汽车主动转向系统设计及控制特性研究

发表时间：2020-01-13T16:59:54.047Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：鲍培兴

[导读] 摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负

长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心河北保定 071000

摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负责人员的主要责任和义务。基于此，本文通过分析汽车主动转向系统的相关概念，探究如何进行更好的设计和控制，从而提高人们驾车过程中的安全性和稳定性。

关键词：汽车；主动；转向系统；设计；控制特性

引言:汽车主动转向系统的设计是基于智能化技术和机械技术应用下发展出来的汽车智能化系统，通过这一系统的设置，可以保证驾车的舒适性，在一定程度上提升了车辆的整体实用性能。由于传统的转向系统不具备主动性，汽车在速度较低进行转向的过程中，需要驾驶人员转向的幅度相对较大，而在高速进行转向的过程中，由于转向的灵敏度增加，所以导致驾驶员给予很小的转动动作，就可以保证转动的角度相对较大，从而使整个汽车的安全性得不到良好的保障，因此传统的汽车转向系统使汽车的使用性能大大降低，并且也不能够保证驾驶人员和车内其他乘客的安全，所以，在汽车中设置主动转向系统是当前改善汽车性能的重要措施。

一、主动转向系统与传统转向系统相比具备的优点

与传统的转向系统相比，智能主动转向系统具备的优点主要体现在以下几个方面，第1个方面是由于传统的转向系统必须驾驶人员实施一定的操作，但是可能会由于驾驶人员出现疲劳驾驶或者分神的现象，在应该转向时没有进行转向操作，从而引起交通事故以及危害人身安全。而主动转向系统可以根据驾驶的实际情况保证转向系统在应该转向时进行转向操作，从而在一定程度上增加了驾车的安全性。同时两种转向系统在转动角度方面的对比也体现出了主动转向系统的优势，例如在低速行驶的过程中，传统转向系统的转动方向与方向盘的转动方向不一致会增大转动的角度，而主动传动系统中方向盘的转动方向和转动电机的转动方向基本一致，所以，可以在一定程度上减小转动的角度。在高速行驶时，由于传统转动电机的方向和方向盘的方向一致，所以方向盘转动的幅度较小时，汽车转动的角度也相对较大，因此增加了危险性，而主动转动系统中，转动电机的方向在高速行驶时会和方向盘的转动方向不一致，从而在一定程度上增加了操作人员，转动方向盘的转动角度，因此也间接的提升了汽车的行驶安全性。第2个方面是主动式转向系统和传统的转向系统相比在纠正转动方向时也有一定的优势，例如主动式转向系统，能够保证汽车在直线行驶的过程中可以更加稳定，并且通过计算的方式计算出相应的车速，以及通过车轮上的传感器可以监测到车辆上的转向轮是否具备一定的稳定性，而传统的转向系统必须人为设置相应的传动方向，并且还需要根据行车经验判断车辆的转动角度，从而在一定程度上降低了车辆行驶的安全性。总而言之，主动转向系统与传统转向系统相比，不仅能够保证汽车具备一定的安全性和稳定性，还能够帮助驾驶人员进行危险的判定，从而保证驾驶人员的安全。

二、汽车主动转向系统的设计

要想明确汽车主动转向系统的实际设计方案，必须要了解汽车主动转向系统所包含的结构以及实际的工作原理，当前汽车主动转向系统所包含的关键组成结构有转向盘，转距传感器，转向输入轴以及配备涡轮蜗杆的双行星齿轮系和助转角电机，及转向拉杆等。同时在转向的过程中，为了保证能够实现智能化，还配备了车身动态测试信号，车身中的运动状态不在正常范围以内，将通过测试信号传输到转距传感器和转向盘上。在汽车主动转向系统的设计过程中，除了要明确转向系统中所需要的所有零部件的型号和类型以外，还需要明确这些零部件在主动转向系统中具备的功能，例如转向盘是让驾驶员可以通过转向盘的操作，实现汽车车身的转动以及车轮的转动，而ECU电控单元可以实现汽车车速的收集以及转动角度的收集，然后将这些信号传输给转向控制系统中，从而保证转向盘能够实现自动转动，并且提示驾驶人员进行转动操作。在转动系统中还添加了助转角电机，转角电机的作用是一旦转向传输系统出现问题，助转角电机可以帮助转向盘能够提供更好的转向性能，从而使操作的灵敏度提高，可以在一定程度上保护驾驶员的安全。在汽车主动转向系统设计的过程中，主要分为两部分，首先是主设计部分，主设计部分包括方向盘操纵的机构，主动转向的电机机构以及双行星齿轮机构和齿条机构减速机机构等，还有一些配合主动转向系统的零部件，例如车速传感器，ECU等。

