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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
論 文 題 目：輕型貨車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè) 、班 級(jí)： 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）：
年 12 月 23 日填
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；
3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。
一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目
輕型貨車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)
2. 研究領(lǐng)域
車(chē)輛工程-汽車(chē)設(shè)計(jì)-汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)-循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)
3. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
汽車(chē)是一種性能要求高，負(fù)荷變化大的運(yùn)輸工具。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車(chē)的關(guān)鍵部件之一，更需要了解和掌握。轉(zhuǎn)向器作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最重要的組成部件，此次研究對(duì)它進(jìn)行深入的研究便顯得意義重大。本文對(duì)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的研究，設(shè)計(jì)出一款符合輕型貨車(chē)的轉(zhuǎn)向器，為其在今后擴(kuò)展領(lǐng)域奠定理論設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外對(duì)于轉(zhuǎn)向器的研究較早。
2015 年 Hui Jing，Rongrong Wang Mohammed Chadli 等提出了一種容錯(cuò)控制策略來(lái)提高橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)地面車(chē)輛(FWIA)與主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(AFS)前面。2016 年 Vivan Govender 等介紹了建模、控制和分析的一個(gè)軸平行的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于自動(dòng)駕駛。控制器的目的是確保準(zhǔn)確和健壯的期望軌跡的前轉(zhuǎn)向角以及提供一個(gè)平滑的運(yùn)動(dòng)方向盤(pán)。2016 年 Li Zhai，Hong Huang，Tianmin Sun，Qiannan Wang 提出了一種節(jié)能動(dòng)力耦合對(duì)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)高速履帶車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。同年Rabiatuladawiyah Abu Hanifah 等功率降低優(yōu)化基于群的技術(shù)在電力協(xié)助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)這項(xiàng)研究的目的是應(yīng)用群優(yōu)化技術(shù);粒子群優(yōu)化和蟻群優(yōu)化以提高控制器的性能。該年Springer 國(guó)際版中瑞士的 Christoph Nippold 等在測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上的應(yīng)用和分析機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)。
為了解決循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒輪齒廓設(shè)計(jì)問(wèn)題，2016 年武漢理工大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)胡大偉等提出一種數(shù)字設(shè)計(jì)方法即范成仿真法;為了檢測(cè)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的疲勞性能，在分析轉(zhuǎn)向器工作原理的基礎(chǔ)上，郭海林,熊麗運(yùn)用電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)INSTRON 1251 試驗(yàn)臺(tái)與計(jì)算機(jī)控制單元，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。為了正常進(jìn)行循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器磨損試驗(yàn)，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)伍穎等參照《汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)條件與臺(tái)架試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，采用交流伺服技術(shù)、智能集成技術(shù)與微機(jī)測(cè)控技術(shù)，設(shè)計(jì)了雙工位循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗(yàn)系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)向器是汽車(chē)上重要的安全部件，它經(jīng)歷了幾個(gè)階段:從早年的機(jī)械式轉(zhuǎn)向器CMS)開(kāi)始，逐步發(fā)展到液壓助力式(HPS)，電控液壓助力式(EHPS）、電動(dòng)助力式(EPS)，乃至將來(lái)的線控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)和主動(dòng)前轉(zhuǎn)向(AFS)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering By Wire, SBW)是未來(lái)具有無(wú)人駕駛功能的智能汽車(chē)必不可少的重要組成部分。它取消了轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接,可以任意設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動(dòng)比和力傳動(dòng)比,因此從根本上解決傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固定傳動(dòng)比造成的汽車(chē)轉(zhuǎn)向特性隨車(chē)速而變化的缺陷。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題
