商用车整体式液压助力转向系统设计研究.pdfVIP

1.课题研究的目的和意义

作为汽车的一个重要组成部分，转向系统是用来保持或改变汽车行驶方向的机

构，在汽车转向行驶时，它能保证各转向轮之间有协调的转角关系。转向轮的转

动方向必须与转向盘的转动方向保持一致，因此必须对转向垂臂的位置、转向传

动机构的构成等进动学校核。汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总

成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的性能，始终是各汽车生产

厂家和科研机构的重要研究课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车

流密集化的今天，针对不同水平的驾驶人群，汽车的设计显得尤为重要

[1]。

近年来，随着汽车技术的不断发展，汽车上广泛使用各类助力转向系统。乘用

车负载较小，对速度性能要求较高，通常采用齿轮齿条式EPS以及EHPS转向系

统;而由于前轮载荷较大、电机功率以及加工工艺方面的因素制约，车通常

采用循式HPS系统助力[2]。助力转向系统完全是靠力驱动，

在方向盘和转向轮之间的机械连接，被管路、阀、执行器所取代。当

转向轮转动时，方向盘控制阀输出与转向轮摆动速度成比例的液体流量，液体再流

入到转向缸工作腔内，由缸推动车辆的转向系统。转向器需要独立动

力源，通常利用定量泵直接供油[3]。助力转向系统是在驾驶员的控制下，

借助于汽车发动机带动泵产生的来实现车轮转向。助力转向系统的助

力特性是由转向伺服转阀及油泵供油量决定的。当一个转向助力系统设计定型后，阀

口和扭杆的参数固定，对于常流量系统，其助力特性是固定的。在设计助力转向

系统时，若保证汽车在泊车时足够的助力，就必然导致在高速时助力过大，

失去路感[4]。其主要缺点是无法根据车速对助力特性进行调节，由发动机带动的

泵一直处于工作状态，转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了3％～

5％，对油耗影响较大[5]。

本课题内容包含总体方案设计、参数计算、三维建模、有限元分析等。通过

本次课题设计，对助力转向系统进行设计计算，对转向梯形进行优化，建立

转向器、转向梯形完整的三维模型，达到综合运用所学知识，分析和解决实际工

程问题，锻炼创造能力的目的，并切实掌握和锻炼设计能力和分析方法。

2.国内外研究现状

2.1车整体发展趋势

卡车由于成本低、效率高，逐渐成为公路的首选，因此卡车的研发

和生产成为汽车生产厂家竞争的一个焦点。随着社会经济、物业和公路交通

1.Thepurposeandsignificanceof

theresearch

Asanimportantpartofacar,thesteeringsystemisamechanismusedtomaintainorchangethe

directionofthecar.Whenthecarissteering,itcanensureacoordinatedanglerelationshipween

thesteeringwheels.Therotationdirectionofthesteeringwheelmustbeconsistentwiththerotation

directionofthesteeringwheel,sothepositionofthesteeringarm,thecompositiono