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车辆工程毕业设计11AGV车转向总承设计

本科毕业设计(论文) 题目 AGV车转向总承设计

学院名称机械与汽车工程学院

专业班级机械

学生姓名

导师姓名

摘要 (5)

第一章绪论 (7)

1.1概述 (7)

1.2发展趋势及发展前景 (7)

1.3AGV系统的构成与AGV的结构 (8)

1.3.1AGV系统的构成 (8)

1.3.2AGV的结构 (9)

第二章设计任务 (11)

2.1设计题目：AGV小车的转向总承设计 (11)

2.2设计背景： (11)

2.2.1题目简述 (11)

2.2.2使用状况 (11)

2.2.3生产状况 (11)

2.3设计参数 (11)

2.4设计任务 (11)

第三章 AGV机械结构和驱动转向系统的设计 (12)

3.1AGV机械结构的设计 (13)

3.1.1车体尺寸结构设计 (13)

3.1.2驱动方式选择 (13)

3.2驱动系统部件的选择与校核 (14)

3.2.1电机的选择与联轴器的选用 (14)

3.2.2AGV行驶阻力的计算 (14)

3.3主减速比的选择 (16)

3.4蜗杆蜗轮的设计 (17)

3.5涡轮轴的设计 (20)

3.6后轮轴的设计 (22)

3.7蜗杆轴的设计 (24)

3.8车轮支架的设计 (25)

第四章总结 (27)

致谢 (28)

参考文献 (29)

摘要

AGV全称自动导引小车（Automatic Guided Vehiele），它是在计算机的控制下，经磁或激光等导向装置引导并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动小车，伺服驱动。它为现代制造业、现代物流提供了一种高度柔性化和自动化的运输方式。

目前AGV小车广泛运用在制造业、物流仓储业、汽车、造纸等行业。随着AGV小车的发展，努力设计一个更为合理简便的操作方式的AGV小车，来适用于更多的领域，AGV 得到进一步的推广。

AGV是以微控制器为控制核心、蓄电池为动力、装有非接触导引装置的无人驾驶自动导引运载车，其自动作业的基本功能是导向行驶、认址停准和移交载荷。作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，AGV已经得到了越来越广泛的应用，对AGV的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。

本文介绍了AGV在国内外的发展现状和应用情况，在此基础上，结合毕业设计的课题要求，运用了最为简单的构造模式，前轮由伺服电机、蜗杆涡轮传动，后轮则采用万向轮转动。本文主要进行小车的机械部分设计。

关键词: AGV 连杆机构轮系结构

ABSTRACT

AGV full automatic guided vehicle ( Automatic Guided Vehiele ), which is under the control of a computer, magnetic or laser guiding device guides and along the programmed path running finish homework unmanned automatic vehicle, servo drive. It is a modern manufacturing industry, modern logistics to provide a highly flexible and automated means of transport.

The AGV dolly is widely used in manufacturing, logistics warehousing, automotive, paper and other industries. With the development of AGV dolly, an effort to design a more reasonable and simple operation of the AGV car, to apply in more fields, AGV further promotion.

AGV is based on micro controller as control core, battery power, a non contact guidance device of unmanned automatic guided vehicle, the automatic operation is the basic function of guiding, recognizing the address to stop and over load. As the valid measure of contemporary logistics processingautomation and the key equipment of flexible manufacture system, AGV has got more and more extensive application, research on AGV has very important theory significance and the practical significance.

This paper introduces the AGV in the domestic and foreign development status and application situation, on this foundation, combining the subject of graduation design requirements, using the most simple structure pattern by the servo motor, front wheel, rear wheel turbine worm driving, the universal wheel. The main car mechanical part design.

Key words:AGV; Connecting rod mechanism; train structure

第一章绪论

1.1 概述

AGV(Automatic Guided Vehicle)——自动导引车是上世纪50年代发展起来的智能搬运型机器人。AGV是现代工业自动化物流系统中的关键设备之一，它是以电池为动力，装备有电磁或光学等自动导航装置，能够独立自动寻址，并通过计算机系统控制，完成无人驾驶及作业的设备。自从1913年美国福特汽车公司使用有轨底盘装配车，1954年英国采用地下埋线电磁感应导向车以来，到九十年代全世界拥有AGV(Automated Guided Vehicles)10万台以上。近年来，自动化技术呈现加速发展的趋势，国内自动化立体仓库和自动化柔性装配线进入发展与普及阶段。其中，在自动仓库与生产车间之间，各工位之间，各段输送线之间，AGV起了无可替代的重要作用，与传统的传送辊道或传送带相比，AGV输送路线具有施工简单、路径灵活，不占用空间、较好的移动性、柔性等优点。

1.2发展趋势及发展前景

1913年，美国福特汽车公司使用有轨底盘装配车。1953年，美国Barrett Electric制造了世界上第一台采用埋线电磁感应式的跟踪路径自动导向车，也被称作“无人驾驶牵引车”。20世纪70年代中期，具有载货功能的AGV在欧洲得到迅速发展和推广应用，并被引入美国用于自动化仓储系统和柔性装配系统的物料运输。从80年代初开始，新的导向方式和技术得到更广泛研究和开发。90年代以来，AGV从仅由大公司应用，正向小公司单台应用转变，而且其效率和效益更好。AGV按照引导方式不同分为：固定路径导引、自由路径导引等。按照移载方式不同分为：侧叉式移载、叉车式移载、推挽式移载、辊道输送机式移载、升降台式移载、机械手式移载等.

AGV是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库

而产生并发展起来的。日本人认为1981年是柔性加工系统元年，这样计算AGV大规模应用的历史也只有15至20年。但是，其发展速度是非常快的。1981年美国通用公司开始使用AGV，1985年AGV保有量500台，1987年AGV保有量3000台。资料表明欧洲40%的AGV 用于汽车工业，日本15%的AGV用于汽车工业，也就是说AGV在其他行业也有广泛的应用。

目前国内总体看AGV的应用刚刚开始，相当于国外80年代初的水平。但从应用的行业分析，分布面非常广阔，它常用于工厂,汽车工业，飞机制造业，家用电器行业，烟草行业，机械加工，仓库，邮电部门,地下采矿厂中进行材料运输,也用于海洋和太空探索等[1]。这说明AGV有一个潜在的广阔市场。

AGV从技术的发展看，主要是从国家线路向可调整线路；从简单车载单元控制向复杂系统计算机控制；从原始的段点定期通讯到先进的实时通讯等方向发展；从落后的现场控制到先进的远程图形监控；从领域的发展看，主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产，物料搬运，物品仓储，商品配送等行业发展。自动导航车开发的一个主要领域是导航和控制,导航的本质就是避免迷路和与障碍物相撞成功的到达目的地.所以,自动导引小车具有很大的发展前景.

