汽车转向系统的结构优化设计

杨爱珍

摘 要：随着社会的发展进步，汽车数量不断增多，为了保障人们驾驶汽车时的生命安全，汽车转向系统的结构优化设计开始引起人们的重点关注，通过优化结构设计可以有效缓解驾驶者的驾驶疲劳，使得驾驶更加得心应手，有力的保障驾驶者的安全行驶。本文主要对汽车转向系统的结构优化设计进行分析，发现其中存在的問题，提出创新性的设计方法和设计理念，保障汽车转向系统的结构优化设计能够符合安全驾驶的需要。

关键词：汽车转向系统 结构优化 设计

Structural Optimization Design of Automobile Steering System

Yang Aizhen

Abstract：With the development and progress of society， the number of cars continues to increase. In order to protect people's life safety when driving cars， the structural optimization design of automobile steering systems has begun to attract people's attention. The optimized structural design can effectively alleviate the driver's driving fatigue. which makes driving more handy and effectively guarantees the safe driving of drivers. This article mainly analyzes the structural optimization design of the automobile steering system， finds the existing problems， and proposes innovative design methods and design concepts to ensure that the structural optimization design of the automobile steering system can meet the needs of safe driving.

Key words：automobile steering system， structural optimization， design

1 引言

传统汽车转向系统的结构仅仅只是考虑汽车的整体结构，有时会忽视驾驶者的驾驶感受，没有将现代化的人性化的设计理念，充分考虑融入汽车转向系统的结构优化设计之中，导致人们的驾驶体验可能会受到影响，对人们生命健康的安全保障也在很大的隐患。为了保证人们的驾驶安全，汽车转向系统的结构优化设计必须强调以人为本，重视驾驶者的驾驶体验，防止因转向系统的设计不合理带来安全交通问题。

2 汽车转向系统的结构优化的现状调查

由于我国的工业化进程较晚，导致我国在汽车研究方面是远远落后于国外发达国家的，在现代化汽车转向系统的结构优化设计上还存在很多不足，相关设计标准还不够完善，人们的生命安全保障依然存在很大的隐患。部分企业在开展汽车转向系统的结构优化时没有充分考虑汽车方向盘传来的转矩作用，导致驾驶者的驾驶意图不能很好的传递到转向机及转向轮，不能安全有效的保障人们的生命安全。对于汽车转向系统的结构优化设计设计人员在全面了解驾驶情况后根据价值者的个人体验，充分发挥自身的聪明才智，明确设计目标，加强确保汽车转向系统的结构优化设计能够有效的为驾驶者带来全新的驾驶体验和保障驾驶者的生命安全。

3 汽车转向系统的结构优化设计存在的重难点问题

3.1 设计管理机制不健全、不规范

汽车转向系统的结构优化设计是一项十分复杂且重要的工作，需要充分考虑汽车运行的现场环境以及人们驾驶过程中的实际需求，但是很多企业的设计管理机制不健全、不规范，缺乏完善的汽车转向系统的结构优化设计管理机制，设计人员的设计成果不能得到有效的监督，设计标准也缺乏合理管控，最终导致汽车转向系统的结构优化设计的水平难以满足设计的要求，严重影响了汽车转向系统的结构优化设计的发展。

3.2 部分设计人员技术水平有待提高

汽车转向系统的结构优化设计人员很多不具备专业的技术知识和技能水平，仅仅只是通过边学边摸索，不能与时俱进，学习掌握现代化的设计理念和设计水平，自身的设计水平还有待提高。部分设计人员缺乏健康证明和专业机构认定的技术资质，未经严格的审查就让其参与汽车转向系统的结构优化设计，导致汽车转向系统的结构优化设计的安全设计方面存在重大隐患，部分企业极少组织设计人员开展专业的知识培训和技能培训，导致汽车转向系统的结构优化设计的质量难以得到有效保证，设计的科学性、规范性有待加强。

3.3 汽车转向系统的结构优化设计涵盖的知识范围广

汽车转向系统的结构优化设计不仅需要设计人员掌握汽车制造的相关知识，还应该了解驾驶者的感受，同时必须具备良好的动手能力，汽车转向系统的结构优化设计涵盖的知识范围广，需要充分考虑保障人们生命安全的功能，根据合理的结构设计满足人们驾驶需要，设计过程中要把汽车转向系统的防护能力和人们的驾驶情况充分结合，科学规划设计，保证汽车转向系统的结构优化设计切实取得成效。

3.4 汽车转向系统的结构优化设计涉及的细节节点多

汽车转向系统的结构优化设计需要充分考虑方向盘、转向器、转向轮的工作情况，满足人们驾驶体验，涉及的细节节点多，要在充分保障驾驶者驾驶安全的基础上确保驾驶者能够取得良好的驾驶体验。

3.5 汽车转向系统的结构优化设计人员实践经验不足

随着汽车行业的大规模发展，我国汽车转向系统的结构优化设计开始引起众多从业者的重视，但是部分设计人员的素质还未完全跟上，真正具有国家认证的汽车转向系统的结构优化设计证书的人很少，部分设计人员资质欠缺，缺乏专业的汽车转向系统的结构优化设计实践经验，对汽车转向系统的结构优化设计过程中遇到的问题难以提出有效的解决方案和实施措施，严重拖慢了汽车转向系统的结构优化设计的进度。部分汽车设计专业学校输送的毕业生只会纸上谈兵，缺乏实践设计经验，设计的理念也缺乏科学性、先进性，无法将知识有效的转化为汽车转向系统的结构优化设计的实际成果，严重影响汽车转向系统的结构优化设计质量。

