机械式液压动力转向系统设计与仿真开题报告.doc

? ? xxx学院本科 本科毕业设计开题报告 ?? 题 目 机械式液压动力转向系统设计与仿真 学生姓名 xxxx 学号 xxxx 所在学院 机械工程学院 专业班级 xxxxx 指导教师 xxxx ? ? 2015 年 3 月 27 日 题 目 ?机械式液压动力转向系统设计与仿真 一、选题的目的及研究意义 ?目的: 在重型汽车、大型轮式拖拉、自行式谷物联合收割机、工程机械等的转向系统中，为了减轻驾驶员的劳动强度，使操作轻便，广泛地使用了机械式液压动力力转向系统。机械式液压动力转向系统在一定程度上可以使驾驶变得更加简单和轻松，并且让车辆反应更加敏捷，一定程度上也提高了驾驶安全性。机械式液压动力转向系统还可以提高舒适性和安全性，车轮的剧烈跳动和遇到坑洼路面导致车轮出现非自主转向时，通过液压对活塞的作用能够很好的缓冲和吸收震动，使传递到方向盘上的震动大大减少。同样这种系统还提高了安全性，比如使用传统齿轮齿条机构的车辆在转向时轮胎在遇到坑洼突然变向，齿条会带动齿轮使方向盘反转，出现打手的情况，很容易使驾驶者手部受到伤害，在液压动力的车辆上就不会有这样的情况出现。 意义： 早期汽车的转向是没有任何助力装置的，全凭驾驶员体力作为转向的动力源，实际上我们现在偶尔也能见到没有任何转向助力装置的车型，所以为了减轻驾驶者的负担，同时也为了减轻驾驶安全性等方面的考虑，人们发明了机械式动力转向系统。 机械式液压动力力转向系统提供液压的液压泵由发动机通过皮带驱动，也就是说只有发动机运转，转向泵才能够运转，这就是为什么发动机熄火后方向盘助力消失的原因。在转向机上，有一个能够随转向柱转动的机械阀，当方向盘未转动时，活塞两侧腔室内压力一致，处于平衡状态。当方向盘转动时，连接在转向柱上的机械阀就会相应的打开或关闭，一侧油液不再经过液压缸而直接回流至储油罐，另一侧油液继续注入液压缸内，活塞两侧产生压差，便会在液力的作用下被推动，进而产生辅助力推动转向拉杆，让车轮转向，使我们转动方向盘所需力度大大减少。 机械式液压动力转向系统具有非线性，一般的设计计算仅能够保证静态的特性，不能对动态特性尽兴预测评估。因此在系统设计前就应对静态和动态特性进行综合考虑，尤其是动态特性中的薄弱环节，这样可以对实验成本进行控制，避免浪费。通过对动态特性进行分析与研究，也可对影响系统性能的动态参数进行优化。机械式液压动力系统仿真技术是近些年来应用较为广泛的设计方法，通过计算机技术对设计参数不断调整，可对原设计进行优化，进而得出优化方案。 综上所述，对机械式液压动力转向系统设计与仿真的研究有重要意义。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 ?研究现状： 传统的转向系统是机械式的转向系统，车辆的转向由驾驶员控制方向盘通过转向器等一系列机械转向部件实现转向。随着社会发展，液压动力系统逐渐应用于我们的生活，标志着车辆转向系统转变为人力加液压助力，也就是机械式液压动力转向系统。 现在的机械式液压动力转向系统现广泛的应用于小型汽车、重型汽车、大型轮式拖拉、自行式谷物联合收割机、工程机械等，它基于机械式的齿轮齿条转向机构而来，增加了一套液力系统，包括液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。机械式液压动力转向系统有液压泵及管路和油缸组成，为保持压力，不论是否需要转向，系统总处于工作状态，耗能高，这也是很耗能源的。 机械式液压动力转向系统，整套系统均为机械机构，从皮带驱动的机械式液压泵到转向柱上的液压机械阀体，没有任何电子系统，技术成熟稳定、可靠性高、适用范围广、即使车辆的液压系统出现故障，失去助力，还是能够依靠传统齿轮齿条机构转向。 发展趋势： 经过近半个世纪的发展，机械式液压动力转向系统已经很成熟。但随着汽车科技的发展，对汽车要求不断提高，该系统存在的问题不能完全满足时代发展的要求。电动助力转向系统能很好的提高汽车动态性能和静态性能，提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、减少环境污染和减少能源消耗等，所以往后机械式液压动力转向系统可能会慢慢向电动助力转向系统转变。 研究方法： 经验总结法