1．3AGV系统的构成与AGV的结构

1.3.1 AGV系统的构成

AGV一般采用轮式驱动，具有电动车的特征。AGV小车能在地面控制系统的统一调度下，自动搬运货物，实现自动化的物料传送。因其具有灵活性、智能化等特点，能够方便地重组系统，达到生产过程中的柔性化运输之目的。较之传统的人工或半人工的物料输送方式，AGV系统大大减轻了劳动强度和危险性，提高了工作效率，在机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业都可以发挥作用。国外的AGV系统设计，应用水平都比较高，应用范围也很广泛。国内的应用相对少一些，但是在各方面的共同努力下，国内的AGV 系统的设计水平和应用水平正在接近或赶超国际先进水平。

AGV系统由控制台、通讯系统、地面导航系统、充电系统、AGV和地面移载设备组成，如图1-1所示。

图1-1 AGV 系统示意图

其中主控计算机负责AGV 系统与外部系统的联系与管理，它根据现场的物料需求状况向控制台下达AGV 的输送任务。在AGV 电池容量降到预定值后，充电系统给AGV 自动充电。地面移载设备一般采用滚道输送机、链式输送机等将物料从自动化仓库或工作现场自动移载到AGV 上，反之也可以将物料从AGV 上移载下来并输送到目的地。AGV 、充电系统、地面移载设备等都可以根据实际需要及工作场地任意布置，这也体现了AGV 在自动化物流中的柔性特点。

1.3.2 AGV 的结构

AGV 由车载控制系统、车体系统、导航系统、行走系统、移载系统和安全与辅助系统组成。

（1）车载控制系统

车载控制系统是AGV 的核心部分，一般由计算机控制系统、导航系统、通讯系统、操作面板及电机驱动器构成.计算机控制系统可采用PLC 、单片机及工控机等。导航系统根据导航方式不同可分为电磁导航、磁条导航、激光导航和惯性导航等不同形式.通过导航系统能使AGV 确定其自身位置，并能沿正确的路径行走。通讯系统是AGV 和控制台之间交换信息和命令的桥梁，由于无线电通讯具有不受障碍物阻挡的特点，一般在控制台和AGV 之间采用无线电通讯，而在AGV 和移载设备之间为了定位精确采用光通讯.操作面板的功能主要是在AGV 调试时输入指令，并显示有关信息，通过RS232接口和计算机相连接。AGV 上的能源为蓄电池，所以AGV 的动作执行元件一般采用直流电动机、步进电动机和直流伺服电机等。（2）车体系统

它包括底盘、车架、壳体和控制器、蓄电池安装架等，是AGV 的躯体，具有电动车辆的结构特征。

待命站

充电系统

路径

AGV 地面移栽设备

（3）行走系统

它一般由驱动轮、从动轮和转向机构组成.形式有三轮、四轮、六轮及多轮等，三轮结构一般采用前轮转向和驱动，四轮或六轮一般采用双轮驱动、差速转向或独立转向方式。

（4）移载系统

它是用来完成作业任务的执行机构，在不同的任务和场地环境下，可以选用不同的移载系统，常用的有滚道式、叉车式、机械手式等。

（5）安全与辅助系统

为了避免AGV在系统出故障或有人员经过AGV工作路线时出现碰撞，AGV一般都带有障碍物探测及避撞、警音、警视、紧急停止等装置。另外，还有自动充电等辅助装置。

（6）控制台

控制台可以采用普通的IBM-PC机，如条件恶劣时，也可采用工业控制计算机，控制台通过计算机网络接受主控计算机下达的AGV输送任务，通过无线通讯系统实时采集各AGV 的状态信息。根据需求情况和当前各AGV运行情况，将调度命令传递给选定的AGV。AGV 完成一次运输任务后在待命站等待下次任务。如何高效地、快速地进行多任务和多AGV的调度，以及复杂地形的避碰等一系列问题都需要软件来完成。由于整个系统中各种智能设备都有各自的属性，因此用面向对象设计的C++语言来编程是一个很好的选择。在编程时要注意的是AGV系统的实时性较强，为了加快控制台和AGV之间的无线通讯以及在此基础上的AGV调度，编程中最好采用多线程的模式，使通讯和调度等各功能模块互不影响，加快系统速度。

（7）通讯系统

通讯系统一方面接受监控系统的命令，及时、准确地传送给其它各相应的子系统，完成监控系统所指定的动作:另一方面又接收各子系统的反馈信息，回送给监控系统，作为监控系统协调、管理、控制的依据。

由于AGV位置不固定，且整个系统中设备较多，控制台和AGV间的通讯最适宜用无线通讯的方式。控制台和各AGV就组成了一点对多点的无线局域网，在设计过程中要注意两个问题:

①无线电的调制问题

无线电通讯中，信号调制可以用调幅和调频两种方式。在系统的工作环境中，电磁干扰较严重，调幅方式的信号频率范围大，易受干扰，而调频信号频率范围很窄，很难受干扰，所以应优先考虑调频方式。而且调幅方式的波特率比较低，一般都小于3200Kbit/s，调频的波特率可以达到9600K bit/s以上。

②通讯协议问题

在通讯中，通讯的协议是一个重要问题。协议的制定要遵从既简洁又可靠的原则。简洁有效的协议可以减少控制器处理信号的时间，提高系统运行速度。

（8）导航系统

第二章设计任务

2.1设计题目：AGV小车的转向总承设计

2.2设计背景：

2.2.1题目简述：

随着工厂自动化程度的提高，AGV小车越来越受到人们的青睐，它本身的自动化集成度相当高，只需要人们输入相关的指令，小车便可按着预定的指令行走，并且电源的充电过程都可以自动的完成。

国内外制作设计的AGV小车的类型有很多，可用于不同的场合，针对不同的场合，设计出不同的传动机构，本文所做的小车完全应用于工厂车间的物料搬运，工作环境相对稳定，所以设计用蜗杆涡轮进行传动。由涡轮带动前轮驱动，后轮是万向轮，负责转向。

2.2.2使用状况：

室内工作；动力源为直流电90V伺服电机,电机双向转动，载荷较平稳；使用期限为五年，每年工作200天，每天工作2小时；检修期为三年大修。

2.2.3生产状况：

专业机械厂制造。

2.3 设计参数

AGV小车的长度：800mm

AGV小车的宽度：500mm

AGV小车的行驶速度：110mm/s。

2.4 设计任务：

设计转向结构，包括动力装置、传动装置、执行机构，画出总体机构简图。

选取电机，计算电机所需功率。

设计总体传动方案

设计主要传动装置，完成总体装配图（A0）。

设计主要零件，完成零件图。

编写设计说明书。

第三章 AGV机械结构和驱动转向系统的设计

3.1 AGV机械结构的设计

AGV小车结构示意图3-1。小车采用两前轮独立驱动差速转向，两后轮为万向轮的四轮结构形式。伺服电机经减速器后通过驱动轮提供驱动力，当两轮运动速度不同时就可以实现差速转向。

1-后轮，2-减速器，3-电瓶，4-光感应器，5-前轮，

6-单片机，7-车架，8-伺服电机驱动器，9-伺服电机

图3-1 AGV结构示意图

1、车架

车架是整个AGV小车的机体部分，主要用于安装轮子、光感应器、步进电机和减速器。车架上面安装步进电机驱动器、PCD板和电瓶。对于车架的设计，要有足够的强度和硬度要求，故车架材料选用铸造铝合金，牌号为6061。其中6061质量比较轻，焊接性好。