三、汽车主动转向系统控制特性分析

汽车主动转向系统控制特性分析的过程中首先要明确，汽车主动转向系统的控制性能需要达到什么要求。当前我国汽车主动转向系统应该达到的要求首先是需要在转向时具有可靠的操作性能。例如在汽车进行高速行驶的过程中，如果会出现急转弯现象，需要保证驾驶员在操作转向系统时，能够通过主动转向系统及时的将车辆进行急转弯操作，并且还要保证汽车在直线行驶的过程中，即使遇到了大风等恶劣天气，也可以通过主动转向系统控制车辆的直线行驶。其次是要保证主动转向系统，可以比传统转向系统有更快的反应能力，例如驾驶员在驾驶汽车的过程中，如果前方发生了紧急情况需要进行急转弯操作时，必须要保证主动转向系统能够控制整个汽车进行急转弯操作，并且还要保证其能够快速的操控汽车进行急转弯。然后是要保证主动转向系统中的转向助力系统，可以根据车速的变化及时的进行转变，从而保证主动转向系统具备一定的灵活性，同时转向助力系统是保证能够帮助驾驶人员操控汽车转弯的系统，因此转向助力系统也需要具备一定的灵敏性和轻便性。最重要的是要保证主动转向系统具备良好的稳定性，一旦主动转向系统在控制汽车转弯的过程中不具备稳定性，可能造成汽车事故频发，从而严重的影响人们的身心健康。因此保障主动转向系统可以在提高控制特性的前提下，具备一定的稳定性，是当前主动转向系统发展的主要方向。在控制特性分析时，首先要确保主动转向系统中的电机能够有良好的运行状态，电机是为主动转向系统提供操作和控制的器件，所以，在探究控制特性时，要研究电机是否具备良好的运转性能。当前，在提升电机控制特性时，采用的主要方式是使用PID控制系统，利用这种系统可以提高电机的抗干扰能力和提升相应的反应灵敏度。

结束语

随着社会的不断发展，人们对汽车性能的要求越来越高，但是由于现阶段汽车在驾驶的过程中可能会有危险事故的发生，因此不断提

制动系统匹配设计计算分解

制动系统匹配设计计算根据AA车型整车开发计划，AA车型制动系统在参考BB轿车底盘制造平台的基础上进行逆向开发设计，管路重新设计。本计算是以选配C发动机为基础。 AA车型的行车制动系统采用液压制动系统。前、后制动器分别为前通风盘式制动器和实心盘式制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置，采用ABS。驻车制动系统为机械式手动后盘式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构。因AA车型与参考样车BB的整车参数接近，制动系统采用了BB样车制动系统，因此，计算的目的在于校核前/后制动力、最大制动距离、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角。设计要符合GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》；GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》和GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》的要求，其中的踏板力要求≤500N，驻车制动停驻角度为20％（12），驻车制动操纵手柄力≤400N。制动系统设计的输入条件整车基本参数见表1，零部件主要参数见表2。表1 整车基本参数

表2 零部件主要参数制动系统设计计算 1.地面对前、后车轮的法向反作用力地面对前、后车轮的法向反作用力如图1所示。图1 制动工况受力简图由图1，对后轮接地点取力矩得:

式中：FZ1（N）：地面对前轮的法向反作用力；G（N）：汽车重力；b（m）：汽车质心至后轴中心线的水平距离；m（kg）：汽车质量；hg（m）：汽车质心高度；L（m）：轴距；（m/s2）：汽车减速度。对前轮接地点取力矩，得：式中：FZ2（N）：地面对后轮的法向反作用力；a（m）：汽车质心至前轴中心线的距离。 2.理想前后制动力分配在附着系数为ψ的路面上，前、后车轮同步抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于汽车的地面附着力；并且前、后轮制动器制动力Fm1、Fm2分别等于各自的附着力，即：

第一章汽车行驶特性

题目：第一章汽车行驶特性教学目的与要求：使学生了解影响汽车主要性能的因素，掌握汽车纵向稳定性、横向稳定性及急弯陡坡组合稳定性内容与时间分配：共4课时第一课时：概述及影响汽车主要使用性能的各种因素第二课时：汽车的牵引力与行驶阻力第三课时：汽车动力特性第四课时：汽车行驶稳定性重点与难点：重点：1．影响汽车主要使用性能的各种因素 2．汽车行驶稳定性难点：汽车行驶稳定性教具准备：教学方式：讲授法课后复习及预习：复习： 1、影响汽车主要使用性能的各种因素 2、汽车行驶稳定性预习： 1、影响平面半径大小的因素有哪些 2、回旋线有什么特点作业 1、阐述汽车行驶稳定性的含义第一节汽车行驶特性汽车行驶持性是在分析汽车运动规律的基础上，研究汽车的主要使用性能及分析影响汽车主要使用性能的各种因素。就公路线形设计而言，主要从以下几个方面保证。 1．汽车行驶的稳定性汽车行驶稳定性是指汽车在公路上安全地行驶，并在行驶中在外部因素作用下，汽车不致失去控制而产生滑移、倾覆、倒溜的性能。 2．尽可能地提高车速 3．满足行车舒适满足行车舒适的要求，在公路路线设计时要对平曲线、竖曲线的最小半径加以限制．本章主要研究汽车的牵引力和行驶阻力，汽车的动力待性，行驶稳定性，以及汽车动力特性对纵坡设计的影响。第二节汽车的牵引力与行驶阻力

