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| 英菲尼迪Q50线控转向的研究与设计 摘 要 英菲尼迪Q50为全球首次采用线控主动转向系统（Direct Adaptive Steering）的量产车型。这套原本用于航空航天工业的技术，被英菲尼迪的技术人员研究改良并且引用投放于Q50量产车型，深以为然，的车辆技术像一艘载有千年历史的航船，向着浩瀚无边的充满挑战的大海勇往前行。据报道，英菲尼迪的工程师整整花了十年有余的时间去对这套DAS系统进行方方面面地技术测试和数据评估，可想而知，该系统的可靠性和实用性必定有大量的数据支撑着。除此之外，DAS系统还有着它本身的各种使用特性，如更加灵敏的转向反应、更加安全的系统结构、更加稳定的操纵感受…… 本设计题目为英菲尼迪Q50线控转向系统的研究与设计。课题通过对英菲尼迪Q50的数据输入到经过线性转向系统后，依靠线控转向系统的可变传动比转向灵敏度，以及横摆角速度增益的影响的研究与验算为中心，来对线控转向系统展开研究与设计。根据上述的数据分析与研究，着重对以下内容进行了阐述：线控转向系统中回正电机的选择；转向操纵机构的设计；转向电机的选择以及齿轮齿条式转向器的选择。根据所得的数据从而计算相关的实验数据，例如角传动比和力传动比的大小。另外，在转向盘模块中主要介绍了回正电机的选型，转向操纵机构的设计；而在转向执行模块中主要介绍了转向执行电机的选型、额定力矩、额定转速、齿轮的受力分析以及齿轮齿条的强度检验和计算。对本次毕业设计来说，不仅仅是完善和巩固自身的汽车专业知识，更加是体现了英菲尼迪在汽车转向系统的道路上付出的心血和赋予的希望，为汽车领域掀开了新的面纱。同时，这套线控转向系统在汽车发展的未来里，必然是不可或缺的角色。 关键词： 线控转向；使用特性；转向电机；齿轮齿条 目 录 引言 …………………………………………………………………………………………1 1 线控转向系统设计方案……………………………………………………………2 1.1 英菲尼迪Q50相关数据……………………………………………………………2 1.2 线控转向系统的结构………………………………………………………………2 1.2.1 转向盘块 …………………………………………………………………3 1.2.2 转向执行块 ………………………………………………………………3 1.2.3 电控单元 …………………………………………………………………3 1.3 线控转向系统的工作原理………………………………………………………4 2 传动比的计算 ……………………………………………………………………5 2.1 汽车方向盘 ……………………………………………………………………5 2.1.1转向系的率 ………………………………………………………………5 2.1.2转向系的角传动比和力传比 ……………………………………………6 2.2 转向阻力矩 …………………………………………………………………10 2.3 角传动比与力传动比 ………………………………………………………10 3 转向盘模块设计 ………………………………………………………………11 3.1 回正电机的选择 ………………………………………………………………11 3.2 减速器的设计 ………………………………………………………………12 3.2.1 减速机构类型选择………………………………………………………12 3.2.2 减速机构减速比的选择…………………………………………………13 3.3 转向操纵机构的设计 ……………………………………………………………13 4 转向执行模块设计………………………………………………………………13 4.1 转向执行电机的选择……………………………………………………………13 4.1.1 转向执行电机的额定力矩………………………………………………14 4.1.2 转向执行电机额定转速…………………………………………………14 4.2 齿轮齿条设计……………………………………………………………………15 4.3 齿条的强度计算…………………………………………………………………18 4.3.1 齿条的受力分析…………………………………………………………18 4.3.2 齿条杆部受拉压的强度计算……………………………………………19 4.3.3 齿条齿部弯曲强度的计算………………………………………………20 4.4 小齿轮的强度计算………………………………………………………………21 4.4.1 齿面接触疲劳强度计算…………………………………………………21 4.4.2 齿轮齿根弯曲疲劳强度计算……………………………………………24 5 电控单元的研究 ……………………………………………………………………26 结论…………………………………………………………………………………………27 致谢…………………………………………………………………………………………29 参考文献……………………………………………………………………………………30 |
