燃料电池客车转向系统设计(含CAD零件图装配图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书12000字,CAD图9张)
摘要
随着材料科学的不断发展和相关理论的不断进步，燃料电池汽车作为新能源汽车的代表，是未来汽车发展的主流之一。
转向系统作为汽车的重要组成部分，其结构和性能对整车的操纵稳定性、驾驶舒适性、行驶安全性等方面有着巨大的影响。本文的主要内容就是对一款燃料电池客车的转向系统进行设计，其中转向系统类型为电控液压助力转向系统。
本文首先对转向系统进行简要概述；其次对转向系的各个部分进行了方案选择，包括助力类型、转向器、传动机构布置方案的选择；然后设计传动机构，包括主销相关参数、转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂、转向横拉杆的长度及位置确定；接着对转向系统的性能参数进行设计计算，包括效率、传动比、动力转向机构相关尺寸参数的设计计算；最后进行了关键传动部件（转向横拉杆、转向直拉杆、转向摇臂）的强度校核。全文以转向传动机构和动力转向部分的设计为主线。
关键词：电控液压助力转向；转向传动机构；动力转向；强度校核
Abstract
With the continuous development of materials science and the continuous advancement of related theories, fuel cell vehicles, as the representative of new energy vehicles, are one of the mainstream of automobile development in the future.
The steering system is an important part of a car. Its structure and performance have a tremendous impact on the handling stability, driving comfort, and driving safety of the vehicle. The main content of this paper is to design the steering system of a fuel cell passenger car. The type of the steering system is an electronically controlled hydraulic power steering system.
This paper first gives a brief overview of the steering system; secondly, it selects the various components of the steering system, including the selection of assist type, steering gear, and transmission mechanism layout; and then designs the transmission mechanism, including the main pin related parameters, steering rocker arms, Determine the length and position of the steering rod, knuckle arm, trapezoidal arm and steering tie rod; then design and calculate the performance parameters of the steering system, including efficiency, transmission ratio, design and calculation of the relevant dimension parameters of the power steering mechanism; Check the strength of key transmission components (tie rod, steering rod, steering rocker). The full text takes the design of steering transmission mechanism and power steering part as the main line.
Key Words: electronically controlled hydraulic power steering；eteering gear；Power steering；the check for strength
2.1燃料电池客车转向系统的设计要求
本次转向系统的设计要求如下：(1)客车的最小转弯直径不超过23m；(2)以10km/h的车速、24m转弯直径前行转弯时，不带助力时转向力应小于245N，带助力但助力转向失效时，其转向力应小于588N；(3)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，二者产生的运动干涉使车轮产生的摆动应最小；（4）转向系统具有足够的回正能力；（5）由地面通过转向系统传给驾驶员的力的大小应该适当，既要保证不应过大而导致“打手”，也要保证能传递给驾驶员正确的车辆运动状态和路面状况信息。（6）在转向时应尽量保证所有车轮的轴线相交于同一点，以尽量减少轮胎的磨损和多余功率的损耗。
2.2燃料电池客车转向系统的类型选择
对于本次转向系统的类型，有如下候选方案：一、机械式转向系统。二、液压助力式转向系统。三、电控液压助力转向系统。四、电动助力转向系统。
2.2.1机械式转向系统的评价
因为本次转向系统适用的对象是城市专线公交车，前轴轴荷大，转向时转向力也较大，所以机械式转向系统明显不能满足转向要求；因此转向系统类型要在后三种带有助力的转向系统中选择。
3.1整车主要参数的选择
整车参数选择包括整车尺寸、重量、性能参数选择。整车参数选择的合理性会直接对接下来的设计工作能否顺利进行产生直接影响，甚至能影响到整个设计能否按照要求顺利完成。所以，应在满足法规的前提下，合理地选择整车的基本参数，为后续的设计打下良好的基础。
在进行燃料电池客车整车和各个系统参数选择之前，要明确燃料电池客车的设计任务要求。本文燃料电池客车为在城市运行的城市公交车，初始要求数据如下：
表3.1 初始要求数据
车辆总长 10~12m
车辆总质量 ＜16500kg
最高车速 ＞70km/h
一次充气续航里程 ＞350km
本次设计在参考目前市面上的某款成熟的燃料电池客车，结合自身实际情况，选择整车参数如下表：
整车参数
总质量 16500kg
整备质量 12500kg
尺寸参数 10500×2500×3470mm
轴荷分配（空载） 4200/8300
轴荷分配（满载） 5950/10550
轴距 5700mm
前后悬 2300/2500m
离地高度 320mm
最高车速 70km/h
前轮距 2070mm
后轮距 1860mm
质心高度（空载） 1500mm
质心高度（满载） 1300mm
轮胎规格 295/80 R22.5
滚动阻力系数 0.014
传动效率 ≈1
Cd 0.65
最大爬坡度 25%
加速时间 0-50km/h＜28s（满载）
最小转弯半径
方向盘直径 11.5m
500mm
目录
第一章 绪论 1
1.1四种不同类型的转向系统概述 1
1.1.1最原始的机械式转向系统 1
1.1.2传统的纯液压助力式转向系统 2
1.1.3电控液压助力转向系统 2
1.1.4直接由电机驱动作为助力的电动助力转向系统 3
第二章 对于转向系统的要求与类型的选择 4
2.1燃料电池客车转向系统的设计要求 4
2.2燃料电池客车转向系统的类型选择 4
2.2.1机械式转向系统的评价 4
2.2.2液压助力式转向系统的评价 4
2.2.3电子液压助力转向系统的原理、特点及优缺点 5
2.2.4电动助力转向系统的评价 5
第三章 转向系各部分的选取 7
3.1整车主要参数的选择 7
3.2转向系统中的操纵机构 9
3.3转向系统中的传动机构 9
3.4转向器 9
3.5转向助力部分 10
第四章 转向系布置方案的选择及传动机构各部件的长度确定 11
4.1转向系统中总体的布置方案的选择 11
4.1.1转向系中在转向节方面的左置式 11
4.1.2转向系统中在转向节方面的右置式 12
4.2主销内倾角β 12
4.3传动机构各部件的长度确定 13
第五章 转向系统性能参数的确定 14
5.1转向器的效率确定 14
5.1.1转向器的正效率η+ 14
5.1.2转向器的逆效率η- 14
5.2转向系传动比的确定 15
5.2.1转向系角传动比 15
5.2.2转向系的力传动比 16
5.3液压式动力转向机构动力缸相关参数的计算 16
5.3.1转向系统的转向阻力矩 16
5.3.2动力缸主要尺寸的计算 17
5.3.3转向油罐的直径设计 18
第六章 关键传动部件的强度校核 20
6.1转向纵拉杆（直拉杆）的强度校核 20
6.2转向横拉杆的强度校核 20
6.3转向摇臂的强度校核 21
参考文献 22
致谢 22
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