集成式液压助力转向缸设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会信息化的不断加快，汽车已经成为越来越多人出行的重要交通工具，道路交通安全问题也成为了世界性的社会问题。每年全世界大概有130万人因交通事故死亡，其中20万左右的事故发生在中国。据美国公路安全局的统计数据表明，美国每年因交通事故死亡的人数超过4.3万人，并且在所有交通事故中，由于汽车侧翻引起的事故仅次于汽车碰撞造成的事故，高达22700起，而在欧洲，交通伤亡事故中20%的人员伤亡是由车辆侧翻引起的。造成车辆侧翻的原因有很多种，转向操作引起的最为常见。汽车在转弯、超车、变换车道以及紧急壁障等行驶状况下，由于驾驶员急转或者操作不当容易产生过度转向，如果不能保证车身转弯时曲线行驶的稳定性，则会引起甩尾、侧滑，严重时会发生侧翻、转向失控，从而导致交通事故的发生。

汽车转向系统的性能是车辆操作轻便性和行驶稳定性以及舒适性的重要指标之一。其作用是通过驾驶员操纵方向盘控制转向轮的转角，从而改变或保持车辆行驶方向，保证车辆能够按照驾驶员期望路线行驶，同时转向系统性能也决定了驾驶员能否轻便地实现车辆转向，以及在遇到紧急转弯等特殊工况下能否实现车辆的转向行驶稳定性。转向系统的性能很大程度上影响着驾驶员的操作舒适性以及整车行驶安全性，是汽车结构中非常重要的一个部分。纯机械式转向就是整个车辆的转向，从驾驶员转向盘将力传递给车轮都是通过手力来完成的，因此转向过程会非常沉重，尤其在低速和原地转向的时候，会使得驾驶员操作疲劳，甚至会引起安全问题。机械式转向系统结构简单，工作可靠性高，生产成本较低，但转向力全部由驾驶员提供，车辆越重车速越高，转向操作越费力，可以通过增大转向器角传动比解决这一问题，但同时会降低车辆转向灵敏度。为了节省体力并在不同的行驶工况下都有很好的转向灵敏性跟随性以及较高的车辆稳定性和安全性，汽车在原有的机械转向系统上增加了助力转向系统和主动转向系统，以此来改善车辆的行驶操作性和安全性，满足人们对车辆驾驶高品质的需求，从汽车转向系统的发展来看，助力转向系统经历了纯机械式转向和动力转向，主动转向有机械式前轮转向以及线控转向等。

目前汽车大都采用动力转向，动力转向系统是兼具驾驶员体力和其他动力为一体的转向系统。其中只有很小一部分转向力是需要通过驾驶员操作方向盘传递，大部分力都是通过动力能源实现助力转向。在汽车发展过程中，动力转向系统经历了由发动机提供动力的纯液压助力转向系统（hps），电子调节回路流量的电控液压助力转向系统（ehps），电动机驱动的电动助力转向系统（eps）且向着电子集成化线控助力转向（sbw）的方向发展，进一步实现高能效，无污染，低成本汽车转向。

2. 研究的基本内容与方案

采取液压系统实现助力转向并同时实现主动转向控制对于大部分轿车仍然是较好的选择。如何选择最优的转向系统配置来来实现车辆的转向稳定性是当前汽车转向系统研究急需解决的问题。本次设计设计一种新型的集成式液压助力转向油缸，该油缸实际集成了主动转向油缸和助力转向油缸，由一个两级伸缩式双杆活塞油缸和转向齿轮齿条机构组合而成，在两级伸缩式双杆活塞油缸中，其第一级为主动转向油缸，第二级为助力转向油缸，具体设计参数如下：

整车参数

本次设计首先根据新型转向器的结构，结合转向系统的工作原理设计了新型转向系统方案，并分析其中重要元件的结构及工作原理；其次可拟定一组车辆的相关参数设计集成式液压助力转向缸中一些重要元件的参数。对助力转向缸中一级缸筒二级缸筒的缸径及材料进行计算选择；活塞杆的设计计算；转向缸的设计计算等。

3. 研究计划与安排

1-2周收集资料进行整体方案设计

3-4周完成开题报告和英文文献翻译

5-6周集成式液压助力转向缸原理和结构设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1]落领.新型电动液压转向集成系统设计与研究.江西理工大学硕士学位论文，2015.

[2]臧克江.液压缸.化学工业出版社，2010.

[3]张仁杰.液压缸的设计制造和维修.机械工业出版社，1989.