汽车悬架系统研究现状综述
汽车悬架系统研究现状综述
【摘要】悬架作为汽车的重要部件，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有着直接的影响。通过对被动悬架、半主动悬架和主动悬架的对比分析，可知采用半主动悬架是改善汽车悬架性能的一条新途径。文中对汽车悬架的发展现状及不同学者关于悬架系统运用的控制策略作了分析，为进一步研究悬架系统提供了一定的理论基础和参考。
【关键词】悬架系统平顺性控制策略
悬架是车架与车桥之间一切传力连接装置的总称，它将路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（驱动力与制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，吸收和缓和因不平路面而产生的对车体的冲击载荷[1]，并能衰减弹性系统引起的振动，使汽车在行驶中保持行驶的平顺性和操纵的稳定性。
现代汽车的悬架系统尽管有各种不同的结构形式，但一般都由弹性元件、减振器和导向机构（纵、横向推力杆）等三部分组成，分别起缓冲、减振和导向的作用，另外还铺设有缓冲块和横向稳定器。如图1所示。
1 悬架类型
按控制力或者所需外部提供能量的多少，可将悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种类型，其简化模型分别如图2所示。
被动悬架简化模型如图2（a）所示，主要由弹性支承（弹簧装置）和阻尼器（车辆减震器）组成，无外部能量输入，其弹簧刚度和减振器阻尼系数是不可调节的，在汽车行驶过程中无法随外部路面状况而改变，只能保证在一种特定路面和速度下达到性能最优折中，该结构简单，性能稳定，经过不断改进和发展，现在技术已经相当成熟。但由于平顺性和操纵稳定性对悬架参数的要求不一样，这种传统的被动悬架已经不能满足汽车工业的发展。
半主动悬架简化模型如图2（b）所示，由可变特性弹簧和减振器组成，目前应用较多的是基于阻尼可调减振器的半主动悬架。其工作原理是根据簧上质量相对车轮的速度响应和加速度响应等反馈信号，按照一定的控制规律调节可调减振器的阻尼力。半主动悬架突破了被动悬架系统只能在某种工况下达到最优的局限，并可以根据路面的激励和车身的响应对悬架的阻尼系数进行自适应调整，以改善悬架的振动特性，从而使车身的振动控制在一定的范围内。其最大优点是工作中几乎不消耗发动机的功率，不向机械振动系统中附加能源，只是应用严格的保守（弹簧）或耗能（减振器）元件，结构简单，造价较低，因此受到车辆工程界的广泛重视。
主动悬架由弹性元件和一个力发生器组成，其简化模型如图2（c）所示。
汽车转向系统的技术发展趋势
综 述 汽车转向系统的技术发展趋势 武汉理工大学机电学院 赵 燕 周 斌 张仲甫 [摘要]多年来,转向系统经历了从舒适性到安全性再到环保性的演变。本文简要回顾了转向系统的技术发展趋势以及对其未来发展的预测。 关键词: 转向系统 电动转向器 1 概述 汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向,并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时,能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此,转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。以往转向器的生产厂商主要在质量、价格、舒适性及其他因素之间寻找平衡点,而且将改进汽车的舒适性、易操作性和安全性作为转向器的发展方向。然而,随着全球汽车总量的不断增加,汽车技术的发展在给人们带来便利和舒适的生活方式的同时,也导致了对环境的破坏。在21世纪,汽车技术的发展必须全方位考虑环保的问题。在此情况下,对转向系统的大量需求不仅仅是针对性能的改善,还应对更高层次的安全及环保要求采取相应的对策。本文展示了转向系统相关的技术趋势,包括当前的成果及对未来的展望。 2 汽车转向系统的发展概况 2.1 汽车的产品数量 汽车是在一个世纪前出现的,大规模的汽车制造可以远溯到1911年。相关技术的发展及二次世界大战中的技术更新促进了汽车工业的发展和进步。今天,汽车工业在世界上大部分国家的经济中起到了中心作用。1999年,全球轿车的总产量大约为3866万辆,比1998年增加大约2.2%;2000年世界汽车产量达5733万辆,比1999年增长2.8%[1],创历史新纪录。汽车生产大国日本在1999年生产了810万辆汽车,比1998年增加了0.6%[2]。由于中国及其他亚洲国家汽车市场的扩大,这种增长趋势还会持续下去。1992～2001年的10年里,我国汽车产量平均年增长15%,是同期世界汽车年均增长率的10倍。2000年我国生产汽车206.82万辆。2002年1～9月我国国产汽车实现销售237.11万辆,销售拉动生产,1～9月累计生产汽车234.15万辆,年底突破300万辆已胜券在握。我国“十五”计划的最后一年即2005年,汽车产量的预期目标是320万辆,其中轿车为110万辆[3]。然而,这种增长也具有负面影响,那就是会导致空气污染和其他负面的社会和环保问题。因此,随着汽车产量的增加,人们对具有更高水平的环保、节能、安全性的转向系统及其他汽车零部件的需求会越来越大。 2.2 转向系统的技术状况 对转向系统产品的需求随着汽车化的提高而发生着变化。最初驾驶员们只希望比较容易地操纵转向系统,而后则追求在高速行驶时的稳定性、舒适性和良好的操纵感。动力助力转向器系统应运而生。 在上世纪50年代,通用汽车公司推出循环球式液压动力转向系统。由油泵产生的液压力帮助驾驶员克服负载施加在转向系统上的操纵阻力。在过去的50年里,转向系统主要使用液压力来帮助驾驶员操纵汽车。汽车厂家已经为不同尺寸、不同质量、不同类型的汽车——从经济型到大的运动型汽车及大货车的液力和电液动力转向系统做了超凡的工作,使之成为当今动力转向系统的主力。 上世纪80年代出现的电动转向系统(EPS)则为动力转向器增添了新品种。EPS不仅可以提供汽车在高 ? 22 ?汽车研究与开发
汽车制动系统的研究