2、车轮

车轮采用实心橡胶轮胎。车体前面两主动轮为固定式驱动轮，与轮毂式电机相连。后面两个随动轮为旋转式随动轮，起支承和平衡小车的作用。

3、载荷传送装置

AGV的载荷传送装置为一平板，其作用为运输箱体类零件到指定工位。主要用来装载箱体类零件，运送物料等。

3.1.1 车体尺寸结构设计

车体框架是装配AGV其他零部件的主要支撑装置，是运动中的主要部件之一，主要分为主框架和副框架两个部分。主框架为立体型框架结构，用于安装各种控制和通讯设备。副框架则安装轮子、各种传感器和驱动电机，主框架和副框架用可拆卸联接，便于安装和拆卸，总的来说AGV车架相当于汽车底盘，是AGV机械部分的关键。车架设计及工艺的合理

性直接影响AGV的定位精度，

根据以上所述要求，并能更好地满足实际任务的需要，AGV整体尺寸设计为0.8×0.5×0.6 m(长×宽×高)。除AGV车体以外的其他辅助系统的安装直接影响着小车的驱动和转向。AGV车体重心越低，越有利于抗倾翻。如图3-4为车体实物外型。

图3-4 小车车体实物外型

3.1.2 驱动方式的选择

AGV驱动的方式大致可分成两种，一种为两台电机各置于左、右两边，利用两台电机的动作与两轮差速的方式达到左右转，前进或停止，即差速型。另一种方式则类似汽车的转向及传动方式，即前轮为转向轮，后轮为驱动轮，称为舵轮型。前轮利用电机控制连接前轮的连杆，带动前轮左、右转向，而后轮直接利用步进电机与减速机构带动承载车前进

或停止。

图3-5差速型转间流程图

这两种传动方式有不同的控制流程，第一种利用两个左、右电机差速转弯，因此控制流程图如图3-5所示。经由传感器感应地面轨道回传转向讯号后，马上经由控制系统判断转向位置，当位置正确时承载车则继续前进，反之，电机即会继续转向直到传感器与地面轨道子系统回传直行讯号。此种传动方式当承载重量过大时，可能会因电机扭力不足无法动作。而第二种则类似汽车转向及传动方式，。本课题中我们所选的驱动移载机构就为差速型，即小车的后面两轮为万向轮，而前面两轮分别由两个直流电机驱动和控制．

3. 2驱动系统部件的选择与校核

AGV的驱动系统主要由驱动电源、直流电动机和减速器组成。电动机的性能参数及咸速器的规格型号的确定直接决定整车的动力性，即车辆的运动速度和驱动力直接决定整车的动力性，即车辆的运动速度和驱动力。

3.2.1电机的选择及联轴器的选用

伺服电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或直线运动的执行机构，由环形分配器、功率驱动装置、步进电机构成一个开环的定位运动系统，当系统接受一个电脉冲信号时，伺服电机的转轴将转过一定的角度或移动一定的直线距离，电脉冲输入越多，电机转轴转过的角度或直线位移就越多;同时，输入电脉冲的频率越高，电机转轴的转速或位移速度就越快。步进电机控制的最大特点是没有积累误差，常用于开环控制。步进电机系统由控制器、驱动器及步进电机构成，它们三者之间是相互配套的。

自动引导车是电动车的一种，而电机是电动车的驱动源，出于直流电机本身具有控制系统简单，调速方便，不需逆变装置等优点，并且本课题设计的AGV不需要工作在高速大功率之上，因此，在本文仍采用直流电机作为驱动系统的动力源。

我们设计的AGV原理样车载重总质量为75kg，最高时速设定为1.11m/s，正常运行时速设定为0.28～0.83m/s 。

初步选择电机的种类为直流伺服电机，型号为130SZD，相关的参数如表3-1所示。

表3-1电机相关参数表

参数名称相关数据

额定转矩 3.3N?m

额定转速3000r/min

额定功率l.lkw

额定电压90v

额定电流15A

峰值转矩88N?m

机电时间常数 2.13ms

重量14kg

电机的型号确定下来，紧接着选择联轴器，由于电机伸出端的最小轴的直径为14mm，电机的转矩相对来说不算太大，我们选择套筒式联轴器，该联轴器结构简单，径向尺寸小，能用于连接两直径相同的轴身，其尺寸与电机，与蜗杆轴的尺寸匹配。

图3-2

3.2.2 AGV 行驶阻力的计算

AGV 在水平道路上等速行驶时必须克服来自地而的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚动阻力以符号F f 表示， AGV 加速行驶需要克服的阻力称为加速阻力，以符号F j 表示。因此车辆行驶的总阻力为:

∑+=j

F F

(1)AGV 的滚动阻力的计算

......................................................(3.2)f F mg μ=

式中: μ—滚动阻力系数，

考虑到AGV 在工厂运行，路而一般为沥青或混凝土路面，参考有关数据可知，μ=0.018～0.020，实际取μ＝0.0196，设计其总质量为m=75kg ，代入公式(3.2)得滚动阻力为: N F f 4.148.90196.075=??= (2)加速阻力的计算

设AGV 从原地起步经过的位移S=lm 时，其车速达到Vt ＝1.Om/s 则AGV 的加速度为:

22020.5.................................................(3.3)

2t V V m a s S -==

故加速阻力为: N ma F j 5.37== AGV 总的运动阻力为:

∑=+=N F 9.514.145.37

3.3 主减速比的选择

(1)满足驱动能力时的主减速比计算

原理样车采用了半径为0.08m 的驱动轮。总的运动阻力为 ΣF =51.9N ．则总的运动阻力矩为:

(

)(

∑?=?=m

N M 1520.49.5108.0

电机的转矩为3.3Nm ，原理样车采用两个电机驱动，驱动系统电机驱动力矩即为:

m N M ?=65.1

为满足AGV 正常行驶，应保证最小主减速比i min 为:

5.265

.11520.4min ==i (2)考虑保证运动速度时的主减速比计算

车轮半径R=0.125m ，要求的最高运动速度为 V max =1.11m/s ，则车轮的转速应为:

min 4.3614

.31201000r R v

n =?=

已知电机的转速为 n=3000r/min ，最大主减速比为:

834

.363000

max ==

i 基于以上参数，确定主减速比的选择范围为:

min max ....................................................(3.8)

s i i i ≤≤

即：835.2≤≤s i

根据此运算结果，本课题选用蜗杆涡轮减速器且i s =50

(3)进行运动速度的校核

知道了主减速比后，我们就可以进行运动速度的校核，确保车辆有足够驱动力的同时也要有较高的工作速度。如前所述车轮半径R=0.08m ，电机转速n ＝3000r/min ，主减速比i s =50，则:

