任务。由于水平有限，缺乏实际经验，本设计还有很多不足之处。本设计是在指导老师的积极鼓励和精心指导下完成的。指导老师丰富的理论知识实践经验和严谨的治学态度使我在专业知识方面受益。在此要非常感谢指导老师长时间的帮助与指导。我要感谢帮助所有汽车工程系的老师，你们丰富的理论知识实践经验和严谨的治学态度使我在专业知识方面受益匪浅，你们无微不至的关怀对我论文的完成起到了极大的帮助作用。在这里，我要特别感谢在设计中给予我大力支持的所有老师，他们渊博的专业知识，精益求精的工作作风，严以律己宽以待人的崇高风范，将直是我工作学习中的榜样。本设计过程中遇到了很多困难，老师们的辛勤指导对本论文的完成起到了至关重要的作用。在我做毕业设计的每个阶段，从开始的查阅资料，到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是指导教师仍然细心地纠正图纸中的错误。在本毕业设计的过程中，我向老师学习到的不仅仅是专业知识，面对困难时的坚韧性格，更学到了如何做人。“欲做事，先做人”将在我今后的学习和工作中成为我做人的准则，成为我人生路上的宝贵财富。能够顺利的完成毕业设计，在此对各位老师和同学以及在设计期间，曾经对我的毕业设计给予帮助的领导老师同学表示最诚挚的谢意！最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位老师再次表示感谢！参考文献.刘惟信.汽车设计.清华大学出版社,邱宜怀.机械设计手册.机械工业出版社,刘惟信.汽车车桥设计.清华大学出版社,王望予.汽车设计.机械工业出版社,陈家瑞.汽车构造.机械工业出版社,单辉祖.材料力学教程.高等教育出版社，汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册.北京理工大学出版社，郑泉等.汽车前桥力学分析与软件开发.拖拉机与农用运输车.韩正铜等.机械精度设计与检测.中国矿业大学出版社,余志生.汽车理论.高等教育出版社，.附录附录英文论文附录中文翻译汽车转向系统的发展历史及未来技术趋势屈裕丰合肥工业大学，机械汽车工程学院摘要转向系统是整车系统中必不可少的最基本的组成系统，驾驶者通过方向盘来操纵和控制汽车的行进方向，从而实现自己的驾驶意图。百多年来，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械电子材料等学科的综合产物。汽车转向系统也随着汽车工业的发展历经了长时间的演变。本文介绍了汽车转向系统的历史及未来的技术发展趋势。关键词转向系统转向器液压助力传统的汽车转向系统是机械式的转向系统，汽车的转向由驾驶员控制方向盘，通过转向器等系列机械转向部件实现车轮的偏转，从而实现转向。随着上世纪五十年代起，液压动力转向系统在汽车上的应用，标志着转向系统革命的开始。汽车转向动力的来源由以前的人力转变为人力加液压助力。液压助力系统是在机械式转向系统的基础上增加了个液压系统而成。该液压系统般与发动机相连，当发动机启动的时候，部分发动机能量提供汽车前进的动能，另外部分则为液压系统提供动力。由于其工作可靠技术成熟至今仍被广泛应用。这种助力转向系统主要的特点是液压力支持转向运动，减小驾驶者作用在方向盘上的力，改善了汽车转向的轻便性和汽车运行的稳定性行的稳定性。但同时液压助力系统也存在些缺点在车辆设计制造完成后，车辆转向的助力特性不能改变。直接后果是，当助力特性偏向于低速助力时，汽车在低速段可以得到很好的助力，但是在高速段需要有较好路感的时候，由于助力特性不能调节，使得驾驶者没有较好的路感当助力特性偏向于高速助力时，在低速段得不到很好的助力效果即使车辆不转向，液压系统也必须在发动机的带动下工作。其结果是，消耗发动机能量，增加油耗存在液压油泄漏问题，不仅对环境造成污染，而且容易使其他部件损坏在低温下，液压系统的工作性能比较差。