汽车制动系统的研究 汽车制动系统的研究 【摘要】汽车的制动性是汽车的主要性能之一，制动系统对汽车的安全性起着至关重要的作用，本文就汽车制动系统中的鼓式刹车、碟式刹车和防抱死刹车系统进行简单的阐述与研究。 【关键词】制动系统、鼓式刹车、碟式刹车、防抱死刹车系统 中图分类号： U463.5 文献标识码： A 文章编号： 简述 汽车制动系统是汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。 制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 在种类汽车制动系统中，制动器是汽车制动系中用以产生阻止车辆运动或运动趋势的力的部件。目前，种类汽车所使用的制动器都是摩擦制动器，也就是阻止汽车运动的制动力矩来源于固定元件和旋转工作表面之间的摩擦。 制动系统的分类 鼓式刹车 鼓式刹车（图1）是在车的轮毂里面装设两个半圆形的刹车片，利用杠杆原理推动刹车片与轮毂内表面接触发生摩擦，利用摩擦力矩实现轮毂的转速下降，从而实现制动。原理很简单，就像在我们的日常生活中，用一个水杯表示轮毂，手指表示刹车片，当杯子旋转时，手指紧贴水杯内壁，水杯就会停止旋转，汽车的鼓式刹车原理和这个原理是一样的。 鼓式刹车原理简单，当司机踩下刹车板时，通过杠杆机构推动液压泵，利用液压将刹车片推出，从而实现刹车。鼓式刹车在汽车制动上面已经应用了进一个世纪的历史，在同样的刹车力矩的的情况下，
鼓式刹车的车毂的直径可以比碟式刹车小得多，所以重载汽车要获得较大的刹车力矩，就采用鼓式刹车。 碟式刹车 碟式刹车（图2）的工作原理在日常生活中也经常见到，就如同我们旋转一个盘子，然后用手指去捏盘子，盘子就会慢慢停止旋转。汽车碟式刹车是由一个刹车油泵，一个与车轮相连的刹车圆盘和刹车卡钳组成。刹车时，高压刹车油推动卡钳内的活塞运动，将制动卡片压向刹车盘，从而实现刹车效果。碟式刹车系统在我们的日常生活中也经常见到，有的山地车就采用碟式刹车系统。 鼓式刹车系统（图1）盘式刹车系统（图2） 防抱死制动系统（ABS） 防抱死制动系统（ABS）（如图3）是一个闭环的制动控制系统，通常是有电子控制模块（ECU），液压控制单元（液压调节器）和车轮速度传感器等组成。它可以随时感知汽车制动轮在每一时刻的运动状态，并根据其运动状态相应的调节制动器制动力矩的大小，以避免车轮出现抱死现象，从而使得汽车在制动时能够有效地缩短制动距离并维持方向的稳定性，进而提高汽车的安全性。 防抱死制动系统（ABS）的作用就是让车轮在制动时处在转动与不转动之间，靠摩擦与制动鼓之间的摩擦力使汽车减速，同时汽车在转动时仍具有转向能力，摩擦片与制动鼓间的摩擦力随着发热而下降的速度要比轮胎与地面间的摩擦力下降缓慢一些，从而增加制动安全性。当在汽车需要全力制动时，通过控制所有车轮的滑移率，以获得轮胎与路面之间的最大纵向附着力，有效缩短制动距离，并保持一定的横向附着力，有效克制紧急制动时的跑偏、侧滑、甩尾等情况的，防止车身失控，提高车辆的制动稳定性。 ABS依靠装在车轮上的转速传感器以及车身上的车速传感器，采集各个车轮的转速等信号，然后传送到电子控制模块（ECU）计算出每个车轮的转速等数据，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率，ABS电子控制模块根据计算出参数，通过液压制动单元调节控制过程的制动力。在车辆紧急制动时，一旦发现某个车轮抱死，计算机立即
中英文文献翻译—汽车制动系统的概述
附录 Automobile Brake System The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes, the driver commands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes. Two complete independent braking systems are used on the car. They are the service brake and the parking brake. The service brake acts to slow, stop, or hold the vehicle during normal driving. They are foot-operated by the driver depressing and releasing the brake pedal. The primary purpose of the brake is to hold the vehicle stationary while it is unattended. The parking brake is mechanically operated by when a separate parking brake foot pedal or hand lever is set. The brake system is composed of the following basic component s: the “master cylinder” which is located under the hood, and is directly connected to the brake pedal, converts driver foot’s mechanical pressure into hydraulic pressure. Steel “brake lines” and flexible “brake hoses” connect the master cylinder to the “slave cylinders” located at each wheel. Brake fluid, specially designed to work in extreme conditions, fills the system.
汽车转向技术发展状况分析