（1） 由于轉(zhuǎn)向器經(jīng)常處于中間位置工作，因此齒扇與齒條的中間齒磨損最厲害，需要解決間隙的設(shè)計(jì)問(wèn)題；
（2） 軌道界面的確定及其加工，考慮磨損及維修；
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1） 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要性能參數(shù)的設(shè)計(jì)，其中包括轉(zhuǎn)向器的效率以及傳動(dòng)比的變速特性；
（2） 主要尺寸參數(shù)的選擇，如螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì)和齒條、齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)；
（3） 零件的強(qiáng)度計(jì)算和轉(zhuǎn)向搖臂的軸直徑的確定；
（4） 進(jìn)行三維模型及二維工程圖的設(shè)計(jì)。
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
通過(guò)此次設(shè)計(jì)對(duì)循環(huán)球轉(zhuǎn)向器有了較深的了解。
（1）10000 字左右的說(shuō)明書(shū)；
（2）3000 字左右的外文翻譯；
（3）CATIA 三維建模和二維工程制圖；
（4）3 張 A0 圖紙。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
研究輕型貨車(chē)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)） 技術(shù)路線：
汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
根據(jù)汽車(chē)總體方案的設(shè)計(jì)選擇
進(jìn)行汽車(chē)轉(zhuǎn)向器選型分析并完成總結(jié)
完成轉(zhuǎn)向器各項(xiàng)主要參數(shù)的選擇
進(jìn)行轉(zhuǎn)向器性能分析
完成設(shè)計(jì)圖紙
完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周：理解設(shè)計(jì)題目，查找參考資料；
第 2 周：整理參考文獻(xiàn)，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述；
第 3 周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，翻譯英文文獻(xiàn)；
第 4 周：修改開(kāi)題報(bào)告，準(zhǔn)備開(kāi)題答辯；
第 5 周：進(jìn)行轉(zhuǎn)向器的總體設(shè)計(jì)；
第 6 周：進(jìn)行主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；
第 7 周：主要零部件的設(shè)計(jì)校核；
第 8 周：準(zhǔn)備中期檢查；
第 9 周：ＣＡＤ繪制部分裝配圖；
第 10 周：ＣＡＤ繪制部分零件圖，進(jìn)行中期答辯；
第 11 周：改進(jìn)完成設(shè)計(jì)圖紙；
第 12 周：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)稿；
第 13 周：改進(jìn)完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
第 14 周：修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完善圖紙；
第 15 周：準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 郭海林,熊麗.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器疲勞性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2016,16(20):286-289.DOI:10.
[2] 張靜,方世杰.循環(huán)球轉(zhuǎn)向器螺桿的可靠性計(jì)算[J].傳動(dòng)技術(shù),2007,21(1):20-21,27.DOI:10.
[3] 王玉梅,劉亞梅,王立威等.微型汽車(chē)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒扇設(shè)計(jì)參數(shù)分析[J].長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2005,26(2):145-147.
[4] 伍穎,宋康頓,郭龍飛等.循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2015,(7):208-210.
[5] 李自標(biāo).汽車(chē)轉(zhuǎn)向器行業(yè)現(xiàn)狀分析[J].汽車(chē)零部件,2013,(7):7.
[6] 黃鶴.循環(huán)球式變比轉(zhuǎn)向器嚙合副的齒輪元數(shù)字設(shè)計(jì)方法[D].武漢理工大學(xué),2014.
[7] 袁振濤,李仁強(qiáng),張健等.某型號(hào)轉(zhuǎn)向器直滾道軸承點(diǎn)蝕失效原因分析及改進(jìn)[C].//第十二屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.
[8] 楊越,王猛猛,吳明濤.汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展綜述[J].北京汽車(chē),2012,04:35-37.
[9] 胡大偉,牛子孺,涂鳴,譚江江,顏甜莉,亓旺,李剛炎.循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒廓的數(shù)字設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械傳動(dòng),2016,01:87-90.
