汽车转向压溃结构分析
学号：24111900373
毕业设计（论文）
题目：汽车转向压溃结构分析
作者届别
系别专业
指导老师职称
完成时间2015年5月14日
摘要
汽车转向压溃系统是在传统的转向系统基础上增加了可溃缩变形的吸能减力减伤部件。在汽车发生正面碰撞时，压溃系统各部件可按照预先设计而溃缩变形,转向压溃系统的溃缩吸能作用，对驾驶者胸部、腿部的保护有着决定性影响。我国虽然对汽车的安全性进行了一定程度的研究，但对被动安全性研究最多的主要集中在安全带、安全气囊、吸能保险杆等碰撞安全措施，以及车身的耐撞性和整车的碰撞试验与仿真等，而对于安全转向机构的研究还没有引起足够的重视。
本文通过对汽车转向系统的结构分析，了解其压溃特点和工作方式，首先从汽车转向系统国内外的发展逐步了解压溃系统对汽车安全的重要影响，并建立简易的汽车转向系统模型，特别对压溃结构进行深入了解，分析其结构特点。选取一种汽车转向压溃系统，确定其整体相关尺寸，对压溃部分的结构进行详细分析。使用PRO/E三维软件进行建模，然后用CAD出二维工程图。进而有效的针对其被动安全压溃时的结构变化特点进行分析，并针对常见的碰撞出现的被动安全事故，说明汽车转向系统在压溃瞬间对人体的保护作用。
关键词：压溃结构；转向管柱；PRO/E；结构分析
Abstract
Automobile steering crushing system is increased on the basis of the traditional steering system can crumple deformation energy absorption force and harm reduction components. In car head-on collision occurs, crushing system components can be crumple deformation according to the preliminary design, and the steering crushing system of crumple energy absorption effect, have a decisive impact on the rider to the protection of the chest, legs.
This article through to automobile steering system structure analysis, understand its crushing characteristics and way of working, starting from the development of the automobile steering system at home and abroad gradually understand can crushing system the important influence to the auto safety, and to establish a simple and easy car steering system model, especially to an in-depth understanding of crushing structure, analyzes its structural characteristics. Select a car steering crushing system, determine the overall size, structure and size of the crushing system design calculation and checking. Using PRO/E 3d software modeling, and then use CAD two-dimensional engineering graphics. And effective for the passive safety of crushing structure change characteristic is analyzed, and in view of the common collision of passive safety accident, automotive steering system in crushing instantaneous protection to the human body.
Keyword:Crush structure;Steering Column;PRO/E;structured analysis
目录
摘要................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................... II 第一章绪论. (1)
1.1汽车转向压溃系统的研究与发展 (1)
1.2国内外转向系统安全性法规及规范 (2)
1.3汽车转向压溃系统的意义 (4)
第二章汽车转向系统工作原理及结构型式 (6)
2.1汽车转向系统的工作原理 (6)
2.1.1机械式液压助力转向系统 (6)
2.1.2电子式液压助力转向 (8)
2.1.3电动助力转向 (9)
2.2汽车转向系统压溃结构型式 (10)
2.2.1套筒式吸能转向管柱 (10)
2.2.2脱开式吸能转向管柱 (12)
2.2.3网孔式吸能转向管柱 (13)
2.2.4其他压溃吸能部件 (13)
第三章压溃部分三维建模及二维工程图 (17)
3.1 压溃特点及工作方式 (17)
3.2简易汽车转向压溃结构PRO/E模型 (18)
3.2.1汽车转向压溃结构的相关尺寸 (18)
3.2.2转向管柱的结构组成及分析 (18)
3.3汽车转向系统压溃结构CAD二维工程图 (19)
3.3.1汽车转向系统总成 (20)
3.3.2碰撞瞬间汽车转向压溃结构吸能反映 (20)
第四章总结与展望 (22)
参考文献 (24)
致谢 (25)
南湖学院毕业设计（论文）
第一章绪论
1.1汽车转向压溃系统的研究与发展
汽车自上个世纪末诞生以来，已经走过了风风雨雨的一百多年。从卡尔.本茨造出的第一辆三轮汽车开始，汽车这一代步工具已经取得了相当大的发展，汽车已经成为当今世界人类生活必不可少的工具。进入二十一世纪，人们对汽车的追求，更多的朝着安全，环保和节能的方面发展。其中，汽车安全被认为是最重要的因素。汽车安全性被越来越多的关注。
根据交通事故的统计资料和对汽车碰撞试验的研究，当汽车发生正面碰撞时，有46%的驾驶员伤害是有方向盘，转向管柱和转向器组成的转向系统造成的[1]。汽车转向系统是驾驶员操纵汽车的基本媒介。为了减轻或者避免汽车在正面碰撞事故中由转向系统对人体的伤害，在二十世纪六十年代，汽车制造厂商纷纷与汽车安全性研究组织合作，研究开发能够符合足够强度和刚度传递转向力，又能在汽车发生正面碰撞时，转向系统能够阻止方向盘和转向柱向乘员方向移动，当人体胸部撞击方向盘时，转向系统能够吸收冲击力，减轻人体所受到的伤害的转向系统。1967年，世界上第一个吸能式转向系统被安装在了美国通用（General Motors）的概念车上[2]。这个吸能式转向系统主要是在转向管柱中间增加了可以压溃的网孔结构，通过网孔在受力溃缩破损来吸收碰撞所带来的冲击力。相关的研究表明，使用吸能式转向系统后，造成乘车人员致命的危险降低了12%，造成乘员重伤的危险降低了38%[3]。
经过近半个世纪的发展，汽车转向结构中的吸能溃缩系统也得到了非常快速的发展，转向压溃结构的研究也主要集中于对可溃缩式转向管柱的设计，可变形汽车防撞支架，中间轴结构吸能，方向盘吸能等几个方面。从最初的纯机械控制液压助力转向，电子控制液压助力转向，电子控制电动助力转向，四轮转向，到线控转向系统的出现。每一次技术改革都向着操作舒适、使用安全、节能环保的方向进步。在转向系统发展的同时，压溃吸能式转向管柱作为汽车转向压溃系统的重要组成部分，也发展出了许多适应不同车型的转向管柱。其中，套筒式吸能转向管柱，脱开式吸能转向管柱，网孔式吸能转向管柱便应运而生。
