因素有转向轴的负荷路面阻力和轮胎气压等。为转动转向轮要克服的阻力，包括转向轮绕主销转动的阻力车轮稳定阻力轮胎变形阻力和转向系中的内摩擦阻力等。精确地计算出这些力是困难的。为此用足够精确的半经验公式来计算汽车在沥青或者混凝土路面上的原地转向阻力矩•。•式中轮胎和路面间的滑动摩擦因数转向轴负荷，单位为轮胎气压，单位为。作用在转向盘上的手力为式中转向摇臂长,单位为原地转向阻力矩,单位为•转向节臂长,单位为为转向盘直径,单位为转向器角传动比转向器正效率。因齿轮齿条式转向传动机构无转向摇臂，故不代入数值。对给定的汽车，用上式计算出来的作用力是最大值。因此，可以用此值作为计算载荷。梯形臂长度的计算轮辋直径梯形臂长度取轮胎直径的计算.取转向横拉杆直径的确定因此取初步估算主动齿轮轴的直径所以取上述的计算只是初步对所研究的转向系载荷的确定。齿轮齿条式转向器的设计系统齿轮齿条转向器的主要元件齿条是在金属壳体内来回滑动的，加工有齿形的金属条。转向器壳体是安装在前横梁或前围板的固定位置上的。齿条代替梯形转向杆系的摇杆和转向摇臂，并保证转向横拉杆在适当的高度以使他们与悬架下摆臂平行。齿条可以比作是梯形转向杆系的转向直拉杆。导向座将齿条支持在转向器壳体上。电动机的转动传到减速机构，经过滚珠及蜗杆传到齿条轴上。滚珠在机构内部经过导向进行循环。电子控制单元电子控制单元的功能是依据扭矩传感器和车速传感器的信号，进行分析和计算后，发出指令，控制电动机的动作。此外，还有安全保护和自我诊断的功能，通过采集电动机的电流发动机转速等信号判断系统工作是否正常，旦系统工作异常，电动助力被切断同时将进行故障诊断分析，故障指示灯亮，并以故障所对应的模式闪烁。.电动助力转向的助力特性电动助力转向的助力特性由软件设定。通常将助力特性曲线设计成随着汽车行驶速度的变化而变化，并将这种助力特性称之为车速感应型。图示出的车速感应型助力特性曲线表明，助力既是作用到转向盘上的力矩的函数，同时也是车速的函数。图车速感应型助力特性当车速时，相当于汽车在原地转向，助力特性曲线的位置居其他各条曲线之上，助力强度达到最大。随着车速不断升高，助力特性曲线的位置也逐渐降低，直至车速达到最高车速为止，此时的助力强度已为最小，而路感强度达到最大。本章小结本章主要是介绍了电动助力转向机构的组成工作原理，以及对电动助力转向的三种布置形式进行了分析对比。还有分析了电动助力转向系统各主要部件的结构及工作过程和助力特性。第章电动助力转向系统的设计.对动力转向机构的要求运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之间保持定的比例关系。随着转向轮阻力的增大或减小，作用在转向盘上的手力必须增大或减小，称之为“路感”。当作用在转向盘上的切向力时因汽车形式不同而异，动力转向器就开始工作。转向后，转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线行驶状态。工作灵敏。动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。.齿轮齿条转向器的设计与计算齿轮齿条转向器最主要的优点是结构简单价格低廉质量轻刚性好使用可靠传动效率高达根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式中间输入，两端输出图侧面输入，两端输出图侧面输入，中间输出图侧面输入，端输出图图。单片式电磁离合器包括主动轮从动轴压盘磁化线圈和滑环等。.主动轮.磁化线圈.压盘.花键.从动轴轴承滑环电动机图电磁离合器工作原理简图其工作原理如图所示，装有磁化线圈的主动轮与电动机轴固定连接，来自控制器的控制电流经滑环输入磁化线圈，于是主动轮产生电磁吸力，将压盘吸到主动轮上，然后电动机的动力经主动轮压盘及压盘毂上的花键传给从动轴，实现助力作用。汽车以较高车速转向行驶，作用在转向盘上的力矩将减小，以至于达到无需助力的程度，此时可设定达到此车速时，电磁离合器停止工作。还有，在电动机停止工作以后，电磁离合器在控制器的控制下也要分离或者自动分离。此后，在进行再进行转向将不存在助力作用，直至电动机恢复工作为止。电动助力转向机构的工作原理如下当驾驶员对转向盘施力并转动转向盘时，位于转向盘下方与转向轴连接的转矩传感器将经扭杆弹簧连接在起的上下转向轴的相对转动角位移信号转变为电信号传至控制器，在同时刻车速信号也传至控制器。根据以上两信号，控制器确定电动机的旋转方向和助力转矩的大小。之后，控制器将输出的数字量经转换器，转换为模拟量，并将其输入电流控制电路。电流控制电路将来自微机的电流命令值同电动机电流的实际值进行比较后生成个差值信号，同时将此信号送往电动机驱动电路，该电路驱动电动机，并向电动机提供控制电流，完成助力转向作用。电动助力转向系统的类型系统依据电动机布置位置的不同可分为转向轴助力式小齿轮助力式齿条助力式三个基本类型图转向轴助力式齿轮助力式齿条助力式图系统的类型转向轴助力式转向轴助力式电动助力转向机构的电动机布置在靠近转向盘下方，并经蜗轮蜗杆机构与转向轴连接图。这种布置方案的特点是由于转向轴助力式电动助力转向的电动机布置在驾驶室内，所以有良好的工作条件因电动机输出的助力转矩经过减速机构增大后传给转向轴，所以电动机输出的助力转矩相对小些，电动机尺寸也小，这又有利于在车上布置和减轻质量电动机转矩传感器减速机构电磁离合器等装为体是结构紧凑，上述部件又与转向器分开，故拆装与维修工作容易进行转向器仍然可以采用通用的典型结构齿轮齿条式转向器电动机距驾驶员和转向盘近，电动机的工作噪声和振动直接影响驾驶员转向轴等零件也要承受来自电动机输出的助力转矩的作用，为使其强度足够，必须增大受载件的尺寸尽管电动机的尺寸不大，但因这种布置方案的电动机靠近方向盘，为了不影响驾驶员腿部的动作，在布置时仍然有定的困难。齿轮助力式齿轮助力式电动助力转向机构的电动机布置在与转向器主动齿轮相连接的位置图，并通过驱动主动齿轮实现助力。这汽车,电动,助力,转向,系统,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.