乘用车转向液压助力系统设计及分析.rar

工作中期检查表工作中期检查表 系 机械设计制造及其自动化 专业 机械制造 班级 姓 名学 号指导教师指导教师职称 题目名称乘用车转向液压助力系统设计及分析 题目来源 科研 企业 E 其它 课题名称 题目性质 E 工程设计 E 理论研究 科学实验 软件开发 综合应用 其它 1、选题是否有变化 有 E 否2、设计任务书 E 有 否 资料情况 3、文献综述是否完成 E 完成 未完成4、外文翻译 完成 E 未完成 由 学 生 填 写 目前研究设计到何阶段、进度状况： 1.完成了转向系统方案的分析及确定 2.转向器，分配阀的分析及确定 3.完成了转向小齿轮的设计 4.完成了液压缸设计 5.完成了储油罐工程图 工作进度预测（按照任务书中时间计划） 提前完成 按计划完成 拖后完成 无法完成 工作态度（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）： 认真 较认真 一般 不认真 质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况） 由 老 师 填 写 优 良 中 差 存在的问题与建议： 指导教师（签名）： 年 月 日 建议检查结果： 通过 限期整改 缓答辩 系意见： 签名： 年 月 日 注：1、该表由指导教师和学生填写。 2、此表作为附件装入毕业设计（论文）资料袋存档。 湘潭大学兴湘学院湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论 文 题 目： 乘用车转向液压助力系统设计及分析 学号：2007964307 姓名：高龙 专业：机械设计制造及其自动化 指 导 教 师： 朱石沙 教授 系主任： 周友行 教授 一、主要内容及基本要求：一、主要内容及基本要求： 1.认识汽车转向系统的组成、功能；设计转向动力缸；设计转 向小齿轮；认识转阀的工作原理；认识汽车转向油管结构原理；设 计一款用于 1.5 排量汽车的液压助力转向系统。 2. 液压缸，转阀储油罐和转阀设计图纸各一份 2.外文翻译一篇，不少于 2000 单词， 3.设计说明书一份。 二、重点研究的问题二、重点研究的问题 转向小齿轮，转向液压缸的设计分析 三、进度安排三、进度安排 序号各阶段完成的内容完成时间 1 相关资料与文献查阅 3 月 1 日3 月 24 日 2 机械结构设计，即小齿轮设计 3 月 24 日4 月 10 日 3 液压系统的功能原理设计 4 月 10 日4 月 25 日 4 液压系统阀体确定和液压缸设计 4 月 26 日5 月 15 日 5 储油罐设计 5 月 15 日5 月 25 日 6 设计说明书整理 5 月 26 日5 月 30 日 四、应收集的资料及主要参考文献四、应收集的资料及主要参考文献 1 姜继海：液压传动（第四版） ，哈尔滨工业大学出版社，2006 年； 2 刘鸿文：材料力学（第 4 版） ，高等教育出版社，2003 年； 3 濮良贵：机械设计（第八版） ，高等教育出版社，2006 年； 4 周良德：现代工程图学， 湖南科学技术出版社，2000 年； 5 张利平、邓钟明：液压系统气压系统设计手册，机械工业出 6吴宗泽，罗圣国：机械设计课程设计守则（第 3 版） ，高等教育 出版社，2006 年 7周恩涛，徐学新：液压系统设计原器件选型守则，机械工业出版 社 2007 年 8臧克江：液压缸，化学工业出版社，2009 年 9赵月静，宁辰校：液压实用回路 360 例，化学工业出版社，2008 年 10.成大先：机械设计手册，第四版第四卷，化学工业出版社，2002 年 11.