260(1000).................................(3.9)4.04 1.12s V Rn i k m h m s

π===

虽然1.12m/s 大于预期设定的速度值,但我们可以控制小车低速行驶，故可以选用该电机。

(4)进行驱动能力的校核

车轮半径R=0.08m ，扭矩M D =1.65Nm ，主减速比 i s =50，则车轮的驱动力矩为:

m N M ?=?=5.825065.1

由于 w M M >∑，所以能保证车辆的正常起动，并有一定的驱动力储备。

(5)启动时加速度的校核

启动时的驱动阻力为: F f = 51.9N 。电机到车轮所发出的驱动力为: N F D 103108

.05065.1=?=

则加速度为:

mm N a 2

.1375

9.511031=-=

高于最初预计的加速度，这说明设计完全能够达到预期的加速能力。

经过上述计算和校核，确定电机的型号为130SZD ， i s =50，车轮半径为0.08m ，从而可以构建原理样车的行车驱动系统。

3.4蜗杆蜗轮的设计

1.选择蜗杆的传动类型

根据GB/T 10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆(ZI)。 2.选择材料

蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高，故材料选用40Cr 。蜗轮用灰铸铁HT200制造，采用金属模铸造。

3.蜗杆转速为3000 r/min ，取传动比为50，则涡轮的转速为60r/min

4.取Z=1，7.0=η，则m N n P T .37

5.1191055.92

62=?= 5. 按齿根弯曲疲劳强度进行设计

根据开式蜗杆传动的设计准则，按齿根弯曲疲劳强度进行设计。蜗轮轮齿因弯曲强度不足而失效的情况，多数发生在蜗轮齿数较多或开式传动中。

弯曲疲劳强度条件设计的公式为[4]

[]

1221.53Fa F KT m d Y Y z β

σ≥

蜗轮使用环境：平稳

蜗轮载荷分布情况：平稳载荷蜗轮使用系数Ka ：1 蜗轮动载系数Kv ：1 蜗轮动载系数Kv ：1 导程角系数Y β：0.957

疲劳接触强度最小安全系数SHmin；1.1

转速系数Zn：0.765

寿命系数Zh；1.13

材料弹性系数Ze：147N^0.5/mm

蜗轮材料接触疲劳极限应力σHlim：425N/mm^2

蜗轮材料许用接触应力[σH]：334.235N/mm^2

蜗轮材料弯曲疲劳极限应力σFlim：190N/mm^2

蜗轮材料许用弯曲应力[σF]：158.333N/mm^2

弯曲疲劳强度最小安全系数SFmin；1.2

6.涡轮材料强度计算

蜗轮轴转矩T2:119.375N.m

蜗轮轴接触强度要求:m^2d1≥115.407mm^3

模数m:2mm

蜗杆分度圆直径d1:22.4mm

7.涡轮材料强度校核

蜗轮使用环境：平稳

蜗轮载荷分布情况：平稳载荷

蜗轮使用系数Ka：1

蜗轮动载系数Kv：1

导程角系数Yβ：0.957

蜗轮齿面接触强度σH:329.014N/mm^2，通过接触强度验算！蜗轮齿根弯曲强度σF:72.385N/mm^2，通过弯曲强度计算！8尺寸计算结果

实际中心距a：63mm

齿根高系数ha*:1

齿根高系数c*:0.2

蜗杆分度圆直径d1：22.4mm

蜗杆齿顶圆直径da1：26.4mm

蜗杆齿根圆直径df1：17.6mm

蜗轮分度圆直径d2：100mm

蜗轮变位系数x2：0.9

法面模数mn：1.992mm

蜗轮喉圆直径da2：107.6mm

蜗轮齿根圆直径df2：98.8mm

蜗轮齿顶圆弧半径Ra2：9.2mm

蜗轮齿根圆弧半径Rf2：13.6mm

蜗轮顶圆直径de2：111.6mm

蜗杆导程角γ：5.102°

轴向齿形角αx：20.073°

法向齿形角αn：20°

蜗杆轴向齿厚sx1：3.142mm

蜗杆法向齿厚sn1：3.129mm

蜗杆分度圆齿厚s2：4.452mm

蜗杆螺纹长b1≥：28mm

蜗轮齿宽b2≤：19.8mm

齿面滑动速度vs：3.533m/s

涡轮画法如下图所示：

图3-4涡轮零件图3.5蜗轮轴的设计

图3-5涡轮轴零件图

涡轮轴在工作中既承受弯矩又承受扭矩，故属于转轴。

1. 涡轮轮轴上的功率2P 、转速2n 和转矩2T 为

取涡轮蜗杆传动的机械效率为0.7

kw P 7.02= T2=119.375N.m mm N n .7.592=

3.初步确定轴的最小直径

先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。取0A =112，于是得

==2

min n p A d 25.8mm 涡轮轴上的最小直径是安装后轮处的最小直径，所以取最小直径26mm ，

4.轴的结构设计

1)拟定轴上零件的装配方案

装配方案是：蜗轮、套筒、深沟球轴承、轴用弹性挡圈依次从轴的左端向右安装；右端安装深沟球轴承、透盖、内轮辐、轴端挡圈从右端向左安装。

2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

(1)初步选择滚动轴承。取深沟球轴承6206，其尺寸为d ×D ×T=30mm×62mm×16mm ，故30d d d mm ===ⅠⅢⅤ。

右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得6206型轴承的定位轴肩高度h=3mm,因此，取36d mm =Ⅳ。

毕业论文设计转向系统设计

目录摘要2 第一章绪论3 1.1汽车转向系统概述3 1.2齿轮齿条式转向器概述9 1.3液压助力转向器概述10 1.4国内外发展情况12 1.5本课题研究的目的和意义12 1.6本文主要研究内容13 第二章汽车主要参数的选择14 2.1汽车主要尺寸的确定14 2.2汽车质量参数的确定16 2.3轮胎的选择17 第三章转向系设计概述18 3.1对转向系的要求18 3.2转向操纵机构18 3.3转向传动机构19 3.4转向器20 3.5转角及最小转弯半径20 第四章.转向系的主要性能参数22 4.1转向系的效率22 4.2传动比变化特性23 4.3转向器传动副的传动间隙△T25 4.4转向盘的总转动圈数26 第五章机械式转向器方案分析及设计26 5.1齿轮齿条式转向器26 5.2其他转向器28 5.3齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择29 5.4数据的确定29 5.5设计计算过程31 5.6齿轮轴的结构设计35 5.7轴承的选择35 5.8转向器的润滑方式和密封类型的选择35 5.动力转向机构设计36 5.1对动力转向机构的要求36 5.2动力转向机构布置方案36 5.3液压式动力转向机构的计算38 5.4动力转向的评价指标43

6. 转向传动机构设计45 6.1转向传动机构原理45 6.2转向传送机构的臂、杆与球销47 6.3转向横拉杆及其端部47 6.4杆件设计结果48 7.结论49 致谢49 摘要本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。关键词：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器 Abstract The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion steering gear to the design as the center, one vehicle parameters on the overall framework of the impact of vehicle steering; Second, the choice of mechanical steering; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength

车辆工程毕业论文选题

毕业论文（设计）题目学院学院专业学生姓名学号年级级指导教师教务处制表二〇一三年三月二十日

车辆工程毕业论文选题本团队专业从事论文写作与论文发表服务，擅长案例分析、仿真编程、数据统计、图表绘制以及相关理论分析等。车辆工程毕业论文选题：某轿车机械式紧急制动辅助装置设计与仿真研究宽轨机车运输车转向架设计及动力学分析工程车辆联网系统及软件平台设计叠经中空结构机织复合材料的结构设计及力学性能研究地铁土建工程投资控制研究基于6-σ的某轻型车制动跑偏的分析与改进基于数据仓库的汽车故障统计分析软件研究与应用基于道路自识别的智能汽车控制系统设计旋转冲压转子气流激振力作用下的动力学响应基于稳健性优化的乘员约束系统性能改进汽车侧向防撞预警系统的研究汽车驱动轮电子差速控制方法研究基于分形插值函数的路面不平度的模拟研究运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究两类复合弹簧系统的运动复杂性分析生态城市规划下的现代轨道交通系统设计研究面向城市工况的LPG公交车用发动机动力性能研究微型纯电动车车架结构性能分析与优化

基于多维模糊控制的汽车半主动悬架仿真及研究空间网壳结构主动抗震控制理论与试验研究四轮独立驱动电动汽车控制策略的研究智能车视觉导航中路径识别技术的研究华瑞汽车制造执行信息系统分析与设计道路自动识别与控制的智能车系统的研究某轿车悬架运动特性分析及线性区操纵稳定性客观评价基于模糊控制的汽车ABS在环仿真实验平台研究输出假设对大学生英语分词状语短语习得影响的实证研究乘员约束系统仿真模型的建立及参数分析与优化模拟驾驶视景系统设计与实现基于无刷直流电动机的电动汽车差速控制设计基于变刚度的车辆悬架减振系统设计研究配戴近视镜驾驶者的驾驶疲劳检测基于DSP的电动高尔夫球车数字化驱动系统的研究超限治理对汽车产品的影响平行泊车方法研究与仿真智能车定向天线跟踪系统的研究与开发金属带式无级变速器电控单元硬件在环仿真研究轻型电子机械制动汽车横摆与侧偏控制研究驱动与制动工况轮胎模型研究汽车底盘集成及其控制技术研究智能车载红外视觉预警系统关键问题研究道路模拟试验台CMAC与PID复合控制仿真研究基于ARM7的双驱电动车控制系统设计基于视觉导航的智能车系统研究山西农村客运车辆发展研究高压低噪恒流量离心泵动力学研究城市道路车道变换微观模型及仿真研究

1127最终车辆工程专业毕业设计一览表

车辆工程专业12届毕业设计（论文）一览表编号选题名称选题来源选题类型名称（本专业分类）学生姓名指导教师姓名职称 1 多片湿式离合器及其试验装置设计生产实践底盘王俊郭新民荆崇波教授副教授 2 柴油机冷EGR系统文丘里管的设计计算科学研究发动机李亚慧郭新民尹旭峰教授讲师 3 轻型客车493发动机过热问题的分析改进生产实践发动机梁大伟郭新民尹旭峰教授讲师 4 公交车后置发动机冷却系统性能改进研究生产实践发动机冯燕华郭新民尹旭峰教授讲师 5 DA471QA发动机可变式配气机构的改进方案生产实践发动机刘洋郭新民尹旭峰教授讲师 6 车用发动机冷却水泵驱动方式的改进研究生产实践发动机邹勋冠郭新民尹旭峰教授讲师 7 柴油机冷EGR与传统EGR的对比分析研究科学研究发动机朱鼎郭新民尹旭峰教授讲师 8 无轨有线电动轿车自动变线装置研究生产实践新能源邓宗云郭新民吴维教授讲师 9 车用冷EGR自控冷却系统的研究科学研究发动机董志强郭新民吴维教授讲师 10 轻型货车制动系统性能的改进研究生产实践底盘陈迪郭新民吴维教授讲师 11 汽车修理厂气动抽油机的改进研究生产实践发动机施旭东郭新民吴维教授讲师 12 比亚迪F3汽车制动系统的改进研究生产实践底盘彭泽明郭新民吴维教授讲师 13 比亚迪双模混合动力车汽油机的选配研究科学研究发动机麦嘉锋郭新民吴维教授讲师 14 EQ1044轻型货车前悬架的选配研究科学研究底盘旋楚平郭新民吴维教授讲师 15 装载机冷却系统过热问题的改进研究生产实践发动机雷军军郭新民吴维教授讲师 16 基于CATIA的汽车座椅调节机构的设计生产实践车身电器肖茂清陈思忠杨延勇教授助教 17 无障碍公交车踏板装置的设计生产实践车身电器彭晓嘉陈思忠杨延勇教授助教 18 汽车前大灯弯道照明调节系统设计生产实践车身电器李嘉豪陈思忠杨延勇教授助教 19 汽车胎压监测与自动加气装置设计科学研究底盘黄耀飞苑士华宋长森教授工程师 20 线控电动四驱模型车的设计与制作生产实践底盘杨皓光苑士华宋长森教授工程师

汽车前轮转向机构课程设计

机械原理课程设计说明书题目：汽车前轮转向机构学院：车辆工程学院姓名：班级：学号：指导老师：

目录 1、背景...................................................................................................... .1 2、题目：汽车前轮转向机构 (3) 2.1设计题目 (3) 2.1.1转向机构简介 (3) 2.1.2 转向梯形 (4) 2.1.3计算机构自由度 (5) 2.1.4机构设计 (6) 2.1.5 数据设计..............................................................。. (8) 2.2设计要求 (8) 3、设计内容 (9) 3.1 求转角 (9) 3.2 解析法设计机构 (9) 3.3 解析法检验 (11) 4. 设计结构分析 (12) 4.1 四种类型梯形结构的选择 (12) 5、转向梯形机构优化 (14) 5.1 计算机构自由度 (15) 5.2 运动分析 (15) 5.3机构设计方法 (16) 6、课程设计总结 (17)

1、背景在汽车行业迅速发展的今天，汽车前轮定位参数的确定仍然是困扰汽车企业设计的难题，。汽车前轮定位参数是汽车的重要性能参数，前轮定位参数的设计是否合理，将直接影响到车辆的很多重要性能，从而影响到整车的优劣。例如注销后倾角和内倾角将直接影响到车辆的回正性、直线行驶稳定性和高速制动时方向稳定性、转向轻便性；前轮的外倾角和前束值的合理匹配将直接影响到前轮的策划和异常磨耗，同时也间接地影响车辆的动力性和燃油的经济性。后倾角和前束值设计的是否合理还将影响这届影响到前轮的摆振，导致车辆操纵稳定性变坏，增加了有关零件载荷，从而降低行驶安全性和可靠性，摆振严重时会影响到车辆的行驶平顺性和安全性。因此，如果前轮定位参数不合理，就会大大降低汽车使用性能，但由于前轮定位参数的确定必须考虑多种因素的影响，而且前轮定位各参数对汽车使用性能的影响不是完全独立的，这给前轮定位参数的确定增加了困难。汽车的转向传递机构的主要作用就是使用汽车在转向时期内、外轮具有正确的转角关系，它对汽车轮胎的磨损、转向半径和转向力都有重要的影响。汽车在转向时，由于主销后倾角、主销内倾角的存在，导致转向系统的运动并不是在一个平面内，这增加了转向的难度。而一般货车和拖拉机的转向机构是使用整体式的专项梯形机构进行传递。传统的整体式转向机构分析采用近似的平面运动分析方法，而实际上转向梯形的运动并不是在一个平面内。这样就必然存在着误差。

