汽车电动助力转向系统EPS的设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流汽车电动助力转向系统EPS的设计.精品文档.汽车电动助力转向系统(EPS)的设计 摘 要 汽车电动助力转向系统(EPS)与传统的机械、液压助力转向系统相比具有转向灵敏、能耗低、与环境的兼容性好、成本低等优点。目前，在很多高端车上都装由EPS，因此，开发EPS具有很大的实际意义和商业价值。电动助力转向系统主要由控制部分、执行部分和程序 .摘 要电动助力转向系统(EPS)与传统的机械、液压助力转向系统相比具有转向灵敏、能耗低、与环境的兼容性好、成本低等优点。目前，在很多高端车上都装由EPS，因此，开发EPS具有很大的实际意义和商业价值。电动助力转

2、向系统主要由控制部分、执行部分和程序这三个部分组成，控制部分主要由信号采集电路、单片机和信号发送电路组成。其中单片机是控制部分的核心部件，信号采集电路采集到的转矩和车速信号送单片机处理后，单片机再发出控制信号给信号发送电路，经过驱动电路驱动电机转动。执行部分主要由电机、减速机构和电磁离合器的组成。它起着转向辅助动力的产生，传递和中断的作用。而程序是助力控制方式的具体体现，它由控制方式和控制策略来决定。控制部分、程序、执行部分相互组合就构成了以一完整的电动助力转向系统。经过组建系统调试后，得出了我们所需要的助力特性曲线，经过分析，采用的控制形式存在级变震动，为了减小震动的影响，必须增加助力曲线的

3、数目以减小震动幅度，但是幅度必须足够的小，小到足以忽略频率的影响。关键词：电动助力转向，单片机，助力曲线，直流电机，电机控制 ABSTRACTElectric power steering system (EPS) has the advantage of sensitive, low energy consumption and environmental compatibility, and low cost compared with the traditional mechanical and hydraulic power steering system. At present, i

4、n many high-end vehicles are installed by the EPS, therefore, the development of EPS has great practical significance and commercial value. EPS controlled by the controller, actuator and procedures. The controller controlled by the signal acquisition, SCM, and circuit sent signals. SCM is the core c

5、omponents of the system, signal acquisition circuit to the acquisition of torque and speed signals sent to deal with SCM. Then, SCM sent the control signals to the signal circuit, after, driving circuit driving motor rotation.  Actuator controlled by motor, reducer, and electromagnetic clutch.

6、It plays to the formation of auxiliary power, transmission and the role of interruption. The assistance program is a concrete manifestation of control. It is decided by the control strategies. Controller, procedures, operation each other are combination of a complete vehicle electric power steering

7、system. After the system debugging, we need to come to the assistance of the curve. After analysis, there is a shocking when the speed changes from one state to another. In order to reduce the impact of shock, we need to increase the number of curve to reduce the rate shock, however, the rate must b

8、e small enough to neglect the impact of the frequency. Key words： electric power steering, SCM, power curve , DC motor, motor control 电动助力转向系统选型如我们前面绪论中讲到，电动助力转向系统分为转向轴式、转向小齿轮式、转向齿条式。本次设计中，我们选择转向轴式的助力方式。转向轴式电动助力转向系统虽然提供的助力没有其它两种方式提供的助力大，但在安装方面要方便的多。再者，这次设计的电动助力转向系统主要是针对经济型轿车来进行开发的，其空间相对较小，空间问题是我们要考虑

9、的重点问题。转向轴式对空间紧凑的经济型轿车很适合。设计要求分析机械部分是电动助力转向系统的执行部分，ECU发出的控制指令最终都要由它来完成。根据转向系统的要求，在满足传统的转向系的要求之外，还要求机械部分必须具有以下性能：1）    反应灵敏，因为汽车的转向是一个动态的过程，如果转向操作的滞后性太大，会造成很大的转向误差，使转向失真，影响行驶的安全。2）    传动的可逆性，汽车转向系统要求在不同的路面上有不同的路感，由于我们在传统的机械齿轮齿条转向系的基础上添加了助力部分，有可能使转向系统的“路感”变差。因此

10、，在设计的时候必须要考虑到转向路感的问题。作用在车轮上的力，必须部分的传递到方向盘上。 3）    噪声低，我们添加的助力部分距离驾驶员很近，如果噪声太大对驾驶员的驾驶会造成很大的影响。再者，过大的震动会通过转向轴传递到转向盘，使转向盘产生强烈的震动，影响驾驶的安全性和驾驶乐趣。 2.1电动助力转向系统选型    52.2机械部分系统设计    52.2.1设计要求分析    52.2.2实现形式    52.3控制部分系统设计 &nb

