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,,某乘用車齒條助力式轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)設(shè)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(nèi)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(zhuǎn) 向系統(tǒng)的設(shè)計，彌補常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和性能上的不足，達到 更好的轉(zhuǎn)向效果。,---研究的目的和意義,---國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,,,1、緒論和原理分析,3,（1）對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行設(shè)計計算。對轉(zhuǎn)向系方案進行選擇，確定轉(zhuǎn)向系的主要參 數(shù)， 對主要部件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （2）對轉(zhuǎn)向梯形進行優(yōu)化設(shè)計。對轉(zhuǎn)向梯形數(shù)學模型進行推導，分析理想的左 右轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角關(guān)系和實際的左右轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系，用Matlab對轉(zhuǎn)向梯形進行 優(yōu)化，給出優(yōu)化結(jié)果，并做驗證分析。 （3）用CATIA建立齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完整的三維實體模型。 （4）基于ANSYS對轉(zhuǎn)向節(jié)進行有限元分析。 （5）繪制齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完整的工程圖,包括轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)裝配圖、轉(zhuǎn)向 操縱機構(gòu)裝配圖及重要部件零件圖。,---本文主要內(nèi)容,,,1、緒論和原理分析,4,---電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)示意圖,,,1、緒論和原理分析,5,---電動助力轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,在對整車轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的四種輸出形式：,根據(jù)四種形式的齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的特點，本設(shè)計采用圖b所示的側(cè)面輸入，兩端輸出的形式。,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定,經(jīng)過計算，選擇轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的初選參數(shù)：,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,齒條的設(shè)計,經(jīng)過計算，得出齒條的尺寸設(shè)計參數(shù)：,,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,齒條的二維圖,,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,齒輪軸的設(shè)計,經(jīng)過計算，得出齒輪軸的尺寸設(shè)計參數(shù)：,,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,齒輪軸的二維圖,,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向橫拉桿及其端部的尺寸，并進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，其二維圖如圖所示：,,,2、結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,齒條調(diào)整裝置,,,根據(jù)參考車型的參數(shù)，得到齒條調(diào)整裝置的齒條導向座、彈簧、調(diào)節(jié)螺塞和鎖緊螺母的參數(shù)，并進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，其二維圖如圖所示：,,目錄頁,contents,,,3、轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計,,,用Matlab對轉(zhuǎn)向梯形進行優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化前后汽車內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系如下圖所示。,優(yōu)化前,,,3、轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計,,,用Matlab對轉(zhuǎn)向梯形進行優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化前后汽車內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)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(zhuǎn)向傳動方案的選取、尺寸結(jié)構(gòu)的計算及參考車型的參數(shù)，繪制了齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三維圖：,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向傳動方案的選取、尺寸結(jié)構(gòu)的計算及參考車型的參數(shù)，繪制了齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三維圖：,轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu),,,4、三維實體建模及有限元分析,,根據(jù)轉(zhuǎn)向傳動方案的選取、尺寸結(jié)構(gòu)的計算及參考車型的參數(shù)，繪制了齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三維圖：,轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu),,,4、三維實體建模及有限元分析,,將轉(zhuǎn)向節(jié)導入到ANSYS軟件中，對轉(zhuǎn)向節(jié)在越不平路面、緊急制動和側(cè)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(zhuǎn)向節(jié)導入到ANSYS軟件中，對轉(zhuǎn)向節(jié)在越不平路面、緊急制動和側(cè)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(cè)滑工況下,側(cè)滑變形圖,側(cè)滑應力圖,,,4、三維實體建模及有限元分析,,有限元結(jié)果分析,經(jīng)過對轉(zhuǎn)向節(jié)在越不平路面、緊急制動和側(cè)滑三種危險工況下進行有限元分析，結(jié)果表明轉(zhuǎn)向節(jié)在三種危險工況下的變形均很小，在許用范圍內(nèi)。而應力均小于許用應力394MPa，所以轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計符合要求。,,,6、致謝,,謝謝！,