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汽车的常用转向系统的性能分析

目录

TOC\o1-3\h\u10747摘要 1

10792一、引言 2

22784二、传统转向系统概述 2

25993（一）机械转向系统简介 3

161771．转向操纵机构 3

54152．转向器 3

21513．转向传动机构 4

13675（二）助力转向系统简介 4

101141．助力转向分类 4

321342．液压助力转向系统 5

28558三、电动助力转向系统 5

4716（一）电动助力转向系统概述 5

32609（二）电动助力转向系统的组成 6

13955（三）电动助力转向EPS的原理 6

23308四、汽车转向系统现阶段的发展 7

980（一）四轮转向技术的发展 7

10693（二）四轮转向技术性能 7

27846结束语 8

1082参考文献 9

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摘要

转向系统的性能直接影响车辆的操纵性和稳定性。它在保证车辆安全行驶、减少交通事故、改善驾驶员工作条件等方面发挥着重要作用。本文综述了常用汽车转向系统的性能，包括机械转向系统、液压转向系统、动力转向系统和四轮转向系统。分析各转向系统的结构、工作原理和性能。汽车电子化是汽车技术发展的必然趋势。汽车电动助力转向系统正逐步取代传统的液压助力转向系统。电动助力转向是转向系统中一项较新的技术，在国内外发展迅速。其性能和可靠性测试没有统一的方法和评价标准。根据电动助力转向的结构特点，分析了电动助力转向对汽车转向系统的影响。讨论了汽车电动转向系统的发展趋势。

关键词：转向系统；性能；助力转向；电动转向

引言

转向系统是关系到汽车主动安全性的重要系统，其操纵稳定性对汽车性能有很大影响。机动性是指车辆准确地跟踪驾驶员的驾驶意图；稳定性需要危险的工作条件（高速行驶、大的横向加速度、大的离心力以及超过轮胎侧滑力时的大侧滑；粘着系数小的路面侧滑；在轮胎在开路面上的左右侧偏力不相等以及侧风引起的偏航情况下，车辆仍能稳定运行）。为了提高操纵稳定性，出现了ESP（电子稳定程序）、主动转向、4WS（四轮转向）等。当ESP判断转向不足或转向过度时，后轮和前轮会产生制动力，产生偏航力矩，即偏差修正力矩。四轮转向的后轮也参与转向。低速时，后轮和前轮反向转动，以减小转弯半径并提高机动性。高速行驶时，后轮与前轮转向相同，以提高车辆的稳定性。控制目标是质心的侧滑角为零。然而，这些汽车转向系统处于机械传动阶段。由于转向传动比固定，车辆的转向响应特性随车速变化。因此，驾驶员必须提前补偿车辆转向特性的幅值和相位变化，以控制车辆按照自己的意愿行驶。如果驾驶员的转向操作可以通过信号和控制器与方向盘连接，则驾驶员的转向操作只是向车辆输入自己的驾驶指令，控制器根据驾驶员的指令、当前车辆状态和路况确定合理的前轮角度，从而实现转向系统的智能控制，将大大提高车辆的操纵稳定性，减轻驾驶员的操纵负担，提高人车闭环系统的性能。

传统转向系统概述

汽车的发展趋势是安全、节能、环保。转向系统是关系到车辆主动安全性的重要系统，其操纵稳定性对车辆性能有很大影响。机动性是指车辆准确地跟踪驾驶员的驾驶意图；稳定性是指需要危险工作条件的侧滑(高高速行驶，横向加速度大，分离力大，且大于轮胎侧偏力）；粘着系数小的道路侧滑；对于开路面在上部轮胎左右侧偏压力不相等以及侧风引起的偏航的情况下，车辆仍能稳定运行）。为了提高操纵稳定性，出现了ESP（电子稳定程序）、4WS（四轮转向）等。根据转向能量的不同，汽车转向系统可分为机械转向系统和助力转向系统。

机械转向系统简介

机械转向系以?的体力作为转向动力，其中所有传力件都是机械机构，它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。

转向操纵机构

从转向盘到转向传动轴这一系列零部件属于转向操纵机构。它包括转向盘、转向柱管、转向轴、上下万向节、转向传动轴等。

当汽车发生碰撞时，从安全考虑，不仅要求转向盘具有柔软的外表?，起到缓冲作用，而且还要求转向盘在撞车时，其?架能产生一定的变形，以吸收冲击能量，减缓驾驶员受伤的程度。

对于轿车，除了要求装有吸能式转向盘外，还要求转向管柱也必须备有缓和冲击的吸能装置。其基本原理是，当受到巨大冲击时，转向轴产生轴向位移，使?架或某些?撑件产生塑性变形，从而吸收冲击能量。

转向器

（1）循环球式转向器

循环球式转向器是由两套传动副组成的，一套是螺杆螺?传动副，另一套是齿条齿扇传动副或滑块曲柄指销传动副。

转向螺?直径大于螺杆直径，故能松套在螺杆上。在螺杆和螺?的内外圆面上，制