1.2国内外转向系统安全性法规及规范
目前，全球的汽车安全性法规主要有美国的b3CVSS，欧洲的ECE以及日本的TRIAS。这些安全法律法规的推出以及强制执行，促使全球整车以及零部件生产厂商加大对汽车安全性的发展，推动了汽车安全性技术的发展，为人类发展做出了不可磨灭的贡献。
除了这些国家和政府颁布的强制性的法律法规外。还有受到大量认可的星级评价体系(NCAP)。虽然，星级评价体系不是强制性执行的，但是由于它具有公平、有效、客观的评价方法，以及受到广泛认可的可靠易懂的汽车安全性能评估方法，受到广大普通用户的认同，同样也对全球汽车生产厂商研究和发展汽车安全技术作出了贡献。
1.GB11557-1998：
针对防止汽车转向系统对驾驶员伤害的技术要求和试验方法的法规最早于1967年在美国诞生。随后，欧洲、日本也根据本国的国情和基本规章制度制定了各自的标准。在我国，汽车的发展以及汽车安全性的研究比较落后，尤其是在汽车转向系统方面的研究起步较晚，使我国长期遭受汽车正面碰撞安全事故造成大量伤亡的情况。在主要参考了欧美转向系统安全性法律法规的基础上，我国于1998年制定并颁布了GBll557—1998《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》，从而使我国汽车工业结束了没有统一的转向系统安全标准的时代。GB11557-1998规定了人体碰撞模型实验中人体模块以24～25km/h的速度撞击方向盘，撞击的方向与车体纵向中心线基本平行。其中，人体模块作用在方向盘上的水平力不得超过11123N。
2.欧美、日本转向系统安全性法规及规范美国FMVSS 203，FEVSS 204以及FMVSS 208：
FMVSS的全称是美国联邦机动车辆安全法规(U.S.Federal Motor Vehicle SafetyStandard)，是美国联邦法律第49篇第571部。虽然，FMVSS包括了大约25项主动安全性法律法规和约23项被动安全性法律法规，已经具有较为全面的框架结构，但它仍然处于发展过程中，还有许多需要改进和加强的内容。同时,它被越来越多的国家和机构参照，作为范本资料来继续改进加深内容。
3.欧洲ECE R12(Steering Mechanism)：
ECE的全称是欧洲经济委员会(Economic Commission for Europe Regulations)。ECER12是欧盟参照了美国的安全性法律法规后所制定的关于防止汽车转向系统对驾驶员伤害的技术要求的法规。因此，ECE R12中的规定基本与美国FMVSS较为相近。
4.日本TRIAS 11-4-6：
TRIAS的全称是日本道路运输车辆保安标准(Traffic Safety and Nuisance Research
I nstitute’s Automobile Type Approval Test Standards)。TRIAS 11-4-6是参考了欧洲汽车安全法规所制定的关于转向系统碰撞技术标准的法规，其中，涉及了人体模块与转向操纵机构的碰撞试验。相比之下，日本的法律法规比欧美的法律法规要简单的多，只对碰撞过程中转向系统作用于人体模块上的冲击力作了相关规定。而欧洲的法律法规较为全面，因为它在不仅增加了转向系统的头型试验，同时对转向管柱在垂直方向和侧向的位移做出了规定，对乘员的保护更为全面。
5.星级评价NCAP：
星级评价NCAP星级评价体系(Star Rating System)是用来表示按新车安全评价标准，NCAP(New CarAssessment Programm)要求所进行的碰撞试验中乘员伤害结果的一种有效的清晰体现。它是根据试验中测得的假人所受的各项伤害信息数据，对乘员伤害的各项指标进行星级划分，以此来评估车辆的安全性能。一般来说，综合各项指标的评估结果最高为5颗星(在日本最高为6颗星)。得到的星数越多，表示该项指标的安全性越好。
★★★★★称为五星级，表示乘员严重伤害的概率小于或等于10%；
★★★★称为四星级，表示乘员严重伤害的概率为11%-20%；
★★★称为三星级，表示乘员严重伤害的概率为21%-35%；
★★称为二星级，表示乘员严重伤害的概率为36%-45%；
★称为一星级，表示乘员严重伤害的概率等于或大于46%；
除了对乘员伤害评定以外，星级评价还可以在汽车的碰撞响应，如方向盘位移、脚踏板运动、转向柱位移等做出相应的评定[4]。
由于每个国家的具体情况不同，所以各个国家制定的汽车碰撞安全法规也都是有相应的差异。但都是为了汽车在碰撞事故发生后能减少或避免驾驶员受到伤害，车辆的指导设计和改进的安全性。纵观国内外的研究和相关规定，汽车碰撞安全措施分为两类：
(1)汽车缓冲结构和减震吸能措施——良好的控制“一次碰撞”；
(2)根据相关报道和记录的分析研究，“二次碰撞”给乘员的伤害更为直接也更加严重，为了减轻“二次碰撞”给乘员造成的伤害，主要采取了一下一些措施：
①安装安全带，并提高其固定强度；
②安装安全气囊；
③安装吸能式转向压溃系统；
④软化仪表板的其他内饰构件；
⑤安装一圈缓冲装置；
⑥避免风窗玻璃破碎损伤乘员，采取保护措施等[5]。
大量的实践情况表明，良好的汽车转向系统设计可以大幅减轻乘员在遭受正面碰撞时受伤害的程度，降低死亡率！
1.3汽车转向压溃系统的意义
汽车转向压溃系统对人体受到碰撞冲击力起到了有效的减轻与避免。研究表明，1978年在美国有41，400名驾驶员由于在汽车事故中撞击转向系统导致死亡或者不同程度的受伤。而假若汽车上没有安装吸能式转向系统，这一数字将会上升至63，000人[6]。
当驾驶员正常使用安全带的情况下，传统转向系统与带有压溃结构的吸能式转向系统对人体伤害的对比[7]。如图1.1所示：
图1.1带有压溃结构的吸能式转向系统与传统转向系统效果对比
安全转向系统没有引起人们足够的重视有很大一部分原因是因为安全带和安全气囊的发展，在一定程度上降低了汽车碰撞时乘员的伤亡率，使不了解真正原因的人认为安全转向系统的并没有那么重要。还有一种原因就是，人们都安全转向系统的认识和了解十分有限，不清楚安全转向系统在汽车碰撞事故中起到的作用。事实上，这种想法过于片面，原因是：
(1)当汽车发生碰撞时，驾驶员的身体很容易与转向系统发生多次碰撞，给成驾驶员头部、腿部和胸部造成不同程度的伤害。尤其是因为车速的不断提升，单纯的依靠安全带和安全气囊来保护驾驶者的安全，驾驶员撞击转向盘而造成胸部骨折或内脏受
损的车辆安全事故越来越多，因此现代汽车研发及安全机构投入了越来越多的人力和物理对转向系的研究和设计。
(2)据统计，佩戴座椅安全带可以使汽车发生碰撞时的死亡率降低15％一30％，而安全气囊可以使事故伤死亡率降低18％左右。当两者配合使用时，死亡率可下降47％左右。可事实上，汽车安全带由于不舒适，很多驾驶员并没有按规定佩戴，尤其是在我国，中低档汽车并没有安装安全气囊。在这种情况下，一旦发生碰撞安全事故，对驾驶员的伤害是非常严重的[8]。
(3)根据事故统计资料，在汽车发生正面碰撞时，转向系统的冲击是驾驶员的主要伤害。研究表明，在汽车正面碰撞事故中，具有压溃结构的汽车转向系统可使驾驶员伤害降低60％左右。
(4)在严重的汽车正面碰撞事故中，汽车驾驶室生存空间的缺乏是使驾驶员受伤的一大原因，安全带及安全气囊装置所起到的保护作用并不能替代转向系统压溃吸能的保护。
(5)我国在1989年开始颁布《防止转向机构对驾驶员伤害的规定》，为了使汽车的转向系统能够满足国家标准的要求，进行转向机构的安全性研究也是必要的[9]。
可见，对汽车安全转向机构的研究是十分必要的，而且由于对相关领域的研究与发展，也促进了汽车技术的进一步提升，对经济的发展一起到了一定的作用。
