驱动桥设计_毕业设计论文

驱动桥设计

摘要

现代工程车辆技术追求高效节能、高舒适性和高安全性等目标。前一项目标与环境保护密切相关,是当代全球性热门话题,后两项目标是车辆朝着高性能化方向发展必须研究和解决的重要课题。转向系统的高性能化是指其能够根据车辆的运行状况和驾驶员的要求实行多目标控制,以获得良好的转向轻便性、较好的路感和较快的响应性。

汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键部分。在追求高效节能\高舒适性和高安全性的今天,电控液压助力转向系统作为一种新的汽车动力转向系统,以其节能、环保、更佳的操纵特性和转向路感,成为动力转向技术研究的焦点。

本文通过查阅相关的文献，介绍了EHPS系统的结构组成和工作原理，在参考现有车型的结构数据的基础上，设计计算转向系的主要参数，确定转向器的结构参数和动力转向部分结构参数，在分析其助力特性的基础上，设计合理的助力特性曲线，并通过MATLAB作出助力特性图，同时提出一种基于车速和转向盘转动角速度的控制策略，根据EHPS系统的特点，通过AMESim和Simulink建立整个系统的模型。通过联合仿真可以得出EHPS系统比HPS系统能提供更好的助力特性和转向路感。

关键词：EHPS；助力特性；结构设计；AMESim与Simulink建模

ABSTRACT

High effective energy saving,high comfort performance and high security are thegoals of contemporary.The first goal closely concerns with environment protecting,is also the popular topic around the world.The last two goals are the important subjects must be researched and solved in making automobile high performance.To make the steering system high performance is that the system can carry out mufti-goals control according to the vehicle states and drive requirements to acquire the steering handiness,better road feeling,better anti-interfering performance and faster response.

The motor turing system is the essential part which affects the automobile operation stability,the travel security and the driving comfortablet.Nowadays we pursue highly effective energy conservation,the high comforrtableness and high secure.The electrically hydraulic power steering (EHPS) taking as one kind of new automobile power steering system,it takes the power steering engineering research the focal point by its energy conservation,the environmental protection,the better handling characteristic and changes the road feeling.

According to consult relevant literature, this paper introduces the structure and the principle of EHPS, bases the further study of EHPS on the structural parameter date of a certain type of the light lorry, calculates the main parameters of steering system and power steering and devises the hydraulic circuit of EHPS.

On the basis of the analysis of EHPS, this paper designs a reasonable EHPS power curve, including plotting the curve with the technique of MATLAB. Taking into account the steady steering and emergency steering, it advances the control strategy plan based on speed, steering wheel angle velocity, the steering wheel torque. Based on the structural characteristics of EHPS, this paper proposed AMESIM and SIMULINK joint simulation of the entire EHPS system. Accord to the result we can know that EHPS can offer more secure handle, more saving energy and way feeling.

Key words:EHPS;Characteristics of power; Structure design; AMESim and Simulink Modeling

