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畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 班級學號 指導教師 畢業(yè)設計(論文)題目 轎車齒輪齒條式轉向器設計 選 題 的 目 的 和 意 義 隨著社會的進步，人們對于汽車的需求越來越高，同時對于汽車的安全性及舒適性的要求也越來越高，為了適應社會的發(fā)展，滿足人們的使用要求，轉向器也在不斷地發(fā)展。在現(xiàn)代汽車上，轉向系統(tǒng)是必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，也是決定汽車主動安全性的關鍵總成，汽車的轉向特性，保持汽車具備較好的操縱性能，始終是汽車檢測技術當中的一個重要課題。特別是在車輛高速化、駕駛人員非職業(yè)化、車流密集化的今天，汽車轉向系的設計工作顯得尤為重要。 轉向器的第一個作用是按照駕駛員的意圖，改變汽車的行駛方向，通過轉向器傳遞和改變力的方向和大小，從而使汽車轉向，轉向器本質上就是減速傳動裝置。其第二個作用是保證車輪在實現(xiàn)轉向后具備自動回正的能力，并且能有效地減弱地面沖擊力對方向盤操縱的影響，使駕駛員獲得良好的路感。 汽車轉向時，駕駛員轉動轉向盤，通過轉向軸、萬向節(jié)和轉向傳動軸，將轉向力矩輸入轉向器。轉向器中有1~2級嚙合傳動副，具有減速增力作用。經(jīng)轉向器減速后的運動和增大后的力矩傳到轉向搖臂傳給固定于左轉向節(jié)上的轉向節(jié)臂，使左轉向節(jié)及裝于其上的左轉向輪繞主銷偏轉。左、右梯形臂的一端分別固定在左、右轉向節(jié)上，另一端則與轉向橫拉桿作球鉸鏈連接。梯形臂，以及轉向橫拉桿和前軸構成轉向梯形，其作用是在汽車轉向時，使內(nèi)、外轉向輪按一定的規(guī)律進行偏轉。 考慮現(xiàn)在汽車的安全因素，在汽車發(fā)生車禍時，轉向系還應配備保護駕駛員撞傷或碰傷的裝置。比如藏在方向盤中的安全氣囊和網(wǎng)格狀的轉向軸等等。 在實際設計過程中，要滿足對轉向系統(tǒng)的基本要求，即方向盤必須在左側、不得單獨以后輪作為轉向輪。 國 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 及 存 在 的 問 題 汽車能夠實現(xiàn)在道路上行駛轉彎，主要靠改變方向的轉向器實現(xiàn)的，但是如何降低轉向過程中動力的損失，還有減少燃油的消耗這是進行汽車設計時必須要考慮的問題，同時對于購車的人來說，這也是他們選擇汽車的主要性能指標。隨著社會的發(fā)展，近幾年以來人民大眾經(jīng)濟都好起來，對汽車的舒適性方面和動力性方面等要求非常高。 21世紀以來，微電子技術的發(fā)展及機電一體化技術的發(fā)展已經(jīng)在人們生活當中隨處可見，汽車行業(yè)的發(fā)展，主要是向著多元化和工業(yè)化的方向發(fā)展，其中轉向器的設計和生產(chǎn)在汽車中具有非常重要的位置。目前汽車對車速和轉向的要求方面很高，所以轉向器的使用對性能將會有十分重要的影響。 因為微型轎車上狹小的發(fā)動機艙空間給液壓助力轉向系統(tǒng)的安裝帶來了很大的麻煩，而EPS原件比較少，重量輕，裝配方便，比較適合在微型轎車上安裝。因此在國外，EPS系統(tǒng)首先是在微型轎車上發(fā)展起來的。 上世紀80年代初期，日本鈴木公司首次在其Cervo轎車上安裝了EPS系統(tǒng)，隨后還應用在其Alto車上。此后，EPS在日本得到迅速發(fā)展。出于節(jié)能環(huán)保的考慮，歐、美等國的汽車公司也相繼對EPS進行了開發(fā)和研究。雖然比日本晚了十年時間，但是歐美國家的開發(fā)力度比較大，所選擇的產(chǎn)品類型也有所不同。日本起初選擇了技術相對成熟的有刷電機。 有刷電機比較成熟，在汽車上的應用較廣，比如雨刷、車窗等部分，稍作改進就適應了EPS的要求，因此研發(fā)周期較短，上世紀80年代末期就開始產(chǎn)業(yè)化，主要裝配在微型車上。而歐美則選擇了難度較大的無刷電機，但是電子控制系統(tǒng)比較復雜，延長了研發(fā)周期。直到90年代中期歐美才開始量產(chǎn)。從長遠發(fā)展看，有刷電機存在一定弊端，比如電機產(chǎn)生的噪聲較難克服，磨損較嚴重，存在電磁干擾等問題。因此，日本現(xiàn)在國內(nèi)裝配的EPS也逐漸轉向無刷電機了。 我國汽車電子行業(yè)的總體發(fā)展相對滯后，但是，隨著汽車對環(huán)保、節(jié)能和安全性要求的進一步提高，代表著現(xiàn)代汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展方向的EPS電動助力轉向系統(tǒng)已被我國列為高新科技產(chǎn)業(yè)項目之一，國內(nèi)各大院校、科研機構和企業(yè)在進行EPS技術的研究，也有少數(shù)供應商能批量提供轉向軸式的EPS系統(tǒng)。