第二章汽车转向系统工作原理及结构型式
2.1汽车转向系统的工作原理
图2.1转向系统结构示意图
汽车在转向时，转矩传感器会接收到转向盘的力矩和拟转动的方向，通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，产生助力转向。如果不转向时，则系统不工作，处于休眠状态等待调剂。
2.1.1机械式液压助力转向系统
机械液压助力系统主要包括齿轮齿条转向系统结构和液压系统、液压升压泵、液压缸、活塞等等。工作原理是通过液压泵皮带驱动的引擎(由发动机皮带带动)提供油
压活塞移动,从而产生辅助力使拉杆和辅助轮转向。
图2.2液压助力转向系统构造图
首先位于转向机机身上的机械阀体(能够与转向柱一起移动)，在方向盘没有旋转时，机械阀体保持原位，活塞两侧的油压处于平衡状态，汽车车轮不会发生偏移。当转动方向盘时，产生转向控制阀门的打开或关闭，一侧的油液不通过液压缸而直接返回油箱，另一侧的油液继续流入液压缸，活塞两侧可以产生压差而被推动，从而产生辅助推力推动转向拉杆，使转向变得更容易。
机械式液压助力转向系统在大型车辆上运用的比较多，是因为大型汽车装载的货物质量比较大，使得在转向过程中需要克服更大的前轮转向阻力矩，从而要驾驶员在方向盘上施加比较大的转向力，长时间驾驶中就会使驾驶员感到更加疲惫。为了是驾驶员更轻便的操纵汽车行驶，就需要在汽车转向系统上做出改进。其中一种方法就是在汽车转向系统中加装助力装置，借助汽车本身的动力系统，以液压力、空气压缩力、电动力来增加驾驶员对前轮操作的力矩。
图2.3液压助力转向系统工作原理示意图
在液压转向系统中，如车轮在遇到坑洼路面而导致产生剧烈跳动，轮胎出现被动转向时，可以通过液压活塞上的影响良好的缓冲和减震，使传递到方向盘的振动大大降低。机械液压助力器技术成熟和稳定，可靠性高，应用广泛。但结构复杂，维护成本高。单纯的机械液压系统动态强度不能调整，很难满足在低速和高速行驶过程中指向精度的需求。
2.1.2电子式液压助力转向
电子式液压助力转向系统的结构是基于液压式助力转向改进的，它们最大的区别在于提供油压油泵的驱动方式不同。机械式液压助力是由发动机本身提供动力，通过皮带驱动液压系统的伸缩，而电子式液压助力由单独的电动机驱动的电子液压泵来完成转向动作。
图2.4电子液压转向系统结构图
电子液压助力的电子泵，不用消耗发动机本身的动力，而是由单独的电动机控制带动。而且电子泵是由电子系统控制的，不会在不需要转向的时候打开，降低功耗。电子液压助力转向系统的特制电子控制器，是利用对车速传感器、转向角度传感器等传感器的信息处理，通过改变电子泵的液压流量来改变转向助力的力度大小。
2.1.3电动助力转向
电动助力主要由电动机、电池、传感器、控制单元构成，没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向柱阀体等结构，结构非常简单。
图2.5电动助力转向系统结构图
主要工作原理是，在方向盘转动时，位于转向柱位置的转矩传感器将转动信号传到控制器，控制器通过运算修正给电机提供适当的电压，驱动电机转动。而电动机输出的扭矩经减速机构放大后推动转向柱或转向拉杆，从而提供转向助力。电动助力转向系统可以根据速度改变助力的大小，能够让方向盘在低速时更轻盈，而在高速时更稳定。
图2.6电动助力转向系统结构图
电动助力转向有两种实现方式，一种是对转向柱施加助力，是将助力电机经减速增扭后直接连接在转向柱上，电机输出的辅助扭矩直接施加在转向柱上，相当于电机直接帮助我们转动方向盘。另一种是对转向拉杆施加助力，是将助力电机安装在转向拉杆上，直接用助力电机推动拉杆使车轮转向。后者结构更为紧凑、便于布置，目前使用比较广泛[10]。
2.2汽车转向系统压溃结构型式
当汽车发生正面碰撞时，碰撞冲击能量的吸收主要是通过构件的变形、破坏，或是通过构件之间的摩擦来实现的。由于汽车压溃吸能转向系统在传统转向系统的基础上增加了能够变形、破坏、或是通过摩擦吸收能量的结构，所以，它能在发生事故时起到良好的保护驾驶员安全的作用。
转向管柱、注塑剪切块、塑料衬套、中间芯轴及可以产生较大摩擦的上下柱筒，能发生溃缩变形的支架等等。其中，关键的转向管柱的压缩变形能够减轻或避免驾驶员受到伤害，现在用的比较多的转向管柱有以下三种：
1．套筒式吸能转向管柱；
2．脱开式吸能转向管柱；
3．网孔式吸能转向管柱[11]。
2.2.1套筒式吸能转向管柱
套筒式吸能转向管柱是这三种可溃缩变形转向管柱中较为成熟的一种，其应用也较为普遍。它的结构是用一个空心套筒连接上、下两段转向管柱，通过花键传递转向的扭矩。当汽车受到碰撞冲击时，上、下两段转向管柱在套筒内滑动，通过产生一定的摩擦和变形吸收冲击能量，同时转向系统中间的可破环支架结构发生断裂，避免方向盘向后冲击撞击乘员，造成伤害。
图2.7是套简式吸能转向管柱的一种形式[12]。在套筒上有很多排凹槽。套筒与转向管柱之间在设计时有一定的过盈量，装配后能够达到设计所要求的压紧力。当转向系统受到向后的冲击能量时，下段转向管柱能够缩进套筒内，并利用凹槽与套筒产生的摩擦来吸收冲击能量。
1---上转向管柱 2---下转向管柱 3---套筒
2.7一种套筒式吸能转向管柱
小球式吸能转向管柱，如图 2.8所示，是套筒式吸能转向管柱的另外一种形式，也是目前可溃缩变形的吸能式转向管柱中吸能效果比较好的一种。
图2.8小球式吸能转向管柱
吸能式转向柱的小球式吸能转向管柱的特性是在其内套筒之间的上、下管柱上设有若干硬化钢珠。内套筒和上、下转向管柱之间没有明显的接触，但作为它的保持构件，钢珠的直径会比套筒的直径略大。在受到冲击时，上、下管柱会形成相对运动。位于内套筒中间的钢珠受力碰撞挤压，导致转向管柱的内层和外层破裂，产生压缩变形来吸收冲击能量。当钢珠施加的压力大于套筒管壁设计承受力时，钢珠就会将转向管柱套筒壁撕裂，进一步吸收冲击能量。通过改变转向管柱的直径或调节钢珠的直径来改变转向管柱所受的冲击载荷。
2.2.2脱开式吸能转向管柱
脱开式吸能转向管柱比套筒式吸能转向管柱的结构更简单一些，其特点是当碰撞冲击力达到设计限度时，上、下两段转向管柱能够自动脱开，使转向器和方向盘断开联系，从而避免转向盘向后冲击造成对驾驶员的伤害。但是，一旦转向器与方向盘发生断裂，就无法传递驾驶员的转向力，使汽车失去控制，很容易发生侧翻，再次撞击。因此，现在现在的汽车脱开式吸能转向管柱中添加了(如图 2.9)所示的在上、下两段转向管柱之间柔性的联轴节，既能减少撞击冲击力，又可以在上下转向管柱断开后继续传递转向力。
图2.9脱开式吸能转向管柱
2.2.3网孔式吸能转向管柱
网孔式吸能转向管柱的管柱上有网状结构(图2．10所示)。转向管柱分为上下两段，通过细花键连接，传递转向机械扭矩。另外，在上下两段转向管柱之间通过塑料销轴向连接，由于塑料销材质及结构的问题，其抗剪切力比金属转向管柱要低很多。在转向管柱受到冲击力时被剪断，使上下两段转向管柱也能产生自由的轴向相对运动，同时，转向柱在碰撞冲击力的作用下，网状部分受力压缩变形，吸收冲击能量，起到保护安全的作用。
图2.10网孔式吸能转向管柱
2.2.4其他压溃吸能部件
除了吸能式转向管柱外，方向盘、中间轴结构和转向管柱的变形支架也是转向压溃系统中的重要部件。
方向盘从结构上可以分为二轮辐式，三轮辐式和四轮辐式。在这三种结构中，四轮辐式结构抗轴向变形的强度最高，使人体在撞击方向盘边缘轮时产生明显的减速度，最大限度的减少人体携带较大的运动能量撞击方向盘中间轮毂部分。而二轮辐式结构是三种结构中抗轴向变形强度最低的，容易使人体产生几次冲撞力差异碰撞，导致人体加速度多次变化，产生较大的相互作用力，对驾驶员伤害也最为严重[13]。
中间轴结构也是转向压溃系统中的重要吸能部件。（如图 2.11）所示的是安装在某车型上的吸能式转向系统。中间轴结构在碰撞过程中受到冲击时能够发生折叠，避