1．发动机曲轴扭矩M 有效功率N与扭矩M之间的关系如下：式中：N——发动机的有效功率，kw； M——发动机曲轴的扭矩，N?m； n——曲铀的转速，r／min。 2．驱动轮扭矩Mk 驱功轮上：作用有发动机曲轴传递的扭矩Mk，在Mk的作用下驱驶车轮滚动前进。而从动轮上则无扭距Mk的作用，从动轮的滚动是由驱动轮上的力经车架传到从动轮的轮铀上而产生运动。3．汽车的牵引力如图1-1-2所示，作用在驱动轮上的扭矩Mk可化为一对力偶Pi和Pk，Pk作用在轮胎与路面的接触点处，在Mk的作用下使车轮对路面产生一周缘力，周缘力Pk是车轮对路面的作用力。当车轮与路面之间有足够的附着力时，则会产生与此周缘力Pk大小相等、方向相反的路面对车轮的切向反作用力Pa。Pt作用在轮轴上推动汽车向前行驶，它是驱动汽车行驶的外力，与汽车行驶阻力Z抗衡，通常称为汽车的牵引力，其值为： 1-发动机；2-离合器；3-变速器；4-万向传动机构； 5-主减速器；6-驱动轮。式中：Pt——汽车的牵引力； rk——车轮工作半径(m)，即变形半径，它与内胎气压、外胎构造、路面的刚性与平整度以及荷载等有关，一般为末变形半径r的0.93~0.96倍。此时相应的车速为：

汽车运行特点培训资料全

汽车运行特点道路是为汽车行驶服务的，要满足汽车在道路上行驶安全、迅速、经济、舒适、低公害的要求，就必须从驾驶者、汽车、道路、和交通管理等方面来保证。在上述因素中，道路的线形设计与汽车行驶特性最为密切。因此，在道路线形设计时，需要研究汽车在道路上的行驶特性及其对道路设计的具体要求，这是道路线形设计的理论基础。道路线形设计要保证： 1 保证汽车行驶的稳定性，即保证安全行车，不翻车、不倒溜、不侧滑，这就需要合理设置纵横坡度、弯道，以及保证车轮与地面的附着力等。 2尽可能提高车速。 3保证道路行车畅通，即保证汽车不受阻或少受阻。这就需要有足够的视距和路面宽度、合理地设置平竖曲线，以及减少道路交叉等。 4 尽量满足行车舒适，即采用符合视觉舒适要求的曲线半径，注意线形与景观的协调、沿线的植树绿化等。本章主要介绍汽车的驱动力和行车阻力，汽车的动力特性，汽车的行驶稳定性、制动性和燃油经济性。在表2－1中列出了几种有代表性的国产汽车的主要技术性能。第一节汽车的驱动力及行驶阻力

一、汽车的驱动力汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱力来克服各种行驶阻力。汽车行驶的驱动力来自它的燃发动机，其传力过程如下：在发动机里热能转化为机械能 → 有效功率N → 曲轴旋转（转速为n ），产生扭矩M → 经变速和传动，将M 传给驱动轮，产生扭矩M K → 驱动汽车行驶。 1 发动机曲轴扭矩M 如将发动机的功率N 、扭矩M 与曲轴转速n 之间的函数关系以曲线表示，则该曲线称为发动机特性曲线。如果发动机节流阀全开，即高压油泵在最大供油量位置，则此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节流阀部分开启，即部分供油，则称此特性曲线为发动机部分负荷特性曲线。在进行汽车驱动性能分析时，只需研究外特性曲线（参见图2－ 1），n min 为发动机的最小稳定工作转速。随着曲轴转速的增加，发动机发出的功率和扭矩都在增加。最大扭矩M MAX 时的曲轴转速为n M ，若转速再增加时，扭矩M 有所降低，但功率N 继续增加，一直到最大功率N MAX ，此时曲轴转速为n N 。当转速继续增大时，功率N 下降，直到允许的发动机最高转速为n MAX 。对于不同类型的发动机，其输出的功率不同，故产生的扭矩也不同。它们之间的关系如下： 9549 Mn N