车辆工程专业知识试题库

车辆工程系本科毕业答辩题库说明：试题内容出自以下15 门专业课：汽车理论、汽车底盘构造、汽车发动机构造、汽车设计、车身设计、发动机原理、内燃机学、内燃机设计、热工基础、汽车实验学、汽车排放与控制技术、汽车电器与电子控制技术、汽车液压与气压传动、汽车安全技术、汽车工程概论。每门专业课的试题为15 道题或稍多，共232 题。汽车理论专业题（共16 题） 1. 什么是汽车的比功率？答：是单位汽车总质量具有的发动机功率。 2. 发动机的外特性曲线是什么？答：当发动机的节气门全开时，发动机的性能指标如功率、燃油消耗率等性能指标随速度变化的情况为，发动机的外特性曲线。 3. 汽车的制动性是什么？答：是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。 4. 什么是汽车的动力性？答：指汽车在良好路面上直线行驶时，受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。 5. 地面制动力是什么？答：由地面提供的与汽车行驶方向相反的外力 6. 什么是汽车附着率？答：是指汽车在直线行驶状况下，驱动轮不滑转工况下充分发挥驱动力作用要求的最低附着系数。 7. 什么是最大爬坡度？答：是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，表征汽车的爬坡能力。 8. 什么是汽车的燃油经济性？答：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。 9. 汽车行驶阻力包括哪些？答：滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力。 10.什么是汽车的平顺性? 答：是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。 11.什么是汽车的通过性？答：指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力

汽车电动助力转向机构的设计

汽车电动助力转向机构的设计引言在汽车的发展历程中，转向系统经历了四个发展阶段：从最初的机械式转向系统（Manual Steering，简称MS）发展为液压助力转向系统（Hydraulic Power Steering，简称HPS），然后又出现了电控液压助力转向系统（Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS）和电动助力转向系统（Electric Power Steering，简称EPS）。装配机械式转向系统的汽车，在泊车和低速行驶时驾驶员操纵负担过于沉重，为了解决这个问题，美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统[1]。但是，液压助力转向系统无法兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性，因此在1983年日本koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助力转向系统。这种新型的转向系统可以随着车速的升高提供逐渐减小的转向助力，但是结构复杂、造价较高，而且无法克服液压系统自身所具有的许多缺点，是一种介于液压助力转向和电动助力转向之间的过渡产品。到了1988年，日本Suzuki公司首先在小型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助力式电动助力转向系统；1990年，日本Honda公司也在运动型轿车NSX上采用了自主研发的齿条助力式电动助力转向系统，从此揭开了电动助力转向在汽车上应用的历史。

第1章概述 1.1电动助力转向的优点与传统的转向系统相比，电动助力转向系统最大的特点就是极高的可控制性，即通过适当的控制逻辑，调整电机的助力特性，以达到改善操纵稳定性和驾驶舒适性的目的。作为今后汽车转向系统的发展方向，必将取代现有的机械转向系统、液压助力转向系统和电控制液压助力转向系统[2]。相比传统液压动力转向系统，电动助力转向系统具有以下优点：（1）只在转向时电机才提供助力，可以显著降低燃油消耗传统的液压助力转向系统有发动机带动转向油泵，不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动力。而电动助力转向系统只是在转向时才由电机提供助力，不转向时不消耗能量。因此，电动助力转向系统可以降低车辆的燃油消耗。与液压助力转向系统对比试验表明：在不转向时，电动助力转向可以降低燃油消耗2.5%；在转向时，可以降低5.5%。（2）转向助力大小可以通过软件调整，能够兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性，回正性能好。传统的液压助力转向系统所提供的转向助力大小不能随车速的提高而改变。这样就使得车辆虽然在低速时具有良好的转向轻便性，但是在高速行驶时转向盘太轻，产生转向“发飘”的现象，驾驶员缺少显著的“路感”，降低了高速行驶时的车辆稳定性和驾驶员的安全感。电动助力转向系统提供的助力大小可以通过软件方便的调整。在低速时，电动助力转向系统可以提供较大的转向助力，提供车辆的转向轻便性；随着车速的提高，电动助力转向系统提供的转向助力可以逐渐减小，转向时驾驶员所需提供的转向力将逐渐增大，这样驾驶员就感受到明显的“路感”，提高了车辆稳定性。

多轴专用汽车转向传动机构的设计

多轴专用汽车转向传动机构的设计 1 前言大型专用汽车的转向轴多在二轴以上，有的甚至多达五轴，其转向性能的好坏直接影响车辆行驶的灵活性、操纵稳定性、经济性和轮胎的使用寿命，而且车轴越多，转向对车辆行驶影响越大。作为转向系统的转向梯形机构，文献运用参数方程对转向梯形机构进行了建模和分析、研究，但对转向传动机构分析和计算的几何法就十分不便，特别是结构复杂的独立悬架的传动机构计算更为不便。本文运用参数方程法，对转向传动机构的各点用坐标参数来表示，建立参数方程求解、分析，提出了一种可运用于多轴转向的传动机构优化设计的计算方法，达到各轴转向协调的目的，提高车辆行驶的灵活性、操纵稳定性和经济性。 2 转向时各转向桥的理想转角关系图1为某前双桥转向底盘转向时各转向轴内外转向轮的理想转角关系，由于不研究转向梯形机构，只讨论转向传递关系，所以只分析内侧的车轮的转角关系。 3 一桥传动机构传动模型多轴转向汽车一般通过连杆机构来保证同一侧车轮在转向时绕同一瞬心作圆周运动。下面以常用的连杆机构中第一轴摇臂的摆角与车轮转向臂转角的对应为例，说明连杆机构的运动关系（如图2）。

图2中：A1为车轮转向节臂初始位置；Al′为车轮转动角a1转向节臂位置；B1为一桥传动摇臂初始位置；B1′为车轮转动a1′角一桥传动摇臂位置。 4 一桥梯形机构传动模型根据文献的梯形机构的建模方式，将梯形机构简化为平面机构，则一桥梯形机构得一桥外轮转角a1′与一桥内轮转角a1之间关系（如图3）。

图3中：A1为内轮转向节臂初始位置；A1′为内轮转动a1角转向节臂位置；El为外轮转向节臂初始位置；E1′为外轮转动a1′角一桥传动摇臂位置。一桥至二桥之间的传动模型