但總的來講目前國內(nèi)EPS技術還不成熟；供應商所提供的EPS系統(tǒng)還未達到產(chǎn)品級的要求，且類型單一，還不能滿足整車廠需要。據(jù)悉，自主品牌研發(fā)的EPS系統(tǒng)離產(chǎn)業(yè)化就差整車廠批量裝車認可這一臺階了，相信很快就可以實現(xiàn)量產(chǎn)。EPS系統(tǒng)是未來動力轉向系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。 參考文獻: [1] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001. [2] 王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006. [3] 陳家瑞.汽車構造[M].機械工業(yè)出版社.2005. [4] 中國機械工程學會,中國機械設計大典編委會.中國機械設計大典[M].江西科學技術出版社.2002. [5] 董麗霞,張平.簡明汽車技術詞典[M].人民交通出版社.2003. [6] 張金柱,韓玉敏,石美玉.汽車工程專業(yè)英語[M].化學工業(yè)出版社.2005. [7] 7 張昌華.電動助力轉向系統(tǒng)的研究與設計.武漢理工大學，2004 [8] 張鎮(zhèn)鋒.汽車電動助力轉向器電控單元(ECU)的研究. 武漢理工大學，2007 [9] 李書龍.汽車電動助力轉向系統(tǒng)的研究與開發(fā).東南大學，2004 [10] 錢瑞明.汽車轉向傳動機構的類型分析與優(yōu)化設計.東南大學，2005 [11] 杜軍.電動助力轉向系統(tǒng)的研究.天津大學，2006 [12] 劉敏，田超，高為.汽車電動助力轉向系統(tǒng)的開發(fā)與設計.燕山大學，2008 [13] 馮櫻，肖生發(fā)，羅永革.汽車電子控制式電動助力轉向系統(tǒng)的發(fā)展.湖北汽車工業(yè)學院，2001 [14] M.velardocchia and F.Amisano.R.FloraA linear thermal model for an automotive clutch,SAE2000-01-0834. 轉向器設計要求 轉向器設計要求： 根據(jù)以上轉向器的主要功能，結合轉向器的使用狀態(tài)，在轉向器設計過程中主要有如下幾點要求： （1）轉向器的設計過程中要保證駕駛員操作力矩適中； （2）轉向器的設計要保證方向盤與齒輪齒條的匹配； （3）軸承的設計應保證潤滑，無異響； （4）設計中要考慮減震的設置，降低整車的噪音及NVH性能； （5）由于轉向器一直在使用，因此在設計中要考慮到使用耐久性； （6）由于轉向涉及要駕駛員及整車的安全性，因此要保證功能的可靠； （7）轉向器的設計要保證其耐久性與吸熱性。 研 究 方 法 、 步 驟 和 措 施 等 研究方法 （1）通過查閱相關資料，掌握汽車轉向器的主要參數(shù)。 （2）充分考慮已有汽車轉向器的優(yōu)缺點來確定轉向器的總體設計方案，對現(xiàn)有裝置的不足進行分析。 （3）對設計的汽車轉向器進行修改和優(yōu)化，最終設計出能滿足要求的汽車轉向器。 研究技術路線 （1）根據(jù)題目和原始數(shù)據(jù)查看相關資料，了解當今國內(nèi)外汽車轉向器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景，撰寫文獻綜述和開題報告。 （2）根據(jù)產(chǎn)品功能和技術要求提出多種設計方案，對各種方案進行綜合評價，從中選擇較好的方案，再對所選擇的方案做進一步的修改或優(yōu)化，最終確定總體設計方案。 （3）具體設計汽車轉向器的驅動裝置、工作裝置等。 （4）對所設計的機械結構中的重要零件進行校核計算，如齒輪、軸、軸承等，保證設計的合理性和可行性。； （5）繪制零件圖、裝配圖，完成要求的圖紙量； （6）整理各項設計資料，撰寫論文。 畢業(yè)設計（論文）進度計劃 起訖日期 工 作 內(nèi) 容 備 注 2.25-3.3 確立畢業(yè)設計課題，接收任務書； 第1周 3.11-3.17 確立設計創(chuàng)新點，明確方案，完成開題報告； 第3周 3.18-3.31 完成外文資料翻譯； 第4-5周 3.4-3.10 查閱資料，總體方案分析，準備開題報告； 第2周 4.1-4.14 采集數(shù)據(jù)，優(yōu)化設計方案； 第6-7周 4.15-4.28 初步完成設計圖； 第8-9周 4.29-5.12 檢查完成情況，分小組發(fā)表匯報； 第10-11周 5.13-5.26 修改、完善設計方案，準備提交畢業(yè)設計； 第12-13周 5.27-6.9 完成設計說明書，打印圖紙； 第14-15周 6.10-6.16 答辯，根據(jù)答辯反饋意見修改圖紙。 第16周 指 導 教 師 意 見 指導教師簽字： 年 月 日 注：如頁面不夠可加附頁