汽车转向系统设计计算匹配方式方法

1 汽车转向系统的功能 1.1 驾驶者通过方向盘控制转向轮绕主销的转角而实现控制汽车运动方向。对方向盘的输入有两种方式：对方向盘的角度输入和对方向盘的力输入。装有动力转向系统的汽车低速行驶时，操作方向盘的力很轻，却要产生很大的方向盘转角输入，汽车的运动方向纯粹是由转向系统各杆件的几何关系所确定。这时，基本上是角输入。而在高速行驶时，可能出现方向盘转角很小，汽车上仍作用有一定的侧向惯性力，这时，主要是通过力输入来操纵汽车。 1.2 将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者。这种反馈，通常称为路感。驾驶者可以通过手—---感知方向盘的震动及运转情况、眼睛—---观察汽车运动、身体—---承受到的惯性、耳朵—---听到轮胎在地面滚动的声音来感觉、检测汽车的运动状态，但最重要的的信息来自方向盘反馈给驾驶者的路感，因此良好的路感是优良的操稳性中不可缺少的部分。反馈分为力反馈和角反馈从转向系统的功能可以得知：人、车通过转向系统组成了人车闭环系统，是驾驶者对汽车操纵控制的一个关键系统。 2 转向系统设计的基本要求转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。转向系的基本要求如下： 2．1 汽车转弯时，全部车轮应绕瞬时回转中心（瞬心）旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加剧轮胎磨损，并降低汽车的操作稳定性。实际上，没有哪一款汽车能完全满足这项要求，只能对转向梯形杆系进行优化，一般在常用转向角（轮15°～25°围）使转向外轮运动关系逼近上述要求。 2．2 良好的回正性能汽车转向动作完成后，在驾驶者松开方向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。转向轮的回正力矩的大小主要由悬架系统所决定的前轮定位参数确定，一般来说，影响汽车回正的因素有：轮胎侧偏特性、主销倾角、主销后倾角、前轮外倾、转向节上下球节的摩擦损失、转向节臂长、转向系统的逆效率等。 2．3汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，方向盘没有摆动。 2．4 转向机构与悬架机构的运动不协调所造成的运动干涉应尽可能小，由于运动干涉使转向轮产生的摆动应最小。汽车转弯行驶时，作用在汽车质心处的离心力的作用，轮载荷减小，外轮载荷

汽车转向系设计说明书

汽车设计课程设计说明书题目：重型载货汽车转向器设计姓名：席昌钱学号：5 同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级：09车辆工程2班指导教师：王丰元、邹旭东

设计任务书目录 1.转向系分析 (4) 2.机械式转向器方案分析 (8) 3.转向系主要性能参数 (9) 4.转向器设计计算 (14) 5.动力转向机构设计 (16) 6.转向梯形优化设计 (22) 7.结论 (24) 8.参考文献 (25)

1转向系设计基本要求 1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。 2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N。 3.转向系的角传动比在23~32之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上。 4.转向灵敏。 5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。 6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。基本参数 1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。 2.轴数/轴距 4/（1950+4550+1350）mm 3.整备质量 12000kg 4.轮胎气压 2.转向系分析对转向系的要求[3] (1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便; (2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑; (3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小; (4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态; (5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员. 转向操纵机构转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节，如图2-1。采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软，则会影响转向系的刚度。采用动力转向时，还应有转向动力系统。但对于中级以下的轿车和前轴负荷不超过3t的载货汽车，则多数仅在用机械转向系统而无动力转向装置。

汽车的侧偏及转向特性

课程名称汽车使用性能与检测授课班级课题汽车的侧偏及转向特性授课日期授课方法讲授法练习法授课时间4X45分钟组长审批教学目的：了解影响车轮侧偏的因素；分析该因素。教材重点：影响车轮侧偏的因素；并进行分析。教学难点：分析影响车轮侧偏的因素。教学仪器：教学过程：任务引入：汽车在其行驶过程中，会碰到各种复杂的情况，有时汽车会沿直线行驶，有时汽车会沿曲线行驶（如弯路）。在出现意外情况时，驾驶员还要作出紧急的转向操作，以求避免事故。此外，汽车还要经受来自地面不平、坡道、大风等各种外部因素的干扰。对不对？这些都要求汽车有操纵上的稳定，因此今天我们通过分析影响汽车操纵稳定性各方面的因素，掌握他们的检测方法任务分析：一辆操纵性能良好的汽车必须要具备以下的能力：（1）根据道路、地形和交通情况的限制，汽车能够正确地遵循驾驶员通过操纵机构所给定的方向行驶的能力——汽车的操纵性。（2）汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力——汽车的稳定性。

操纵性和稳定性有紧密的关系：操纵性差，导致汽车侧滑、倾覆，汽车的稳定性就破坏了。如稳定性差，则会失去操纵性，因此，通常将两者统称为汽车的操纵稳定性。操纵稳定性是指在驾驶者不会感到过分紧张和疲劳的情况下，汽车抵抗外界各种干扰并按驾驶者通过转向控制机构所给方向稳定行驶的能力。通过认识侧偏及转向特性现象，分析侧偏及转向特性的实质，找出影响侧偏及转向特性的主要因素并加以运用。相关知识：一、轮胎的侧偏现象侧偏力FY：地面作用于车轮的侧向反作用力。

如果车轮是刚性的，在车轮中心垂直于车轮平面的方向上作用有侧向力。当侧向力不超过车轮与地面的附着极限时，车轮与地面没有滑动，车轮仍沿着其本身行驶的方向行驶；当侧向力达到车轮与地面间附着极限时，车轮与地面产生横向滑动，若滑动速度为Δu，车轮便沿某一合成速度u′方向行驶，偏离了原行驶方向当车轮有侧向弹性时，即使没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向，这就是轮胎的侧偏现象。下面讨论具有侧向弹性车轮，在垂直载荷为的条件下，受到侧向力作用后的两种情况：（1）车轮静止不动时由于车轮有侧向弹性，轮胎发生侧向变形，轮胎与地面接触印迹长轴线与车轮平面不重合，错开Δh，但仍平行于，如图4.2a所示。（2）车轮滚动时接触印迹的长轴线，不只是和车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面平行。图5.5b示出车