11、sp;  72.4电动转向系统总体设计    73.主要零部件选型    93.1主要机械部件选型    93.1.1直流电机选型    93.1.2电磁离合器的选型    113.1.3 转矩传感器选型    123.2 主要控制芯片的选型    143.2.1 单片机    143.2.2数模D/A转换器及模数A/D转换器  

12、;  153.2.3 锁存器    173.2.4 STK6855电机控制芯片    183.2.5 TL494电机调速芯片    193.2.6LM224放大器    193.2.7场效应管    203.2.8稳压芯片    203.2.9主要选购件列表    214机械设计部分    22 4.1 减速机构设计  &nbs

13、p; 224.1.1 减速器结构设计    224.1.2 减速器齿轮齿圈设计    234.1.3 强度校核    264.2传动锥齿轮设计    314.2.1外形尺寸设计    314.2.2锥齿轮校核    335.电路设计    355.1信号采集及A/D电路设计    355.2信号发送及D/A电路设计    365

14、.3电机正反转电路设计    375.4 电磁离合器驱动电路设计    395.5电源控制电路设计    405.6 总电路设计    406. 程序设计    426.1 电动转向系统的助力曲线    426.2程序的前期数学处理    436.3 程序框图    466.4程序    486.5程序结果验证 &nb

15、sp;  546.6 助力曲线分析    58参考文献    59 内容简介 总面积: 4184m2 层数:全楼三层，楼梯上屋面 结构形式:钢筋砼框架结构 层高: 3.9m 常年主导风向: 西北风 夏季主导风向: 西南风 平均风速: 夏季3.1m/s,冬季4m/s 基本风压:Wo=0.40KN/m2 基本雪压:So=0.35KN/m2 最大积雪深度:11cm 最高气温:40.6 最低气温:-9.3 最冷月平均温度:4.5(12月) 最热月平均温度:29.7(79月) 最大降雨量: 184.3mm(46月) 文件组成及目录 外

16、文翻译开题报告 建筑三层平面图.dwg二层平面图.dwg正立面，背立面.dwg 施工平面图.dwg施工计算书施工进度图.dwg网络图.dwg 结构 04版CAD雨蓬厕所.dwgKJ-8配筋图.dwg二层结构图.dwg基础平面图.dwg楼梯配筋图.dwgF结构计算书YOUYONG1顶层结构图.dwg   摘要  本设计为10层现浇—剪力墙结构高层，总建筑面积约5850 ,主体结构高度约31.2m。地处7度抗震设防区域，场地土类为2类。结构设计是本设计的重点。本设计的计算内容主要有：建筑设计方面（包括剪力墙、楼梯、电梯井等的布置），按照有关规范，进行平面组合设计、交

17、通组织和放火疏散设计、柱网布局和平面图表达及尺寸标注；结构设计方面：先根据轴压比确定柱和剪力墙的截面尺寸及梁跨度估算梁板截面，计算出各构件的几何特征值和结构体系刚度特征值；其是按其分配与剪力墙所受的水平荷载作用，计算建筑物的自重质量。用分层法算出建筑物在竖向荷载作用下产生的内力。思路是计算结构横方向的总抗侧刚度，计算结构基本自振周期，计算水平风荷载和地震作用下的框架—剪力墙内力和位移（其中用底部剪力法计算地震作用，本建筑物的质量和刚度沿高度分布比较均匀、高度为31.2m<40m、以剪切变形为主。所以适用于底部剪力法计算地震作用）。计算剪力墙在竖向、水平荷载下产生的内力。进行内

18、力值调幅后计算内力组合，以最不利内力进行框架梁、柱的配筋计算。计算楼板配筋，按塑性方法对楼板进行配筋。楼梯配筋。基础采用桩基础，对基础进行承载力验算，构造配筋。与电算结果SATWE进行比较等。 关键词  框架—剪力墙结构，抗侧刚度，桩基础ABSTRACT  This project is a luxurious apartment building which is a frame and shear wall structure .The number of stories is ten.The floor area is about 5850 .The he

19、ight of main struture is 30.00m.The struture design is emphasized in my project.The contents of calculation in this project mainly are:architectural design (including the layout of the shear walls,stairs and so on),calculating the internal force and steel quantity of the beams and slabs caused by ve

20、rtical loads by plastic way,determining the cross section sizes of the columns and shear walls,calculating the building’s weight,calculating the resist lateral stiffness of the structure in two directions,calculating the vibration period, calculating the internal force and deformation of frame

21、 and shear wall under the action of wind loads and earthquake (adopting “bottom shear force method” to calculate the action of seismic), combining the internal force and calculating the steel bar quantity, check the result by SATWE and so on. Keywords  frame and shear wall struture，