引言 汽车自19世纪末诞生至今100余年的时间，汽车工业从无到有，以惊人的速度发展，在人类近代文明史写下了的重要篇章。汽车是数量最多、最普及、活动范围最广、运输量最大的现代化交通工具。可以断言，没有哪种机械产品像汽车那样对社会产生如此广泛而深远的影响。 汽车，已从“没有马的马车”的雏形经过了无数的精心的雕琢而演化成精妙绝伦的高薪科技产品。近20年来，计算机技术、设计理论、测试技术、新型材料、工艺技术等诸方面的成就，不但改变了汽车的面貌，而且也是汽车产品的结构和性能焕然一新。汽车产品的现代化，首先是汽车操纵控制的电子化。在80年代初，电子设备还只占汽车成本的2﹪，而现在，在一些先进的汽车上，这个指标已经超过了15﹪。汽车上几乎每一个系统都可以采用电子装置改善性能和实现自动化。 近年来人们对汽车的安全性、舒适性和可靠性提出了更高的要求，特别是对主动安全性的有着很高的期望。转向系统是汽车主动安全性的最关键总成，所以对转向系统的研究显得尤为重要。而如何设计汽车的转向特性，使得汽车具有良好的操纵性能，始终是我们汽车技术人员、各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。特别是在车辆的高速化、驾驶人员的非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计是十分重要的。
第一章转向系统概述 1.1汽车转向系统 汽车在行使过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行使方向，即所谓的汽车转向。就我们常见的轮式汽车而言，实现转向的方法是，驾驶员通过一套专设的机构，使汽车的转向桥（一般是前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车的轴线偏转一定的角度。在汽车直线行使时，往往由于转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变原来的行使方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转，从而使汽车恢复原来的行使方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系。因此，汽车转向系的功能是保证汽车按驾驶员的意志而进行转向行驶。 汽车转向系统可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系。机械转向系由驾驶员的体力作为转向能源，其中所有的传力件都是机械的。机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。动力转向系是兼用驾驶员的体力和发动机动力为转向能源的转向系。在正常情况下，汽车转向所需的能量，只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过转向加力装置提供的。但在转向加力装置失效时，一般还应当能由驾驶员独立承担汽车的转向任务。因此，动力转向系统是在机械转向系统得基础上加设一套转向加力装置而形成的。 汽车转向系统是决定主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向系统的转向特性，使得汽车具有良好的操纵性能，始终是我们汽车技术人员、汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。特别是近年来车辆的高速化、驾驶员的非职业化、车流的密集化的趋势，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵系统的设计显得尤为重要。 1.2 汽车转向系统的发展 转向系统是在车辆系统是必要的基本制度，通过方向盘司机操纵和控制汽车的方向旅行，以实现他的驾驶意图。在超过100年，汽车与机械和电子技术的发展和进步的产业。今天，汽车是不是单纯的机械感的汽车，它是机械，电子，材料等综合产品。转向系统随着汽车产业的发展后，长期的演变。 正如20世纪50年代，液压动力转向系统在汽车应用，标志着转向系统的开始。传统的汽车转向系统是机械系统，汽车转向系统的运转是由驾驶员操纵转向
汽车制动系统设计方法研究
汽车制动系统设计方法研究 要对路面的附着系数进行充分的利用，并且避免汽车车轮发生滑动，必须对汽车制动系统进行科学的设计。本文对汽车制动进行了简要的动力学分析，并对汽车制动的理想条件进行简要的探讨，分析了具体的汽车制动系统设计方法，希望对汽车制动系统的设计提供一些参考。 标签：汽车;制动系统;设计方法 对汽车的制动系统进行科学的设计非常重要，通过EBD 电子制动力分配系统和ABS 制动防抱死系统能够有效地控制作用在车轮上的力矩，避免由于左右道路不同的附着系数引起的附加转向力矩，使汽车的方向出现失控。 1 对汽车制动进行动力学分析 1.1 分析汽車行驶受力下图1为汽车行驶时的整车受力分析，其中车轮滚动半径为r、轮缘对地面的作用力为Ft、传动系机械效率为ηT、变速器速比为ig、主传动器速比为i0、飞轮角加速度为dωe/dt、飞轮转动惯量为If、发动机曲轴输出转矩为Ttq、经传动系传至车轮轮缘的转矩为Tt、空气阻力为Fw、前轴对车身的阻力为Fp1、后轴对车身的推力为Fp2、加速度为du/dt、车身质量为m3。 <E：＼书＼排版＼中小企业管理与科技·上旬刊201601＼文件＼236-1.jpg> 图1 汽车行驶受力图 1.2 分析附着力制动器制动力、地面制动力之间的关系汽车行驶过程中的附着力、制动器制动力、地面制动力之间存在一定的关系，如图2其中制动器制动力为Fμ、地面附着力为Fφ、地面制动力为Fxb。在忽略其他阻力的情况下，如果具有较小的踏板力，并且没有完全消除制动器的间隙，那么制动器制动力为0，地面制动力为0，地面制动力等于制动器制动力。如果地面制动力达到了最大值，与制动器制动力相等，那么地面制动力达到最大值时会与地面附着力相等。如果制动器制动力大于地面附着力，地面制动力与地面附着力相等，那么当制动器制动力不断增加时地面制动力不会随之增加[1]。 <E：＼书＼排版＼中小企业管理与科技·上旬刊201601＼文件＼236-2.jpg> 图2 附着力、制动器制动力、地面制动力之间的关系图 1.3 分析滑移率与制动力系数通过分析汽车制动过程中轮胎胎面在地面留下的印记，能够对滑移率进行分析。从滚动到抱死，轮胎胎面会在地面上留下3个阶段的印记。第一阶段留下的印记基本相同于轮胎花纹，说明车轮基本为单纯
