1、1毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化电动搬运车转向控制实验台设计（机械部分）1选题的背景与意义近几年来，随着物流仓储业的飞快发展，企业的技术改造投入加大，老库房的改造和新库房的建立大量增加，各个城市超市的数量急剧增加。这使得各种类型的搬运、装卸、堆垛、牵引的工业车辆的市场需求量也大量增加，如手动托盘搬运、手动叉车、电动托盘搬运车、半电动和全电动叉车、电动堆高机及电动牵引车等。由于这些工业车辆产品要进入车间、库房、超市等，因此不仅要求车辆结构轻巧，无污染、低噪音，同时对车辆的性能和搬运的效率也提出了更高的要求1。转向环节是搬运车辆的性能指标之一，转向系统的类型主要包括机械转向、液压助力转向和
2、电动助力转向。现代电瓶类搬运车普遍采用电动助力转向（EPS）和电动液压助力转向（EHPS），这两种转向均由电脑控制，如图1和图2。EPS是在EHPS的基础上发展起来的，其结构简单，零件数量大大减少，纯粹依靠电动机通过减速机构直接驱动转向机构，增强了可靠性。图1电动助力转向（EPS）21转向盘2转向阀3扭杆4进、出油管路5限压阀6电动机7液压泵8储油罐9转向节臂10液压动力缸11齿轮齿条转向器12车轮13转速传感器14车速传感器图2电动液压助力转向（EHPS）到目前为止，国内外关于电动转向系统的研究也取得了一些成果。早在20世纪80年代中期，美国TRW公司就开始了对电动转向系统的研究，并取得了一
3、些成果。日本于20世纪90年代初制造出了真正意义上的电动转向系统，当时只装用于小型汽车上，如SUZUKI。此后，欧洲、日本、美国的许多汽车零部件供应商都开发出了自己的电动转向系统，装于不同的车辆中。国内方面，浙江杭叉采用DC它励、AC交流控制器、EHPS动力转向等先进技术，外观造型与现代轿车相媲美的新一代叉车，已经陆续投放市场2。转向系统是电动搬运车的重要组成部分，其性能直接关系到电动搬运车的操纵稳定性和舒适性。针对搬运车复杂的工作环境，良好的转向系统能够很大的提高搬运车的工作效率，减轻工作人员的劳动强度，保证驾驶员的人身安全。目前基于转向控制系统的研究基本上应用于汽车领域，针对电动车转向控制
4、系统的研究除了上文中提到的一些技术，也非常少。本课题的目的是结合目前国内电动搬运车转向系统的技术现状，利用电动助力转向（EPS）技术完成转向试验台的设计。2研究的基本内容与拟解决的主要问题21转向系统这一部分包括三个环节驱动系统、传动系统和执行系统。211驱动系统电机作为转向环节的驱动装置，在转向时通过输出扭矩为驾驶员提供助力，提高转向的操纵稳定性和舒适性。212传动系统3在该系统中，减速器作为传动系统，作用是实现由电机的转速向搬运车转向速度的转化。考虑到实际所需的速比较大，因此采用一个2级减速器。在高速级采用斜齿轮传动，低速级采用蜗轮蜗杆传动。213执行系统转向轴和转向轮是该转向系统的执行机
5、构。通过在转向轴上施加扭矩，从而带动转向轮完成转向。22转向实验台架实验台架对转向系统起支撑作用，并设计有加载装置，模拟实际的转向环境进行分析研究。23主要问题1根据要求确定转向系统的减速器的速比。2结合搬运车实际的工作环境进行设计，确保机构的合理性和可靠性。3研究的方法与技术路线31本课题研究的方法先根据搬运车的发展现状进行转向系统的总体方案设计。再根据实验台所要实现的性能指标，完成具体的机械结构部分的设计，进行具体零部件的选取。具体的方法如下1查阅相关资料和文献，结合目前市场上已有的电动搬运车的转向结构，提出自己的转向设计方案。2根据初步的设计方案，考虑实际的路面情况和受到的载荷对转向的影
6、响，进行一定的分析计算，完成转向系统的结构设计和主要零件的选取。3根据转向系统的具体结构，完成实验台架的结构设计。4画出转向系统的零件图和装配图，完成设计说明书。32技术路线技术路线示意图如图3。321转向系统总体方案设计结合目前国内电动搬运车转向系统的技术现状，利用电动助力转向（EPS）技术完成转向实验台的设计。选取电机作为转向的动力系统，输出转速和转矩。设计一个减速器作为传动系统，使电机的转速与转向轴的转速形成一定的比例关系。最后，通过机械4转向系统实现转向。本课题的最终目的是设计一个转向系统实验台，模拟电动搬运车的转向系统，进行实验研究。322转向系统的结构设计1受力分析考虑到搬运车实际
7、的工作情况（包括厂房的路面情况、电动搬运车自身的重量和最大的载重量），分析转向系统各个部分的受力情况。2选取驱动系统（电机）根据搬运车转向系统受力分析的结果选取电机，保证电机能在搬运车转向时提供足够的助力。3设计传动系统（减速器）根据所选用的电机的转速和搬运车的转向速度计算出减速器的速比。实际传动比的大小确定减速器的传动方式。最后，完成减速器中的输入、输出轴的设计和齿轮、蜗轮、蜗杆的设计。4设计执行系统根据搬运车的性能指标设计转向轮和转向轴部分，使搬运车能够按一定的转向速度和转向半径完成转向。323转向实验台架的结构设计根据上文设计的转向系统，设计实验台架的具体结构。这里要求转向机构在实验台上
8、布局合理，并保证实验台能够实现加载等功能。324画装配图和零件图，完成设计说明书根据设计的转向实验台的具体结构，画出装配图和零件图，最终完成详细的设计说明书。5图3技术路线示意图4研究的总体安排与进度12011年2月前完成开题报告,文献综述和外文翻译。22011年3月完成课题的方案设计。32011年4月完成课题的装配图设计。42011年5月完成设计说明书。参考文献1苏恩一轻小型搬运车辆现状及其发展J叉车技术，2003228302陆刚现代电动叉车的结构及技术特点J工程机械与维修，200721501513叶道军国内叉车的现状及发展趋势J制造工程设计，2008792954瞿锐叉车的分类综述J科技创新
9、导报，200721845陈慧电动转向和主动转向的发展趋势J技术与应用，2009714166郁强，张金华电动转向系统开发与研究J轻型汽车技术，20028497邱明汽车可变转向比电动助力转向系统原理与仿真J机电工程，2004847508ZAREMBAA，DAVISRIDYNAMICANALYSISANDSTABILITYOFAPOWERASSISTSTEERINGSYSTEMCPROCACC，19954253425769JEONGHOONSONG，KWANGSUCKBOO，HEUNGSEOBKIM，JONGILLEE，SUNYOUNGHONGMODELDEVELOPMENTANDCONTROLMETHODOLOGYOFANEWELECTRICPOWERSTEERINGSYSTEMCPROCINSTNMECHENGRSVOL218PARTDJAUTOMOBILEENGINEERING,200496797510JIHOONKIM，JAEBOKSONGCONTROLLOGICFORANELECTRICPOWERSTEERINGSYSTEMUSINGASSISTMOTORCMECHATRONICS，20024447459