[10] Hui Jing，Rongrong Wang Mohammed Chadli , Chuan Hu Fengjun Yan，Cong Li Fault-Tolerant Control of Four-Wheel Independently Actuated Electric Vehicles with Active Steering Systems IFAC-PapersOnLine , Issue 21, 2015, Pages 1165-1172
[11] Vivan Govender , Steffen Müller Modelling and Position Control of an Electric Power Steerin SystemIFAC-PapersOnLine, Issue 11, 2016, Pages 312–318
[12] Li Zhai，Hong Huang，Tianmin Sun，Qiannan Wang Investigation of Energy Efficient Power Coupling Steering System for Dual Motors Drive High Speed Tracked VehicleEnergy Procedia Volume 104, December 2016, Pages 372–377
[13] Christoph Nippold、Ferit Kuckay、Roman HenzeAnalysis and application of steering systems on a steering test bench Automot. Engine Technol. (2016) 1:3–13
[14] Rabiatuladawiyah Abu Hanifah,Siti Fauziah Toha,Mohd Khair Hassan,Salmiah Ahmad Power reduction optimization with swarm based technique in electric power assist steering system Energy 102, 1 May 2016, Pages 444–452
[15] 游專(zhuān),李仁和,劉瓊瓊,許強(qiáng).循環(huán)球動(dòng)力轉(zhuǎn)向器性能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].汽車(chē)實(shí)
用技術(shù),2016,03:138-140.
[16] 黃永榮.一種新型微卡循環(huán)球曲柄指銷(xiāo)式轉(zhuǎn)向器總成設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程,2013,05:71-73.
[17] 畢大寧,康富生,馬慧.循環(huán)球電動(dòng)轉(zhuǎn)向器的研制[J].汽車(chē)零部件,2012,01:52-55+59.
附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器文獻(xiàn)綜述
1 引言
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車(chē)主動(dòng)安全的重要技術(shù)。轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其可靠性直接影響汽車(chē)安全性能。轉(zhuǎn)向器分為循環(huán)球式、齒輪齒條式和蝸桿曲柄銷(xiāo)式。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器又有兩種結(jié)構(gòu)型式，即常見(jiàn)的循環(huán)球-齒條齒扇式和另一種即循環(huán)球曲柄銷(xiāo)式。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要由螺桿、螺母、轉(zhuǎn)向器殼體以及許多小鋼球等部件組成，所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球，它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi)，起到將螺母螺桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^小的滾動(dòng)摩擦的作用，當(dāng)與方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱固定到一起的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，螺桿推動(dòng)螺母上下運(yùn)動(dòng)，螺母在通過(guò)齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂往復(fù)搖動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
相比齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于更多依靠滾動(dòng)摩擦，所以具有較高的傳動(dòng)效率，操縱起來(lái)比較輕便舒適，機(jī)械部件的磨損較小，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，在過(guò)去那個(gè)沒(méi)有轉(zhuǎn)向助力的年代，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占據(jù)了統(tǒng)治地位。
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率高、工作平穩(wěn)、可靠，螺桿及螺母上的螺旋槽經(jīng)滲碳、淬火及磨削加工，耐磨性好、壽命長(zhǎng)。齒扇與齒條嚙合間隙的調(diào)整方便易行，這種結(jié)構(gòu)與液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓裝置的匹配布置也極為方便。所以循環(huán)球轉(zhuǎn)向器憑借這些特點(diǎn)在汽車(chē)中得到了廣泛應(yīng)用[1]。