免其上部尖锐结构在汽车发生正面碰撞后向驾驶员方向移动，损伤人体胸部头部等。同时，人体在撞击方向盘时，方向盘下安装的的网孔结构也会被压缩变形，使方向盘向下放溃缩，减轻或者避免乘员的伤害。
图2.11带有中间轴结构的网孔式吸能转向系统
各种功能的变形支架的发展与应用也提高了在汽车正面碰撞中转向系统对驾驶员的保护能力。(如图 2.12)所示的变形支架分为上、下两个部分。上支架固定在车身结构上，并连接转向管柱。下支架固定在转向管柱的外壁上。下支架上安装有定位导向槽，当受到冲击能量时，下支架会与车身发生定位滑动，甚至发生脱落。同时，在下支架的定位栓处安装了金属变形条，起到了多重保护作用。
图2.12碰撞前的变形支架
汽车发生正面碰撞时，前车身首先会被破坏，转向装置受到冲击就会对驾驶员造成挤压，这是第一次冲击。由于碰撞后的急剧制动效果，在惯性的作用下，驾驶员会继续向前快速冲击，再次碰撞转向盘和转向装置，造成二次冲击。当方向盘受到二次碰撞后(如图 2.13所示)，本来固定在车身上的上支架会发生变形，并与转向管柱脱开。下支架按照预先设计的导向槽方向向下滑动。同时，安装在下支架上的金属变形条被定位栓拉直。上、下转向管柱与中间轴一起收缩。这一系列的变形、滑动、摩擦、收缩吸收了一部分冲击力，从而起到了保护驾驶员的作用。
图2.13碰撞后的变形支架
以上所介绍的吸能式转向系统的都是用纯机械式结构组成的。而随着现代电子技
术的迅猛发展，大大提高了吸能式转向系统在不同情况下的适应能力。世界上最大的吸能式转向系统生产厂商Delphi正致力于研究出更优秀、更好用、更安全的吸能式转向系统[14]。
《汽车构造》实验报告解析
《汽车构造》姓名： 班级： 学号：
目录 目录 (1) 实验一汽车总体构造认识 (2) 实验二曲柄连杆机构、配气机构认识 (4) 实验三汽车传动系认识 (9)
实验一汽车总体构造认识 一、实验目的 汽车构造课程实验教学的主要目的是为了配合课堂教学，使学生建立起对汽车总体及各总成的感性认识，从而加深和巩固课堂所学知识。 1、掌握解汽车基本组成及各组成功用； 2、了解发动机总体结构和作用； 3、了解底盘的总体结构和作用； 4、了解车身的总体结构和作用。 二、实验内容 通过认真观察，分析各种汽车的整体结构及组成。掌握汽车的四大组成部分，各主要总成的名称和安装位置，发动机的基本构成。 三、实验步骤 学生在实验指导人员讲解下，对于不同型号的汽车和发动机进行动态的现场学习。 1．观察各种汽车的整体结构及组成； 2．观察、了解各主要汽车总成的名称、安装位置和功用； 3．根据实物了解发动机的基本构成。 四．分析讨论题 1、汽车由哪些部分组成？各个组成部分的功用是什么？请就你分析的汽车来说 明。 汽车主要由四部分构成：发动机、底盘、车身、电子及电器设备 1)、发动机：汽车的核心，动力的提供者 2)、底盘：作为汽车的基体，发动机、车身、电器设备都直接或间接的安装在
底盘上，是使汽车运动并按驾驶员操纵而正常行驶的部件。 3)、车身：车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所。 4)、电器与电子设备：是使汽车行驶安全及驾驶员操纵方便以及其他方面所必要的。 2、观察各汽车的总布置形式。 1)、前置前驱：优点是动力流失小，传输快，容易驾驶，制造成本地，缺点是操控性跟不上，极限低，比如奥迪A8L 3.0。 2)、前置后驱：优点是平稳，操控直接，驾驶极限高，缺点是动力流失比较大，因为要经过传动轴把发动机的动力传到后轮需要时间，所以对发动机的动力要求大，比如宝马的7系。 3)、前置四驱：优点是动力响应快，极限状态下车的稳定性好，弯道平稳，缺点是油耗大，操控不直接，比如奥迪的A8L 6.0 W12。 4)、中置后驱：动力响应快，驾驶感受很直接，缺点是车辆难控制，对驾驶技术要求高，比如保时捷的波尔斯特。 5)、后置后驱：优点是动力响应极好，弯道提速快，终极操控，缺点是最难驾驶，一般的技术很难驾驭，比如保时捷911系列。 3、发动机的总体结构和工作过程分析（以汽油机为例）。 汽油机由两大机构和五大系统机构组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 四冲程汽油机工作原理汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 1)吸气冲程活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排 气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽
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国家职业资格全省统一鉴定 汽车俢理工高级技师论文 （国家职业资格一级） 论文题目：汽车电动助力转向沉重故障排除 姓名： 身份证号： 准考证号： 所在省市：广东省茂名市 所在单位： 汽车电动助力转向沉重故障排除 【摘要】文章主要介绍了电动助力转向系统由于线路故障造成转向沉重故障的排除，由于其故障是发生在小车连续行驶大约半小时后，故障点极其隐蔽，笔者通过深入了解整个电动助力系统的组成和工作原理，各个部件检测试验，分析产生的故障的原因，故障得到排除。 【关键词】电动助力转向系统（EPS）；转向盘沉重；接触不良 一、故障现象 一辆来厂维修的吉利远景汽车，车主反映，该车在连续行驶半小时左右就会出现转向沉重。经试验，该车冷车并无故障，行驶约半小时后助力转向系统无助力输出，造成转向沉重。该车配备的是电动助力转向系统。 二、电动助力转向系统（EPS） 电动助力转向系统，是由控制模块代替液压助力泵的一个转向助力系统。由于它是由电子控制，电路复杂，技术性强，且故障隐蔽，难于发现，因此，分析、研究电动助力转向系统的组成和故障检测的方法，对于本人及有关维修人员，提高维修技术水平，准确快速地排除汽车故障具有一定的参考意义。 电动助力转向系统由电子控制车速传感器，发动机转速传感器，扭矩传感器，方向机上的转向电机，各线路连接以及ECU组成，简称EPS。EPS是一种机电一体化新一代汽车智能助力转向系统。汽车在不同工况下转向时，通过电子控制装置，使转向助力电机产生所需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻巧、行使安全，使驾
正碰结构分析报告
目录 1 分析目的和意义 (1) 2 使用软件说明 (1) 3 整车参数 (1) 3.1整车基本参数 (1) 3.2有限元基本参数 (2) 3.3边界条件定义 (3) 4 正面100%刚性壁障碰撞分析结果 (4) 4.1能量检查 (4) 4.2全局技术指标 (5) 4.3整车变形情况 (6) 4.4前纵梁变形情况 (7) 4.5B柱下方加速度 (9) 4.6A柱侵入量 (9) 4.7转向管柱侵入量 (10) 4.8踏板侵入量 (11) 4.9前围板侵入量 (11) 5 总结 (12) 6 误差分析 (12)
1 分析目的和意义 在车辆的设计阶段进行车辆的碰撞仿真模拟，可以将车辆所需要的碰撞性能考虑在结构设计中，为顺利通过实车碰撞试验做一些先导性的工作，同时碰撞性能是国家相关安全标准所强制要求，准确的模拟碰撞过程，并将结果反馈设计部门，做好车辆的碰撞安全设计是出于对驾乘人员安全的考虑，同时，优秀的车辆碰撞性能也是车辆占有市场的重要的技术资本。 2 使用软件说明 在本次模拟中，主要使用了HYPERMESH前处理软件和LS-DYNA求解器，HYPERMESH是世界领先的、功能强大的CAE前处理软件，由ALTIAR公司开发，目前在世界上的应用非常广泛。HYPERMESH具有强大的有限元网格前处理功能，并且与众多的主流CAE求解器具有良好的接口。LS-DYNA是一款功能强大的显式通用分析有限元程序，可以求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性问题。 3 整车参数 3.1 整车基本参数 QQ基本参数如下所示： 表1 Q基本尺寸
