定 價：64.8 元
叢書名：汽車行業(yè)卓越人才培養(yǎng)叢書
- 作者：[德]彼得·普費爾（Peter Pfeffer） 等
- 出版時間：2019/7/1
- ISBN：9787111617785
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：U463.4
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書研究的課題為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向感覺和汽車行駛動力學(xué)。書的開始部分為汽車轉(zhuǎn)向運動學(xué)和汽車行駛動力學(xué)的基礎(chǔ)知識，討論影響轉(zhuǎn)向的底盤參數(shù)的概念和意義。在接下來的章節(jié)中著重研究了駕駛?cè)撕蛙囕v之間的關(guān)聯(lián)，并詳細闡述轉(zhuǎn)向感覺的概念和意義。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)計原則和試驗方法也是本書的重點內(nèi)容。涉及的零部件有轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向中間軸、轉(zhuǎn)向器。特殊的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，如疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，本書也作了詳盡的介紹。本書的另外一個重點是，介紹當前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各種技術(shù)狀態(tài)，闡述它們與整車的相互作用，我們力圖使復(fù)雜的內(nèi)容變得簡單易懂。當然其他方面，如噪聲性能、能量需求和安全功能，在本書中也沒有忽略。本書的*后章節(jié)關(guān)注駕駛?cè)溯o助系統(tǒng)。
2011年5月，《汽車轉(zhuǎn)向》第1版出版，該書在德語地區(qū)迅速成為汽車轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的權(quán)威著作，并且成為Springer Vieweg出版社著名的ATZ/MTZ技術(shù)叢書中的重要組成部分。由于兼顧了汽車生產(chǎn)者、零部件生產(chǎn)者以及科研院校師生的不同興趣點，該書受到廣泛好評，取得巨大成功。近40名來自汽車工業(yè)界和高等院校的德國專家參與了該書的編寫工作，他們豐富的專業(yè)知識為該書的成功奠定了基礎(chǔ)。
《汽車轉(zhuǎn)向》第2版進行了全面更新和補充。感謝所有的作者以及提出建設(shè)性改進建議的廣大讀者，特別要衷心感謝Springer Vieweg出版社卓越的合作精神。今后同樣希望得到讀者提出的改進或補充的意見和建議，我們的聯(lián)系方式：mail@Lenkungshandbuch.de。
本書研究的內(nèi)容為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向感覺和汽車行駛動力學(xué)。書的開始部分為汽車轉(zhuǎn)向運動學(xué)和汽車行駛動力學(xué)的基礎(chǔ)知識，討論影響轉(zhuǎn)向時底盤參數(shù)的概念和意義。后續(xù)章節(jié)中著重研究了駕駛?cè)撕蛙囕v之間的關(guān)聯(lián)，并詳細闡述了轉(zhuǎn)向感覺的概念和意義。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)計原則和試驗方法也是本書的重點內(nèi)容，涉及的零部件有轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向中間軸、轉(zhuǎn)向器。對于特殊的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，如疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，本書也做了詳盡的介紹。本書的另一個重點是介紹當前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種技術(shù)狀態(tài)，闡述它們與整車的相互作用，力圖使復(fù)雜的內(nèi)容變得簡單易懂。當然，其他方面，如噪聲性能、能量需求和安全功能，本書也有所涉及。本書的最后章節(jié)介紹了現(xiàn)代駕駛?cè)溯o助功能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
本書的讀者定位為從事汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、試驗、制造和維修工作的工程師和工程技術(shù)人員。本書也適合于普通高等院校車輛工程專業(yè)的廣大師生閱讀。
斯圖加特/費爾達芬格2013年5月
曼弗雷德·哈爾
彼得·普費爾
曼弗雷德·哈爾（Manfred Harrer）博士畢業(yè)于慕尼黑�？茖W(xué)校汽車技術(shù)專業(yè)。1997—1999年，在奧迪公司（Audi AG）研發(fā)總部（英戈爾施塔特，Ingolstadt）從事底盤開發(fā)工作。1999—2007年，在寶馬（BMW）總部（慕尼黑）擔(dān)任試驗工程師、項目負責(zé)人和轉(zhuǎn)向預(yù)開發(fā)經(jīng)理。2003—2007年，獲得英國Bath大學(xué)博士學(xué)位，其論文研究汽車轉(zhuǎn)向感覺、行駛性能的主觀評價與汽車行駛動力學(xué)客觀參數(shù)的聯(lián)系。2007年開始在德國保時捷公司(Porsche AG)從事底盤開發(fā)，負責(zé)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車輪、彈簧減振器系統(tǒng)以及能量供給系統(tǒng)的開發(fā)工作。目前擔(dān)任行駛動力學(xué)及性能研發(fā)部門的負責(zé)人。
多年來，曼弗雷德·哈爾博士積極推進工業(yè)、科研以及院校之間的合作項目，發(fā)表和出版了大量底盤研發(fā)方面的論文和專著，并成功組織了多次底盤技術(shù)研發(fā)國際會議。