隨著汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)于舒適、安全性能要求的不斷提高，對(duì)轉(zhuǎn)向 器的安全性及操作穩(wěn)定性的要求也進(jìn)一步提高。本次設(shè)計(jì)通過(guò)分析轉(zhuǎn)向器的功能要求， 結(jié)合轉(zhuǎn)向器的布置設(shè)計(jì)，比較各類(lèi)型的轉(zhuǎn)向器的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計(jì)一款轉(zhuǎn)向器。根據(jù)一些指 定的參數(shù)結(jié)合《汽車(chē)設(shè)計(jì)》和其他相關(guān)書(shū)籍中關(guān)于轉(zhuǎn)向器的理論知識(shí)，給出了優(yōu)化設(shè) 計(jì)的目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計(jì)變量的選擇范圍，使設(shè)計(jì)出的轉(zhuǎn)向器符合使用要求。 作為汽車(chē) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，轉(zhuǎn)向器對(duì)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和駕駛員的安全駕駛有這 直接的影響。特別是在車(chē)輛高速化，車(chē)流密集化的今天，汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)極為重要。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其達(dá)到汽車(chē)總體設(shè)計(jì)的要求，以達(dá)到對(duì)汽車(chē)的機(jī)構(gòu)整體 優(yōu)化，更好地提高相應(yīng)性能，達(dá)到更高水平。
2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外對(duì)于轉(zhuǎn)向器的研究較早。
2015 年Hui Jing 等[2]提出了一種容錯(cuò)控制策略來(lái)提高橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)地面車(chē)輛(FWIA)與主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(AFS)前面。前輪轉(zhuǎn)向角和外部偏航力矩產(chǎn)生的輪胎力區(qū)別汽車(chē)采用的兩面同時(shí)調(diào)節(jié)車(chē)輛偏航率和滑動(dòng)角?？紤]現(xiàn)有傳感器的高成本車(chē)輛偏離角測(cè)量,一個(gè)健壯的 H∞設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器來(lái)控制車(chē)輛,可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有滑動(dòng)角和橫向速度測(cè)量。車(chē)輛參數(shù)不確定性和執(zhí)行器故障被認(rèn)為是使提出的控制方法的不確定性和致動(dòng)器的缺點(diǎn)?；谠?Carsim full-vehicle 模型仿真結(jié)果驗(yàn)證該控制方法的有效性。
2016 年 Vivan Govender 等[3] 介紹了建模、控制和分析的一個(gè)軸平行的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于自動(dòng)駕駛。控制器的目的是確保準(zhǔn)確和健壯的期望軌跡的前轉(zhuǎn)向角以及提供一個(gè)平滑的運(yùn)動(dòng)方向盤(pán)。首先指導(dǎo)模型顯示了所有的非線性彈性元素,摩擦和齒輪傳動(dòng)比。這個(gè)模型使直線化的控制器設(shè)計(jì)。此后開(kāi)環(huán)模型的行為檢查來(lái)確定系統(tǒng)的共振。下一個(gè)控制器綜合使用一個(gè)線性二階積分器控制器以及磁極位置。這些控制器的性能提出了模擬。這些結(jié)果顯示良好的跟蹤性能的兩種方法,支持使用狀態(tài)空間控制器設(shè)計(jì)方法在處理各種要求的轉(zhuǎn)向角控制自動(dòng)駕駛。
2016 年Li Zhai 等[4]提出了一種節(jié)能動(dòng)力耦合對(duì)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)高速履帶車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。系統(tǒng)包括一種新的中心轉(zhuǎn)向電機(jī)、兩個(gè)電磁(EM)離合器,兩個(gè)行星齒輪耦合器,和兩
個(gè)推進(jìn)汽車(chē)。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向所需的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率不同的轉(zhuǎn)向半徑雙馬達(dá)驅(qū)動(dòng)高速履帶車(chē)輛進(jìn)行調(diào)查。motor-speed-based 控制策略的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向旨在實(shí)現(xiàn)車(chē)輛橫向穩(wěn)定性的提高。提出的控制策略的模型 RecuDyn 和 Matlab / Simulink 仿真。仿真結(jié)果的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向半徑 0.5 b 和 2 b 顯示轉(zhuǎn)向不足在小半徑轉(zhuǎn)向可以顯著改善。
2016 年 Springer 國(guó)際版中瑞士的 Christoph Nippold 等[5]在測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上的應(yīng)用和分析機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)。電動(dòng)轉(zhuǎn)向有節(jié)能環(huán)保、安裝方便、效率高、路感好和回證性好等優(yōu)勢(shì)。