22、resist lateral stiffness，foundation本工程是10层框架—剪力墙结构体系，设计此结构体系力求平面结构布置对称，剪力墙布置均匀落地。在设计过程中，框架梁、柱和剪力墙的布置充分考虑了建筑物的使用功能和结构的合理性，既可以满足空间的灵活布置，同时考虑框架和剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的作用，可以满足抵抗水平和竖向荷载。针对框架结构易于形成较大的自由灵活的空间，以满足不同建筑功能的要求，及剪力墙可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载和侧向地震荷载作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。因此，框架—剪力墙结构具有很广泛的使用范围，在旅馆、办

23、公楼等公共建筑中得到广泛的应用。框架—剪力墙结构应用于高层建筑非常广泛，针对以上的毕业设计题目及框剪结构的特点，作为土木专业的我，选择了框剪结构目的是将四年所学的知识总结与应用于此框-剪结构设计，设计过程分为建筑部分与结构部分，每一大部分都根据规范来设计，同时灵活地根据实际情况来设计。设计的收获是不但能将框架结构于剪力墙结构掌握好及两者之间的联系，同时为今后学习其他结构的知识打下了牢固的基础，为今后的工作必定有非常大的帮助。 结构设计基本资料1）、工程名称：10层豪华公寓。2）、建设地点：广州某地区。3）、工程概况：总建筑高度为35.4m,共10层，每层层高3.0m，室内外高差0.

24、52m。4）、主导风向：全年为西北风，夏季西南风，基本风压为W0=0.5KN/m2。5）、雨雪条件：无。6）、地震条件：该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地土为类土，设计地震分组为第一组。7）、材料选用：8）、地质报告：根据广州市城市规划勘测设计研究院提供的广州某豪华公寓岩土工程勘察报告的工程地质资料。1）、总平面设计拟建豪华公寓位于广州某地区，坐北朝南，主导风向为西南风。拟建豪华公寓处主干道，交通方便；同时有其他几栋拟建公寓，形成建筑群；周围有一定的现代建筑物及商业区，考虑周围环境，与周围环境相协调，城市管网供水供电。建成后的公寓将有完善的配套设施、运动场所以及一定的绿化面积，满足建筑各项

25、技术。2）、平面设计设计思路是从建筑功能上出发，从总体布局到局部的原则去把握整个设计。建筑平面是表示建筑物在水平方向各部分组合关系以及各部分房间的具体设计。a、平面组合采用对称式组合，满足住宅的设计要求，形成一梯（两电梯）4户，公寓内部为套间式。走廊的宽度采用1.2m。 防烟楼梯、电梯遵照高层民用建筑设计防火规范的要求，合用消防前室面积采用3.8*622.8m2> ,满足要求。b、交通组织及防火设计，本建筑总高度为35.4m<50m,建筑类别为二类高层建筑，每层的建筑面积1000m2。耐火等级  二类高层建筑耐火等级为二类。  防火分区  根据规范二类

26、建筑每个防火区的最大建筑面积为1500 m2，满足要求。本设计将建筑在平面上将楼梯同套间分开，用防火墙或防火门隔开，竖向上用钢筋混凝土楼板和防火门分隔。防火区设置疏散楼梯一个，设置防火门及楼梯前室，前室面积为22.8m26m2，满足要求，其他尺寸根据防火要求均满足，具体尺寸参照平面图。c、柱网的布置。按照每间公寓的布置以及走廊的布置确定，开间为4.2m+4.5m，横向的开间为5.4m+1.2m+3.3m。柱网的布置做到整齐划一、对称，以利于构件的统一化。该高层二至十层均为豪华公寓，一层为停车场。3)、剖面设计剖面设计目的是确定建筑物竖向各空间的组合关系、空间的形状和尺寸、建筑层数等。考虑结构的

27、统一、功能的要求，以及施工的方便，建筑层高均为3m，室内外高差为0.52m，电梯机房的空间高度及其相对高程应根据所选电梯型号的说明书确定，取顶层高为4.2m。门窗的高度满足高规的要求，门的高度均为2.1m，窗台的高度取0.9m。本建筑的基础拟做桩基础。 4)、立面设计立面设计目的是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部环境及在满足建筑使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的规律进行的。5)、建筑构造设计建筑构造设计是建筑设计的重要组成部分，是建筑平、立、剖设计的继续和深入，也是结构设计和建筑施工的重要依据。外墙：高层建筑结构多为框架和剪力墙承重，外墙只起围护的作用。各种轻质砌块（蒸

