主要工作形式是四轮转向控制器收集各传感器输入的信号，通过处理信号，确定后轮所需的转角大小及方向，将蓄电池电压输送到后轮转向执行器完成转向如图。车速传感器方向盘转角传感器后轮转速传感器执行器电源输入端后轮转向执行器后轮转角传感器四轮转向控制单元前轮转角传感器图四轮转向示意图四轮转向的工作特性当车速低于时，如果转向盘转动，后轮会立即开始向与前轮相反的方向转动，在车速为零时，后轮最大转角是度。后轮转角减小程度随车速变化，在车速为时后轮转角几乎是零。当车速为时，转向盘在最初转角内后轮转向与前轮方向致。在这个车速范围内，转向盘转角大于时后轮会转向相反的方向。当车速提高到，并且转向盘转角是时，那么后轮将会向前轮的方向转动约。在这个车速下，如果转向盘转动，后轮将会向前轮相反方向转动大约设计说明由于本项技术的特殊性，和时间关系，只对前轮电动助力转向转向器，和后轮转向执行器进行了设计。对于悬架系统和和后轮转向梯形只是提出了设计方向。前悬架可以采用双叉臂式悬架，后悬架系统可以采用多连杆式悬架，现有车型宝马七系，后轮转向梯形可采用双梯形，使用两套机构进行切换。前轮齿轮齿条转向器采用空心电机驱动螺杆助力系统，此系统具有节能环保高效安全等诸多优点，其整体结构如图所示。图前轮转向器由电子控制单元,简称转矩传感器，前轮角度传感器电动机转向盘等组成。当驾驶员转动方向盘时，电动助力转向系统开始工作，转向盘角度和扭矩传感器把方向盘的输入信号转向力矩和旋转角度，以电压信号的形式送至。与此同时读取汽车的车的车速信号以及车辆发动机的转速信号。汽车,轮转,传动系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要本文主要研究了四轮转向传动系统的基本结构和工作原理，并对四轮转向传动路线进行了简要分析。以此为理论基础，以汽车的相关参数设计了四轮转向转向器。包括前轮转向器的设计计算，后轮转向执行器的设计，齿条等强度的计算。四轮转向传动系主要是通过车速传感器前轮转角传感器前轮转速传感器方向盘转角传感器后轮转角传感器后轮转速传感器，发送信号到四轮转向控制器内，信号经过处理，得出后轮所需的转角大小及方向，控制执行器完成转向。此系统可以改善车辆低速的转向灵活性和高速时的操纵稳定性，使汽车在转向时响应快，转向能力强，直线行驶稳定。前轮转向器是四轮转向的基础部件，是电机助力的齿轮齿条转向器。后轮执行器是驱动后轮转向的主要部件。通过对前轮转向器和后轮执行器的设计，为四轮转向技术整体设计提供了基础。关键词四轮转向，齿轮齿条电动助力转向器，后轮转向执行器各传感器位置确定.转向机构的设计要求.转向梯形设计.本章小结第三章齿轮齿条电动助力转向器设计计算.转向器的效率.转向器正效率η.转向器逆效率η.传动比的变化特性力传动比与角传动比的关系.参数选择转向轮侧偏角计算.转向系载荷确定.转向器的主要元件设计选择齿轮齿条材料齿轮齿条基本参数转向横拉杆及其端部齿条调整.齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析.齿轮齿条传动受力分析.弹簧的设计计算.齿轮轴轴承的校核.电机选择助力转矩的计算电动机参数的选择和计算.本章小结第四章后轮转向执行器设计计算.执行器结构设计.齿条设计计算.回位弹簧的设计计算.电机选择助力转矩的计算电动机参数的选择和计算.本章小结结论致谢参考文献附录第章绪论四轮转向控制技术就是在汽车行驶转向时通过引入定的后轮转向来增强汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的操纵稳定性行驶安全性及改善低速时汽车的机动灵活性。我们知道普通汽车的转向是靠驾驶员转动方向盘，从而带动前轮的转动来实现的，前轮为转向轮。向系的各零件应有足够的强度。欲验算转向系零件强度，需首先确定作用在各零件上的力。线角传动比方向盘转动圈数角传动比原地转向阻力距的计算.轮胎和路面间的滑动摩擦因数转向前轮负荷。单位为轮胎气压，单位为作用在转向盘上的手力原地转向阻力矩转向盘直径转向器角传动比转向器正效率主销偏移距作用在转向盘上的力矩.力转动比.轮辋直径梯形臂长度取轮胎直径.取齿宽系数齿条宽度圆整取则取齿轮齿宽.转向器的主要元件设计选择齿轮齿条材料小齿轮齿轮通常选用国内常用性能优良的合金钢，热处理采用表面渗碳淬火工艺，齿面硬度为。齿轮是只切有齿形的轴。它安装在转向器壳体上并使其齿与齿条上的齿相啮合。齿轮齿条上的齿选用斜齿。斜齿的弯曲增加了对啮合齿轮参与啮合的齿数。相对直齿而言，斜齿的运转趋于平稳，并能传递更大的动力齿轮轴上端与转向柱内的转向轴相连。因此，转向盘的旋转使齿条横向移动以操纵前轮。齿轮轴由安装在转向器壳体上的球轴承支承。表齿轮轴的设计参数项目符号尺寸参数总长齿宽齿数法向模数.螺旋角旋向左旋齿条选用与具有较好匹配性的作为啮合副，齿条热处理采用高频淬火工艺，表面硬度本章小结本章对四轮转向的具体结构做了详细介绍，并且对此结构的转向梯形进行分析，对前轮转向器和后轮执行器的设计提供了基第三章齿轮齿条电动助力转向器设计计算.