2016 年 Rabiatuladawiyah Abu Hanifah 等[6]的功率降低優(yōu)化基于群的技術(shù)在電力協(xié)助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)這項(xiàng)研究的目的是應(yīng)用群優(yōu)化技術(shù);粒子群優(yōu)化和蟻群優(yōu)化以提高控制器的性能。該調(diào)查覆蓋的能耗分析系統(tǒng)在仿真和實(shí)驗(yàn)的設(shè)置。仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行了驗(yàn)證該控制器性能優(yōu)化功率降低。它是證明蟻群優(yōu)化調(diào)整控制器比控制器優(yōu)化使用粒子群優(yōu)化功率最小化。
3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
為了正常進(jìn)行循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器磨損試驗(yàn)，2015 年中國(guó)地質(zhì)大學(xué)伍穎，宋康頓，郭龍飛，吳選杰[7]參照《汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)條件與臺(tái)架試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，采用交流伺服技術(shù)、智能集成技術(shù)與微機(jī)測(cè)控技術(shù)，設(shè)計(jì)了雙工位循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)運(yùn)行表明：該試驗(yàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效，穩(wěn) 定可靠，滿(mǎn)足循環(huán)球轉(zhuǎn)向器磨損試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定功能：系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、實(shí)時(shí)繪制曲線和檢測(cè)空載性能三大功能，從而完成循環(huán)球轉(zhuǎn)向器出廠前的可靠性磨損試驗(yàn)，減小因服役壽命周期內(nèi)的失效而導(dǎo)致交通安全事故的概率。
2016 年為了解決循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒輪齒廓設(shè)計(jì)問(wèn)題，為了解決循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比齒輪齒廓設(shè)計(jì)問(wèn)題胡大偉,牛子孺等[8]提出一種數(shù)字設(shè)計(jì)方法即范成仿真法; 該方法在 CATIA 建模軟件中，基于變傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)規(guī)律建立布爾減運(yùn)算宏程序， 模擬變比齒輪齒廓包絡(luò)面范成加 工過(guò)程，生成變比齒輪三維模型; 對(duì)齒廓曲面進(jìn)行修補(bǔ)，完成變比齒輪副的虛擬裝配后，采用 ADAMS 軟件對(duì)建立的變比齒輪齒條副進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，將仿真得到的傳動(dòng)比曲線與設(shè)計(jì)用曲線進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了該方法的有效性。
為了檢測(cè)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的疲勞性能，在分析轉(zhuǎn)向器工作原理的基礎(chǔ)上，2016 年郭海林,熊麗[9]運(yùn)用電液伺服材料試驗(yàn)機(jī) INSTRON 1251 試驗(yàn)臺(tái)與計(jì)算機(jī)控制單元， 設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。研制了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗(yàn)工裝夾具，系統(tǒng)加載動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好，達(dá)到了轉(zhuǎn)向器疲勞試驗(yàn)參數(shù)要求。試驗(yàn)運(yùn)行表明：該試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向器疲勞性能測(cè)試，操作簡(jiǎn)便，控制精度高，為轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度評(píng)估提供了基礎(chǔ)技術(shù)支持。
我國(guó)正在發(fā)展多軸車(chē)輛的 EPS 系統(tǒng)(1) 雙輪左輪裝手動(dòng) S-EPS，右輪裝半自動(dòng)S-EPS，最大 負(fù)載 6 000 kg; 基本滿(mǎn)足公路重型汽車(chē)要求。就是說(shuō)無(wú)論輕中 重型貨車(chē)都是可以使用 EPS 系統(tǒng)。(2) 雙前橋轉(zhuǎn)向同樣可以用左輪裝手動(dòng) S-EPS，其他 3 個(gè) 采用半自動(dòng) S-EPS，由一個(gè)控制器控制。其轉(zhuǎn)向桿系部分保持原拉桿系統(tǒng)。(3) 三軸車(chē)輛電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可在前后軸上分別安裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器[10]。
4 發(fā)展趨勢(shì)