目录

摘要

Abstract

第一章绪言

1.1课题的研究目的

1.2电控液压助力转向系统

1.2.1EHPS 结构及工作原理

1.2.2EHPS 的特点

1.2.3EHPS 现状与发展趋势

1.3课题的研究内容和方法

1.4论文的主要组织结构

第二章EHPS 系统方案设计

2.1 轻型载货汽车整体参数选择

2.2 EHPS 系统方案的选择计算

2.2.1 转向系主要参数的确定

2.2.2 转向器结构设计计算

2.2.3 动力转向结构方案的确定

2.2.4 动力缸的计算

2.2.5 电动泵的选择

2.3 EHPS 系统液压回路的设计

2.3.1 传统转向液压系统工作原理

2.3.2 EHPS系统设计及工作原理

2.3.3 技术经济性分析

2.4 本章小结

第三章EHPS 系统助力特性分析

3.1 转向轻便性和转向路感

3.2 EHPS 助力特性曲线设计

3.2.1 EHPS与HPS助力特性比较

3.2.2 理想助力特性分析

3.2.3 助力特性曲线设计

3.3 本章小结

第四章EHPS 系统控制策略分析

4.1 电机转速曲线的设计

4.2 控制算法

4.3 本章小结

第五章EHPS 系统建模

5.1 EHPS系统AMESim与Simulink联合建模简介

5.2 EHPS系统液压部分的建模

5.2.1 液压泵动力学模型

5.2.2 转阀动力学模型

5.3 EHPS系统机械部分的建模

5.3.1 转向盘和扭杆AMESim模型

5.3.2 齿轮齿条转向器和轮胎AMESim模型

5.3.3 电机的AMESim模型

5.4 EHPS系统控制部分的建模

5.5 EHPS系统AMESim和Simulink联合仿真

5.5.1 联合仿真设置

5.5.2 联合仿真实现

5.5.3 仿真计算与结果分析

5.6 本章小结

第六章全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

1绪言

1.1课题的研究目的

转向系统是影响汽车操纵稳定性、舒适性和行驶安全性的关键系统之一，在转向系统的设计中，存在着转向轻便性和转向灵敏性之间的矛盾。汽车在转向的时候，由于地面的阻力矩的作用，在没有助力的情况下用手臂转动转向盘会感觉到比较沉重，所以，需要采取助力转向来解决转向轻便性问题。而随着

车速的增加，车轮与地面的阻力矩减小，在提供相同助力的情况下，高速时会令人感觉到转向盘发飘，转向盘角速度过大时，助力容易出现滞后现象，因此需要采用实时调节助力大小来解决转向灵敏性问题。

随着汽车电子事业有了很大的提高，为了解决上述问题提供了条件，同时为了让汽车转向助力更轻便、更节能、更安全，就需要对各电子转向产品进行研究，而本课题正是沿着这个方向对汽车的转向系统进行了研究。由于传统液压助力转向系统目前还占主导地位，而且其存在一定上的缺陷，所以对其进行改造和更新变得更有实际意思。目前考虑经济成本和运行效果：与EPS 系统相比，EHPS 系统采用液压提高助力，使助力比较平滑，手感很好；对于以前的HPS 系统，可以经过相对简单的改装即可成为EHPS 系统：EHPS 系统也继承了HPS 系统的优点，能提供很足的助力，所以电控液压助力转向系统是最佳选择，它能提供比其更安全、更舒适的转向操控性和节能效果。在可预见的将来，电控液压助力转向系统将会有一定的生存空间。

本课题是研究载货汽车电控液压助力转向系统的参数设计计算和建模仿真，为电控液压助力转向系统的设计提供一定的依据。

1.2电控液压助力转向系统

由于传统液压动力转向系统(HPS)的液压泵一直随发动机同时运转，增大了燃油消耗，为了克服液压动力转向系统在燃油经济性上的不足，在液压动力转向系统中增加电子控制和执行元件，将车速(或采用车速和转向盘转速)引入到系统中，实现车速感应型助力特性液压动力转向。这类系统称为电控液压动力转向系统(Electro-Hydraulic power steering system 简称EHPS)。

1.2.1 EHPS 结构及工作原理

电控液压动力转向系统主要通过车速传感器将车速传递给电子元件或微型计算机系统，控制电液转换装置改变动力转向的助力特性，使驾驶员的转向手力根据车速和行驶条件变化而改变，即在低速行驶或急转弯时能以很小的转向手力进行操作，在高速行驶时能以稍重的转向手力进行稳定操作，使操纵性和稳定性达到最合适的平衡状态。电控液压动力转向系统的种类很多，但其基本原理都是通过在油泵或转向器上加装电子执行机构或辅助装置，根据车速控制液压系统的

流量或压力。目前使用较多的电控液压动力转向采用直流电动机代替发动机驱动油泵，电动机由蓄电池供电。控制器根据车速信号、转向盘转速信号控制电动机转速，从而控制油泵的流量，达到助力转向的目的。采用电动机驱动油泵后使油泵布置容易，不必布置在发动机附近。在没有转向操作时，电动机以较低转速运转甚至停止运转，因而可以降低能量消耗。

EHPS 系统一般由电气装置和机械装置两部分组成，如图1-1 所示。电气部分由车速传感器、转角传感器和电子控制单元ECU 组成；机械装置包括齿轮齿条转向器（包括转子阀和助力缸）、控制阀及管路、电动泵。而比较先进电动泵把齿轮泵（或叶片泵）、ECU、低惯量、高功率的直流电机和油罐集成在一起，构成集成的电动泵，使得整个总成结构紧凑，质量变得更轻，安装的柔性也大大增强[1]。