汽车方向盘转向系统研究
汽车转向系统的运作原理研究 当汽车驾驶人员转动方向盘时，我们知道，车轮就会随之转动。这是一种机械传动关系，而且，为了使车轮转向，方向盘和轮胎之间存在许多有趣的运动。我们将了解一种最常见的方向盘与汽车前轮的位置转向器的工作原理：齿条齿轮式转向系统。 当汽车转向时，两个前轮并不指向同一个方向，对此你可能会感到奇怪。根据力学分析可知，在汽车转向时会存在离心力的作用，为了消除离心力的影响，汽车的自重会分出来做向心力抵消影响。而且，两个前轮并不指向同一个方向，可以加大摩擦力抵消离心力影响。根据运动学可知，两个前轮并不指向同一个方向，其合方向是汽车重心转动的方向。转向原理是：当汽车转向时，每个轮胎的运动轨迹和汽车的运动轨迹一样，都是圆弧。要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径较小，因此它的转向角度比外车轮要大。而转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外车轮。 齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车等普遍使用的转
向系统，其工作机制非常简单。齿条齿轮式转向系统工作原理：小齿轮连在转向轴上，转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上。齿条齿轮式齿轮组有两个作用：一是将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。另一个是提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。 在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位（从最左侧转到最右侧）。汽车转向角度是有限的，一般在45度。方向盘的三到四周把车轮从一个锁止位转到另一个锁止位的角均分，以免转动过激发生危险。向盘转向程度与车轮转向程度之比就定义为转向传动比。例如，如果将方向盘旋转一周（360 度）会导致车轮转向30度，则转向传动比就等于360除以30，即12:1。比率越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所需要的旋转幅度就越大。但是，由于传动比较高，旋转方向盘所需要的力便会降低。这关乎省力与省距离。不同类型的车辆应该选择其合适的传动比。一般而言，轻便车和4运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。比率越低，转向反应就越快，只需小幅度旋
汽车制动系统的研究
汽车制动系统的研究 ---蔡久凤(20110020/茅机一班) 目录 （1）汽车制动性能检验的意义·····················（2）常见的汽车制动系统性能检验的原理··········· 2.1三种基本检测平台的原理分析 2.1.1平板式制动试验台 2.1.2反力式滚筒制动试验台 2.1.3惯性式制动检测平台 （3）现今已有汽车制动系统结构···················（4）总结体会·····································（5）参考文献····························· 摘要：自从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着及其重要的作用。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生
了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。 一、汽车制动性能检验的意义 汽车检测行业在近年来随着汽车制造技术和检测技术的进步，也不 断发展壮大，在汽车运行管理部门动态监督汽车技术状况方面发挥着极其重要的作用。特别是随着我国公路建设和道路运输业的飞速发展，道路交通安全问题也越来越突出，要求进一步重视和加强机动车辆安全技术状况检测已成为维护社会安定的一个重要课题。 汽车行驶时能在短距离内迅速停车且维持行驶方向稳定性，在下长 坡时能维持一定安全车速，以及在坡道上长时间保持停驻的能力称为汽车的制动性。汽车制动性能直接关系到交通安全，重大交通事故往往与汽车制动性能差有关。制动距离太长或者紧急制动时发生侧滑等都会造成交通事故。在现有路况标准下，随着汽车行驶速度提高，汽车制动性能对保障交通安全尤为重要。 汽车在制动过程中人为地使汽车受到一个与其行驶方面相反的外力，汽车在这一外力作用下迅速地降低车速以至停车，这个外力称为汽车的制动力。制动力是评价汽车性能的基本因素，制动力便于在制动试验台上测量，制动力测量是机动车安全性能检测的重要组成部分。通过制动力检测不仅可以测得各车轮制动力的大小，还可以了解汽车前、后轴制动力合理分配，以及各轴两侧车轮制动力平衡状况。若同时测得制动协调时间便能较全面地控测车辆的制动性能。 二、常见的汽车制动系统性能检验的原理
外文翻译---汽车悬架系统概述
