一 设计目的及意义（含研究现状)

1.1目的

了解并掌握EQ1092F8AD1型长头货车的转向系组成和特点，本课题以电动助力转向系统为对象，介绍研究货车上电动助力转向机构的实现方法，以及货车转向系的各部分设计，清晰的掌握转向系的工作原理以及各部分的作用。

1.2意义

转向系是汽车基本组成中不可缺少的一部分，汽车在行驶过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。对于轮式汽车来说，实现汽车转向的方法是驾驶员通过一套专用的机构使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度。在汽车行驶时，转向轮经常会受到侧向干扰力的作用，从而自动偏转改变原来的行驶方向，此时汽车驾驶员可以通过这样一套机构使转向轮恢复原来的行驶方向^[1]。转向系作为汽车重要组成部分，汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键性总成部分。转向特性的设计，决定了汽车的操纵性能，使其获得合适的轻便性和灵敏性。

根据转向能源的不同可将汽车转向系统分为两大类，即机械转向系统和动力转向系统。其中机械式转向系统是以驾驶员的体力作为转向动力，所有传力件都是机械式的，而动力转向系统是驾驶员体力和电动机的动力并存的转向系统。传统的汽车转向系统都是机械式的，通过转动方向盘，转向器以及杆件传递到车轮而实现汽车转向。机械式转向器可分为：齿轮齿条式转向器，循环球式转向器，蜗杆滚轮式转向器，蜗杆指销式。对于该类型的长头货车一般采用循环球式转向器，该转向器在螺杆与螺母之间有可以循环流动的钢球，可将滑动摩擦转为滚动摩擦，传动效率较高。而且其转向器的传动比可以改变，工作平稳可靠，齿轮和齿扇之间的间隙容易调整^[2]。

随着汽车工业的不断发展，货车的速度也在提升，同时货车本身质量远大于轿车，因此货车的转向阻力矩要比轿车转向阻力矩大的多，单靠角传动比较大的转向器来提高机械转向系的传动效率，远不能满足其对转向轻便和行驶安全的要求。因此，助力转向系统应运而生，其将发动机输出的部分机械能转化为压力能或电能，并在驾驶人控制下，对转向传动机构或转向器中某一传动件施加不同方向的辅助作用力。采用动力转向系统的汽车所需的能量，只有少部分是来自于驾驶员的，大部分是靠发动机驱动的油泵，空气压缩机或发电机所提供的液压能，气压能或电能，从而减少了驾驶员施加在方向盘上的力。动力转向系统由机械转向器和转向加力装置组成。根据其助力能源的方式不同可分为液压助力，气压助力和电动机助力三种类型。EQ1092F8AD1型长头货车质量较大，我们可以选择电动助力转向系统。

其电动助力转向相对于传统的液压助力转向有很多优点，例如传统的液压动力转向（HPS）系统由发动机提供动力，它不仅降低了发动机效率，而且还需要复杂的液压部件，例如泵，传动带和用于其操作的软管。另一方面，电动助力转向（EPS）系统使用独立于发动机的电动机进行动力转向，因此不需要复杂的液压单元。因此，它可以提高发动机和空间效率，并在发动机不运转时提供动力转向^[3]。

电动助力转向系统是提高汽车操纵性能和稳定性的重要组成部分，EPS系统包括机械子系统和电子控制子系统，必须在整车机械系统中工作^[4]。EPS系统有三个基本部件（见图1）：控制单元ECU（所有传感器和控制器），辅助电机和机械转向装置（如方向盘、转向柱和转向机架）^[5]，如下图所示为汽车助力转向结构图