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R型电动助力转向器的结构设计与参数优化
| 论文题名： | R型电动助力转向器的结构设计与参数优化 |
| 关键词： | 电动助力转向器;结构优化设计;齿轮齿条机构;减速机构;非线性函数 |
| 摘要： | 电动助力转向系统(EPS)是一种通过电子控制单元向助力电机发出指令，然后助力电机提供助力的动力转向系统，满足车辆低速时的转向轻便性和高速时的路感要求。EPS很好的解决了汽车转向“轻”与“灵”的矛盾，并且还具备节能、环保等优势。 本文分析了电动助力转向系统的发展现状、分类、组成及工作原理，以及CAD/CAE分析软件和优化设计方法在汽车领域的发展与应用现状。以齿条助力式电动助力转向系统为研究对象，根据具体车型转向阻力的要求，设计了带有助力齿轮的齿轮齿条机构，并进行了强度校核以及CATIA三维建模和虚拟装配。 根据EPS系统与整车匹配的助力要求以及安装便捷等要求，对系统的电机和减速机构进行了匹配分析和参数确定。利用MATLAB优化工具箱中的非线性函数（fmincon）和遗传算法对减速机构中的斜齿轮蜗杆机构进行了优化。优化的目标函数有斜齿轮与蜗杆中体积最小、中心距最小以及传动效率最高。并对斜齿轮蜗杆机构进行了应力分析。 根据系统的结构参数和助力要求，对转矩传感器扭杆的结构参数进行了设计。利用ANSYS Workbench软件，以扭杆表面所受最大应力最小、扭杆的质量最优为优化目标，对扭杆进行优化设计，并对优化前后的扭杆进行静力分析对比，并对优化后的扭杆进行疲劳分析。 本文对齿条式电动助力转向系统进行了整体力传动分析，以及利用MATLAB和ANSYS对电动助力转向系统的主要部分进行了设计、分析和优化，为以后进行电动助力转向系统结构的快速设计以及优化提供了方法。 |
| 作者： | 陈满 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 方存光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 沈阳理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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