图1-1 EHPS 结构图

图1-2 KOYO-EHPS 系统图1-3 TRW-EHPS 系统

图1-4 EHPS系统工作原理

EHPS 的工作原理如图1-4 所示。汽车直线行驶时，方向盘不转动，泵以很低的速度运转，大部分工作油经过转向阀流回油罐，少部分经液控阀直接流回油罐；当驾驶员开始转动方向盘时，电子控制单元根据检测到的转角、车速以及电动机的反馈信号等，判断汽车的转向状态，向驱动单元发出控制指令，使电动机产生相应的转速以驱动泵，进而输出相应流量和压力的高压油。压力油经转阀进入齿条上的液压缸，推动活塞以产生适当的助力，协助驾驶员进行转向操纵，从而获得理想的转向效果。因为助力特性曲线可以通过软件来调节，所以该系统可以适合多种车型。在电子控制单元中，还有安全保护措施和故障诊断功能。当电动机电流过大或温度过高时，系统将会限制或者切断电动机的电流，避免故障的发生；当系统发生故障(如蓄电池电压过低、转角传感器失效等)时，系统仍然可以依靠机械转向系统进行转向操纵，同时显示并存储其故障代码[2]。

1.2.2 EHPS 的特点

传统液压助力转向系统由于由发动机带动转向油泵，在不转向或转向时都要消耗发动机部分动力。传统的液压助力转向系统存在以下问题[3]

1）因其固有的转向噪声使转向舒适性大大下降。

2）转向泵由发动机驱动，在没有转向需求时会造成能源浪费

3）转向助力特性不可调。

图1-5 EHPS 与传统转向能量消耗对比

EHPS 系统是由直流电机带动电动泵工作，而不是发动机，可根据转向需求提供不同的转向力，满足汽车对转向系统的要求。

综上所述，EHPS 系统具有如下特点[4]：

1）电控液压动力转向是在原来液压动力转向系统上发展起来的，原来的系统都可以利用，不需要较大改动。

2）采用电动机驱动油泵可以节省能量，最多能节约85%的能源。

3）低速时转向效果不变，高速时可以自动根据车速逐步减小助力，增大路感，提高车辆行驶稳定性。

4）占用空间小便于安装，维护方便。

5）具有较高的性能价格比。

1.2.3 EHPS 现状与发展趋势

自1953年通用汽车公司在凯迪拉克和别克轿车上首次批量使用液压动力转向系统以来，液压动力专此昂系统给汽车的发展带来了巨大的变化，使驾驶员的转向操纵力大大降低，转向的灵敏性得到提高。

由于液压动力转向系统无法兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性，1983年日本Koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助力转向系统（EHPS）。EHPS是在液压动力系统基础发展起来的，在传统的液压动力转向系统的基础上增设了电控装置，他通过控制电磁阀，使动力转向系统的油压随车速的变化而改变，在大转角或低速行驶时，转向轻便：在中、高速时，能获得具有一定手感的转向力。迄今为止，电子控制式液压动力转向系统已经在轿车上获

得广泛应用。但是系统结构更复杂、价格更昂贵，而且仍然无法克服液压动力系统在布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损和噪声等方面的一些缺陷。

1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动动力站向系统（EPS），转向系统才真正摆脱了液压动力转向系统的束缚。EPS的动力形式也从低速范围动力型向全速范围动力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。日本早期开发的EPS仅仅在低速和停车时提供助力，高速时EPS将停止工作。新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性[5]。

随着电子技术的发展和直流电机的应用，电控液压助力转向系统有了更深刻的变化。国外公司对电控液压助力转向系统控制概念有了很大的提升，提出了用电机代替发动机驱动转向油泵，根据车速、转向盘角速度控制电机转速以控制油液流量的方法。并已经有产品推出，如TRW、KOYO、Delphi、ZF等。

