目的及意义

1.1课题研究的背景和意义

汽车底盘包含传动系统、行驶系统、制动系统以及转向系统，转向系统是汽车底盘的重要组成部分之一，转向系统的性能直接影响汽车在行驶过程中的操纵稳定性、安全性和驾驶轻便性。转向系统除了能够保证汽车能按驾驶人的意图转向行驶外，还在保证汽车平稳行驶、汽车主动安全、汽车智能转向等方面起着重要作用。

长安1.5T紧凑型SUV转向系统的设计方案也为直接助力式电动助力转向系统，能够在保证转向稳定和灵敏的同时实现转向轻便。随着汽车工业的迅速发展、汽车产业的转型，转向系统的结构也相比以前发生了巨大的变化，现代汽车转向系设计除了满足基本的需求外，还要逐步实现智能化，以便于更好的与未来无人驾驶汽车进行对接。通过本次毕业设计对转向系统进行进一步的了解，深入了解转向系的结构特点、工作方式。从而提高自身对转向系统的深入认识。本次设计的目的是通过对转向系统的设计，熟悉正向设计的流程，了解转向系各个结构的特点、掌握转向系关键参数选取的要点，并且熟练运用CATIA、AUTO CAD等计算机软件进行建模分析，总结并运用大学期间学习的各种知识，为以后的工作打下实践基础。

1.2 国内外的发展现状

汽车在行驶过程中，需要按照驾驶人的意图改变汽车行驶方面，即所谓汽车转向，就目前汽车的转向系统而言，驾驶人通过一套专设的机构、使汽车转向桥上的转向轮相对于汽车的纵轴线偏转一定角度来实现汽车转向，同时这套机构也能够将路面对车轮的反馈信息传递给驾驶员，帮助驾驶人员掌握路面信息。汽车转向系统按转向能源的不同可以分为机械转向系统和动力转向系统，目前的绝大多数汽车都已经装配了动力转向系统，动力转向系统是兼用驾驶人体力和电动机的动力作为转向能源的转向系统，是在传统的机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的，根据助力形式的不同又可分为液压助力、气压助力和电动助力三种类型，就目前而言，随着电子技术的迅速发展，汽车新技术、新材料、新工艺层出不穷，尤其是大量电子技术在汽车上的广泛运用，使得汽车的动力性、经济性、舒适性、操纵稳定性和环保性都得到了较大的提升，现代汽车底盘的各大系统均采用了电子控制技术，当然也包括汽车转向系统，由传统的机械液压助力式转向系统发展至今天全面普及的电动助力转向系统（EPS）。与传统机械手段相比,EPS具有构造紧凑,节省空间,节省能源,维修便捷以及智能回正等优点.EPS系统是直接利用直流电动机提供转向动力，辅助驾驶人进行转向操作。电动助力转向系统能够克服液压助力转向系统中由于油泵内部流动导致油泵发热引起的能量消耗问题，同时电机直接助力形式的EPS更加便于进行控制。直接助力式电动转向系统可以实现在不同的车速下提供不同的助力效果，保证汽车在低速转向行驶时轻便灵活，高速时稳定可靠。

1.2.1国外发展现状

EPS是继承液压助力转向系统后产生的一种动力转向系统,从上个世纪50年代开始,汽车工程师就开始对电动助力转向产生兴趣。但是由于成本太高等原因,一直很难设计生产出在性能和价格上可以与液压助力转向系统匹配的电动助力转向系统,经过近70年的EPS技术已经完善,目前据数据显示，国外在EPS的设计与运用方面，已经相当成熟，国外汽车EPS搭载率已超过50%。通过对转向系统的深入研究，国外已经在AFS的研究上取得了阶段性的成果，德尔福公司通过在转向管柱中集成一套行星齿轮箱，实现前轮转角的叠加；日本的光洋精工采用差动装置，仅用一对行星齿轮，便实现了前轮转角的增加，降低了生产成本。差速助力转向的国内外研究的热点，差速助力转向是适用于电动轮汽车的新型转向系统，通过对左右轮毂电机输出转矩的控制，实现助力转向功能。

1.2.2国内发展现状

我国在售乘用车型中使用HPS的汽车约为63%，使用EPS约为35%，而我国自主品牌汽车的EPS搭载率仅为20%左右，未来发展潜力巨大。近几年来国内自主品牌EPS产销量正快速增长。数据显示，2015年自主品牌EPS产品销量约229.3万件，同比增长30.5%，市占率达到19%，较上一年提升1.3个百分点。国内对EPS系统的应用在一段时间都呈现上升趋势，但与国外相比，国内助力系统还处于初级阶段，与国外公司还有很大的差距。