28、压粉煤灰加气混凝土砌块，240mm）——目的：轻质、保温、隔热。外侧加砌瓷砖墙面——目的：为避免墙体受水，影响墙体隔热、保温性能。内墙：（除剪力墙外）根据使用要求，楼梯间、防烟前室、电梯间墙应又足够的防火性能；宿舍墙具有必要的隔声性能；卫生局应有放水防潮性能等。初选：蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（240mm）；轻质内隔墙：蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（100mm）。高层建筑女儿墙一般为较高（1.2m），为了保证其稳定，需在上端设钢筋混凝土圈梁且与主体结构有可靠的拉结。楼梯的设计也要满足高层民用建筑设计防火规范的要求，采用 。楼梯的宽度、平台梁的跨度也满足

29、要求。  目录    字中文摘要    英文摘要    1引 言    12建筑设计    23结构设计基本条件    54结构选型与布置    55结构基本截面尺寸估算及截面几何特征    65.1结构基本截面尺寸估算    65.1.1框架柱截面尺寸估算    75.1.2框架梁截面尺

30、寸估算    85.1.3剪力墙截面估算    9 7.2.1竖向荷载作用下框架梁、柱内力分析    787.2.2竖向荷载作用下剪力墙内力分析    958荷载效应的组合    988.14轴各构件控制截面汇总    988.2内力组合表    1059截面设计    1249.1    框架梁承载力计算  

31、;  1249.2    框架柱承载力计算    1309.2.1框架柱正截面承载力计算    1309.2.2框架柱斜截面承载力计算    1359.3    剪力墙承载力计算    13610楼板设计    13911楼梯设计    14712 基础设计    15112.1工程地质资料  &n

32、bsp; 15112.2基础方案选型    15212.3  柱下桩基础    15212.3.1初选桩长和桩径    15212.3.2单桩竖向承载力确定    15312.3.3确定桩数和承台设计    154 12.4 W3下的桩基础设计    15812.4.1初选桩长和桩径    15812.4.2确定桩数和承台设计    15912.4

33、.3桩顶设计值计算    16112.4.4承台验算与承载力计算    161参考文献    164致谢    164附 电算结果 165 内容简介 1工程概况本项目占地面积1073.83m2；总建筑面积为：9820.74m2；层高3.6m，平面尺寸为23.7m52.0m，高宽比为1.6。采用桩基础。2，建筑2.1 建筑平面设计本工程为一个办公楼，9层，局部十层。布置了资料阅览室，娱乐室，办公室，传达室，会客室，计算机房，四部电梯。2.2 立面设计立面设计力求突出该建筑的特点

34、，线条明晰、简洁、色彩明快、带形窗，立面整洁洗炼。3 建筑材料首层地面使用花岗石地面，（98ZJ001）地24。总厚130mm。首层卫生间使用陶瓷地砖卫生间地面（98ZJ001）地50。总厚182mm。楼面使用胶粘搏型木地板楼面（ZJ001）楼。自重0.48kN每平方米。屋面使用合成高分子卷材和涂膜防水屋面。总厚度mm。屋3（98ZJ001）卫生间使用陶瓷地砖卫生间楼面（ZJ）楼厚度102，自重2.26。吊顶统一使用顶13（98ZJ001）吊顶(顶层机器用房不吊顶)高度84MM自重0.26。内墙装修使用聚氨酯泡沫塑料保温墙面（98ZJ001内墙20），卫生间内墙使用面砖墙面（98ZJ001内墙

35、10）总厚度30mm外墙装修使用花岗石外墙面（98ZJ001外墙14）总厚度50mm散水使用细石混凝土散水（98ZJ001散2）总厚度190mm。墙厚除了特别标注的以外均为240mm，混凝土强度板、梁取C30柱子取C35。 文件组成及目录 基础承台详图   摘要本工程为致典办公楼工程，采用，主体为六层，本地区抗震设防烈度为7度，场地类别为II类场地。基本风压0.30KN/M，基本雪压0.30 KN/M。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。

36、本设计在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础，对基础承台和桩进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合

37、全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。 关键词： 框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算配筋 Guilin Zhidian office building            Student: WEI De- zheng       Teacher: CHEN Dong-huiAbstract: This works for the city

38、of Guilin Zhidian office building, a framework structure for a six-storey main, in the region earthquake intensity of 7 degrees site classification as Class II venues. the basic Pressure 0.30 KN / M, basic snow pressure 0.30KN/M. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.The

39、design and implement "practical, security, economic, aesthetic," the design principles. With the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. According to the structural and architectural detail and the overall relationship.In determining the distri

40、bution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear

41、 and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the Internal Forces. Identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. Select the best safety results of the reinforcement and Mapping. In addition, the structure of the program indoor staircase design. Completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and t