国内对于电控液压助力转向系统的研究还处于初级阶段，研究机构很少对其进行研究，国外对此方面技术非常保密，所以国内在这方面处于落后，虽然有少量的产品但都是试验品，没有真正装上车，另外国内关于这方面的资料很少。天津大学的王豪等运用AMESim软件建立了电动液压动力转向系统仿真模型，分析了车速参与系统控制时对助力特性的影响[5]。北京航空航天大学的高峰等通过对转向器转阀及EHPS的分析，建立了转向器模型以及分流式EHPS的模型，采用简化算式对转向器及分流式EHPS操舵力特性曲线进行了分析并且通过改变转向阀的预开隙、转阀的坡口半径、转向器扭杆刚度及电磁阀阀芯节流口形状等参数，分析了EHPS的影响参数[6]。同济大学的周名等研究了EHPS系统基本结构、工作原理以及控制原理。北京航空航天大学的李勇等针对清华大学汽车研究所开发的采用步进转阀的流量控制式EHPS系统的控制器电路进行了详细设计，实现了步进电机的细分驱动控制，能根据车速的不同调节系统液压油流量。深圳职业技术学院的黄炳华系统地分析了各种主动转向系统的性能特点。江苏大学的高翔等在Matlab环境对中位闭式电控液压动力转向系统进行仿真，通过PWM 脉宽调制来调速电动机，达到节能的目的，还对液压系统供油量、扭杆弹簧的刚度和转向油缸工作面积选择不同的参数进行仿真，并对仿真结果进行了对比和分

析[8]。清华大学的郭晓林等对一种典型的流量控制式EHPS系统进行了分析，建立了该系统的动态仿真模型；推到了转向器中转阀阀口的同流面积与转阀主要结构设计参数之间的函数关系并通过仿真计算，分析了转阀结构参数对流量控制式EHPS系统可变助力特性的影响规律，给出了流量控制式EHPS系统转阀结构参数选择与匹配的基本原则。

在国内常见的车型中使用EHPS的车型有：奔驰C级，E级；别克君越;标志凯旋；大众PASSAT新领驭，途安；丰田汉兰达；福特福克斯，蒙迪欧致胜，MAX；日产颐达，骇达，天籁，轩逸；荣威350，550；沃尔沃540，SSOL；现代领翔。

电控液压助力电控液压助力转向是传统液压助力转向HPS和电动助力转向EPS之间的一个过渡产品，并且处于大规模生产已经有多年的时间，在目前市场上取得一定上的成功，EHPS 技术正趋于更加完善。但随着EPS 技术的成熟，成本的降低，EHPS 终将被EPS 所替代。但在目前阶段，由于EHPS 技术成熟，成本也较EPS低，较HPS 节能环保，并且较HPS 具备非常优越的转向感，因此EHPS 在一定时期还将具备较大市场潜力。

1.3 课题的主要研究内容及方法

基于EHPS在国内外发展状况，以及我国对EHPS系统研究处于初级阶段的现状，本论文以某型号轻型载货汽车的性能和结构参数数据为依据，对EHPS系统进行深入研究，主要研究内容如下：

1、结合国内外EHPS的技术现状、发展趋势、市场等情况，了解现有车型对EHPS系统的要求，在分析前人研究工作的基础上，构建和设计EHPS系统的总体方案。

2、根据相关手册和汽车行业方面的规定，对整个方案进行参数匹配计算，在市场现有条件下，选择合适的动力部分零部件。

3、根据EHPS系统中液压助力工作原理，进行液压回路设计。

4、对EHPS系统进行助力特性分析。

5、主要分析电控液压助力转向系统的控制算法。

6、利用AMESim软件和Simulink软件建立整个系统的模型。

1.4 论文的主要组织结构

本文主要讲述了对轻型载货汽车电控液压助力转向系统的研究，全文总共分为六章，第一章主要介绍了课题的研究背景和意义、国内外这方面技术的发展现状及课题的主要研究内容和方法，电控液压助力转向系统（EHPS）的结构组成、工作原理及其性能特点，对比分析HPS，突出了EHPS的优势；第二章主要介绍了系统总体方案的分析计算，参考现有车型的整体数据，计算转向系统的主要参数，根据计算的数据，进行转向器的结构设计、动力转向部分的设计计算和动力缸的结构设计，分析传统液压回路的基础上进行EHPS系统的液压控制回路设计；第三章主要介绍了EHPS系统的助力特性，对比分析了EHPS和HPS系统的助力特性，在理想助力特性的基础上，提出一种助力特性曲线设计方法，并用MATLAB技术作出助力特性图；第四章主要对EHPS系统控制策略进行分析，提出一中基于车速和转向盘转速的电机助力预查表控制策略，并设计控制算法；第五章主要是对EHPS系统的建模，利用AMESim软件对系统液压部分和机械部分进行建模，利用MATLAB/SIMULINK对系统控制部分进行建模，并设置变量实现联合仿真；第六章主要是对全文的工作总结以及对课题的研究不足工作的展望。