附录Ⅰ：外文资料 Automotive Suspension System Overview The impact of the Vehicle in many aspects, Suspension plays a very important role . The components of the suspension system perform six basic functions: 1.Maintain correct vehicle ride height. 2.Reduce the effect of shock forces. 3.Maintain correct wheel alignment. 4.Support vehicle weight. 5.Keep the tires in contact with the road. 6.Control the vehicle’s direction of travel. Most suspension systems have the same basic parts and operate basically in the same way. They differ, however, in the way the parts are arranged. The vehicle wheel is attached to a steering knuckle. The steering knuckle is attached to the vehicle frame by two control arms, which are mounted so they can pivot up and down. A coil spring is mounted between the lower control arm and the frame. When the wheel rolls over a bump, the control arms move up and compress the spring. When the wheel rolls into a dip, the control arms move down and the springs expand. The spring force brings the control arms and the wheel back into the normal position as soon as the wheel is on flat pavement. The idea is to allow the wheel to move up and down while the frame, body, and passengers stay smooth and level. The unequal length control arm or short, long arm (SLA) suspension system has been common on American vehicles for many years. Because each wheel is independently connected to the frame by a steering knuckle, ball joint assemblies, and upper and lower control arms, the system is often described as an independent suspension. The short, long arm suspension system gets its name from the use of two control arms from the frame to the steering knuckle and wheel assembly. The two control arms are of unequal length with a long control arm on the bottom and a short control arm on the top. The control arms are sometimes called A arms because in the top view they are shaped like the letter A. In the short, long arm suspension system, the upper control arm is attached to a cross shaft through two combination rubber and metal bushings. The cross shaft, in turn, is bolted to the frame. A ball joint, called the upper ball joint, is attached to the outer end of the upper arm and connects to the steering knuckle through a tapered stud held in position with a nut. The inner ends of the lower control arm have pressed-in
汽车转向电动机工作原理及转向系统概述
汽车转向电动机工作原理及转向系统概述 汽车上配置的转向系统，大致可以分为三类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统；(3)另外一种电动助力转向系统。 一、电动助力转向系统(EPS) 1、英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。 2、主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。
由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。 而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。 有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。 为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。 为了减少此类损失采用了电动机驱动油泵，当汽车直线行驶时电动机低速运转，汽车转向时电动机高速运转，通过控制电动机的转速调节油泵的流量和压力，减少“寄生损失”。 二、机械式液压动力转向系统
汽车制动系统的概况及作用8正文
