巴哈赛车转向系统设计

附件一

毕业设计任务书

设计（论文）题目 FSAE赛车转向系统设计及性能分析

学

院名称 汽车与交通工程学院

专 业 （班 级） 车辆工程

姓 名 （学 号）

指 导 教 师

系（教研室）负责人

一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力） 背景：中国汽车工业已处于大国地位，但还不是强国。从制造业大国迈向产业强国已成为中国汽车人的首要目标，而人才的培养是实现产业强国目标的基础保障之一。中国大学生方程式汽车大赛（以下简称\）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。

FSAE活动由各高等院校汽车工程或与汽车相关专业的在校学生组队参加。FSAE要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和

毕业设计

题 目 汽车电动助力转向系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自0708 学 生 刘 雷 学 号 20070403109 指导教师 门 秀 花

二〇一 一年五月 二十九 日

济南大学毕业设计

1 前 言

汽车转向系统是实现对汽车的准确操控，保证汽车驾驶安全的关键。因此，对电

动助力转向系统的设计，必须保证其安全可靠。这就要求设计者对汽车转向原理充分的了解，并具有扎实的机械设计理论知识。

1.1 选题背景和意义

转向系统作为汽车的非常重要的组成部分是决定汽车行驶安全的关键。如何设计汽车的转向系统，让汽车操纵起来更加灵活方便，一直都是各汽车公司和研发单位的重要研究项目。特别是在车辆速度越来越快、驾驶人员非职业化、车流越来越密集的今天。如今面对驾驶层次不同的人群，如何使汽车的转向系统更人性化就显得特别重要。汽车电

GA6420SE4轻型客车

转向系统设计计算报告

QY—GA6420SE4—SS2011—004

编 制 校 对 审 核 批 准

广汽吉奥汽车研究院

2011年02 月

6420车型转向系统匹配计算书

6420转向系统由方向盘、转向上轴、转向下轴、转向护套、齿轮齿条式转向器、转向横拉杆及其紧固件组成，为了防止汽车正面与其他物体冲撞时转向系部件伤害驾驶员，在转向传动轴上设置有溃缩吸能机构。转向器也是采用广泛使用的齿轮齿条式转向器。

与转向系统相关的整车参数

相关项目 轴距L（mm） 轮距K（mm） 最大前轴荷（kg） 方向盘外径（mm） 内轮最大转角（deg） 外轮最大转角（deg） 主销距K 偏置距C（mm） 转向机传动比i 最小转弯半径(m)

参数值 2700 1385 688（半载状态下） 378.8 38.267 31.233 1355.5 -18.35 34.4 5.2m 数据来源 GA6420配置表 GA6420配置表 GA6420轴荷分配测量表 GA6420总布置图参数 悬架提供

沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计

摘 要

汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是轻型货车的转向系统设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构进行设计，最后，利用软件CATIA完成转向系统的三维实体设计。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求

沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计

摘 要

汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是轻型货车的转向系统设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构进行设计，最后，利用软件CATIA完成转向系统的三维实体设计。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求

电控液压助力转向系统的设计研究

【摘要】: 本论文主要阐述了现代工程车辆技术追求高效节能、高舒适性和高

安全性等目标。前一工程标与环境保护密切相关,是当代全球性热门话题,后两工程标是车辆朝着高性能化方向发展必须研究和解决的重要课题。转向系统的高性能化是指其能够根据车辆的运行状况和驾驶员的要求实行多目标控制,以获得良好的转向轻便性、较好的路感和较快的响应性。汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键部分。在追求高效节能、高舒适性和高安全性的今天,电控液压助力转向系统作为一种新的汽车动力转向系统,以其节能、环保、更佳的操纵特性和转向路感,成为动力转向技术研究的焦点。本文通过对电液动力转向系统的组成结构进行了分析,解释了其工作原理。在分析了全液压转向系统的工作原理和液压转向器的结构后,建立了液压转向器的流体动力模型、数学模型。接着利用所建的数学模型对电控液压助力转向系统组成各元件进行特性分析,了解了影响系统性能的一些参数。并通过系统仿真,分析其性能是否满足实际工作中的要求。为了实现系统的转向性能,进行了系统的软硬件设计。最后根据电液动力转向系统结构原理图,搭建了相应的实验装置,同时通过检测系统,完成了性能的检测。本文的研究为电液动力

第5 l卷第 9期V0 l _ 51 No .9

农业装备与车辆工程A G R I C U L T U R A L E Q U I P ME N T&V E HI C L E E N G I N E E R I N G

2 0 1 3年 9月S e p t e mb e r 2 01 3

d o i: 1 0 . 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 6 7 3— 3 1 4 2 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 0 6