黄迷梅：液压气动密封与泄漏防治，机械工业出版社，2003 年 论文论文 题题 目：目： 专专 业：业： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 完成日期：完成日期： 题题 目：目： 乘用车转向液压助力系统设计及分乘用车转向液压助力系统设计及分 析析 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 完成日期：完成日期： 20112011 年年 5 5 月月 3030 日日 开题报告 题题 目目 乘用车转向液压助力系统设计及分析 姓姓 名名学号学号 专专 业业 机械设计制造及其自动化 班级班级 二班 指导教师指导教师职称职称 教授 填写时间填写时间 2011 年 3 月 20 日 20112011 年年 3 3 月月 说说 明明 1根据毕业设计(论文)工作管理规定 ，学生必须撰写毕 业设计（论文）开题报告 ，由指导教师签署意见，系主任批准后实 施。 2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审 查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成， 开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计(论文)开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填 写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原 文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描 述，应不少于 2000 字。 5开题报告检查原则上在第 24 周完成，各系完成毕业设计 开题检查后，应写一份开题情况总结报告。 6. 填写说明： (1) 课题性质：可填写 A工程设计；B论文；C. 工程技术研究；E. 其它。 (2) 课题来源：可填写 A自然科学基金与部、省、市级以上科研课 题；B企、事业单位委托课题；C校级基金课题；D自拟课 题。 (3) 除自拟课题外，其它课题必须要填写课题的名称。 (4) 参考文献不能少于 10 篇。 (5) 填写内容的字体大小为小四，表格所留空不够可增页。 开题报告开题报告 学生姓名学生姓名学学 号号专专 业业 机械设计制造及其 自动化 指导教师指导教师职职 称称所在系所在系工程系 课题来源课题来源 导师拟定 课题性课题性 质质 工程设计 课题名称课题名称乘用车转向液压助力系统的设计及分析 一、选题的依据、课题的意义及国内外基本研究情况一、选题的依据、课题的意义及国内外基本研究情况 课题的依据及意义课题的依据及意义 ： 汽车助力转向系统是汽车的关键部件，汽车的安全性和舒适性由其直接体 现，其性能的优良直接影响人们的一起评价的好坏，随着人们对汽车的中和要 求越来越高以及国内技术的欠缺，建立想干产业基地，加大研发投入意识亟待 解决的问题。 （1）通过学习乘用车转向液压系统设计，了解撑握一般液压系统的设计方法， 设计思路，液压系统中的计算，液压元件的结构。培养正确分析、解决问 题的能力。 （2）综合运用液压传动课程以及相关的课程知识和生产实践去对此次液压系统 设计的问题进行分析和解决。同时，进一步加深巩固已学知识。 （3）通过计算和绘图，学会和运用标准，规范和手册，培养初步设计液压系统 的技能。 （4）进一步了解液压件的制造工艺，学习掌握计算机的操作，CAD 绘图以及各 种机械设计及制造的综合知识。 国内外基本研究情况：国内外基本研究情况： 液压助力转向系统是在齿轮齿条机械转向系统基础上开发的，20 世纪 50 年代末 沙基诺发明了转发式液压动力转向，及控制中的阀芯以旋转的形式来控制油路， 对比之前的滑阀已有很大改进，于是大量运用各种车辆上。伴随着工业经济的 发展，人们对汽车转向系统安全性，舒适性提出了更高的要求，现在大多采用 电控液压助力转向系统，但主体功能部分仍为液压系统，1988 年日本铃木公司 开始应用，之后，国际各大汽车零部件公司都以此此立项为研发重点，都取得 了技术突破得以大量生产，已经遥遥领先国内相关研究。 二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和 主要措施主要措施 二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和 主主要措施要措施 （一）研究的主要内容 本课题研究基于转阀式齿轮齿条液压动力转向系统，对其进行阀体及动力缸的设 计分析，对整个系统进行结构分析设计。 