绪论 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称为汽车的制动性。人们在汽车上装设专门装置，以便驾驶员根据道路和交通等情况借以使外界（主要是路面）在汽车的某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动，使驾驶员和乘客免受车祸的灾害。这一系列专门装置即称为制动系。 1.汽车制动系统的概况及作用 1.1汽车制动系统的发展概况 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。 1.2汽车制动系统作用 使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 2.制动器（brake staff）简介
制动器就是刹车。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。有些制动器已标准化和系列化，并由专业工厂制造以供选用。 制动器分为行车制动器（脚刹），驻车制动器（手刹）。在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在先进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将档位挂在一档（防止后溜），下坡要将档位挂在倒档（防止前滑）。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。 3.捷达汽车制动器结构分类 制动器按制动目的可分为行车制动器、驻车制动器、应急制动器和辅助制动器。制动器按耗散能量的方式可分为摩擦式、液力式、电磁式和电涡流式，目前广泛使用的是摩擦式制动器。摩擦式制动器按其摩擦副的几何形状可分为鼓式、盘式和带式，以鼓式、盘式制动器应用最广泛。 大众捷达鼓式、盘式制动器的分类如图3-1所示。
汽车悬架系统中英文对照外文翻译文献
汽车悬架系统中英文对照外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译) 汽车悬架 现代汽车中的悬架系统有两种，一种是从动悬架，另一种是主动悬架。 从动悬架即传统式的悬架，是由弹簧、减振器（减振筒）、导向机构等组成，它的功能是减弱路面传给车身的冲击力，衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用，减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的，所以称为从动悬架。 而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对 车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。 主动悬架是近十几年发展起来的，由电脑控制的一种新型悬架，具备三个条件： （1）具有能够产生作用力的动力源；
（2）执行元件能够传递这种作用力并能连续工作； （3）具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此，主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。 例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅，该车悬架系统的中枢是一个微电脑，悬架上有5 种 传感器，分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架状态。同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过控制减振器内油压的变化产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此，桑蒂雅桥车备有多种驾驶模式选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮，轿车就会自动设置在最佳的悬架状态，以求最好的舒适性能。 另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000 款CL 型跑车，当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。 汽车主动悬架—液压和空气式 从控制力的角度划分，悬架可分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。目前，大多数汽车的悬架系统装有弹簧和减振器，悬架系统内无能源供给装置，其弹性和阻尼不能随外部工况变化，因此称这种悬架是被动悬架。 主动悬架有作为直接力发生器的动作器，可以根据输入与输出进行最优的反馈控制，使悬架有最好的减震特性，以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。它由弹性元件C和一个力发生器Fe组成。 半主动悬架可看作由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，虽然它不能随外界的输入进行最优的控制和调节，但它可按存储在计算机的各种条件下最优弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态。它由弹性元件 C 和一个一个阻尼系数能在较大范围内调节的阻尼器组成。
汽车底盘控制技术的研究
汽车底盘控制技术的研究 1 汽车底盘电子控制的理论基础和特征 汽车底盘最主要的功能就是让汽车按驾驶员的意愿作相应的加速、减速和转向运动。由图1可见，驾驶员是通过汽车里的操纵元件(转向盘、油门和制动踏板)来表达其意向，相应的执行量是前轮的转向角及车轮上的驱动力矩或制动力矩，真正起作用的是轮胎的纵向力和侧向力。汽车轮胎力的主要影响因素是路面的附着系数、车轮的法向力、车轮滑动（转）率和车轮侧偏角。因此，汽车底盘控制的基本思路和原理就是在给定的路面附着系数和车轮法向力的情况下对车轮滑动(转)率和侧偏角进行适当的影响和控制，来间接调控轮胎的纵向力和侧向力，最大限度地利用轮胎和路面之间的附着力，提高汽车的主动安全性、机动性和舒适性。 汽车底盘的电子控制是一个多系统相互影响，相互作用的复杂系统工程，具有以下特征。 图1 驾驶员、轮胎力和汽车运动的相互关系 (1)不同的控制系统经常共用同一传感器、执行机构、甚至电子控制单元。如轮速传感器的信号几乎被所有。的底盘控制系统所使用。
