第三种方案齿条助力式转向系统。本田雅阁、大发公司Mira微型汽车均采用的这一方案。该方案是电动机通过减速机构直接将助力传递给齿条,直接辅助转向。电动机和减速器直接集成好安装在齿条上,传感器则安装在转向轴小齿轮出。该方案适用前轴负载较大的汽车。
此外还有一种分类方法,就是根据减速机构的形式不同来分类。循环球螺母式、蜗轮蜗杆式、齿轮齿条式三种。
2。5 电动助力转向系统总体设计方案
图2-4 轴助力式助力转向系统总体布局
本设计采用的是转向轴助力式方案。该系统的主要由蜗轮蜗杆减速机构、齿轮齿条式转向器、电动机、电控单元(ECU)、离合器、扭矩传感器、车速传感器等组成。该方案电动机力矩的传递路线:电动机-蜗轮-齿轮条。该方案的优势在于适合前轴负载较小的轿车,且空间利用率大,结构紧凑,零件数目少,质量更轻,噪声小。
2。6本章小结
本章主要对电动助力转向系统的设计目的、工作原理、系统类型、设计方案、等方面进行了介绍,明确了接下来要对主要部件类型进行选择以及主要的计算。
第三章 主要零件的结构设计计算与选择
3。1引言
EPS电动助力转向系统的结构比较复杂,结构的设计不仅应满足EPS转向系统的要求,同时也应方便加工制造根据总体结构设计方案的要求,对EPS电动助力转向系统主要部件进行详细的结构设计,对蜗轮蜗杆减速机构(减速增扭)、电磁离合器、齿轮齿条转向器、电动机、电子控制单元(ECU)、扭矩传感器等重要零部件进行计算与选择。
3。2助力电动机的选择
3。2。1助力电动机的概述
电动机的作用是产生助力辅助转向,其产生助力是通过电控单元发出的指令进行操作的。目前,我们采用较多的是无刷式永磁直流电动机。电动机的选用比较严格,对转矩、转动惯量、尺寸、质量等各方面都有高的要求,例如转矩要大,波动要小、转动的惯量要小、尺寸还要小不能占据大的空间、此外可靠性最为重要,可靠性高了系统才能放心使用,还要容易控制。但是振动较大,噪声较大,操纵感不好。为了作出改善可以改变定子磁铁的中心处或者端部的厚度,把定子磁铁做成不等厚的,另外在转子表面可以开斜槽或者螺旋槽。
3。2。2参数计算
由给出的指标参数根据转向阻力矩计算公式可以计算得:
式中:—转向阻力矩;
—轮胎气压,通常取0。179Mpa;
—转向轴负载(单位);
—路面和轮胎之间的滑动摩擦系数。
根据计算公式可以计算出驾驶员作用在方向盘上的力,
因为转向器为齿轮齿条式转向器所以转向摇臂和转向节臂都没有,所以均不用带进公式。因此公式简化成:
式中: —转向器角传动比;
—方向盘直径(单位mm);
—转向器正效率(取90%)。
因此,计算驾驶员所提供的转矩
假设该转矩完全由电机来提供,验证无刷式永磁直流电动机满足需求。
表3-1 无刷式永磁直流电动机参数
额定电压
() 额定电流
() 额定扭矩
() 转速
()
12 30 1。76 Solidworks的EPS助力转向系统的结构设计+CAD图纸(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_102620.html