近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采用电子器件。转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向系统。电液助力转向可以分为两类电动液压助力转向系统和电控液压助力转向。电动液压助力转向系统是在液压助力系统基础上发展起来的，与液压助力系统不同的是，电动液压助力系统中液压系统的动力来源不是发动机而是电机，由电机驱动液压系统，节省了发动机能量，减少了燃油消耗。电控液压助力转向也是在传统液压助力系统基础上发展而来，它们的区别是，电控液压助力转向系统增加了电子控制装置。电子控制装置可根据方向盘转向速率车速等汽车运行参数，改变液压系统助力油压的大小，从而实现在不同车速下，助力特性的改变。而且电机驱动下的液压系统，在没有转向操作时，电机可以停止转动，从而降低能耗。虽然电液助力转向系统克服了液压助力转向的些缺点。但是由于液压系统的存在，它样存在液压油泄漏的问题，而且电液助力转向系统引入了驱动电机，使得系统更加复杂，成本增加，可靠性下降。为了规避电液助力转向系统的缺点，电动助力转向系统便应时而生。它与前述各种助力转向系统最大的区别在于，电动助力转向系统中已经没有液压系统了。原来由液压系统产生的转向助力由电动机来完成。电动助力式转向系统般由转矩传感器微处理器电动机等组成。基本工作原理是当驾驶者转动方向盘带动转向轴转动时，安装在转动轴上的转矩传感器便将转矩信号转化为电信号并传送至微处理器，微处理器根据转矩信号并结合车速等其他车辆运行参数，按照事先在程序中设定的处理方法得出助力电动机助力的方向和助力的大小。自年日本铃木公司首次在其车上装备该助力转向系统至今，电动助力转向系统己经得到人们的广泛认可。助力转向系统优点主要体现在以下几个方面电动助力转向系统能在不同车速下提供不同的助力特性。在低速行驶时，增加转向助力，使得转向更加轻便在高速行驶时减少转向助力，甚至为了提高路感增加转向阻尼。电动助力转向系统只在转向时电动机才工作，为转向提供助力，因而能减少能耗。电动机由蓄电池供电，因此电动助力转向系统可以在发动机不工作的情况下工作。电动助力转向系统没有液压系统，与液压助力系统相比，装配自动化程度更高。而且电动助力转向系统可以通过改变微处理器中的助力程序算法，很容易实现助力特性的改变。科学技术的发展总是日新月异的，传统的转向系均由转向操纵机构方向盘转向器转向传动机构三大部分组成。但是思想的火花总是能给人带来惊喜！电子转向系统的诞生颠覆了转向系三大部分的旧有观念，它用微控制器取代了转向传动机构，由三大部分变为了两部分。电子转向系统是汽车转向系统最为先进和前沿的技术之。它主要由方向盘控制模块转向执行模块以及微控制器三大模块组成。方向盘控制模块的主要功能是通过转向力矩传感器检测驾驶员的转向意图，并将检测到的信号包括旋转方向以及旋转速度等通过总线传递给微控制器，然后微控制器根据此信号，并结合车速信号反馈给方向盘控制模块个回正力矩，使得驾驶员能够感受到路感。但是这种路感是虚拟的，是开发人员根据千万次的试验数据综合起来，形成的“经验路感”，并以程序的形式固化在微控制器内的。因此它与车速转向速率以及转向力矩的大小存在着种对应关系。转向执行机构包括转角传感器转向电机转向电机控制器等组成。它的功能是根据微控制器的控制命令，驱动转向执行电机旋转定角度，完成转向动作。同时转角传感器监测转角的大小，反馈给微控制器，形成个闭环控制系统，完成精确的转向动作。微控制器是电子转向系统的核心。它接收检测信号，经过处理发送相应的控制信号。由于微控制器取代了转向传动机构，因此各部件之间的机械连接减少了，使转向系统的响应速度和响应的准确性得以提高。而且可以对转向策略进行软件编程控制，实现传动比的任意设置可与其他设备，如自动导航设备进行整合。传动机构的减少还带来了更大的汽车内部空间，给驾乘带来更大的乐趣。