转向系统5轴性能试验台测试方法研究

摘要

本文以3轴转向试验台的测试方法为基础，对转向系统5轴性能试验台的结构特点进行分析，研究转向系统5轴性能试验台的试验条件和测试方法，为转向系统的设计研发与整车匹配提供支持。本文主要的研究内容有：　　(1)对转向系统5轴性能试验台的整体机构进行设计研究，明确其加载方式，第1、2、3轴采用伺服电机加载，第4、5轴采用液压伺服缸加载。　　(2)通过平面解析法对试验台关键构件Bell机构进行了动力学研究，理论推导并验证了力经 Bell机构只改变力的方向而不改变其大小的传递特性；建立转向系统5轴性能试验台三维模型，通过ADAMS软件进行动力学分析，也验证了其力的传递特性，并得到结论：只要机构相位角满足设计要求，该机构的传递特性成立。　　(3)在转向系统5轴性能试验台上对国外某典型EPS转向系统(该产品技术成熟且先进)进行转向器测试试验，如空载力矩试验、功能性试验、力特性试验等，测试结果均符合QC/T529-2000要求，表明该试验台能够满足基本测试要求。　　(4)在研制的转向系统5轴性能试验台上进行轮胎跳动工况下的测试试验，如传动间隙试验、传动比试验、转向轮偏转角试验、空载力矩试验、功能性试验等，得到轮胎跳动对这些试验的影响不显著；通过对现有转向器试验台的试验方法、试验条件进行了分析与对比，对转向系产品出厂前的性能试验提出采用限定框图进行检测的手段，能够准确、快速保证产品的出厂质量。　　(5)在研制的转向系统5轴性能试验台上进行轮胎跳动工况下的测试试验，得到轮胎跳动对助力电流影响较明显。对于助力电流，轮胎从-50mm处向上跳动至50mm处的过程中，当横拉杆与齿条在垂直平面内的夹角越大，助力电流越大；在研制的转向系统5轴性能试验台上进行不同车速工况下的空载力矩试验，得到方向盘的转向力矩随车速的增加而增大。　　(6)根据转向轮偏转角试验、传动间隙试验、传动比试验、空载力矩试验、功能性试验测得的数据初步拟定评价标准，为后期评价转向系统的性能提供依据。　　(7)建立转向系统5轴性能试验台三维模型，在ADAMS中进行动力学仿真研究，得到轮胎从-50mm处向上跳动至50mm处时，转向轮偏转角先增大后减小，偏转范围约为4°，呈开口向下的抛物线；当横拉杆与齿条在垂直平面内的夹角越大，齿条移动力在左右极限附近位置变化显著。

目录

声明

1 绪论

1.1 论文研究的意义及背景

1.2 汽车转向试验台的种类及发展现状

1.3 论文研究的主要内容

2 转向系统5轴性能试验台的研制

2.1 试验台的功能设计

2.2 5轴性能试验台设计

2.3 小结

3 转向系统5轴性能试验台bell机构特性研究

3.1 整体式转向系统

3.2 齿轮齿条式转向系统

3.3 Bell机构特性研究

3.4 Bell机构特性的扩展研究

3.5 小结

4 转向系统5轴性能试验台基础测试研究

4.1 转向器总圈数试验

4.2 空载转动力矩试验

4.3 功能试验

4.4 回正特性试验

4.5 转向力特性试验

4.6 小结

5 转向系统5轴性能试验台测试试验研究

5.1 转向轮转角试验

5.2 传动间隙试验

5.3 传动比试验

5.4 空载力矩试验

5.5 功能性试验

5.6 助力电流测试试验

5.7 小结

6 轮胎跳动工况下转向特性的动力仿真研究

6.1 轮胎同向跳动对转向特性研究

6.2 轮胎同向跳动对试验台加载的影响

6.3 轮胎同向跳动的加载研究

6.4 小结

7 总结和展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果