彼得·普費爾（Peter Pfeffer）博士畢業(yè)于維也納工業(yè)(Tu Wien)大學(xué)和亞琛大學(xué)(RWTH Aachen)機械制造專業(yè)。1995年就職于奧迪公司（Audi AG），從事底盤和噪聲的研究工作，工作重點為動力總成懸置系統(tǒng)、振動舒適性及其項目開發(fā)。2002—2007年，任英國巴斯（Bath）大學(xué)講師，從事“轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對行駛動力學(xué)的影響”的研究，并獲得博士學(xué)位。從2007年開始任慕尼黑�？茖W(xué)校教授，研究的重點為汽車行駛動力學(xué)、振動舒適性、減振件以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。2010年起任機械制造、車輛技術(shù)、飛機技術(shù)副主任。彼得·普費爾是德國工程師協(xié)會（VDI）慕尼黑區(qū)域的執(zhí)行主席代表。
前言
序
作者介紹
參與編寫作者及工作單位
參與編寫作者編寫章節(jié)
A導(dǎo)言和歷史1
1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的任務(wù)和意義2
11基本結(jié)構(gòu)類型2
12結(jié)構(gòu)形式3
2橫向動力學(xué)的歷史3
3汽車轉(zhuǎn)向的歷史7
31轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)向7
32轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向8
33第一部汽車的轉(zhuǎn)向8
34機械轉(zhuǎn)向器10
35伺服轉(zhuǎn)向(助力轉(zhuǎn)向)11
參考文獻A15
B轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)17
1轉(zhuǎn)向——車輛橫向控制17
2彎道行駛18
21低速彎道行駛18
22高速彎道行駛18
3輪胎側(cè)向性能19
31垂直力傳遞對胎面接地長度的
影響19
32輪胎側(cè)向力、輪胎拖距和輪胎回
正力矩20
33輪胎側(cè)向力的瞬態(tài)特性25
34輪胎特性總結(jié)25
4轉(zhuǎn)向盤力矩25
41轉(zhuǎn)向盤力矩計算26
42轉(zhuǎn)向助力系數(shù)27
43轉(zhuǎn)向助力矩29
5四輪轉(zhuǎn)向30
6載荷變化轉(zhuǎn)向30
參考文獻B32
C轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求概覽33
1功能和轉(zhuǎn)向感覺33
2總布置33
3重量34
4成本35
5質(zhì)量35
6能量和環(huán)境36
7噪聲和振動36
8系統(tǒng)安全36
9法規(guī)要求37
參考文獻C38
D轉(zhuǎn)向運動學(xué)39
1引言39
2轉(zhuǎn)向運動的幾何特征參數(shù)39
3車輪定位參數(shù)43
31轉(zhuǎn)向傳動比48
4轉(zhuǎn)向傳動結(jié)構(gòu)50
參考文獻D58
E車輛橫向動力學(xué)基礎(chǔ)59
1整車模型——線性單軌模型59
11運動方程60
12 轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向助力
系數(shù)62
13穩(wěn)態(tài)圓周行駛64
14不足轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向65
15瞬態(tài)特性——轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入的
響應(yīng)時間67
16橫擺頻域特性67
17轉(zhuǎn)向模型68
18考慮助力轉(zhuǎn)向和摩擦影響的轉(zhuǎn)向
模型68
19車輛參數(shù)和轉(zhuǎn)向參數(shù)對行駛性能
和轉(zhuǎn)向性能的影響分析70
2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的行駛動力學(xué)基礎(chǔ)73
21轉(zhuǎn)向軸的布置和穩(wěn)態(tài)回正力矩73
22穩(wěn)定系數(shù)的確定（穩(wěn)定性因子）73
23穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益和轉(zhuǎn)向
靈敏度74
24轉(zhuǎn)向盤力矩側(cè)向加速度增益
（穩(wěn)態(tài)）74
25轉(zhuǎn)向盤力矩轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的頻域
特性75
26自由控制的穩(wěn)定性76
27轉(zhuǎn)向的固有頻率和阻尼76
28制動跑偏的抑制76
29轉(zhuǎn)向穩(wěn)定的制動系統(tǒng)77
210空氣動力學(xué)對行駛性能的影響77
211前輪驅(qū)動車輛77
參考文獻E77
F聲音和振動80
1操作噪聲和功能噪聲80
11轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的聲源81
12電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)82
13液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)83
2穩(wěn)定性84
21液壓轉(zhuǎn)向啪嗒噪聲85
22轉(zhuǎn)向抖動86
23轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動振動(LDS)87
3軟管和管路傳遞的固體聲音89
31固體聲波的疊加89
32材料聲學(xué)特征參數(shù)89
33通過彎折減少聲音傳遞90
4轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向盤振動舒適性設(shè)計91
41設(shè)計策略91
42部件和整車的固有頻率目標93
43計算模型和載荷工況94
44參數(shù)研究95
45轉(zhuǎn)向盤減振器96
46小結(jié)98
參考文獻F98
G轉(zhuǎn)向感覺和人—車相互作用100
1轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向感覺100
2轉(zhuǎn)向感覺102