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

制动系统设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1 选题的背景和意义 1.1 选题的背景在全球面临着能源和环境双重危机的严峻挑战下世界各国汽车企业都在寻求新的解决方案一一如开发新能源技术，发展新能源汽车等等然而. 新能源汽车在研发过程中已出现!群雄争霸的局面在能源领域. 有压缩天然气，液化石油气，煤炼乙醇，植物乙醇，生物乙醇，，生物柴油，甲醇，二甲醚，合成油等等新能源动力汽车在转换能源方面有燃料电池汽车氢燃料汽车纯电动汽车轮毅电机车等等。选择哪种新能源技术作为未来汽车产业发展的主要方向是摆在中国汽车行业面前的重要课题。据有关专家分析进入新世纪以来，以汽车动力电气化为主要特征的新能源电动汽车技术突飞猛进。其中油电混合动力技术逐步进入产业化锂动力电池技术取得重大突破。新能源电动汽车技术的变革为我国车用能源转型和汽车产业化振兴提供了历史机遇[1]。作为 21 世纪最清洁的能源———电能，既是无污染又是可再生资源，因此电动汽车应运而生，随着人民生活水平和环保觉悟的提高电动汽车越来越受到广泛关注[2]。传统车辆的转向、驱动和制动都通过机械部件连接来操纵，而在电动汽车中，这些系统操纵机构中的机械部件（包括液压件）有被更紧凑、反应更敏捷的电子控制元件系统所取代的趋势。加上四轮能实现± 90°偏转的四轮转向技术，车辆可实现任意角度的平移，绕任意指定转向点转向以及进行原地旋转。线控和四轮转向的有机结合，是当今汽车新技术领域的一大亮点，其突出特点就是操纵灵活和行驶稳定[3]。轮毂电机驱动电动车以其节能环保高效的特点顺应了当今时代的潮流，全方位移动车辆是解决日益突出的城市停车难问题的重要技术途径，因此，全方位移动的线控转向轮毂电机驱动电动车是未来先进车辆发展的主流方向之一。全方位移动车辆可实现常规行驶、沿任意方向的平移、绕任意设定点、零半径原地转向等转向功能[4]。 1.2 国内外研究现状及发展趋势电动汽车的出现得益于19世纪末电池技术和电机技术的发展较内燃机成熟，而此时石油的运用还没有普及，电动车辆最早出现在英国，1834年Thomas Davenport 在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车(1885年)早了半个世纪。1873年英国人Robert Davidson制造的一辆三轮车，它由一块铁锌电池向电机提供电力，这被认为是电动汽车的诞生，这也比第一部内燃机型的汽车早出现了13年。到了1881年，法国人Gustave Trouve 使用铅酸电池制造了第一辆能反复充电的电动汽车。此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置，据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有