2 EHPS系统方案设计

2.1 轻型载货汽车整体参数选择

汽车的主要参数包括尺寸参数、质量参数和汽车的性能参数[7]。汽车的主要尺寸参数包括汽车的外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸等。货车的质量参数包括整车整备质量、装载质量、质量系数、汽车的总质量、轴荷分配等。汽车的性能参数和汽车选用的发动机有很大关系。参考现有的车型，本次设计初选的数据如下表2-1和表2-2所示。

表2-1 载货汽车整车主数据的确定

表2-2载货汽车的发动机数据的确定

2.2 EHPS系统方案的选择计算

2.2.1 转向系主要参数的确定

参考现有车型，本次设计初选的数据如下：前轮最大转角：内轮43°，外轮36°；转向盘直径：400mm。

（1）转向轮侧偏角的计算

图2-1 转向时内外车轮的转角关系

根据已知的转向轮的侧偏角可以计算得到转向相关参数根据图2-1中的关系可以得到

sin L R

α=

式（2.1） 36006124.69sin sin 36L R mm α===?

式（2.2） tan cos L R K βα=- 式（2.3） cos 1095tan L K R mm αβ

=-≈ 式（2.4） 式中，L —汽车轴距；R —汽车最小转弯半径；K —两主销中心线延长线到地面交点之间的距离。

根据上述数据，通过作图可以得到齿条移动的最大位移为121mm 。

图2-2 齿条移动位移求解示意图

（2）转向系计算载荷确定

汽车的最大转向力矩发生在汽车原地转向时，用足够精确的半经验公式来计算汽车在沥青或混凝土路面上的原地转向阻力矩R M [8]

747.9680R M N m ===? 式（2.5）

式中，f 为轮胎与路面的摩擦因数，取0.7；

p 为前轮轮胎的气压，本次设计数据是0.45MPa

1G 为汽车满载时转向轴荷，其值为1117009.816660G m g N =?=?=。 克服转向阻力矩所需加在方向盘的力矩h T

0747.968043.99810.8520

R

h M T N m i ωη+===?? 式（2.6） 式中，0i ω为转向系角传动比，轻型车的0i ω一般为15~23，本设计取0i ω=20； η+为转向系的正效率，一般为70%~85%，由上式计算得到η+=0.85。 作用在转向盘上的手力h F

2243.99812200.4

h h sw T F N D ?=== 式（2.7） 式中，sw D 为转向盘的直径，一般轻型货车的转向盘直径系列为380~450mm ，本次设计取sw D =400mm 。

2.2.2 转向器结构设计计算

（1）转向器结构形式选择

根据所采用的转向传动副的不同，转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。

齿轮齿条式转向器的齿轮齿条直接啮合，可安装助力机构。齿轮齿条式转向器的正逆效率都很高，属于可逆式转向器。其自动回正能力强。齿轮齿条式转向器结构简单（不需要转向摇臂和横拉杆等）、加工方便、工作可靠、使用寿命长、用需要调整齿轮齿条的间隙。循环球式转向器的第一级传动副是螺杆螺母传动副。第二级是齿条齿扇传动副或滑块曲柄销传动副。循环球式转向器的正效率很高（最高可达90%～95%），操作轻便，使用寿命长。但逆向效率也较高，可将地面对转向轮的冲击传给转向盘。指销式转向器的传动副以转向蜗杆为主动件，装在摇臂轴曲柄端的指销为从动件。转向蜗杆转动时，与之啮合的指指销即绕转向摇臂轴轴线沿圆弧线运动，并带动转向摇臂转动。

对转向其结构形式的选择，主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定，并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。中、小型轿车以及前轴负荷小于1.2t的客车、货车，多采用齿轮齿条式转向器。

针对本次设计，采用液压助力式动力转向器，由于液体的阻尼作用，吸收了路面的冲击载荷，故采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。齿轮齿条式转向器中，输入转向圈数与输出的齿条位移成正比，其最大的特点是刚性大，结构紧凑，重量轻且成本低。由于这种方式容易由车轮将反作用力传至方向盘，所以具有对路面状态反应灵敏的优点，但同时也容易产生打手和摆振等现象且承载效率相对较弱，故主要用于轿车和轻型货车上。所以本次设计采用齿轮齿条式转向器。