轉(zhuǎn)向器是汽車(chē)上重要的安全部件，汽車(chē)發(fā)明 100 多年來(lái)，轉(zhuǎn)向器總成經(jīng)歷了幾個(gè)階段:從早年的機(jī)械式轉(zhuǎn)向器 CMS)開(kāi)始，逐步發(fā)展到液壓助力式(HPS)，電控液壓助力式(EHPS）、電動(dòng)助力式(EPS)，乃至將來(lái)的線控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)和主動(dòng)前轉(zhuǎn)向(AFS)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering By Wire, SBW)是未來(lái)具有無(wú)人駕駛功能的智能汽車(chē)必不可少的重要組成部分。它取消了轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接,可以任意設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動(dòng)比和力傳動(dòng)比,因此從根本上解決傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固定傳動(dòng)比造成的汽車(chē)轉(zhuǎn)向特性隨車(chē)速而變化的缺陷。主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在方向盤(pán)系統(tǒng)中
裝置了一套根據(jù)車(chē)速調(diào)整轉(zhuǎn)向傳動(dòng)的變速箱。這個(gè)系統(tǒng)包含了一個(gè)拳頭般大小的行星齒輪，以及兩根輸入軸。其中一根輸入軸連接到方向盤(pán)，另一根則通過(guò)螺旋齒輪， 由電動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行控制。當(dāng)車(chē)速較低時(shí)，控制馬達(dá)與轉(zhuǎn)向管柱呈同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以增加轉(zhuǎn)向角度;而當(dāng)高速行駛時(shí)，控制馬達(dá)呈反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而減少轉(zhuǎn)向角度。
5 本文擬開(kāi)展的主要內(nèi)容
本文主要進(jìn)行循環(huán)球的相關(guān)設(shè)計(jì)，包括其循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要性能參數(shù)的設(shè)計(jì)， 其中包括轉(zhuǎn)向器的效率以及傳動(dòng)比的變速特性。然后主要尺寸參數(shù)的選擇，比如螺桿、鋼球、螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì)和齒條、齒扇傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)。隨后其零件的強(qiáng)度計(jì)算和轉(zhuǎn)向 搖臂的軸直徑的確定。最后進(jìn)行三維模型及二維工程圖的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊越,王猛猛,吳明濤.汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展綜述[J].北京汽車(chē),2012,04:35-37.
[2] Hui Jing，Rongrong Wang Mohammed Chadli , Chuan Hu Fengjun Yan，Cong Li Fault-Tolerant Control of Four-Wheel Independently Actuated Electric Vehicles
with Active Steering Systems IFAC-PapersOnLine , Issue 21, 2015, Pages 1165-1172
[3] Vivan Govender , Steffen Müller Modelling and Position Control of an Electric Power Steering SystemIFAC-PapersOnLine, Issue 11, 2016, Pages 312–318
[4] Li Zhai，Hong Huang，Tianmin Sun，Qiannan Wang Investigation of Energy Efficient Power Coupling Steering System for Dual Motors Drive High Speed Tracked VehicleEnergy Procedia , December 2016, Pages 372–377
[5] Christoph Nippold 、 Ferit Kuckay 、 Roman HenzeAnalysis and application of steering systems on a steering test bench Automot. Engine Technol. (2016) 1:3–13
[6] Rabiatuladawiyah Abu Hanifah,Siti Fauziah Toha,Mohd Khair Hassan,Salmiah Ahmad Power reduction optimization with swarm based technique in electric power assist steering system Energy 102, 1 May 2016, Pages 444–452
[7] 伍穎,宋康頓,郭龍飛等.循環(huán)球轉(zhuǎn)向器可靠性磨損試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械設(shè)
計(jì)與制造,2015,(7):208-210.
[8] 郭海林,熊麗.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器疲勞性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2016,16(20):286-289.
[9] 胡大偉,牛子孺,涂鳴,譚江江,顏甜莉,亓旺,李剛炎.循環(huán)球變比轉(zhuǎn)向器變比數(shù)字設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械傳動(dòng),2016,01:87-90.
[10] 畢大寧,康富生,馬慧.循環(huán)球電動(dòng)轉(zhuǎn)向器的研制[J].汽車(chē)零部件,2012,01:52-55+59.