四轮转向汽车的转向特性及控制技术-Read

四轮转向汽车的转向特性及控制技术东南大学机械工程系汪东明摘要：本文分析比较了四轮转向汽车的转向特点，概述了电控四轮转向汽车的结构原理，介绍了四轮转向系统的控制策略，指出了四轮转向系统控制技术所面临的困难，并展望其发展趋势。关键词：四轮转向；转向特点；工作原理；控制；发展。１、引言随着现代道路交通系统和现代汽车技术的发展，人们对汽车的转向操纵性能和行驶稳定性的要求日益提高。作为改善汽车操纵性能最有效的一种主动底盘控制技术——四轮转向技术，于二十世纪80年代中期开始在汽车上得到应用，并伴随着现代汽车工业的发展而不断发展。汽车的四轮转向（Four-wheel Steering ——4WS）是指汽车在转向时，后轮可相对于车身主动转向，使汽车的四个车轮都能起转向作用。以改善汽车的转向机动性、操纵稳定性和行驶安全性。２、四轮转向汽车的转向特性２·１4WS汽车与2WS汽车转向过程分析普通两轮转向汽车（2WS汽车）的前轮既可绕自身的轮轴自转又可绕主销相对于车身偏转，而后轮只能自转而不偏转。当驾驶员转动方向盘后，前轮转向，改变了行驶方向，地面对前轮胎产生一个横向力，通过前轮作用于车身，使车身横摆，产生离心力，使后轮产生侧偏，改变前进方向，参与汽车的转向运动。而4WS汽车的后轮与前轮一样，既可自转也能偏转。当驾驶员转动方向盘后，前、后轮几乎同时转向，使汽车改变前进方向，实现转向运动。 2WS汽车在转向时，前轮作主动转向，后轮只是作被动转向。显然，2WS汽车在转向过程中，从方向盘转动到后轮参与转向运动之间存在一定的滞后时间。2WS汽车的这种相位滞后特性使汽车转向的随动性变差，并使汽车的转向半径增大。另外，2WS汽车在高速行驶时，相对于一定的方向盘转角增量、车身的横摆角速度和横向加速度的增量增大，使汽车在高速行驶时的操纵性和稳定性变差。而4WS汽车在转向时，前、后轮都作主动转向，在转向过程中，灵敏度高，响应快，有效地克服了上述缺点。２·２4WS汽车的转向方式根据理论分析研究和大量路试表明，四轮转向能够提高汽车转向的的机动灵活性和高速行驶时的操纵稳定性，现代4WS汽车就是根据这一指导思想研制的。一般来说，4WS汽车在转向过程中，根据不同的行驶条件，前、后轮转向角之间应遵循一定的规律。目前，典型4WS汽车前、后轮的偏转规律一般是这样的：（１）逆相位转向如图1（a）所示，在低速行驶或者方向盘转角较大时，前、后轮实现逆相位转向，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相反，且偏转角度随方向盘转角增大而在一定范围内增大（后轮最大转向角一般为5°左右）。这种转向方式可改善汽车低速时的操纵轻便性，减小汽车的转弯半径，提高汽车的机动灵活性。便于汽车掉头转弯、避障行驶、进出车库和停车场。对轿车而言，若后轮逆相位转向5°，则可减少最小转向半径约0.5m。（２）同相位转向如图1（b）所示，在中、高速行驶或方向盘转角较小时，前、后轮实现同相位转向，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相同（后轮最大转角一般为1°左右）。使汽车车身的横摆角速度大大减小，可减小汽车车身发生动态侧偏的倾向，保证汽车在高速超车、进出高速公路、高架引桥及立交桥时，处于不足转向状态。现在，有许多4WS汽车把改善汽车操纵性能的重点放在提高汽车高速行驶的操纵稳定性上，而不过分要求汽车在低速行驶的转向机动灵活性。其工作特点是低速时汽车只采用前轮转向，只在汽车行驶速度达到一定数值后（如50Km/h），后轮才参与转向，进行同相位四轮转向。

基于MATLAB的汽车制动系统设计与分析软件开发.

基于MAT LAB 的汽车制动系统 3 设计与分析软件开发孙益民(上汽汽车工程研究院【摘要】根据整车制动系统开发需要, 利用MAT LAB 平台开发了汽车制动系统的设计和性能仿真软件。该软件用户界面和模块化设计方法可有效缩短开发时间, 提高设计效率。并以上汽赛宝车为例, 对该软件的可行性进行了验证。【主题词】制动系汽车设计统分成两个小闭环系统, 使设计人员更加容易把 1引言制动性能是衡量汽车主动安全性的主要指标。如何在较短的开发周期内设计性能良好的制动系统一直是各汽车公司争相解决的课题。本文拟根据公司产品开发工作需要, 利用现有MA T LAB 软件平台, 建立一套面向设计工程师, 易于调试的制动开发系统, 实现良好的人机互动, 以提高设计效率、缩短产品开发周期。握各参数对整体性能的影响, 使调试更具针对性。其具体实施过程如图1所示。 3软件开发

与图1所示的制动系统方案设计流程对应, 软件开发也按照整车参数输入、预演及主要参数确定, 其他参数确定和生成方案报告4个步骤实现。3. 1车辆参数输入根据整车产品的定位、配置及总布置方案得出空载和满载两种条件下的整车质量、前后轴荷分配、质心高度, 轮胎规格及额定最高车速。以便获取理想的前后轴制动力分配及应急制动所需面临的极限工况。 3. 2预演及主要参数确定在获取车辆参数后, 设计人员需根据整车参数进行制动系的设计, 软件利用MAT LAB 的G U I 工具箱建立如图2所示调试界面。左侧为各主要参数, 右侧为4组制动效能仿真曲线, 从曲线可以查看给定主要参数下的制动力分配、同步附着系数、管路压力分配、路面附着系数利用率随路况的变化曲线, 及利用附着系数与国标和法规的符合现制动器选型、性能尺寸调节, 查看液压比例阀、感载比例阀、射线阀等多种调压工况的制动效能, 并通过观察了 2汽车制动系统方案设计流程的优化从整车开发角度, 制动系统的开发流程主要包括系统方案设计、产品开发和试验验证三大环节。制动系统的方案设计主要包含结构选型、参数选择、性能仿真与评估, 方案确定4个环节。以前, 制动系统设计软件都是在完成整个流程后, 根据仿真结果对初始设计参数修正。因此, 设计人员往往要反复多次方可获得良好的设计效果, 而且, 在调试过程中, 一些参数在特定情况下的相互影响不易在调试中发现, 调试的尺度很难把握。本文将整车设计流程划分为两个阶段:主要参数的预演和确定、其他参数的预演和参数确定。即根据模块化设计思想, 将原来一个闭环设计系收稿日期:2004-12-27 3本文为上海市汽车工程学会2004年(第11届学术年会优秀论文。