(2)同一个控制目标可由不同的控制系统单独或者共同来控制。如汽车在离散型路面上制动时方向稳定性可通过ABS、ESP、AFS和RWS来控制。 (3)同一个控制系统可能会对多个变量同时进行控制，并且拥有多个执行机构。如TCS的控制变量有车轮的滑转率和车轮的角加速度，其执行机构有发动机节气门开度的调节器和轮缸里制动液压的调节装置。 (4)同一个控制变量同时受不同的控制系统所控制。如车轮滑动率同时受ABS和ESP的控制。 2 汽车底盘常见的电子控制系统 2．1 汽车制动和驱动的电子控制系统 2．1．1 汽车防抱死制动系统ABS(antilock brake system) 汽车在制动过程中，当车轮滑动率在30％左右时，制动力系数最大(见图2)。此时车轮能获得的地面制动力也最大。当制动力矩进一步增加，车轮滑动率将快速增大，制动力系数不但不再增大了，反而逐渐减小。显然，车轮滑动率在大于入时，制动力系数处于非稳定区域。因此希望将车轮滑动率控制在稳定区域里。从侧向力系数和滑动率的关系曲线可以看出，滑动率越小，侧向力系数越大。当车轮完全抱死时，其侧向力系数几乎为零，完全失去了承受侧向力的能力。当这种现象发生在前轮时，汽车失去转向能力；如果发生在后轮，汽车将发生后轴侧滑，失去稳定性。把滑动率保持在稳定区域里就是ABS的主要控制目标。
汽车悬架控制系统发展概述综述
汽车悬架控制系统发展概述 1.前言 悬架依据其可控性可以分为不可控的被动悬架和可控的智能悬架两大类。在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，被动悬架难以满足期望的性能要求；而智能悬架能够对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况进行监测，进而控制悬架本身特性及工作状态，使汽车的整体行驶性能达到最佳。智能悬架中主动、半主动悬架在近年来得到了迅速发展，较好地解决了安全性和舒适性这一对卜矛盾，将其缓和至相对较低。 2.主动悬架与半主动悬架 主动悬架是一个动力驱动系统，包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息，传递给控制中心进行处理，进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力，再由执行器进行控制，衰减悬架的振动。由于主动悬架结构复杂，成本高，需要很大的能量消耗，它的发展受到了一定的制约，只在少数高级轿车中有所应用。与之相比，半主动悬架具有结构简单、成本较低、基本不需要消耗能量等优点，而对振动的控制效果在一定程度上却可以接近主动悬架，远远优于被动悬架，因而越来越受到业界的重视，得到了飞速发展。图1为主动悬架的原理图，其中F代表力发生器。图2为一种典型半主动悬架的结构示意图。 半主动悬架与主动悬架结构相似，只是半主动悬架用可调刚度的弹性元件或是可调阻尼的减振器代替主动悬架的力发生器。图2的半主动悬架系统中，一个连续可调的阻尼器与一个传统的普通弹簧并联，需要假定系统中的阻尼器能够完全独立于悬架的相对运动，且能根据力控制信号做出反应。 悬架控制系统的发展概况可以从控制策略、执行机构以及实际应用几个方面来分析。 3.控制策略研究 目前应用于悬架控制系统的控制理论比较多，主要有天棚控制、最优控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制以及复合控制等等。 3.1 天棚阻尼与开关阴尼控制思想
汽车底盘基础知识概述
复习 第一章汽车底盘概述 汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 汽车传动系的功用就是将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。 汽车行驶系的功用是接受发动机经传动系传来的转矩,并通过驱动轮与路面间附着作用,产生路面对汽车的牵引力，以保证整车正常行驶；此外,它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车行驶平顺性,并且能与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制,以保证汽车操纵稳定性。 汽车转向系的功用是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。 制动系的功用是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持不动。 通常用汽车车轮总数×驱动车轮数（车轮数系指轮毂数）来表示汽车的驱动形式。 布置形式ＦR（货车)、FＦ（轿车)、RR(客车）、MＲ（赛车或超跑）、4ＷＤ、AWD 第二章离合器 机械式传动系主要由离合器，手动变速器，万向传动装置,主减速器及差速器，半轴组成。离合器的功用 (1)保证汽车平稳起步;(2)保证传动系平顺换档；（３）防止传动系过载。 离合器的类型 –摩擦式 ?干式 ?湿式–液力偶合–电磁离合 摩擦式离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成。 为消除离合器自由间隙及机件弹性变形所需的离合器踏板行程,称为离合器踏板的自由行程。 离合器的工作原理 （1）接合状态 离合器接合状态时，压紧弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧。发动机转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传递到从动盘，再经变速器输入轴向传动系输入。 2）分离过程 踏下踏板时,离合器分泵向前移动带动分离叉向前移动,分离叉内端则通过分离轴承推动分离杠杆内端向前移动,分离杠杆外端依靠安装在离合器盖上的支点拉动压盘向后移动,使其在进一步压缩压紧弹簧的同时,解除对从动盘的压力。于是离合器的主动部分处于分离状态而中断动力的传递。 (3）接合过程 若要接合离合器,驾驶员应松开离合器踏板，控制操纵机构使分离轴承和分离叉向后移,压盘弹簧的张力迫使压盘和从动盘压向飞轮。发动机转矩再次作用在离合器从动盘摩擦面和带花键的毂上，从而驱动变速器的输入轴。 在离合器接合过程中，摩擦面间存在一定的打滑，直到离合器完全接合为止。注意:膜片弹簧既可以作为压紧装置又可以作为分离机构。 第三章手动变速器 变速器的功用 １.实现变速变矩。2．必要时中断传动。利用变速器中的空档，中断动力传递，使发动机能够起动和怠速运转,满足汽车暂时停车或滑行的需要。3．由于内燃机是不能反向旋转的,利用变速器的倒档，实现汽车的倒向行驶，倒车。