转向器的效率功率从转向轴输入，经转向轴输出所求得的效率称为正效率，用符号η表示，η反之称为逆效率，用符号η表示，η。式中，为转向器中的摩擦功率为作用在转向轴上的功率。为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求转向器传递正效率高。为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回到直线行驶位置，又需要有定的逆效率。为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手又要求逆效率尽可能低。.转向器正效率η影响转向器正效率的因素有转向器的类型结构特点结构参数和制造质量等。转向器类型结构特点与效率在前述四种转向器中，齿轮齿条式循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式的固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。同类型转向器，因结构不同效率也不样。如蜗杆滚轮式转向器的滚轮与支撑轴之间的轴承可以选用滚针轴承圆锥滚子轴承和球轴承等三种结构之。第种结构除滚轮与滚针之间有摩擦损失外，滚轮侧翼与垫片之间还存在滑动摩擦损失，故这种转向器的效率仅有。另外两种结构的转向器效率，根据试验结果分别为和。转向轴承的形式对效率也有影响，用滚针轴承比用滑动轴承可使正或逆效率提高约。转向器的结构参数与效率如果忽略轴承和其它地方的摩擦损失，只考虑啮合副的摩擦损失，对于螺杆类转向器，其效率可用下式计算.式中，为螺杆的螺线导程角为摩擦角，为摩擦因数。.转向器逆效率η根据逆效率大小不同，转向器又有可逆式极限可逆式和不可逆式之分。路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向根据转向力矩大小和方向发动机或电动机转速车速方向盘转角方向盘转速等信号，判断是否需要助力及助力的大小和方向。若需要助力，则依据预先设计的助力特性曲线计算出必要的助力力矩，并按照定的控制策略和算法，输出相应的控制信号给驱动电路，由驱动电路提供相应的电流给助力电机，助力电机输出的转矩，由减速机构放大后再传送给转向轴起助力转向的作用，从而完成转向助力的功能。若出现故障或车速超出设定值则控制助力电机停止输出，系统不提供助力，系统转为人工手动转向。由于电控单元可以采集车速方向盘的转矩和转角信号，所以提供的助力大小可以根据控制策略调整。后轮转向执行器如图所示转向轴螺杆后轮转角传感器定子执行器壳体回位弹簧换向器电刷转子循环球螺杆图后轮执行器执行器包含个通过循环球螺杆机构驱动转向齿条的电动机。转向横拉杆是从转向执行器连接到后轮转向节臂和转向节处，执行器内的回位弹簧在点火开关断开，或四轮转向系统失效时将后轮推回直线行驶位置。个后轮转角传感器安装在后轮转向执行器内。通过对前轮转向器和后轮转向执行器的设计，为四轮转向整体设计提供了基础。第二章设计方案选择.各传感器位置确定．车速传感器安装在变速内。车速传感器将与车速相关的电压信号送到四轮转向系统电子控制模块，这个车速信号也被送到自动变速器内的电子控制模块。．前后轮转速传感器安装在车轮轮毂上，前后轮转速传感器将前后轮转速电压信号送到四轮转向系统电子控制模块，这个车轮转速信号也被送到电子控制模块。．前轮转角传感器前轮转角传感器安装在前轮电机内这个传感器含有个随循环球螺杆旋转的脉冲环，电子霍尔传感元件直接安装在脉冲环上部，如图图当安装在转子上的“转角传感器检测凸台”随转子旋转时，套在转子上的转角传感器的霍尔传感元件向电子控制模块发出脉冲数字电压信号，显示转角。.后轮转角传感器后轮转角传感器安装后轮执行器电机内,此传感器与前轮转角传感器相似，如上图，当安装在转子上的“转角传感器检测凸台”随转子旋转时，套在转子上的转角传感器的霍尔传感元件向电前轮转动后，车身方向跟着改变，无转向的后轮与车身的行进方向产生差距，产生偏离角，从而发生弯力，产生转向。由此可见，传统的前轮转向汽车有低速时转向响应慢，回转半径大，转向不灵活高速时方向稳定性差等缺点。经过二十余年的研究，技术已趋于成熟，日本的日产公司马自达公司丰田公司，美国的福特公司通用公司的汽车产品上都有装用系统。我国开展汽车四轮转向技术研究相对较晚，年代末和年代初开始有文章探讨问题，年代末，上海交通大学浙江大学开始进行控制方法的研究。近年来，由于电子控制技术的快速发展，以及国内愈趋紧张的交通状况，四轮转向控制技术越来越被汽车厂商及各高校重视，在年和年海峡连杆机构学术研讨会上台北科技大学代表分享了后轮转向机构设计以及四轮转向控制防侧滑等理论成果。通过对目前四轮转向技术的研究，我参照已有车型的参数设计了四轮转向的前轮转向器和后轮转向执行器，为国内四轮转向技术的发展提供基础。技术说明后轮转向与前轮主要有两个不同的相位转角，当车速较低时后轮与前轮转向相反称为逆向位转角如图，当车速较高时后轮