汽车设计转向系统

第一节概述转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。机械转向系依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和转向传动机构使转向轮偏转。有些汽车还装有防伤机构和转向减振器。采用动力转向的汽车还装有动力系统，并借助此系统来减轻驾驶员的手力。对转向系提出的要求有： 1)汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。 2)汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。 3)汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。 4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。 5)保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。 6)操纵轻便。 7)转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。 8)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。 9)在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 10)进行运动校核，保证转向盘与转向轮转动方向一致。正确设计转向梯形机构，可以使第一项要求得到保证。转向系中设置有转向减振器时，能够防止转向轮产生自振，同时又能使传到转向盘上的反冲力明显降低。为了使汽车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角，并要达到按前外轮车轮轨迹计算，其最小转弯半径能达到汽车轴距的2～2．5倍。通常用转向时驾驶员作用·在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。没有装置动力转向的轿车，在行驶中转向，此力应为50—100N；有动力转向时，此力在20—50N。当货车从直线行驶状态，以10km ／h速度在柏油或水泥的水平路段上转入沿半径为12m的圆周行驶，且路面干燥，若转向系内没有装动力转向器，上述切向力不得超过250N；有动力转向器时，不得超过120N。轿车转向盘从中间位置转到每一端的圈数不得超过2．0圈，货车则要求不超过3．0圈。·近年来，电动、电控动力转向器已得到较快发展，不久的将来可以转入商品装车使用。电控动力转向可以实现在各种行驶条件下转动转向盘的力都轻便。

汽车主动转向系统设计及控制特性研究

汽车主动转向系统设计及控制特性研究摘要：随着汽车性能的逐渐提升，人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求，因此，在汽车研究的过程中，必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求，而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性，还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性，所以探究汽车主动转向系统的设计流程，如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制，是当前汽车转向系统设计相关负责人员的主要责任和义务。基于此，本文通过分析汽车主动转向系统的相关概念，探究如何进行更好的设计和控制，从而提高人们驾车过程中的安全性和稳定性。关键词：汽车；主动；转向系统；设计；控制特性引言:汽车主动转向系统的设计是基于智能化技术和机械技术应用下发展出来的汽车智能化系统，通过这一系统的设置，可以保证驾车的舒适性，在一定程度上提升了车辆的整体实用性能。由于传统的转向系统不具备主动性，汽车在速度较低进行转向的过程中，需要驾驶人员转向的幅度相对较大，而在高速进行转向的过程中，由于转向的灵敏度增加，所以导致驾驶员给予很小的转动动作，就可以保证转动的角度相对较大，从而使整个汽车的安全性得不到良好的保障，因此传统的汽车转向系统使汽车的使用性能大大降低，并且也不能够保证驾驶人员和车内其他乘客的安全，所以，在汽车中设置主动转向系统是当前改善汽车性能的重要措施。一、主动转向系统与传统转向系统相比具备的优点与传统的转向系统相比，智能主动转向系统具备的优点主要体现在以下几个方面，第1个方面是由于传统的转向系统必须驾驶人员实施一定的操作，但是可能会由于驾驶人员出现疲劳驾驶或者分神的现象，在应该转向时没有进行转向操作，从而引起交通事故以及危害人身安全。而主动转向系统可以根据驾驶的实际情况保证转向系统在应该转向时进行转向操作，从而在一定程度上增加了驾车的安全性。同时两种转向系统在转动角度方面的对比也体现出了主动转向系统的优势，例如在低速行驶的过程中，传统转向系统的转动方向与方向盘的转动方向不一致会增大转动的角度，而主动传动系统中方向盘的转动方向和转动电机的转动方向基本一致，所以，可以在一定程度上减小转动的角度。在高速行驶时，由于传统转动电机的方向和方向盘的方向一致，所以方向盘转动的幅度较小时，汽车转动的角度也相对较大，因此增加了危险性，而主动转动系统中，转动电机的方向在高速行驶时会和方向盘的转动方向不一致，从而在一定程度上增加了操作人员，转动方向盘的转动角度，因此也间接的提升了汽车的行驶安全性。第2个方面是主动式转向系统和传统的转向系统相比在纠正转动方向时也有一定的优势，例如主动式转向系统，能够保证汽车在直线行驶的过程中可以更加稳定，并且通过计算的方式计算出相应的车速，以及通过车轮上的传感器可以监测到车辆上的转向轮是否具备一定的稳定性，而传统的转向系统必须人为设置相应的传动方向，并且还需要根据行车经验判断车辆的转动角度，从而在一定程度上降低了车辆行驶的安全性。总而言之，主动转向系统与传统转向系统相比，不仅能够保证汽车具备一定的安全性和稳定性，还能够帮助驾驶人员进行危险的判定，从而保证驾驶人员的安全。二、汽车主动转向系统的设计要想明确汽车主动转向系统的实际设计方案，必须要了解汽车主动转向系统

轿车鼓式制动器设计毕业设计

第1章绪论 1.1制动系统设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定汽车制动器的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。使其达到以下要求：具有足够的制动效能以保证汽车的安全性；同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。 1.2制动系统研究现状车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力，所以才导致汽车的速度逐渐减小至零，对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计，因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础，由于这一过程较为复杂，因此一般在实际中只能建立简化模型分析，通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价：（1）制动效能:即制动距离与制动减速度； 1