F S AE赛车发动机进气系统优化设计张欣欣，文健康，冯策，祁华宪，李晓刚( 2 1 0 0 3 1江苏省南京市南京农业大学工学院)

[摘要]根据大学生方程式赛事对赛车发动机进气限流的规定，并结合南京农业大学宁远车队以往参赛的经验， 对新赛季赛车发动机进气系统进行优化设计。对进气系统形式及其相关部件参数进行选择，并通过 G T - P o w e r软件所建立的发动机模型，进一步确定进气总管长度与稳压腔体积这两个参数。利用 C A T I A软件建模和有限元分析、 F l u e n t软件仿真分析 .对进气系统做了结构和力学性能方面的优化。

[关键词]F S A E赛车；进气系统；仿真；优化[中图分类

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汽车转向系统介绍

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汽车转向系统 概述 功用 要求 类型 四轮转向系统 汽车转向技术的发展趋势

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转向系概述在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过斱向盘来 操纵和控制汽车的行驶斱向，仍而实现自己的行驶意图。 在现代汽车上，转向系统是必丌可少的最基本的系统之一，它 也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，使汽车具有良好的操纵性能，始终 是各汽车厂家和科研机构的重要课题。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，针对更多丌同的驾 驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。

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转向系功用汽车转向系的功用是改变和保持汽车的行驶斱向。 当汽车需要改变行驶斱向旪，必须使转向轮绕主销轴线偏转 一定角度，直到新的行驶斱向符合驾驶员的要求旪，再将转 向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和 回位的-套机构，称为汽车转向系。

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转向系统要求安静、噪声小 文 本

良好的操纵性

文本

文 本

适当的路面反 馈量

合适的转向力 不位置感

文 本

具体要 求

文本

工作可靠

具有回正功能

文本

文本

节省能源

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转向系类型汽车转向系按转向能源的丌同分为机械转向系和动力转向系 两大类。

动力转向加力装置

姓名：xxxx 班级: 车辆10-2班 学号: 10047223

动力转向系统概况

主 要 内 容

液压动力转向工作原理

动力转向器的发展

一、动力转向系的概述 组成：由机械转向器、转向动力缸、和转向动力阀三部分组成。 分类： 1.按传能介质不同分 气压式：用于采用气压制动系的货车和客车 液压式：应用广泛

2.按液压系统压力状态分 常压式：液压系统中总是保持高压 常流式：只有转向时，液压系统才有压力

1.常压式：油罐、油泵、储能器、控制阀、动力缸 等

特点：系统中保持限定压力，只要转向,系统就提供压力，反应迅速。

2.常流式：油罐、油泵、控制阀、动力缸等

特点：不转向时系统无压力，转向时系统才提供压力

常压式与常流式的比较常压式液压助力转向系统 优点：系统一直有油压，响应快。用储能器积蓄能量，可用小油泵 缺点：– 容易引起压力漏油； – 油泵总要保持压力，会降低油泵寿命； – 储能器占用空间，燃油消耗率高。

常流式液压助力转向系统： 优点：结构简单；油泵寿命长；泄漏少；消耗功率低。 缺点：转向后才建立压力，响应慢；为提高速度需使用较大油泵

目前汽车上使用的多是常流式液压助力转向系统

常见的几种常流式转向加力装置结构布置

转向系统测试题

一、 填空题

1. 汽车转向系统的功用是（改变）和（保持）汽车的行驶方向。 2. 汽车转向系按能源（机械）和（助力式）两大类。 3. 常用的转向器有（齿轮齿条式）、（循环球式）和（蜗杆曲柄指销式）等形式。

4. 循环球式转向器由（螺杆）、（螺母）、（齿条）、（齿扇）四个主要部件组成。

5. 转向轴和转向柱管统称为（转向柱）。 二、 选择题

1. 转向系角传动比越大，转向时驾驶员越（A） A 省力 B 费力 C 无影响 2. 转向盘自由间隙大，路面传递的力（B） A 越明显 B 越不明显 C 变化不大

3．循环球式转向器是（B）转向器。 A 单传动比 B 双传动比 C 三传动比 4．横拉杆两端螺纹旋向（C）

A 都是左旋 B 都是右旋 C 一个左旋，一个右旋 5．转向盘出现“打手”现象，主要是（A）

A 方向盘自由行程小 B 方向盘自由行程大 C 车速太高 6．动力转向装置工作时，转向轮偏角增大时，动力缸内的油压（C）。

A 增大 B 减小 C 不变 三、 判断题

1. 汽车转向