1， 对系统油路进行结构分析，做有效的改进。 2， 对阀体进行设计分析。 3， 对小齿轮进行设计 4， 根据系统相关条件对动力缸进行设计。 5， 储油罐设计 （二）课题的研究目标 作出相关重要部件工程图包括动力缸，阀体，油缸，小齿轮 （三）关键理论技术，指标 1汽车最大转向力矩在原地转向时，助力系统必须满足此时的转向轻便型要求， 原地转向阻力力矩 Tw= /3 (G3/P), G=M/N(其中 u 为摩擦因数，一般取 u=0.7；轴 向载荷 G；轮胎标准气压 P=0.8Mpa;汽车总质量 M；轴数 N)。但是这是经验公式，为安 全起见，取安全系数 S=1.52，则转向力矩 T=Tw*S. 2.有推荐值转向盘操纵力不大于 Fh=3050N,但在 10N 以下就很轻便，故方向盘上转 力矩 Th=Fh*Dh/2(Dh 为转向盘直径)。故最大助力转矩 Tmax=T-Th 3可得齿条上的最大作用力 F=Tmax/rg(rg 为小齿轮半径)。 4根据液压泵的压力标准系列，初步选定需要的的最高工作压力 Pmax，计算出助 力缸活塞实际作用面积 S=F/Pmax, S=/4 (D2-d2 )(其中 D 为助力缸内径，d 为活 塞杆直径)。原后根据现有的系列标准进一步确定。 5对于油泵，一般要求当油泵输出量最大时，满足方向盘不低于 1r/s，小汽车最 大取 1.5，国内普遍用 1.25r/s 计算。 活塞速度 V=2n*1.25 d_1/2(d1 为小齿轮直径) 6转向器所需流量一般有动力缸活塞有效作用面积和最大转向速度决定，近似为动 力缸容积随时间变化的函数加上动力装置及转向器内的泄流量 Q2(一般为 0.9L/min) 当 然也可以由容积效率求取。 理论流量等于活塞速度 乘以有效作用面积 Q0=V*60*S *10(-6) ，则泵实际流 量 Q1=1.52Q0+Q2. 7需要的液压功率 P_y=QI*Pmax 输入扭矩 T1=(Pmax*q)/(2n*_m ) (_m 泵与电机之间的机械效率，一般取 0.91) 8，查阅相关文献：方向盘作用力不大于 3050N。液压油密度 0.9g/ mm3 主要参数：满载前轴负荷 870kg.，转盘直径 0.38m,最高压力 11.0MPa,齿条最 大负荷 6500N，排量 1.5cm3/r. （四）完成课题方案及措施严格按照时间分配执行 三、主要特色及工作进度三、主要特色及工作进度 主要特色：以工程机械设计为蓝本液压缸采用双作用双杆式，提高稳定性与可 靠性。 进度：（1）设计准备及前期工作 （开题报告开题报告） 3 月 1 日3 月 24 日 查阅相关文献：方向盘作用力不大于 3050N。液压油密度 0.9g/ 3 主要参数：满载前轴负荷 870kg.，转盘直径 0.38m,最高压力 11.0MPa,齿条 最大负荷 6500N，排量 1.5/ ,前轮型号 205/60R15. 3 （2）机械结构设计，即小齿轮设计并完成工程图 3 月 24 日4 月 10 日 （3）液压系统的功能原理设计 4 月 10 日4 月 25 日 压力系统详细的结构对比分析工作压力的确定，电动机功率确定。 （4）液压系统阀体确定和液压缸设计 4 月 26 日5 月 15 日 1。分配阀阀体选型确定 分配阀考虑两种方案，一种是阀与阀体以旋转运动来控制油路的为转阀式， 另一种是阀与阀体以轴向移动方式控制油路的为滑阀。 对滑阀，转阀进行详细的的结构，功能分析，绘制所选工程图（转阀） 2液压缸参数确定（中期检查中期检查） 了解用途和动作要求，了解工作条件，确定最大行程，运动速度或时间， 安装空间所要求的外形尺寸。 对液压缸受力分析确定结构形式（双作用双杆结构） 根据工作负载重力，摩擦力和惯性力确定确定行程各阶段上 负载变化规 律的参数。 由负载和工作压力确定活塞直径和活塞杆直径及缸筒内外径校核各部分 工作材料许用应力 选择缸盖结构形式并计算厚度强度 审定全部设计资料，进行补充 选择密封结构，设计缓冲排气和防尘装置 绘制工程