1、成果技术负责人:陈志刚教授
2、成果简介:
在科技部项目“P-EPS电动助力转向器整车匹配”、湖南省自然科学基金“非接触传感新型EPS系统关键技术的研究与应用”、湖南省高校创新平台开放基金“汽车EPS结构优化设计及其动态特性研究”等项目资助下,基于国产EPS由于产品结构参数及相关控制技术的落后导致产品整体稳定性和可靠性跟国外产品有较大差距、电机的噪音及与蜗杆匹配间隙会造成换向异响等情况,运用机械强度学、摩擦学、最优化设计等理论和采用计算机辅助分析手段为核心的现代设计方法和技术,对EPS系统参数与结构耦合的相关内容进行了理论计算、参数及结构优化、结构改进等方面的研究和应用,取得了一系列成果,发表论文20多篇、获得专利11项,在株洲易力达机电有限公司推广应用,新增利税4000多万元。“EPS系统参数与结构耦合研究及工程应用” 获得2002年度邵阳市科技进步二等奖,湖南省科技研究成果登记“湘科成登字第:943Y20120176”。相关工作主要包括:
(1)建立了EPS系统及子系统计算模型:建立由电机、联轴器、蜗杆、蜗轮、蜗杆轴承、输入轴、管柱、轴承、支架、扭力杆、输出轴等主要零部件组成的C-EPS 系统计算模型;建立了单、双、三支撑作用下的载荷计算模型;建立了考虑不同支撑方式、轴承间隙及不同载荷作用下的蜗轮输出轴系、管柱回转系、电机蜗杆系的计算模型;
(2)进行了轴承载荷优化、支撑优化、减速机构与输出轴强度优化等研究与转向管柱碰撞性能分析:建立了基于载荷位置的载荷优化模型,通过粒子群算法与惩罚函数法相结合,研究轴承位置变化对载荷的影响,实现载荷优化,解决车辆转向系统动态性能要求与较大安全系数间的矛盾;采用理论解析计算和有限元分析两种手段研究不同轴承支撑下的回转系载荷,得到EPS支撑设计的依据并用于各种配型设计;进行减速机构及相关零件优化;
(3)基于MDO思想,采用遗传算法+粒子群算法结合,研究同时考虑载荷、结构和工艺的零件设计,实现“载荷-结构-工艺”协同优化;
(4)通过结构优化,消除减速装置齿轮间隙、消除蜗杆轴向间隙,提高机械传动精度和有效消除异响。