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太原理工大学 机械工程学院车辆工程系 毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目：汽车整体式动力转向器及其操纵机构设计 学生姓名： 杨 林 学 号：班 级： 车辆0702 指导老师： 董 志 国 2011年4月5日 课题名称: 汽车整体式动力转向器及其操纵机构的设计 课题研究背景 伴随着人们生活水平的不断提高，汽车在人们的日常生活中正变得越来越必不可缺少。2010年，我国汽车产销量双双实现世界第一，汽车保有量将近7500万辆。转向系统作为汽车必不可少的系统之一，其性能的好坏，直接影响着汽车的安全性和操纵稳定性。 转向系统能让汽车按照驾驶员的意志经常改变行驶方向。自1886年，卡尔·本茨发明第一辆汽车以来，转向系统的雏形就已经诞生。在所有机械故障引起的交通事故中，转向失效造成的交通事故占了很大一部分比例。 伴随着车辆技术的发展，人们对转向系统的性能要求也越来越高，如何开发出一款高性能的转向系统是我们需要解决的一个问题。 课题研究意义 汽车转向一直存在“轻”与“灵”的矛盾。为了保证转向轻便性，要求增大转向器的角传动比，但是这将造成汽车对操纵的反应减慢，即不够“灵”。为了缓解这一矛盾，人们针对机械转向器，从两方面解决这一矛盾。一是提高转向器效率，二是将转向器设计成变速比，但这并不能从根本上解决这一矛盾。动力转向的出现较好地缓解了转向系统“轻”与“灵”的矛盾，可见助力转向对整车性能有着很大的影响。 整体式动力转向作为目前市场上最为主要的助力转向器，它将机械转向器，转向动力缸和转向控制阀整合到一起，大大减小转向系统所占的空间，方便转向系统在汽车上的布置。伴随着人们汽车占有量的不断增大，设计出一款高性能的整体式转向，不仅可以提高车辆的操控性，而且对降低因转向失效引起的交通事故也是意义重大的。 因此，转向系统的好坏直接影响到整车设计的成功与否。通过本次课题研究，不仅可以系统地掌握整体式转向系统的原理和各参数的选择，设计出合理的转向系，还可以将大学四年所学的课程进行一次全面的梳理，为即将到来的实际工作打下基础。 四．文献查阅概括 ①．转向系的作用 汽车在行驶过程中，需要按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是驾驶员通过一套专设的机构，使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车纵轴线偏转一定角度。在汽车直线行驶时，转向轮往往也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转，从而是汽车恢复原来的行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，称为汽车转向系统。因此，汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。 ②．转向系的基本要求： 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。 2）汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。 3）汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动。 4）转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调是车轮产生的摆动应最小。 5）保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。 6）操纵轻便。 7）转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 8）转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。 9）在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 10）进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。 ③．汽车转向系统发展阶段 目前，汽车转向系统主要经历一下阶段：机械转向系统、液压动力转向系统、电控液压动力转向系统、电动助力转向系统、四轮转向系统、主动前轮转向系统、线控转向系统。 1）机械转向系统 机械转向系统结构简单, 性能可靠, 但是转向力全部来自驾驶员的手力, 因此, 转向盘操纵比较沉重。为了解决汽车转向“轻”与“ 灵” 的矛盾, 可以增大转向器的角传动比。增加角传动比虽然可以减小转向盘上的手力, 但是同时也造成汽车对转向操纵的反应减慢; 为此人们将转向器设计成变速比, 在转向盘小转角时以“灵”为主, 在转向盘大转角时以“轻”为主。但是由于“灵”的范围只在转向盘中间位置附近, 仅对高速行驶有意义, 并且传动比不能随车速变化, 所以不能从根本上解决“轻”与“灵”的矛盾。目前基本处于淘汰边缘。 2）液压动力转向系统(Hydraulic Power Steering System, HPS) 液压动力转向系统是在传统机械转向系统的基础上, 增加转