3.2 有限元基本参数 本次根据项目组提供的Q整车数模、零部件明细表及质量、材料特性等数据进行CAE 分析，考察整车100%正面刚性壁障碰撞安全性能。使用的主要材料有DC01、DC03、BLD、20#、B340/590DP、BUSD、ABS、PP等。模型基本参数如下： 表格2 Q 有限元模型信息 图1 整车有限元模型 300m 图2 压溃空间计算： Crashable Space300mm
解析汽车制动系统基础结构
制动十问解析汽车制动系统基础结构 理解制动系统的基础结构有什么好处？很多人对此嗤之以鼻，觉得张口闭口蹦出的都是 ABS、ESP之类的名词才叫酷，你还别小看这些基础的理论知识，它可以用来提高自己在防忽悠方面的抵抗力，比如，文中会提到的制动片磨损问题，当有奸商对你狠下毒手的时候， 你便可以给他好好的上一课，另外，这在买车时也能派上用场，为了促成一单生意，销售顾 问有可能会适当的将某些功能进行夸大，例如，他家的车所装配的行车稳定系统（ESP、DSC……）可以依据制动片的磨损程度来额外施加制动力以提高驾驶员的驾驭感受，此时，你便可笑着对他说：“别逗了”。 接手这个选题是需要一定勇气的，因为，围绕汽车制动这个话题在此前已经制作过太多的内 容，等到我来做这方面内容时，无论从选题立意还是文章的切入点来看，都不太容易带动大家的阅读热情。在斟酌之后，我打算换个方式聊聊汽车制动，以让大家对这一部分能有更深 刻的认识，当然，在文章中同样会收纳一些较为实用的内容，话不多说，大家各取所需吧。 ?为什么你踩下制动踏板时，车速会慢下来? 和土.匚事iirjjiLre.
一张图可以很清楚的把这个问题交代清楚，为了减轻大家的阅读压力，我不打算用过多文字 来描述这部分，还是把精力放在后面的内容吧。 ?在制动结束后，制动片和制动盘是怎么被分开的? 这又牵扯出一个问题，在完成制动后，制动片和制动盘是如何被分开的？其实很简单，松开制动踏板后，制动系统内的制动压力随即下降，因此，制动卡钳的活塞处于松弛的状态 （在 橡胶密封圈的变形作用下回位），滚动的车轮带着制动盘一起旋转，依靠旋转时细微的摆动，制动盘便可顺利挣脱制动片的束缚，推动制动片跟着活塞回位。 ?制动踏板的背后是什么? 脚下的每一块踏板分别具备何种作用是个关键，这在学车时，教练会反复强调，因为它不仅 是起步的关键，最为主要的则是与安全息息相关，但你知道在这些踏板的背后是什么样的构 造吗？顺应本文主旨，今日所谈仅限制动。
汽车电动助力转向沉重故障排除
汽车电动助力转向沉重 故障排除精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
国家职业资格全省统一鉴定 汽车俢理工高级技师论文 （国家职业资格一级） 论文题目：汽车电动助力转向沉重故障排除 姓名： 身份证号： 准考证号： 所在省市：广东省茂名市 所在单位： 汽车电动助力转向沉重故障排除 【摘要】文章主要介绍了电动助力转向系统由于线路故障造成转向沉重故障的排除，由于其故障是发生在小车连续行驶大约半小时后，故障点极其隐蔽，笔者通过深入了解整个电动助力系统的组成和工作原理，各个部件检测试验，分析产生的故障的原因，故障得到排除。
【关键词】电动助力转向系统（EPS）；转向盘沉重；接触不良 一、故障现象 一辆来厂维修的吉利远景汽车，车主反映，该车在连续行驶半小时左右就会出现转向沉重。经试验，该车冷车并无故障，行驶约半小时后助力转向系统无助力输出，造成转向沉重。该车配备的是电动助力转向系统。 二、 三、电动助力转向系统（EPS） 电动助力转向系统，是由控制模块代替液压助力泵的一个转向助力系统。由于它是由电子控制，电路复杂，技术性强，且故障隐蔽，难于发现，因此，分析、研究电动助力转向系统的组成和故障检测的方法，对于本人及有关维修人员，提高维修技术水平，准确快速地排除汽车故障具有一定的参考意义。 电动助力转向系统由电子控制车速传感器，发动机转速传感器，扭矩传感器，方向机上的转向电机，各线路连接以及ECU组成，简称EPS。EPS是一种机电一体化新一代汽车智能助力转向系统。汽车在不同工况下转向时，通过电子控制装置，使转向助力电机产生所需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻巧、行使安全，使驾驶员行车有良好的路感。该产品具有结构精巧、紧凑、节能、环保等特点，是当今汽车助力转向中最人性化的产品。 （一）工作原理 当转动方向盘，扭矩通过输入轴被传递到扭力杆，扭力杆为弹性轴，相对输出轴产生角位移，输入轴和输出轴之间产生角位移差，
转向沉重故障检修
转向沉重故障检修教案 专业 （工种） 汽车维修教师课题 （项目） 转向沉重故障检修分课题 授课班级预备技师培班训授课 时间 2008.9.8 —9.9 课 时 10 训练目标知识目标 （1）技能目标（1） 教学重点能运用多种分析方法、检测手段，诊断出发动机不能起动原因掌握柴油机冒黑烟故障诊断分析与排除方法与维修知识； 教学难点掌握制动不灵故障诊断分析与排除方法，检査判断操作要领 教学对象 分析 该教学对象已对汽车维修，检修有了一定的感性认识，具备了一定的汽车维修基础。教学环境五个汽车维修实习车间，完全能够满足学生实习训练要求。 教学方法讲解、分析、设问、演示示范、练习 教学回顾 教学过程及教学内容 汽车转向沉重的故障诊断与排除 1、机械式转向系转向沉重的故障原因 ①转向器缺润滑油，造成转向沉重。
②前轮胎气压不足，造成转向沉重。 ③前轮定位角不正确，造成转向沉重。 ④转向器小齿轮与齿条啮合间隙太小，造成转向沉重。⑤转向器或转向柱的轴承损坏，造成转向沉重。 ⑥转向横拉杆球头销缺油或损坏，造成转向沉重。 2、动力转向系转向沉重的故障原因 ①液压泵的传动带松动。 ②液压油面低． ③转向器与转向柱不对正。 ④下连接突缘松动。 ⑤轮胎充气不当。 ⑥流量控制阀卡住。 ⑦液压泵输出压力不够。 ⑧液压泵内泄漏过大。 ⑨转向器内泄漏过大。 排除故障 3、机械式转向系统转向沉重故障的排除方法 ①转向器缺润滑油，造成转向沉重．排除方法是按规定向转向器加注转向机油。 ②前轮胎气压不足，造成转向沉重。排除方法是按规定气压向前轮轮胎充气。‘ ③前轮定位角不正确，造成转向沉重。排除方法是正确检查与调整前轮定位角。 ④转向器小齿轮与齿条齿合间隙太小，造成转向沉重。排除方法是调整小齿轮的预紧度力。 ⑤转向器或转向柱的轴承损坏，造成转向沉重。排除方法是更换轴承。⑥转向横拉杆球头销缺油或损坏，造成转向沉重。排除方法是更换球头销。 4、动力转向系统转向沉重故障的诊断与排除 ①按规定调整传动带张力。 ②加油到规定油面，如油面过低，检查所有管路和接头，拧紧松动接头。
汽车 车身结构CAE 分析报告
BODY CAE Loadcase Description 1. BIW 1.1 BIW static bending stiffness 1) Model setup The model comprises BIW with CMS front (in blue), front sub frame (in red), CMS rear (in yellow). 2) Load and constraints The force Fz creats a total of 4000N, and applied at the H points. Constraints location: 1) Middle of the crash beam; 2) Front suspension supports; 3) Rear subframe mouting points on the side member 3) Software Nastran. 4) Targets The bending rocker stiffness is 11 200N/mm. 5) Post Calculation of deflection from vertical displacement indicated by reading points at 4000N: w i=A,B = max. vertical displacement of reading points A and B (on rocker); ? ? ? ??+++-??? ??+=42F E D C B A w w w w w w f
