯形的優(yōu)化設計,,,用Matlab對轉向梯形進行優(yōu)化設計，優(yōu)化前后汽車內外輪轉角關系如下圖所示。,優(yōu)化前,,,3、轉向梯形的優(yōu)化設計,,,用Matlab對轉向梯形進行優(yōu)化設計，優(yōu)化前后汽車內外輪轉角關系如下圖所示。,優(yōu)化后,,目錄頁,contents,,,4、三維實體建模及有限元分析,,根據(jù)轉向傳動方案的選取、尺寸結構的計算及參考車型的參數(shù)，繪制了齒條助力式轉向系統(tǒng)三維圖：,轉向系統(tǒng)總裝配圖,,,4、三維實體建模及有限元分析,,根據(jù)轉向傳動方案的選取、尺寸結構的計算及參考車型的參數(shù)，繪制了齒條助力式轉向系統(tǒng)三維圖：,轉向傳動機構,,,4、三維實體建模及有限元分析,,根據(jù)轉向傳動方案的選取、尺寸結構的計算及參考車型的參數(shù)，繪制了齒條助力式轉向系統(tǒng)三維圖：,轉向操縱機構,,,4、三維實體建模及有限元分析,,將轉向節(jié)導入到ANSYS軟件中，對轉向節(jié)在越不平路面、緊急制動和側滑三種危險工況下進行有限元分析：,越不平路面變形圖,越不平路面應力圖,,,4、三維實體建模及有限元分析,,將轉向節(jié)導入到ANSYS軟件中，對轉向節(jié)在越不平路面、緊急制動和側滑三種危險工況下進行有限元分析：,越不平路面變形圖,越不平路面應力圖,,,4、三維實體建模及有限元分析,,緊急制動工況下,緊急制動變形圖,緊急制動應力圖,,,4、三維實體建模及有限元分析,,側滑工況下,側滑變形圖,側滑應力圖,,,4、三維實體建模及有限元分析,,有限元結果分析,經(jīng)過對轉向節(jié)在越不平路面、緊急制動和側滑三種危險工況下進行有限元分析，結果表明轉向節(jié)在三種危險工況下的變形均很小，在許用范圍內。而應力均小于許用應力394MPa，所以轉向節(jié)的結構設計符合要求。,,,6、致謝,,謝謝！,