摘 要

电动助力转向系统是一种新型动力转向系统，具有液压助力转向系统无法比拟的优势，出现在液压助力转向系统之后。EPS不仅能节约能源，有更高的安全性，还有助于保护环境，是一种紧跟时代潮流发展的新技术，是转向系统发展的未来趋势。

配备电动助力转向系统的汽车，处在低速时能够有较大助力，而又能在高速状态下获得较强的路感。而在电子控制单元的帮助下，电动机转速反馈过来转矩信号，分析之后根据各项参数控制电动机的工作情况。以此来降低能量消耗。

我先对转向系统国内外发展现状进行了简单探讨，分析了液压助力转向系统和电动助力转向系统的优缺点，然后选择了电动助力转向系统作为我的设计方向。转向器的选择上，比较了齿轮齿条式转向器和循环球式转向器的优缺点，发现齿轮齿条式转向器非常适合此级别的轿车，由此确定了整个转向系统的大体设计方案。紧接着，开始计算齿轮、齿条、齿轮轴、转向轴、横拉杆、压紧弹簧等的各项参数，并且进行了必要的校核验算。满足了设计要求和相关国家标准，最后使用AUTOCAD软件绘制工程图。

关键词：轿车；齿轮齿条；电动助力转向系统

Abstract

Electric power steering system is a new type of power steering system, with the advantages of hydraulic power steering system can not be compared, appeared in the hydraulic power steering system. EPS not only can save energy, have higher security, and help to protect the environment, it is a new technology to keep up with the trend of the times, it is the future trend of the development of the system.

Equipped with electric power steering system of the car, at a low speed can have a greater power, but also in the high-speed state to get a strong sense of the road. And with the help of the electronic control unit, the motor speed feedback to the torque signal, after the analysis of the parameters under the control of the work of the motor. In order to reduce energy consumption.

I first outside the steering system in the domestic development status has carried on the simple discussion, analysis of the hydraulic power steering system and electric power steering system's advantages and disadvantages, and then select the electric power steering system is the direction of my design. The advantages and disadvantages of the steering gear, rack and pinion steering devices and recirculating ball type steering gear, gear rack type steering gear is very suitable for this level of car, which determine the steering system is the general design scheme. Then, start to calculate the gear, rack, gear shaft, steering shaft, horizontal bar, compression springs and other parameters, and carried out the necessary check. Meet the design requirements and relevant national standards, and finally use the AUTOCAD software to draw the engineering drawing.

Key Words：Car，Rack and Pinion，EPS

目 录

第1章 绪论 1

1.1助力转向系统的分类 1

1.2 EPS系统国内外发展研究现状 1

1.3 EPS的分类 1

1.3.1 转向轴助力式 1

1.3.3 齿条助力式 2

1.4 电动助力转向系统的优点 2

1.5 电动助力转向系统的工作原理 3

第2章EPS设计 4

2.1电动助力转向系统选型 4

2.2机械部分组成 4

2.2.1 机械部分设计要求 4

2.2.2 机械式转向器方案分析 5

2.2.3 齿轮齿条式转向器布置以及结构形式的选择 7

2.2.4 转向梯形结构方案分析 7

2.3 控制系统方案设计 8

2.3.1控制系统性能要求 8

2.3.2 控制部分方案设计 9

第3章 齿轮齿条式转向器的设计 11

3.1 整车性能参数 11

3.2 齿轮齿条式转向器设计计算 11

3.2.1确定齿轮齿条转向器计算载荷 11

3.2.2 转向器基本部件设计 14

3.2.3 齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析 21

3.2.4 间隙调整弹簧的设计计算 21

3.3 转向轴的设计 25

3.4 转向传动轴的防伤措施 26

3.5 齿轮轴的受力分析 28

3.6 齿轮轴的强度校核 29

第4章 EPS电动机选型 31

4.1 电动机要求 31

4.2 电动机参数 31

第5章 总结 32

参考文献 33

致 谢 34

附 录 35

第1章 绪论

随着汽车生产制造水平的发展和人们生活水平的提高，更多的人期望拥有更安全、舒服的车内享受，对汽车的要求也更高了，越来越追求驾驶质感和一定的驾驶乐趣。这就在一定程度上促使汽车的转向系统的不断发展。

1.1助力转向系统的分类