汽车转向电动机工作原理及转向系统概述
汽车转向电动机工作原理及转向系统概述 汽车上配置的转向系统，大致可以分为三类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统；(3)另外一种电动助力转向系统。 一、电动助力转向系统(EPS) 1、英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。 2、主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。
由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。 而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。 有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。 为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。 为了减少此类损失采用了电动机驱动油泵，当汽车直线行驶时电动机低速运转，汽车转向时电动机高速运转，通过控制电动机的转速调节油泵的流量和压力，减少“寄生损失”。 二、机械式液压动力转向系统
汽车转向系统的转向沉重故障分析
汽车转向系统的转向沉重故障分析 摘要：随着我国经济建设的发展，国内人均生活水平得到了大幅度的提高。同时随着人们生活水平的提高，国人目前有车一族的队伍也在不断地扩大中。随着国内人均购车量的不断增加，汽车已经逐渐成为了国内主要的代步工具，同时国内对汽车维修技术也提出了更高的要求。下面就一起针对本文所提出的论题对汽车转向系统的转向沉重故障进行一个简单的分析与论证。 关键词：汽车转向系统；故障；措施 随着时代的发展，汽车逐渐成为了国内人们出行的主要代步工具。随着国内各城市中车辆的不断增加，随之而来的汽车系统中的各种故障也越来越多。汽车行驶中，转向系统中转向沉重故障是所有系统故障中最为常见的一个，也是最容易出现交通事故的一个。因此，如何解决转向沉重问题已经成为了人们最为关注的问题，同时也汽车业必须要彻底解决的事情。 一、汽车转向系统 所谓的汽车转向系统主要是指用来保持或改变汽车行驶方向及倒退方向的一系列的汽车固有装置系统的总称。汽车转向系统的主要功能就是帮助驾驶员按照自己的意识及方向行驶汽车。据国内不完全资料统计数据表明，每年死伤于汽车转向系统故障的人数占汽车死亡总人数的一半以上，这足以说明汽车转向系统在汽车行驶过程中的重要性。 随着汽车制造业的发展，目前汽车转向系统已经由原先单一的机械转向系统发展到机械转向系统与动力转向系统并存的时代。众所周知，机械转向系统主要是通过驾驶员手动操作来完成一系列的转向要求的。而动力转向系统则是通过动力系统来代替手动操作，它是通过液压系统及电动助力系统来完成一系列的转向操作的。 汽车转向系统通常是由汽车转向操纵结构、汽车转向器以及汽车转向转动机所组成。而汽车转向系统中，又分为机械转向系统以及动力转向系统。两者在转向系统构成方面有着许多的不同之处，但同时也存在着诸多相同的地方。 二、汽车转向系统中转向沉重故障分析 在汽车行驶过程中，由于转向系统沉重故障而引起的事故是十分常见的。这主要是由于汽车正常行驶时驾驶员向左右转动方向盘时，感到方向盘转向沉重、无回力感所引起的。另外，在汽车需要转变或是调头时，驾驶员转动方向盘吃力或是方向盘根本转不动所引起的交通事故也是十分多的。这主要是由于汽车的转向轮汽压不足或是转向轮定位不准，转向传动链中出现配合过紧或卡滞而引起的摩擦阻力增大所引起的。经过专业人员多年的工作经验及对故障的分析，总结出了几点产生故障的最主要的因素：
汽车转向系统各部分结构
汽车转向系统各部分结构作用图解 [04－11－8 1７:37 ] 太平洋汽车网来源: 清华大学CＡR责任编辑: ｓhｅｎyuｎfｅng 一.机械转向系统 ｌ.转向盘 2.安全转向轴３.转向节 4.转向轮5．转向节臂６.转向横拉杆 7．转向减振器8.机械转向器? ?上图是一种机械式转向系统。驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6,再传给固定于转向节3上的转向节臂5,使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。这里,转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。 二.转向操纵机构
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
三.机械转向器 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。 １．转向横拉杆 2.防尘套 3.球头座４．转向齿条5．转向器壳体 6.调整螺塞7．压紧弹 簧８.锁紧螺母9.压块1０．万向节1１.转向齿轮轴12．向心球轴承13．滚针轴承? 两端输出的齿轮齿条式转向器如图ｄ-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中,其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。弹簧7通过压块９将齿条压靠在齿轮上,保证无间隙啮合。 弹簧的预紧力可用调整螺塞６调整。当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动,从而使左右横拉杆带动转向节左右转动,使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。 ?中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-ｚx－６所示,其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上,齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
图解汽车 汽车制动系统结构解析
原创图解汽车（12）汽车制动系统结构解析 2012-09-25 18:21:16 来源：pcauto作者：陈启贞向编辑提问x 评论[219] 分享 第1页：制动系统的组成及分 在本页浏览全文>>(共计2页) 【太平洋汽车网技术频道】大家都知道，汽车的制动系统对我们的行车安全非常重要，行车中如出现制动失灵等故障，后果都将不堪设想。那么汽车的制动系统是如何制动的？为什么会失灵？ABS、ESP系统又是什么？对我们驾驶安全有什么帮助？好吧，下面我们一起来了解一下。 阅读提示：
PCauto技术频道图解类文章都可以使用全新的高清图解形式进行阅读。大家可以通过点击上面图片链接跳转到图解模式。高清大图面积提升3倍，看着更清晰更爽，赶紧来体验吧！ ●制动系统的组成 作为制动系统，作用当然就是让行驶中的汽车按我们的意愿进行减速甚至停车。工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等部分组成，常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。
