电动汽车助力转向系统机械本体设计.doc

摘要:汽车电动助力转向系统(EPAS)是在机械、液压转向系统的基础上发展而来的新一代助力转向系统。本文是基于对电动助力转向装置进行了详细的研究，并对轿车的助力转向装置进行设计，并基于proteus对电路进行单片机控制模拟仿真。

现在路面上行驶的车辆大部分都有EPAS。所以，EPS的研发与改善有重要意义。电动助力转向系统的助力来源是电机，电机由控制单元ECU控制，通过调速芯片和正反转桥式电路控制电机。ECU的信号采集来自经A/D转化器转化过的转矩传感器的信号和车速传感器检测的车速信号。电动助力转向系统的执行系统有电机和电磁离合器两部分，电机有很多种需要我们选择，电磁离合器也不尽相同。控制程序是系统的核心，也是控制方式的体现。本设计根据应有助力特性曲线，经过分析建模，最终得出优化控制程序。

关键词 电动助力转向 ；减速器；齿轮齿条转向器；助力电机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 助力转向装置的分类-1

1.2 电动助力转向装置的发展现状-1

1.3 EPAS的分类-2

1.3.1 转向轴助力式-2

1.3.2 转向齿轮助力式-2

1.3.3 横拉杆齿条助力式-2

1.4 电动助力转向装置的优势-3

1.5 电动助力转向装置的组成与原理-3

2总体装置的设计-5

2.1 电动助力转向系统选型-5

2.2 机械结构设计要求-5

2.3 控制核心的设计-5

2.4 电动转向系统总体设计-5

2.5本章总结-6

3 各零部件的选择-7

3.1. 助力电机的选择-7

3.1.1 电动机概述-7

3.1.2 电动机参数计算-7

3.2转向力矩传感器-9

3.3电磁离合器选择-11

3.4 电动转向系统的助力曲线-12

3.5本章小结-18

4电动助力转向系统减速机构参数设计-18

4.1减速机构的分析及布置形式确定-19

4.2蜗轮蜗杆材料选择-19

4.3普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸计算-19

4.3.1 设计要求-19

4.3.2 选择蜗杆传动类型-19

4.3.3 蜗杆模数及分度圆直径确定-20

4.3.4 蜗轮蜗杆主要参数确定-22

4.4蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核-23

4.5本章小结-24

5减速机构轴和轴承的设计校核-24

5.1轴的概述-24

5.2转向轴的设计与校核-25

5.2.1 转向轴的设计-25

5.2.2 转向轴校核-26

5.3蜗杆轴设计与校核-28

5.3.1 蜗杆轴的设计-28

5.3.2 蜗杆轴键的选取-28

5.3.3 蜗杆轴校核-29

5.4轴承的选取与校核-31

5.4.1轴承选取-31

5.4.2轴承校核-32

5.5本章小结-33

6齿轮齿条式转向器设计-34

6.1齿轮齿条式转向器的概述-34

6.1.1齿条的概述-34

6.1.2齿轮的概述-34

6.1.3设计要求-34

6.2齿轮齿条材料的选择与参数的确定-34

6.2.1材料的选择-34

6.2.2 计算许用应力-34

6.2.3 初步确定齿轮的基本参数-35

6.2.4 确定齿轮传动主要参数几何尺寸-36

6.2.5 齿轮强度校核-37

6.3轴设计与轴承选择-38

6.3.1 轴的设计-38

6.3.2 轴的校核-38

6.4本章小结-40

结论-41

致谢-42

参考文献-43