汽车转向器毕业设计

汽车转向器毕业设计【篇一：毕业设计汽车转向系统】摘要本设计课题为汽车前轮转向系统的设计，课题以机械式转向系统的齿轮齿条式转向器设计及校核、整体式转向梯形机构的设计及验算为中心。首先对汽车转向系进行概述，二是作设计前期数据准备，三是转向器形式的选择以及初定各个参数，四是对齿轮齿条式转向器的主要部件进行受力分析与数据校核，五是对整体式转向梯形机构的设计以及验算，并根据梯形数据对转向传动机构作尺寸设计。在转向梯形机构设计方面。运用了优化计算工具matlab进行设计及验算。matlab强大的计算功能以及简单的程序语法，使设计在参数变更时得到快捷而可靠的数据分析和直观的二维曲线图。最后设计中运用autocad和catia作出齿轮齿条式转向器的零件图以及装配图。关键词：转向机构，齿轮齿条，整体式转向梯形，matlab梯形abstract the title of this topic is the design of steering system. rack and pinion steering of mechanical steering system and integrated steering trapezoid mechanism gear to the design as the center. firstly make an overview of the steering system. secondly take a preparation of the data of the design. thirdly, make a choice of the steering form and determine the primary parameters and design the structure of rack and pinion steering. fourthly, stress analysis and data checking of the rack and pinion steering. fifthly, design of steering trapezoid mechanism, according to the trapezoidal data make an analysis and design of steering linkage. in the design of integrated steering trapezoid mechanism the computational tools matlab had been used to design and checking of the data. the powerful computing and intuitive charts of the matlab can give us accurate and quickly data. in the end autocad and catia were used to make a rack and pinion steering parts diagrams and assembly drawings keywords: steering system，mechanical type steering gear and gear rack， integrated steering trapezoid，matlab trapezoid

车辆工程汽车总布置设计论文之欧阳家百创编

车辆工程专业毕业设计汽车整车论文欧阳家百（2021.03.07）摘要汽车车身总布置设计是车身设计的重要内容。车身总布置设计是在整车总布置的基础上进行的，主要包括汽车车身底版的布置、前围的布置、车身室内人体工程布置、车门布置、发动机舱、行李舱的布置以及其它装备的布置。其中车身室内人体工程布置是主要的内容涉及到人体工程学的知识。可以说车身总布置设计的好坏是决定车身设计和轿车设计好坏的一项重要内容。本次7161轿车车身总布置设计主要是利用已给的数据和人体工程学的基本知识对该车型的车身外形布置和内部布置进行设计，并进行相关的动力性和经济性计算以检验设计的合理性。通过本次毕业设计，充分了解和掌握了对某一轿车车身进行车身总布置设计的步骤和方法，这将为我们以后毕业从事汽车车身设计的工作打下基础。关键词：车身总布置设计人体工程学车身外形布置设计车身室内布置设计 Abstract Car body general arrangement design is an important constituent of car body design. It is on the basement of car general arrangement design,

includes car floor arrangement、front fender arrangement、interior body ergonomic arrangement、door arrangement、engine module and luggage compartment arrangement and other establishments arrangement. Among them, the interior body ergonomic arrangement is the most important part as it relates to ergonomics. We can say that the quality of car body general arrangement is an important constituent which determines the quality of body design and car design. During this time’s Ao Tuo mini car body general arrangement design, the mainly part of my work is to use data which is given by my guiding teacher and the infrastructural knowledge of ergonomics to design Ao Tuo car body external and interior arrangement, and to conduct some calculation about this car’s power and economy performance. This calculation can check that whether the car body general arrangement design is reasonable or not. Through this graduate design, I fully know and master the steps and methods of body general arrangement design to a specific car body, which will lay the foundation for our car body design work after graduation. Key words：body general arrangement design ergonomics body external arrangement design interior body arrangement design 1.绪论 1.1汽车设计的规律，决策与设计过程汽车设计尤其是新新车型的设计，是根据社会对该车型的使用要

现代汽车的全液压式转向机构设计参考文本

现代汽车的全液压式转向机构设计参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

现代汽车的全液压式转向机构设计参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。控制汽车行驶方向的转向系统与汽车的操纵稳定性最为密切，而车的转向系是用来改变或保持汽车行驶方向的装置，由转向控制机构、转向传动装置、转向轮和专用机构组成。为了提高转向性能，当前现代汽车的全液压式转向机构应用比较多。本文首先概述了现代汽车转向机构的设计要求，分析了全液压式转向机构的结构与工作特性，验证了现代汽车的全液压式转向机构的助力特性，通过稳态回转试验探讨了现代汽车的全液压式转向机构的价值。汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。而其中的汽车转向性能是汽车的主要性能之一，它直接影响

到汽车的操纵稳定性，对于确保车辆的安全行驶起着重要的作用。动力转向机是利用外部动力协助司机轻便操作转向盘的装置，随着最近汽车发动机马力的增大和扁平轮胎的普遍使用，使车重和转向阻力都加大了，需要涉及合理的转向机构。液压助力转向系统是最早采用的助力转向系统的形式，电子技术、电气技术及新的控制策略的应用使得转向系统发生了革命性的变化，助力转向系统由传统的液压助力转向系统向电控液压助力转向系统、电动液压助力转向系统、电动助力转向系统发展，但是液压系统也仍然具有很好的应用价值。本文具体探讨了现代汽车的全液压式转向机构设计，现报告如下。现代汽车转向机构的设计要求汽车转向系统可以分为无助力转向系统和有助力转向系统。随着科技发展和新技术的采用，有助力转向系统逐渐由传统的液压助力转向系统(HPS)向电动液压助力转向系

车辆工程毕业设计81轿车前轮主动转向系统机械结构设计

第1章绪论主动转向系统保留了传统转向系统中的机械构件，包括转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机以及转向横拉杆等。其最大特点就是在转向盘和齿轮齿条转向机之间的转向柱上集成了一套双行星齿轮机构，用于向转向轮提供叠加转向角。主动转向系统通过一组双行星齿轮机构实现了独立于驾驶员的转向叠加功能，完美地解决了低速时转向灵活轻便与高速时保持方向稳定性的矛盾，并在此基础上通过转向干预来防止极限工况下车辆转向过多的趋势，进一步提高了车辆的稳定性。同时，该系统能方便地与其他动力学控制系统进行集成控制，为今后汽车底盘一体化控制奠定了良好的基础。与常规转向系统的显著差别在于，主动转向系统不仅能够对转向力矩进行调节，而且还可以对转向角度进行调整，使其与当前的车速达到完美匹配。其中的总转角等于驾驶员转向盘转角和伺服电机转角之和。低速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相同，叠加后增加了实际的转向角度，可以减少转向力的需求。高速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相反，叠加后减少了实际的转向角度，转向过程会变得更为间接，提高了汽车的稳定性和安全性。 1.1转向系统综述 1、蜗杆曲柄销式转向器它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。 2、循环球式转向器循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。这是一种古典的机构，现代轿车已大多不再使用，但又被最新方式的助力转向装置所应用。它的原理相当于利用了螺母与螺栓在旋转过程中产生的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线