●鼓式制动器 鼓式制动器主要包括制动轮缸、制动蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分。主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦，从而起到制动的效果。 在踩下刹车踏板时，推动刹车总泵的活塞运动，进而在油路中产生压力，制动液将压力传递到车轮的制动分泵推动活塞，活塞推动制动蹄向外运动，进而使得摩擦片与刹车鼓发生摩擦，从而产生制动力。
从结构中可以看出，鼓式制动器是工作在一个相对封闭的环境，制动过程中产生的热量不易散出，频繁制动影响制动效果。不过鼓式制动器可提供很高的制动力，广泛应用于重型车上。 ●盘式制动器
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
看汽车碰撞理论分析
从吸能说起看汽车碰撞理论分析 汽车碰撞的理论分析，具有高中物理知识的就可以看懂，好好学习学习！ 吸能对于车车碰撞是致命的，现在的车祸车车碰占80％以上，碰树撞墙掉悬崖毕竟 只是少数，转一篇帖子吧 当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是：不同车型都是对着质量和强度都是无限大 的被撞物冲击。然后以此作为证据，来证明自己汽车的安全性其实是差不多的，这是 极端错误的。 举个例子：拿鸡蛋对着锅台碰，你可以发现所有的鸡蛋碎了，而且都碎得差不 多，于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。可是你拿两个鸡蛋对碰呢，结果是一边损 坏一半吗？ 错！你会发现，一定只有一个鸡蛋碎了，同时另一个完好无损！ 问题出现了：为什么对着锅台碰都差不多，但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎 了？这个实验结果与汽车碰撞有关系吗？ 原因就在于：当结构开始溃败时，刚度会急剧降低。让我们仔细看一下鸡蛋碰撞 的过程吧！1，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大；2，随着 碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；3，不幸发生 了，开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是所有 的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。 我们在看看汽车之间的碰撞吧（撞锅台，大家的结果当然都一样！）。1，开 始，两车的结构都是完好的，都在以刚性对刚性；2，随着碰撞的继续，力量越来越 大，于是刚性较弱的A车的结构开始溃败，大家熟知的碰撞吸能区开始工作；3，不幸 再次发生，因为结构变形，A车的结构刚度反而更急剧降低，于是开始不停的"变 形、吸能"；4，在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前，另一车的主要结构保持 刚性，吸能区不工作。 结论：两车对碰，其中一个刚度较低的，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量。
汽车转向系统常见故障及原因
汽车转向系统常见故障及原因 汽车转向系统常见的故障及原因有： 故障一、转向时有异响 转向时有异响一般是机械部分，例如主销与衬套损伤、立柱止推轴承损坏等造成。检查时可以左、右打方向，观察响声的部位进行拆检。 故障二、转向机漏油 转向机向外漏油不外乎是几个位置：转向机上盖、侧端盖和转向轴拐臂联接处。这三个部位都有密封圈，更换新的油封和密封圈就可解决。如果其它部位漏油就很可能是转向机壳体沙眼或裂痕。细小的裂痕和沙眼可以用乐泰290高渗透性密封胶来堵漏。 故障三、方向回位较困难 一般车辆都有转向自动回位的功能。液压助力的汽车，由于液压阻尼的作用，自动回位的功能有所减弱，但还应保持一定的自动回位的能力。如果回位时，也要象转向时那样施力，就说明回位功能有故障。这种故障一般都发生在转向机械部分。例如转向节主销与衬套缺油而烧损、转向横、直拉杆接头缺油而锈蚀、方向盘与转向机联接的操纵轴万向节缺油或别劲以及转向机的转向轴扇齿与活塞直齿啮合太紧等等，都会造成这种故障。 故障四、助力泵漏油 如果从助力泵后端盖漏油，显然是后端盖密封圈破损，这是比较容易发现的。实际中还有一种难于发现的故障，这就是转向油罐里的油不断减少(总需要补充)，而发动机油底内的机油却不断增多或者表面上看起来发动机丝毫不烧机油。放出部分油底机油观察没有什么异常现象，也嗅不出什么其它的异味，这种情况显然是助力泵驱动轴端的油封漏油所至。助力泵低压油腔的液压油由油封漏至发动机正时齿轮室，流人油底。液压油与机油混合无法分辩。 故障五、转向沉重 一般来讲引起方向重的原因有如下几种： （1）转向机故障 通过检查如果发现是转向机助力油压较低时，说明方向重的原因在转向机。此时应请专业厂家来进行修理。一般来讲转向机故障大部分是由于活塞、缸筒拉伤、或是活塞上密封
《汽车构造》实验报告
《汽车构造》 姓名：_____________________ 班级：_____________________ 学号：_____________________ 目录 目录 0 实验一汽车总体构造认识 0 实验二曲柄连杆机构、配气机构认识 (2) 实验三汽车传动系认识 (7) 实验一汽车总体构造认识 一、实验目的 汽车构造课程实验教学的主要目的是为了配合课堂教学，使学生建立起对汽车总体及各总成的感性认识，从而加深和巩固课堂所学知识。 1、掌握解汽车基本组成及各组成功用； 2、了解发动机总体结构和作用； 3、了解底盘的总体结构和作用； 4、了解车身的总体结构和作用。 二、实验内容 通过认真观察，分析各种汽车的整体结构及组成。掌握汽车的四大组成部分，各主要总成的名称和安装位置，发动机的基本构成。
三、实验步骤 学生在实验指导人员讲解下，对于不同型号的汽车和发动机进行动态的现场学习。1．观察各种汽车的整体结构及组成； 2．观察、了解各主要汽车总成的名称、安装位置和功用；3．根据实物了解发动机的基本构成。 四．分析讨论题 1、汽车由哪些部分组成？各个组成部分的功用是什么？请就你分析的汽车来说明。汽车主要 由四部分构成：发动机、底盘、车身、电子及电器设备 1)、发动机：汽车的核心，动力的提供者 2)、底盘：作为汽车的基体，发动机、车身、电器设备都直接或间接的安装在底盘上， 是使汽车运动并按驾驶员操纵而正常行驶的部件。 3)、车身：车身是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所。 4)、电器与电子设备：是使汽车行驶安全及驾驶员操纵方便以及其他方面所必要的。 2、观察各汽车的总布置形式。 1)、前置前驱：优点是动力流失小，传输快，容易驾驶，制造成本地，缺点是操控性跟不上，极限低，比如奥迪A8L 3.0 。 2)、前置后驱：优点是平稳，操控直接，驾驶极限高，缺点是动力流失比较大，因为要经过传动轴把发动机的动力传到后轮需要时间，所以对发动机的动力要求大，比如宝马的7系。 3)、前置四驱：优点是动力响应快，极限状态下车的稳定性好，弯道平稳，缺点是油耗大，操控不直接，比如奥迪的A8L 6.0 W12 。 4)、中置后驱：动力响应快，驾驶感受很直接，缺点是车辆难控制，对驾驶技术要求高，比如保时捷的波尔斯特。 5)、后置后驱：优点是动力响应极好，弯道提速快，终极操控，缺点是最难驾驶，一般的技术很难驾驭，比如保时捷911系列。 3、发动机的总体结构和工作过程分析(以汽油机为例) o
汽车转向系统各部分结构作用图解