（2）制动效能的恒定性：即抗热衰退性；（3）制动时汽车的方向稳定性；目前，对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行，由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量，因此，多数有关传动系!制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶，其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据，在汽车道路试验中，如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化，则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。 1.3制动系统设计内容（1）研究、确定制动系统的构成（2）汽车必需制动力及其前后分配的确定前提条件一经确定，与前项的系统的研究、确定的同时，研究汽车必需的制动力并把它们适当地分配到前后轴上，确定每个车轮制动器必需的制动力。（3）确定制动器制动力、摩擦片寿命及构造、参数制动器必需制动力求出后，考虑摩擦片寿命和由轮胎尺寸等所限制的空间，选定制动器的型式、构造和参数，绘制布置图，进行制动力制动力矩计算、摩擦磨损计算。（4）制动器零件设计零件设计、材料、强度、耐久性及装配性等的研究确定，进行工作图设计。 1.4制动系统设计要求制定出制动系统的结构方案，确定计算制动系统的主要设计参数制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。利用计算机辅助设计绘制装配图 2

毕业设计-制动器开题报告

上海工程技术大学毕业设计（论文）开题报告题目SY1046载货汽车制动系统设计汽车工程学院（系）车辆工程专业班学生姓名学号指导教师开题日期：2016 年3 月14 日

开题报告一、毕业设计题目的来源、理论、实际意义和发展趋势 1、题目：SY1046载货汽车制动系统设计 2、题目来源：生产实践 3、意义：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形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。[1]制动系统在汽车中是非常重要的，当一辆车在高速上行驶的时候，制动系统突然出现问题导致汽车无法制动，这个是非常危险的，国内很多报道都报道过，某某车辆由于制动系统失灵出现了严重的事故，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。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。 2013年7月14日至2014年3月1日期间生产的2013款翼虎汽车，共计191368辆。被福特召回，原因是由于制动真空助力器密封圈缺少润滑油脂，导致密封圈过早磨损，极端情况下密封圈会与隔板分离，导致制动踏板变硬，车主会感觉到真空助力不足从而需要更用力地踩刹车，存在安全隐患。长安福特汽车有限公司将为召回范围内的车辆免费检查并更换有潜在风险的制动真空助力器，以消除安全隐患。可想而知，汽车拥有传动系统、制动系统、行走系统、转向系统，而可以看出，制动系统是汽车四大系统之一。本课题研究的是SY1046载货汽车制动系统的设计，这个制动系统对整车来言是重要部件之一，设计的要求双管路前、后鼓式制动系统，进行动力分配，同时进行相关关键部件的校核运算。本设计能充分体现大学期间的知识掌握程度和创新思想，具有重要意义。 4、国内外研究现状与趋势 (1)国外研究现状与趋势：已经普遍应用的液压制动现在已经是非常成熟的技术,随着人们对制动性能要求的提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐融人到制动系统当中,需要在制动系统上添加很多附加装置来实现这些功能,这就使得制动系统结构复杂化,增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的难度,制动系统要求结

汽车转向器毕业设计

汽车转向器毕业设计【篇一：毕业设计汽车转向系统】摘要本设计课题为汽车前轮转向系统的设计，课题以机械式转向系统的齿轮齿条式转向器设计及校核、整体式转向梯形机构的设计及验算为中心。首先对汽车转向系进行概述，二是作设计前期数据准备，三是转向器形式的选择以及初定各个参数，四是对齿轮齿条式转向器的主要部件进行受力分析与数据校核，五是对整体式转向梯形机构的设计以及验算，并根据梯形数据对转向传动机构作尺寸设计。在转向梯形机构设计方面。运用了优化计算工具matlab进行设计及验算。matlab强大的计算功能以及简单的程序语法，使设计在参数变更时得到快捷而可靠的数据分析和直观的二维曲线图。最后设计中运用autocad和catia作出齿轮齿条式转向器的零件图以及装配图。关键词：转向机构，齿轮齿条，整体式转向梯形，matlab梯形abstract the title of this topic is the design of steering system. rack and pinion steering of mechanical steering system and integrated steering trapezoid mechanism gear to the design as the center. firstly make an overview of the steering system. secondly take a preparation of the data of the design. thirdly, make a choice of the steering form and determine the primary parameters and design the structure of rack and pinion steering. fourthly, stress analysis and data checking of the rack and pinion steering. fifthly, design of steering trapezoid mechanism, according to the trapezoidal data make an analysis and design of steering linkage. in the design of integrated steering trapezoid mechanism the computational tools matlab had been used to design and checking of the data. the powerful computing and intuitive charts of the matlab can give us accurate and quickly data. in the end autocad and catia were used to make a rack and pinion steering parts diagrams and assembly drawings keywords: steering system，mechanical type steering gear and gear rack， integrated steering trapezoid，matlab trapezoid

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