4 汽车转向系统的结构优化设计的优势和有效举措

4.1 打造科學有效的设计体系

采用独立悬架的汽车，每个转向轮相对于车身作独立运动，这样在汽车行驶过程中不会产生影响。因此转向横拉杆采用分段式设计，能够保证正常传递转向力。抗干扰能力强。转向梯形采用断开式设计，与此同时，转向传动机构中的转向梯形也必须分成两段或者三段。本次设计采用的也是独立悬架转向传动。

4.2 采用先进的传感器

汽车转向系统的结构优化设计取消了以往的机械传动，使得整个行驶过程更加的平稳，但是对于设计人员的要求很严格，需要设计者具备很强的理论能力和丰富的实践经验，企业可以积极招聘专业设计人才，制定汽车转向系统的结构优化设计人才培养方案，充分调动设计人员的学习积极性，选择先进的传感器，例如非接触式电位式转矩传感器，能够有效的判断方向盘转向的方向和转矩大小。

4.3 选择合适的减速机构

减速机构是转向系统中不可缺少的部件，它的作用是降低电动机输出轴的转速，从而将电动机输出轴的输出转矩放大后作用于转向输出轴。积极主动的研究国外先进的减速技术，采用现代化的减速机构。例如蜗轮蜗杆减速机构。其特点如下： 高速比和高效率、 结构紧凑体积小、运转平稳噪音低、使用可靠、寿命长、过载能力强、耐冲击、惯性力矩小。

4.4 选择合适的电机

汽车转向系统的结构设计中电机的作用是十分重要的，作为EPS系统的主要动力源，它根据ECU的控制指令在不同的工况下输出不同的助力力矩，因此，对整个EPS系统性能影响很大。汽车转向系统的结构优化设计必须充分的考虑各种电机的性能，选取最佳的电机，对电动机的选择要求是，必须有良好的动态特性、调速特性和随动特性并易控制，同时电机的输出波小，不影响汽车的正常行驶，低转速大转矩可以使得汽车的转型更加的灵活，转动惯量小确保转向的稳定可靠，例如可以采用常见的刷式永磁直流电动机完成汽车转向系统的结构优化设计，确保驾驶者的获得良好的驾驶体验。

4.5 优化转向盘的设计

转向盘一般由轮缘、轮辐、轮毂三个部分组成，轮辐一般会有三根辐条或者四根辐条，少数的是采用两根辐条的设计，转向盘内部是由金属骨架组成，骨架外面一般包有柔软的合成橡胶或者树脂，也会有部分转向盘采用的的包皮革，这样在驾驶汽车式可具有良好的手感，同时对于防止手心出汗时方向盘打滑有着良好的作用效果。为了保障驾驶者驾驶汽车出现意外时的安全，转向盘的设计从安全性考虑，还应该具有柔软的外表皮，在发生事故时可起缓冲作用保护驾驶者，减轻碰撞损害，而且还要求转向盘在撞车时候其骨架能产生变形，以吸收冲击能量，减轻驾驶员的受伤程度。有的转向盘还会装设车速控制开关和气囊装置进一步的保护驾驶者的生命安全。

4.6 汽车转向系统的结构优化设计要充分考虑实际情况

汽车转向系统的结构优化设计需要紧密的结合驾驶者的实际体验，在确保安全的前提下使得驾驶者能够灵活的控制汽车的行驶路线，减少汽车行驶过程中抖动情况，有效的提高驾驶者的舒适感，使得驾驶者能够真实的感受到路面的感觉，获得良好的驾驶体验。

4.7 提升汽车转向系统的结构优化设计人员的创新创造能力

汽车转向系统的结构优化设计是一个极其复杂的过程，需要设计者具有良好的创新创造能力，充分利用创新的方法使汽车转向系统的结构优化设计别出心裁，既能符合驾驶者的需求，同时能够满足国家规定的设计标准，能够安全牢固的保障人们的生命安全和满足人们的驾驶体验，同时确保汽车转向系统的结构优化设计的科学性、合理性。

5 结语

随着汽车的普及，汽车转向系统的结构优化设计将是未来社会关注的重点对象，是保障人们生命安全的重要防线，积极探索汽车转向系统的结构优化设计的创新性方法，把握设计要点，充分发挥广大设计人员的个人才能，落实设计人员的安全责任，能够提升设计人员的技能水平和专业知识，保证汽车转向系统的结构优化设计高标准、严要求，在满足驾驶者驾驶体验的同时确保安全，有力的推动我国汽车行业的发展。

参考文献：

[1]郑鸿旺，黎志勇，郑健强.浅谈汽车转向系统的结构与工作原理[J].中国新技术新产品，2018（16）：76-77.

[2]高永胜.浅谈汽车转向系统的结构及工作原理[J].黑龙江科技信息，2015（29）：47.