根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式：中间输入，两端输出；侧面输入，两端输出；侧面输入，中间输出；侧面输入，一端输出。参考现有车型和根据相关的特点，本次设计选择侧面输入，两端输出形式（如图2.3），齿轮形式采用斜齿轮啮合形式，斜齿轮啮合，重合度增加，运转平稳，冲击与工作噪声低，而且齿轮轴线与齿条轴线之间的夹角易于满足总体设计的要

求。

根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，齿轮齿条式转向器在车辆上有四种布置形式：转向器位于前轴后方，后置梯形；转向器位于前轴后方，前置梯形；转向器位于前轴前方，后置梯形；转向器位于前轴前方，前置梯形。综合考虑本次设计采用转向器位于前轴后方，后置梯形布置形式（如图2.4）。

图2.3 本次设计采用的侧面输入两端输出的结构形式

图2.4 本次设计采用的布置形式

（2）转向器参数选择计算

齿轮齿条转向器的齿轮多采用斜齿轮，齿轮模数在2~3mm 之间，主动小齿轮齿数在5~7之间，压力角取20α=?，螺旋角在9~15??之间。齿条齿数应根据转向轮达到最大偏转角时，相应的齿条移动行程应达到的值来确定。本文取小齿轮齿数17z =， 2.5n m =，10β=?，右旋，压力角20α=?，精度等级8级。因为相互啮合基圆齿距为12b b P P =，所以齿条的法向模数 2.5n m =。齿条法面齿距3.14 2.57.85Pn =?=，齿条的端面齿距7.97cos n t P P β==，取整为8，则齿条齿数2121815.125z =÷=，取216z =。

通过计算，则齿轮齿条的基本参数如下表2.3所示：

表2.3 齿轮齿条的基本参数表

主动小齿轮材料选用16MnCr5，渗碳淬火，齿面硬度56-62HRC ；齿条材料选用45钢制造，调制处理，齿面硬度52-56HRC 。壳体用铝合金压铸。

因为小齿轮的直径较小，工作条件满足，应将齿轮和轴做成一体，即为齿轮轴[9]。

（3）校核齿轮接触疲劳强度[10]

选取参数，按ME 级质量要求取值，MPa 1500Hlim1=σ，MPa 650Hlim2=σ， lim 1 1.5H S =，lim 2 1.3H S =，121N N Z Z ==。

由于lim2lim1H H σσ< 故以 lim 2H σ 计算 Hp σ

lim 22

lim 265015001.3

H N Hp H Z MPa S σσ?=== 式（2.8） 查的 1.35A K =， 1.05V K =， 1.1K α=， 1.1K β=，得到

1.7152A V K K K K K αβ== 式（

2.9）

根据手册查 2.06H Z =，178.7E Z =，0.92Z ε=，0.99Z β==，12.5k =得到

Hp E H H MPa u u k

bd KT Z Z Z Z σσβ

ε<=+?=08.43212211 式（2.10） 齿轮接触疲劳强度合格

（4）校核齿轮弯曲疲劳强度[11] 选取参数，按ME 级质量要求取值MPa 500Flim1=σ，MPa 280Flim2=σ，

lim1 2.2F S =；lim2 1.5F S = ； 121N N Y Y ==； 2.0ST Y =

由于lim2lim1F F σσ< 故以 lim 2F σ 计算 Fp σ

MPa 33.373S Y Y Flim2N2

ST2FHim2==σσFP 式（2.11）

据齿数查表有： 3.69Fa Y =； 1.41sa Y =； 0.7Y ε=； 0.9Y β=。则

FP sa Fa n

F MPa Y Y Y Y m bd KT σσβε<==

4.31621111 式（2.12） 齿轮弯曲疲劳强度合格

（5）轴承的选择 根据机械设计相关的规定，前后两个轴承均选择深沟球轴承（GB/T276-1994），型号分别为6202和6204。具体的参数见所附图纸。

2.2.3 动力转向结构方案的确定

动力转向机构应该满足的要求：

1）运动学上应保持转向轮转角和驾驶员转动转向盘的转角之间保持一定的比例关系。

2）随着转向阻力的增大（或减小），作用在转向盘上的手力必须增大（或减小），称之为―路感‖。

3）当作用在转向盘上的切向力0.025~0.190h F kN ≥时（因汽车形式不同而异），动力转向器就应开始工作。

4）转向后，转向盘应自动回正，并使汽车保持在稳定的直线行驶状态。

5）工作灵敏，即转向盘转动后，系统内压力能很快增长到最大值。

6）动力转向失灵时，仍能用机械系统操纵车轮转向。