汽车转向系统简介汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。它由转向操纵机构转向器和转向传动机构组成。转向系统作为汽车的个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性稳定性和行驶安全性。目前汽车转向技术主要有七大类手动转向技术液压助力转向技术电控液压助力转向技术电动助力转向技术四轮转向技术主动前轮转向技术和线控转向技术。转向系统市场上以应用为主。电动助力转向具有节约燃料有利于环境可变力转向易实现产品模块化等优点，是项紧扣当今汽车发展主题的新技术，他是目前国内转向技术的研究热点。转向系的设计要求汽车转弯行驶时，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。汽车转型行驶后，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。汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生共振，转向盘没有摆动。转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。操纵轻便。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。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。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。进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向致。.的特点及发展现状与其他系统比较对于电动助力转向机构，电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量而对于常流式液压动力转向机构，因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等原因要消耗较多的能量。两者比较，电动助力转向的燃料消耗率仅为液压动力转向的。液压动力转向机构的工作介质是油，任何部位出现漏油，油压将建立不起来，不仅失去助力效能，并对环境造成污染。当发动机出现故障停止工作时，液压泵也不工作，结果也会丧失助力效能，这就降低了工作可靠性。电动助力转向机构不存在漏油的问题，只要蓄电池内有电提供给电动助力转向机构，就能有助力作用，所以工作可靠。若液压动力转向机构的油路进入空气或者贮油罐油面过低，工作时将产生较大噪声，在排除气体之前会影响助力效果而电动助力转向仅在电动机工作时有轻微的噪声。电动助力转向与液压动力转向比较，转动转向盘时仅需克服转向器的摩擦阻力，不存在回位弹簧阻力和反映路感的油压阻力。电动助力转向还有整体结构紧凑部件少占用的空间尺寸小质量比液压动力转向约轻以及汽车上容易布置等优点。的特点节能环保。由于发动机运转时，液压泵始终处于工作状态，液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了,而以蓄电池为能源，以电机为动力元件，可独立于发动机工作，几乎不直接消耗发动机燃油。不存在液压动力转向系统的燃油泄漏问题，通过电子控制，对环境几乎没有污染。装配方便。的主要部件可以集成在起，易于布置，与液压动力转向相比减少了许多原件，没有液压系统所需要的油泵油管压力流量控制阀储油罐等，原件数目少，装配方便，节约时间。效率高。液压动力转向系统效率般在，而得效率较高，可高达以上。路感好。传统纯液压动力转向系大多采用固定放大倍数，工作驱动力大，但却不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。而系统的滞后性可以通过控制器的软件加以补偿，是汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。回正性好。系统结构简单，不仅操作简便，还可以通过调整控制器的软件，得到最佳的回正性，从而改善汽车的操纵稳定性和舒适性。动力性。系统可随车速的高低主动分配转向力，不直接消耗发动机功率，只在转向时才起助力作用，保障发动机充足动力。不像液压系统，即使在不转向时，油泵也直运转处于工作状态，降低了使用寿命在国内外的应用状况国外的发展之路因为微型轿车上狭小的发动机舱空间给液压助力转向系统的安装带来了很大的麻烦，而原件比较少，重量轻，装配方便，比较适合在微型轿车上安装。因此在国外，系统首先是在微型轿车上发展起来的。上世纪年代初期，日本铃木公司首次在其轿车上安装了系统，随后还应用在其车上。此后，在日本得到迅速发展。出于节能环保的考虑，欧美等国的汽车公司也相继对进行了开发和研究。虽然比日本晚了十年时间，但是欧美国家的开发力度比较大，所选择的产品类型也有所不同。日本起初选择了技术相对成熟的有刷电机。有刷电机比较成熟，在汽车上的应用较广，比如雨刷车窗等部分，稍作改进就适应了的要求，因此研发周期较短，上世纪年代末期就开始产业化，主要装配在微型车上。而欧美则选择了难度较大的无刷电机，但是电子控制系统比较复杂，延长了研发周期。直到年代中期欧美才开始量产。从长远发展看，有刷电机存在定弊端，比如电机产生的噪声较难克服，磨损较严重，存在电磁干扰等问题。因此，日本现在国内装配的也逐渐转向无刷电机了。国内的发展现状我国汽车电子行业的总体发展相对滞后，但是，随着汽车对环保节能和安全性要求的进步提高，代表着现代汽车转向系统的发展方向的电动助力转向系统已被我国列为高新科技产业项目之，国内各大院校科研机构和企业在进行技术的研究，也有少数供应商能批量提供转向轴式的系统。但总的来讲目前国内技术还不成熟供应商所提供的系统还未达到产品级的要求，且类型单，还不能满足整车厂需要。据悉，自主品牌研发的系统离产业化就差整车厂批量装车认可这台阶了，相信很快就可以实现量产。系统是未来动力转向系统的个发展趋势。.本课题的研究意义