毕业论文设计转向系统设计
目录摘要2 第一章绪论3 1.1汽车转向系统概述3 1.2齿轮齿条式转向器概述9 1.3液压助力转向器概述10 1.4国内外发展情况12 1.5本课题研究的目的和意义12 1.6本文主要研究内容13 第二章汽车主要参数的选择14 2.1汽车主要尺寸的确定14 2.2汽车质量参数的确定16 2.3轮胎的选择17 第三章转向系设计概述18 3.1对转向系的要求18 3.2转向操纵机构18 3.3转向传动机构19 3.4转向器20 3.5转角及最小转弯半径20 第四章.转向系的主要性能参数22 4.1转向系的效率22 4.2传动比变化特性23 4.3转向器传动副的传动间隙△T25 4.4转向盘的总转动圈数26 第五章机械式转向器方案分析及设计26 5.1齿轮齿条式转向器26 5.2其他转向器28 5.3齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择29 5.4数据的确定29 5.5设计计算过程31 5.6齿轮轴的结构设计35 5.7轴承的选择35 5.8转向器的润滑方式和密封类型的选择35 5.动力转向机构设计36 5.1对动力转向机构的要求36 5.2动力转向机构布置方案36 5.3液压式动力转向机构的计算38 5.4动力转向的评价指标43
6. 转向传动机构设计45 6.1转向传动机构原理45 6.2转向传送机构的臂、杆与球销47 6.3转向横拉杆及其端部47 6.4杆件设计结果48 7.结论49 致谢49 摘要 本课题的题目是转向系的设计。以齿轮齿条转向器的设计为中心，一是汽车总体构架参数对汽车转向的影响；二是机械转向器的选择；三是齿轮和齿条的合理匹配，以满足转向器的正确传动比和强度要求；四是动力转向机构设计；五是梯形结构设计。因此本课题在考虑上述要求和因素的基础上研究利用转向盘的旋转带动传动机构的齿轮齿条转向轴转向，通过万向节带动转向齿轮轴旋转，转向齿轮轴与转向齿条啮合，从而促使转向齿条直线运动，实现转向。实现了转向器结构简单紧凑，轴向尺寸短，且零件数目少的优点又能增加助力，从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。在本文中主要进行了转向器齿轮齿条的设计和对转向齿轮轴的校核，主要方法和理论采用汽车设计的经验参数和大学所学机械设计的课程内容进行设计，其结果满足强度要求，安全可靠。 关键词：转向系；机械型转向器；齿轮齿条；液压式助力转向器 Abstract The title of this topic is the design of steering system. Rack and pinion steering gear to the design as the center, one vehicle parameters on the overall framework of the impact of vehicle steering; Second, the choice of mechanical steering; third rack gear and a reasonable match to meet the correct steering gear ratio and strength requirements; Fourth, power steering mechanism design; Fifth, the structural design of trapezoidal. Therefore, taking into account the above issues and factors that require study, based on the steering wheel rotary drive transmission shaft of the steering rack and pinion steering, through the universal joint drive shaft rotation gear shift, steering rack and steering gear shaft meshing, thereby encouraging steering rack linear motion to achieve steering. Simple structure to achieve the steering tight, short axial dimension, and the number of parts can increase the advantages of less power in order to achieve the vehicle steering stability and sensitivity. In this article a major design steering rack and pinion steering gear shaft and the check, the main methods and theoretical experience in the use of automotive design parameters and the University of mechanical design school curriculum design and the results meet the strength