汽车转向系统各部分结构作用图解（二）[图片] [ 04-11-8 17:37 ] 太平洋汽车网 四.转向传动机构 汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O 转动，如图d-zx-07所示。显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。 为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：
与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后，如图d-zx-08a所示。当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面)内的交角＞90。 在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90，如图d-zx-08b所示。若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面向左右摇动，则可将转向直拉杆3横置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推使两侧梯形臂转动， 1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆
当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。 1.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形 臂6.右梯形臂7.摇杆8.悬架左摆臂9.悬架右摆臂10.齿轮齿条式转 向器 转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。直拉杆的典型结构如图十所示。在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是
汽车引起方向沉重的原因
汽车常见故障引起方向重的原因分析 经常开车的朋友会发现汽车方向盘感觉比以前重了，自己又很难判断汽车的故障出现在哪。现在就给大家分析一下这个问题是怎么造成的？一般来讲引起方向重的原因有如下几 种：1)助力泵故障 通过试验判断助力泵的泵压达不到标准值时，显然方向沉重与此有关。首先应检查流量控制阀与阀座的啮合面、安全阀钢球是否封闭不严。如果是流量阀或安全阀泄漏，可通过研磨的方法修复。其次再检查安全阀的弹簧是否失效。这点可通过在弹簧后面加垫片的方法检查，如果在弹簧后面增加一垫片后，最大泵压有明显增加，说明弹簧失效。如果这两个部位都无问题，则应拆卸解体助力泵，观察叶片泵的腔壁是否磨损和拉伤。因腔壁拉伤会使高、低压腔相通，从而造成压力建立不起来。一般拉伤的原因都是油脏所至。如果方向突然沉重，则应检查是否是泵轴断裂所致。 2)转向机故障 通过检查如果发现是转向机助力油压较低时，说明方向重的原因在转向机。此时应请专业厂家来进行修理。一般来讲转向机故障大部分是由于活塞、缸筒拉伤、或是活塞上密封圈损坏造成活塞两腔相通，使助力压力不能有效地建立。此外，活塞圆周面上的各种密封圈、转向螺杆上的密封圈破损，也会造成高压卸荷，而使助力压力降底。 3)缺油，系统有空气 如果助力系统缺油，造成系统内有空气，此时不仅转向沉重，而且在转向时还有噪音。此时按加油与放气的程序进行排气即可。 4)储油罐内回油滤清器堵塞 储油罐内回油滤清器长期不保养、更换，造成堵塞，使助力油循环不畅，造成回油背压增大，同样会使方向沉重。 5)．两个限位阀的密封圈失效，使活塞两腔相通造成助力失效。 a、两侧方向都沉重。 如果遇有方向沉重的故障，特别是向两侧打方向都沉重，应当从两个方面去查找原因：一方面查找转向机械部分的原因，如果机械部分没有问题，再查找转向助力方面的原因。 引起方向沉重机械方面的原因主要在于转向节。长时间不保养，使转向立柱和衬套严重缺油、磨损甚至烧蚀，都会引起方向沉重。因此在保养时，必须向转向立柱空腔内注满润滑脂，而且每次注油时需用千斤将前桥支承起来，要注到立柱上、下两支承面都有润滑脂挤出为止，此时说明立柱与衬套间已注满滑脂。转向立柱的平面止推轴承如果严重磨损，或是损坏，也
新能源汽车特拉斯车身结构材料分析报告
新能源汽车特斯产车身结构材料分析报告
目录 1.车身结构的组成构件 (5) 1.1汽车结构件 (5) 1.2汽车加强件 (5) 1.3汽车覆盖件 (6) 1.3.1发动机盖 (6) 1.3.2翼子板 (7) 1.3.3保险杠 (7) 1.3.4车顶盖 (7) 1.3.5车门 (8) 1.3.6行李箱盖 (8) 2.97%全铝车身，实现极致轻量化 (8) 2.1全铝车身简介 (8) 2.2特斯拉Model S的铝合金结构件 (9) 2.2.1悬挂系统采用镂空锻造铝合金 (10) 2.2.2罕见的铸铝横梁 (11) 2.2.3汽车覆盖件 (11) 2.2.4铝合金制轮毂 (11) 2.3全铝车身“鼻祖”——奥迪ASF车身主要参数 (11) 3.关键区域的高强度钢应用提高乘员安全 (12) 3.1高强度硼钢加固 (12) 3.2汽车防撞梁 (13) 4.特斯拉其他材料使用情况 (13) 5.投资建议 (13) 6.风险提示 (13)
图目录 图1汽车结构件示意图 (5) 图2汽车加强件示意图 (6) 图3汽车覆盖件示意图 (6) 图4发动机盖结构示意图 (7) 图5发动机盖与前翼子板结构示意图 (7) 图6汽车前后保险杠示意图 (7) 图7汽车车门结构示意图 (8) 图8奥迪A8全铝车身 (9) 图9汽车“白车身”——结构件示意图 (9) 图10特斯拉全铝车身 (10) 图11特斯拉Model S悬挂系统 (11) 图12奥迪A8（D5）车身结构材料示意图 (12)
表目录 表1奥迪A8系列白车身重量 (12) 表2特斯拉MODEL S前后防撞梁强度表(MPa) (13) 表3特斯拉MODEL S其他关键构件所用材料 (13)
汽车电动助力转向沉重故障排除
国家职业资格全省统一鉴定 汽车俢理工高级技师论文 （国家职业资格一级） 论文题目：汽车电动助力转向沉重故障排除 姓名： 号： 号： 所在省市：省市 所在单位：
汽车电动助力转向沉重故障排除 【摘要】文章主要介绍了电动助力转向系统由于线路故障造成转向沉重故障的排除，由于其故障是发生在小车连续行驶大约半小时后，故障点极其隐蔽，笔者通过深入了解整个电动助力系统的组成和工作原理，各个部件检测试验，分析产生的故障的原因，故障得到排除。【关键词】电动助力转向系统（EPS）；转向盘沉重；接触不良 一、故障现象 一辆来厂维修的吉利远景汽车，车主反映，该车在连续行驶半小时左右就会出现转向沉重。经试验，该车冷车并无故障，行驶约半小时后助力转向系统无助力输出，造成转向沉重。该车配备的是电动助力转向系统。 二、电动助力转向系统（EPS） 电动助力转向系统，是由控制模块代替液压助力泵的一个转向助力系统。由于它是由电子控制，电路复杂，技术性强，且故障隐蔽，难于发现，因此，分析、研究电动助力转向系统的组成和故障检测的方法，对于本人及有关维修人员，提高维修技术水平，准确快速地排除汽车故障具有一定的参考意义。 电动助力转向系统由电子控制车速传感器，发动机转速传感器，扭矩传感器，方向机上的转向电机，各线路连接以及ECU组成，简称EPS。EPS是一种机电一体化新一代汽车智能助力转向系统。汽车在不同工况下转向时，通过电子控制装置，使转向助力电机产生所需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻巧、行使安全，使驾驶员行车有良好的路感。该产品具有结构精巧、紧凑、节能、环保等特点，是当今汽车助力转向中最人性化的产品。 （一）工作原理 当转动方向盘，扭矩通过输入轴被传递到扭力杆，扭力杆为弹性轴，相对输出轴产生角位移，输入轴和输出轴之间产生角位移差，通过传感器将其转换为电压信号并传送到控制模块。控制模块根据车速信号和扭矩信号的大小，按照一定的算法，控制电机电流大小和