车辆工程专业毕业论文_

变速器所有变速箱技术中，手动变速器的效益最高，输出功率可达到输入功率的96%，但并不是所有的人都能驾驭手动变速箱，也不是所有人愿意用它。因为用手动变速器需要踩离合器，这是在交通繁忙的时候很不舒服，驾驶员容易疲劳，而由扭矩中断导致的“点头”效应也会使乘客很难受。由驾驶员操纵离合器而产生的扭矩中断是手动变速器主要的缺点。在换档加速时，驾驶员都必须通过松开油门并踩下离合器来使扭矩中断，完成整个过程大概需要一秒，但在这段时间里车辆会暂时停止加速，速度也会降低。与此截然不同的是自动变速箱，到目前为止现代汽车自动变速器是汽车上最复杂的元件。它是一种可以自己换挡的变速器。力矩转换器或流体联合器被用来代替手动离合器连接发动机。汽车上变后轮驱动或前轮驱动是车辆自动变速器的两种基本类型。在一个后轮驱动的速器通常放在发动机后面凸起后长板旁边气体踏板下方的位置。驾驶杆连接变速器后端，最终驾驶的准确位置在后轴，用操纵力控制后轮。发动机的动力简单连续的在这个系统中循环，在通过变速器时改变力矩，通过传动轴后在主减速器分流到两后轮。在前轮驱动汽车中，变速器常常兼有最终驱动叫做变速驱动桥。前轮驱动汽车通常在发动机的后下方安装有横向变速驱动桥。前桥直接连接在发动机的变速驱动桥上为前轮提供动力，动力从发动机出发转过一个大链条后经180°转变传给变速器。从而，将主动力通过变速器后分流传到驱动轴再送到两前轮。也有一些其他方式的前轮驱动车辆，车架前方代替另一边的其他系统驱动四轮，但在这儿仅对其中的两个系统进行说明。相对于前轮驱动来说最流行的是后轮驱动，在发动机上连接一个输出轴，将改变后的力矩传给后驱动轮。这个系统是探寻前后轴实施改进的新的节能动力平衡装置。另一个驱动系统是把所有的驱动零件都按在后轮上。这种排列方式发动机通常后置。现代自动变速器由许多的部件和系统组成，它们有行星齿轮组、液压系统、密封圈和密封衬垫、变矩器、油压调节器、调制器、节气门拉线、电子

越野车转向系统的设计

毕业设计题目：越野车转向系统设计与优化学生姓名：学号：专业: 年级: 指导老师: 完成日期:

目录第一章电动转向系统的来源及发展趋势 (1) 第二章转向系统方案的分析 (3) 1.工作原理的分析 (3) 2. 转向系统机械部分工作条件 (3) 3.转向系统关键部件的分析 (4) 4.转向器的功用及类型 (5) 5.转向系统的结构类型 (5) 6.转向传动机构的功用和类型 (7) 第三章转向系统的主要性能参数 (8) 1. 转向系的效率 (8) 2. 转向系统传动比的组成 (8) 3. 转向系统的力传动比与角传动比的关系 (8) 4. 传动系统传动比的计算 (9) 5. 转向器的啮合特征 (10) 6. 转向盘的自由行程 (11) 第四章转向系统的设计与计算 (12) 1. 转向轮侧偏角的计算（以下图为例） (12) 2. 转向器参数的选取 (12) 3. 动力转向机构的设计 (12) 4. 转向梯形的计算和设计 (14)

第五章结论 (16) 谢辞 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)

转向系统设计与优化摘要汽车在行驶过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向，即所谓汽车转向。用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。因此需要对转向系统进行优化，从而使汽车操作起来更加方便、安全。本次设计是EPS电动转向系统，即电动助力转向系统。该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。因此，电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。关键词：机械系统，扭矩传感器，电动机，电磁离合器，减速机构，电子控制单元。

汽车转向系统EPS设计(论文)

汽车转向系统EPS设计

毕业设计外文摘要

目录错误!未定义书签。 1 引言?1 1.1汽车转向系统简介?１ 1.２汽车转向系统的设计思路 (3) 1．３ＥPS的研究意义?４ 2 EPS控制装置的硬件分析 (5) 2．1汽车电助力转向系统的机理以及类别 (5) 2.2 电助力转向机构的主要元件 (8) 11 3 电助力转向系统的设计? 3．1 动力转向机构的性能要求..................................... １1 3.2 齿轮齿条转向器的设计计算...................................... １1 3.3 转向横拉杆的运动分析[9］21? 3．4 转向器传动受力分析......................................... ２2 ４转向传动机构优化设计?2４ 4.１传动机构的结构与装配.......................................... ２4 4．２利用解析法求解出内外轮转角的关系............................ ２5 ４.3 建立目标函数?２７

５控制系统设计? 29 29 5.1 电助力转向系统的助力特性? 30 5.2 ＥPS电助力电动机的选择? ５．3 控制系统框图设计........................................... 3１32 结论? 致谢................................................ 错误!未定义书签。参考文献......................................... 错误!未定义书签。

车辆工程专业本科毕业论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 摘要本次设计题目是EQ1092货车的前后悬架系统的设计。所设计悬架系统的前悬架采用钢板弹簧非独立式悬架。后悬是由主副簧组成，也是非独立悬架。首先确定悬架的主要结构形式，然后对主要性能参数进行确定。在前悬的设计中首先设计了钢板弹簧，材料和许用应力，和方案布置的设计；还有减振器的选择。在后悬架系统设计中主要对主副钢板弹簧进行了设计，特别是钢板弹簧的刚度比分配计算和刚度的校核。最后对悬架系统进行了平顺性分析，目的是判断所设计的悬架平顺是否满足要求。在平顺性分析时运用了时域分析方法，采用了两个自由度，最后通过编程计算，结果是没有不舒适。因而对提高汽车的动力性、经济性和操纵稳定性是有利的。关键词：悬架设计；钢板弹簧；平顺性；货车东风4×2驱动EQ1092载货车(湖北十堰东风) 类型: 多用途货车, 型号: EQ1092F，外观颜色:东风蓝，驱动形式: 4X2，总重量: 9400（kg），装载重量:中型(6吨﹤总质量≤14吨)（T），变速箱类型:.，用途:平板式货车，整车外形尺寸:长:7995 宽:2470 高:2485（m），货厢内部尺寸:长:5150 宽:2294 高:550（m），轮胎数:6（个），乘员座位数:3，

Abstract The title of this thesis is the design of front and rear suspension systems of EQ1092 truck. The front suspension system is the leaf spring, dependent suspension. The rear suspension system consists of the main spring and the . In the procedure of the design we made certain the structural style of the suspension system in the first, then we made certain the main parameters. In the design of the front suspension we designed the leaf spring firstly, material and allowable stress and the design of scheme , moreover the design of shock absorber. In the design of rear suspension we carried out the design of the main spring and the of angular rigidity between the main spring and the the final design stage, we implement the analysis of suspension ride performance. The aim is whether suspension ride quality meets to the performance requirement. The ride performance analysis adopts the methods with time domain and with two degree of freedoms by computer program. The results indicate that there is no uncomfortableness for the car on road. Therefore, it is Design; Leaf spring; Ride Performance; Truck