而且转向行为可以被软件记录下来，保存在中，有助于以后进步完善转向控制策略，甚至还可以为交通肇事提供证据。汽车的安全问题直是大众关注的焦点。转向系统与灯光系统的结合能给在夜间行驶的车辆带来更好的安全性。如上页左图所示，传统的车辆灯光系统是向车辆正前方直线照射的，如果行人在弯角处，驾驶者将很难发现弯角中的行人，极易造成交通事故。如果灯光系统与转向系统结合起来，如上图所示，当驾驶者在向右打方向盘的时候，灯光随着方向盘角度的变化而向右照射，弯道内侧照明更宽，照明范围更大，那么在道路弯角中的行人将很容易被发现。目前该项灯光照明技术已经在中档的雪铁龙凯旋丰田凯美瑞上得到应用。目前电子转向系统的可靠性和成本是阻挠其发展的主要因素。主要表现在如果微控制器出现问题，转向系统将完全失灵，其不像电动助力转向系统电液助力转向系统，在电机或者液压系统出现问题时，还可以以人力来控制汽车。电子转向系统的微控制器出现故障的话，因为没有机械系统能连接方向盘和转向器，因此根本不可能控制汽车的转向。但是尽管如此电子转向系统依然是未来转向系统的发展方向之。现代汽车转向装置的设计趋势.适应汽车高速行驶的需要从操纵轻便性稳定性及安全行驶的角度，汽车制造广泛使用更先进的工艺方法，使用变速比转向器高刚性转向器。“变速比和高刚性”是目前世界上生产的转向器结构的方向。.充分考虑安全性轻便性随着汽车车速的提高，驾驶员和乘客的安全非常重要，目前国内外在许多汽车上已普遍增设能量吸收装置，如防碰撞安全转向柱安全带安全气囊等，并逐步推广。从人类工程学的角度考虑操纵的轻便性，已逐步采用可调整的转向管柱和动力转向系统。.低成本低油耗大批量专业化生产随着国际经济形势的恶化，石油危机造成经济衰退，汽车生产愈来愈重视经济性，因此，要设计低成本低油耗的汽车和低成本合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产。对零部件生产，特别是转向器的生产，更表现突出。.汽车转向器装置的电脑化汽车的转向器装置，必定是以电脑化为唯的发展途径。现代汽车转向装置的发展趋势.现代汽车转向装置的使用动态随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。汽车转向器的结构很多，从目前使用的普遍程度来看，主要的转向器类型有种有蜗杆肖式型蜗杆滚轮式型循环球式型齿条齿轮式型。这四种转向器型式，已经被广泛使用在汽车上。据了解，在世界范围内，汽车循环球式转向器占左右，齿条齿轮式转向器占左右，蜗杆滚轮式转向器占左右，其它型式的转向器占。循环球式转向器直在稳步发展。在西欧小客车中，齿条齿轮式转向器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器占的比重越来越大，日本装备不同类型发动机的各类型汽车，采用不同类型转向器，在公共汽车中使用的循环球式转向器，已由年代的．，发展到现今的了蜗杆滚轮式转向器在公共汽车上已经被淘汰。大小型货车大都采用循环球式转向器，但齿条齿轮式转向器也有所发展。微型货车用循环球式转向器占，齿条齿轮式占。.循环球式转向器特点循环球式转向器的特点是效率高，操纵轻便，有条平滑的操纵力特性曲线。布置方便。特别适合大中型车辆和动力转向系统配合使用易于传递驾驶员操纵信号逆效率高回位好，与液压助力装置的动作配合得好。可以实现变速比的特性，满足了操纵轻便性的要求。中间位置转向力小且经常使用，要求转向灵敏，因此希望中间位置附近速比小，以提高灵敏性。大角度转向位置转向阻力大，但使用次数少，因此希望大角度位置速比大些，以减小转向力。由于循环球式转向器可实现变速比，应用正日益广泛。通过大量钢球的滚动接触来传递转向力，具有较大的强度和较好的耐磨性。并且该转向器可以被设计成具有等强度结构，这也是它应用广泛的原因之。变速比结构具有较高的刚度，特别适宜高速车辆车速的提高。高速车辆需要在高速时有较好的转向稳定性，必须保证转向器具有较高的刚度。齿条齿