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1、学院毕业设计编号学学 院院毕毕 业业 设设 计计 技技 术术 报报 告告课题课题名称：名称： 电动助力转向器试验台设计 学生姓名：学生姓名： . 学学 号：号： . 专专 业业： ： 车辆工程 班班 级级： 指指导导教教师师： ： . 学院毕业设计I摘要在本设计中，先介绍了汽车转向技术、转向系统以及转向器试验台的一些基本情况。然后紧接着说明了本次设计中试验台的结构和测试项目，并且着重阐述了试验台台体的加工工艺和表面处理工艺。完成这两部分后，运用大量的机械公式配合电动机和减速机构各参数，计算出了最主要零部件转轴的各项数据，并画出 CAD 图纸。最后对本实验台其他零部件的选择作了详细的介绍。关键词
2、：试验台 电动助力转向系统 电动助力转向器 学院毕业设计IIABSTRACTIn this design, I firstly introduce the technology of vehicle steering, steering system, and some basic situation of steering gear test rig. And then I explain the structure and the test project in the design of the test-bed, and emphatically expounds the test b
3、ed body processing technology and surface treatment. Whats more, I use a large number of mechanical formula with motor and retarding mechanism parameters to calculate the main components of the rotating shaft of various data, and draw the CAD drawings. Finally, I will introduce the choice of the oth
4、er accessories in detail.Keywords：steering test platform；Electric Power Steering system；electric power steering structure学院毕业设计III目录摘要.IABSTRACT.II目录.III第 1 章 绪论.11.1 汽车转向技术及转向系统简介 .1 1.2 汽车电动助力转向器和电动助力转向器试验台介绍 .1 1.3 国内外电动助力转向器试验台现状介绍 .1 1.4 本课题的意义 .2第 2 章 试验台组成、台体加工工艺及测试项目.32.1 电动助力转向器试验台组成 .3 2.1
5、.1 试验台总体设计原则.3 2.1.2 试验台构成.4 2.2 台体加工工艺及表面处理 .4 2.2.1 试验台台体加工工艺.4 2.2.2 试验台台体表面处理技术.6 2.3 试验台主要测试项目分析 .6 2.3.1 阻力.6 2.3.2 系统电动机主要参数.6 2.3.3 汽车的速度.7第 3 章 试验台主要组件设计及计算.83.1 助力电动机的选择 .8 3.2 输入端伺服电动机的选择 .8 3.3 输出端伺服电动机的选择 .8 3.4 转轴的计算和设计 .8 3.5 轴的强度校核计算 .11第 4 章 试验台主要零部件的挑选.124.1 系统主要部件 .12 4.2 电子控制单元（E
6、CU） .12 4.3 磁粉制动器 .12 4.4 减速机构 .13 4.5 传感器 .13 4.5.1 转速传感器 .13 4.6 其它零配件的选配 .14 第 5 章 结束语 .15参考文献.16致谢.17学院毕业设计0第 1 章 绪论1.1 汽车转向技术及转向系统简介一辆车好不好开，除了“油门”和“刹车”的配合外，转向系统占了一半的分数。而所讲的汽车操控性，主要就是看方向盘是不是达到了“人车合一”的水平。从方向盘到前轮，转向的过程需要一套系统的翻译和传递。随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系统（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS），发展到现在
7、的电动助力转向系统（EPS）。尽管现在汽车转向系统的结构形式各式各样，但是都包含三大部分，分别是：内置的转向器、转向传动机构和驾驶员操纵机构。而转向系统的三大参数主要有转向系统角传动比、转向时车轮的运动规律以及转向盘自由行程。所有汽车对转向系的要求也大致为三个方面：一方面操纵要简单方便，工作要可靠稳定；第二方面转向系统应该适当的减轻从地面顺上一直传到转向盘上的震荡和冲击；第三方面则是当汽车在发生碰撞时，转向系应尽最大限度减轻或者是避免碰撞所带给驾驶人的损伤。1.2 汽车电动助力转向器和电动助力转向器试验台介绍电动助力转向器主要有驱动齿轮、转向齿轮、转向齿条、涡轮蜗杆机构和带有控制单元的电动机组
8、成。我们常见的电动助力转向器有齿条式、小齿轮式和管柱式。其工作原理为：ECU 根据车速传感器和转向盘转矩传感器的信号计算所需的转向助力的大小，然后控制直流电动机的转动，助力电动机的转矩经过减速机构减速机构后，驱动齿轮齿条，产生相应的转向助力。EPS 系统还可以故障诊断和自我保护，当 EPS 发生故障时，系统会断开电磁离合器，转为手动纯机械转向状态。电动助力转向器试验台主要是通过自身安装的大量传感器测出被检测系统的电量和非电量，同时这些物理量会和 ECU 中的某些控制量结合出现在事先准备好的控制计算机显示器中，最后生成各种参数关系曲线。通过观察和计算参数曲线去更直观、更方便的分析转向器的各项使用
9、性能，以便在日后的生产和制造过程当中去进一步的提升转向器性能。学院毕业设计11.3 国内外电动助力转向器试验台现状介绍国外发展状况：EPS 系统最早在微型轿车上发展起来的，主要原因是狭小的发动机舱空间很难在塞下液压动力转向系统。由于 EPS 部件少,安装方便等因素,特别适合在微型轿车上安装。1988 年 2 月，日本铃木公司首次在其 Cervo轿车上安装了 EPS 系统，之后还把这项技术应用在 Alto 车上。欧美等国的汽车公司随后也对 EPS 进行开发和研究，虽然起步比较晚，但是开发的力度较大，现在已经有很多汽车公司把这套系统装车销售。国内发展状况：国内较早开展电动助力转向系统研究的是吉林大
10、学，主要进行了控制策略和助力特性方面的研究，较早的开发了电动助力转向系统试验台。北京理工大学自 2003 年开始对电动助力转向系统进行研究，目前研究领域涉及电动客车电控液压动力转向系统、轿车电动助力转向系统和轿车线控转向系统，并在国内率先开展了电动客车电动助力转向系统的开发。可以预测，在未来的时间里，随着人们对汽车的安全、环保和节能要求的进一步提高，国内各大院校、研究机构和企业对电动助力转向系统的研究将不断深入，产业化进程也会得到快速提高。1.4 本课题的意义当今社会，汽车已然成为人们日常生活中很重要的一部分，它和我们的工作、生活和学习紧密的联系在了一起。汽车产业正在一步步的向前发展，汽车新技
11、术也在不断地产生和发展，与此同时，与新技术相配合的试验台技术也在稳步提升。 本设计中的试验台可以作为汽车电动助力转向器各项基本性能测试和出厂测试的基本工具，它拥有模拟仿真实验和道路实验的各个优点，同时可用于检测小齿轮式电动助力转向器和管柱式电动助力转向器。可以帮助生产厂家在设计制造过程中发现转向器存在的不足和缺陷，节约时间及成本，避免资源的浪费，进一步优化其产品。学院毕业设计2第 2 章 试验台组成、台体加工工艺及测试项目2.1 电动助力转向器试验台组成2.1.1 试验台总体设计原则所有实验项目的完成都应在试验台总体的设计原则之下，在此对其总体设计原则阐述如下：（1）同时满足对小齿轮式电动助力转向器和管柱
