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1、摘 要电动助力转向系统就是在机械转向系统中,用电池作为能源, 电动机为动力, 以转向盘的转速和转矩以及车速为输入信号, 通过电子控制装置, 协助人力转向, 并获得最佳转向力特性的伺服系统。EPS汽车转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性, 对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。电动助力转向系统主要由减速机构和转向机构组成，减速机构把电动机的输出经过减速增扭传递到动力辅助单元，实现助力。由于蜗轮蜗杆传动比大，传动平稳噪声低故减速机构选为蜗轮蜗杆式。由于齿轮齿条式转向器，传动平稳，结构简单故转向机构选为齿轮齿条式。本文设计研究了电动助力
2、转向系统，对其工作原理做了阐述，对蜗轮蜗杆减速器中的蜗轮与蜗杆做了详细的设计计算，并进行了选型。同时对齿轮齿条式转向器的结构进行分析，并对其重要零件进行了设计计算与强度校核。关键字：减速器；转向器；设计；齿轮；轴；校核ABSTRACTElectric power steering system is in mechanical steering system, use battery as energy, motor as a driving force, the steering dish speed and torque and speed of the input signal, thr
3、ough the electronic control unit, to help the human steering, and get the best to force characteristics of servo system. EPS automobile steering system performance directly influence to the cars steering stability, to ensure that the vehicles safety driving, reduce the number of traffic accidents an
4、d protecting the personal safety of the driver, improve the working conditions of the driver plays an important role. Electric power steering system mainly consists of deceleration institutions and steering mechanism composition, slowing institutions to increase the output after slowing motor relay
5、to the power auxiliary units twisted, realize the power. Because worm transmission large and stable transmission low noise so slow institutions elected worm type. Because rack-and pinion steering gear-component with simple structure, stable transmission, is steering mechanism selected for rack-and p
6、inion type. The paper presents the design of electric power steering system was studied, the principle of work of worm gear and worm reducer elaboration, the worm gear and worm to do a detailed design calculation, and a selection. Meanwhile to the structure of rack-and pinion steering gear-component
7、 are analyzed, and the important parts of the design calculation and strength check. Keywords : reducer; steering gear; Design; Gear; Axis;Checking目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1汽车的发展趋势11.2汽车转向技术的发展11.3电动助力转向系统研究的状况及发展趋势21.4电动助力转向系统设计的目的和意义31.5 研究的主要内容3第2章 电动助力转向系统主要参数的确定42.1电动助力转向系统的分析42.1.1电动助力转向系统的工作
8、原理42.1.2电动助力转向系统的类型42.2 助力电动机的选择62.2.1电动机的概述 62.2.2电动机的参数计算72.3 电磁离合器的选择82.4 扭矩传感器的选择92.5 本章小结9第3章 电动助力转向系统减速机构参数的设计103.1减速机构的分析及布置形式的确定103.2蜗轮蜗杆材料的选择113.3普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算113.3.1设计要求113.3.2选择蜗杆传动类型113.3.3蜗杆模数及分度圆直径的确定113.3.4蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸的确定133.4蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核153.5本章小结17第4章 减速机构轴和轴承的设计及校核184.1轴的
9、概述184.2转向轴的设计与校核184.2.1转向轴的设计184.2.2转向轴的校核204.3蜗杆轴的设计及校核234.3.1蜗杆轴的设计234.3.2蜗杆轴键的选取234.3.3蜗杆轴的校核234.4轴承的选取与校核264.4.1轴承的选取264.4.2轴承的校核264.5 本章小结28第5章 齿轮齿条式转向器的设计295.1齿轮齿条式转向器的概述295.1.1齿条的概述295.1.2齿轮的概述295.1.3设计要求295.2齿轮齿条材料的选择与参数的确定295.2.1材料的选择295.2.2计算许用应力295.2.3初步确定齿轮的基本参数的主要尺寸305.2.4确定齿轮传动主要参数的几何尺
10、寸315.2.5齿轮强度校核325.3轴设计与轴承的选择345.3.1轴的设计345.3.2轴的校核345.3.3轴承的选取355.4 本章小结36结论37参考文献38致谢39附录40第1章 绪 论1.1 汽车的发展趋势自1886年德国人卡尔.本茨(CarlBenZ)研制成功世界上第一台单缸两冲程汽油三轮汽车以来，汽车工业已经走过了一个多世纪曲折而辉煌的历程。上个世纪二十年代汽车工业已经开始大规模生产，随着相关技术的发展，特别是在第二次世界大战中的技术更新，进一步促进了汽车工业的迅速发展和进步。今天，汽车产业在世界上大多数国家的国民经济中都成为了支柱产业。据统计，2000年世界汽车产量己达到5
11、733万辆，比1999年增长2.8%。我国2000年生产汽车206.82万辆，2003年生产汽车444万辆，目前已成为美国、日本、德国之后的世界第四大汽车生产国。不久前，商务部公布中国汽车近三年来的年产量正以50%的速度增长。由于中国及其他发展中国家汽车市场的扩大，全球汽车这种增长趋势还会持续下去。但是，这种快速增长也带来了一些负面影响，如空气污染、交通事故和能源紧张等问题。随着人们对汽车特别是轿车的经济性、舒适性、环保性和安全性的日益重视，低排放汽车(LEV)、混合动力汽车(HEv)、燃料电池汽车(FCEV)、电动汽车(EV)这四大类型汽车将构成未来汽车发展的主体。1.2 汽车转向技术的发展汽车在行驶过程中，经常需要改变行驶的方向，称为转向。轮式汽车行驶是通过转向轮(一般是前轮)相对于汽车纵向轴线偏转一定的角度来实现的。汽车转向系
