1。2汽车转向系统的国内外发展现状

1。3本论文的主要研究内容

基于目前国内外的现状，本论文研究设计的转向系统是基于EPS助力的，顾名思义是有一定智能的。为此要做好本次设计要做如下内容：

(1)调研收集现有普通轿车转向系统结构设计方面的相关资料，了解普通轿车转向系统结构的研究现状；

(2)学习并运用AutoCAD（二维）、Solidworks（三维）绘图软件及Ansys workbench有限元分析软件；

(3)对蜗轮蜗杆减速机构中蜗轮、蜗杆、转向轴进行设计计算和校核；

(4)对齿轮齿条转向器中的齿轮、齿条、齿轮轴进行设计计算和校核；

(5)运用Ansys Workbench分析软件对转向轴进行分析检验；

(6)运用Autocad绘制设计的各零件的二维图、运用Solidworks绘制设计的各零件的三维图。

第二章 电动助力转向系统的设计方案

2。1引言

本章节是来确定EPS助力转向系统的设计方案。EPS助力转向系统有多种类型，多种结构。因此我们需要查阅资料充分了解其工作原理以及各种类型，权衡利弊来确定最佳的最适合的方案。

2。2电动助力转向系统的工作原理

图1-1 电动助力转向系统原理图

EPS助力转向系统主要由转向器、助力电动机、传感器、减速机构（减速增扭）、离合器、电控单元（控制中心）等零部件组合而成。当转向轴转动时，通过扭杆连接在转向轴中间的扭矩传感器开始工作。ECU接受的是电信号，处理的也是电信号。扭矩传感器的作用就是将输入轴与输出轴转动产生的相对转角转变成电信号再将其传递给电控单元。ECU采集到信号之后，经过计算来决定电动机的旋转方向和助力大小，在离合器监督和减速机构减速增扭的帮助下，有效的将提供的助力传递给系统，从而实现助力转向。减速机构与电动机之间设置的离合器，目的是保证助力系统只在设定的车速范围内起作用。在助力系统发生故障的时候，离合器将自动分离，断开电机与转向系统的连接，转为传统的机械式转向系统，全权交由驾驶员肚子操作，不会影响行车安全。

2。3电动助力转向系统的设计指标

1。设计目的:

    转向系统提供助力，让驾驶员操作更轻便、更舒适、行驶更安全。

2。主要指标:

（1）前轴载荷650kg；

（2）方向盘直径=400mm；

（3）转向器角传动比取15（轿车一般取12-20）、蜗轮蜗杆传动比取30。

从设计目的和设计要求出发,就可以对EPS助力转向系统进行总体方案设计。

2。4电动助力转向系统的类型

电动助力转向系统可以分为电动液压式和电动机直接助力式两种类型，主要是根据其提供助力的机构和方式不同来划分的。本设计选用的是电动机直接助力式（即EPS）方案。该类型又有三种不同的结构，根据产生辅助力的机构不同，即电动机所在位置的不同，该类型系统可以分为齿条助力式转向系统、转向轴助力式转向系统以及齿轮助力式转向系统三类。

          图2-1 转向轴助力式                     图2-2 齿轮助力式

图2-3 齿条助力式

第一种转向轴助力式的电机与离合器相连，安装在转向柱的侧面。它的控制单元安装在驾驶员的座椅下。该方案使整套系统占据的空间降至最小。例如五十铃公司的Alto汽车。

第二种方案，齿轮助力式转向系统。该系统的控制单元一般安装在前排乘客一侧，转矩传感器、电动机和减速机构以及离合器集成在一起，电动机直接驱动转向器中的齿轮轴的小齿轮实现助力转向。例如三菱公司的Minica微型汽车。