21導(dǎo)向性能102
22反饋性能103
23對理想的轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向感覺的
要求103
3轉(zhuǎn)向感覺客觀評價方法103
4轉(zhuǎn)向感覺主觀評價104
5轉(zhuǎn)向性能客觀評價108
51測量裝備108
52駕駛工況109
53自動數(shù)據(jù)處理110
54客觀參數(shù)110
6相關(guān)分析和回歸分析111
7理想的轉(zhuǎn)向性能的目標范圍111
8自然的還是不自然的轉(zhuǎn)向感覺——
可客觀評價的課題？112
參考文獻G114
H轉(zhuǎn)向設(shè)計116
1轉(zhuǎn)向器的基本設(shè)計116
11齒條力116
12轉(zhuǎn)向盤力矩116
13轉(zhuǎn)向動力學(xué)117
14轉(zhuǎn)向功率118
15轉(zhuǎn)向摩擦118
2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳遞函數(shù)120
21導(dǎo)向性能120
22反饋性能121
參考文獻H129
I轉(zhuǎn)向盤130
1引言130
2組件130
21轉(zhuǎn)向盤骨架131
22轉(zhuǎn)向盤輪緣和轉(zhuǎn)向盤輪輻132
23喇叭133
24安全氣囊和碰撞134
25多功能轉(zhuǎn)向盤135
26發(fā)泡/皮革/裝飾137
3對部件和總成的要求138
4試驗和保險138
41安全氣囊139
42轉(zhuǎn)向盤141
43操作元件/EE143
5模塊化/開發(fā)趨勢/展望144
參考文獻I144
J轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向中間軸145
1導(dǎo)言145
2部件146
21轉(zhuǎn)向軸管147
22手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱MVLS147
23電動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱EVLS147
24轉(zhuǎn)向中間軸149
25組件151
3轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向中間軸的試驗159
31承載能力160
32剛度161
33轉(zhuǎn)向管柱調(diào)節(jié)單元的疲勞壽命161
34固有動態(tài)特性162
35碰撞特性164
36轉(zhuǎn)向管柱調(diào)節(jié)力的調(diào)整166
37溫度166
38腐蝕167
4展望167
K機械轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向168
1齒輪齒條轉(zhuǎn)向的概念168
2可用性/優(yōu)缺點169
3轉(zhuǎn)向器的運動學(xué)特征169
31轉(zhuǎn)向器在前橋的位置170
32整車上的轉(zhuǎn)向器連接170
33轉(zhuǎn)向器殼體的定位171
34轉(zhuǎn)向橫拉桿的連接171
35傳動比關(guān)系的類型172
4齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)和部件172
41轉(zhuǎn)向器殼體173
42轉(zhuǎn)向小齒輪174
43齒條和齒條導(dǎo)向175
5齒輪嚙合和轉(zhuǎn)向器傳動比178
51轉(zhuǎn)向器固定傳動比179
52轉(zhuǎn)向器變傳動比179
53應(yīng)用180
54技術(shù)極限184
55制造方法186
6對機械齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的要求188
61轉(zhuǎn)向器的功能要求189
62轉(zhuǎn)向器的強度要求191
63轉(zhuǎn)向器的環(huán)境要求192
7齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的設(shè)計驗證和產(chǎn)品
驗證193
71方案驗證(CV)193
72設(shè)計驗證(DV)193
73產(chǎn)品驗證(PV)193
74量產(chǎn)陪伴試驗194
8液壓助力轉(zhuǎn)向194
81液壓助力轉(zhuǎn)向的目標設(shè)置194
82車輛的改動195
83轉(zhuǎn)向器的改動195
84液壓助力轉(zhuǎn)向器的特殊之處196
9液壓助力轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)和部件196
91結(jié)構(gòu)形式197
92液壓缸198
93帶輸入軸和轉(zhuǎn)向小齒輪的轉(zhuǎn)閥203
94液壓助力轉(zhuǎn)向器的其他部件206
95 液壓助力轉(zhuǎn)向器的特征參數(shù)207
10液壓助力轉(zhuǎn)向的工作原理207
101轉(zhuǎn)向閥及節(jié)流原理207
102閥特性的其他影響因素211
103轉(zhuǎn)向運動的作用——流量分配212
104閥噪聲213
105內(nèi)泄漏214
106建模（位置控制回路）215
107阻尼與失穩(wěn)215
11液壓輔助系統(tǒng)216
111中位對準216
112速度相關(guān)性217
113阻尼閥219
114帶阻尼特性的轉(zhuǎn)向閥220
115齒條止位位置的壓力限制221
12循環(huán)球轉(zhuǎn)向器/商用車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)222
121應(yīng)用范圍222
122循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)223
123循環(huán)球轉(zhuǎn)向和齒輪齒條轉(zhuǎn)向的
比較224
124技術(shù)參數(shù)225
125輔助系統(tǒng)225
126雙回路轉(zhuǎn)向225
13對液壓助力轉(zhuǎn)向器的要求226
131功能要求226
132強度要求226
133環(huán)境要求——冷起動試驗226
參考文獻K227
L轉(zhuǎn)向橫拉桿228
1導(dǎo)言228
2基本結(jié)構(gòu)228
21循環(huán)球轉(zhuǎn)向器的橫拉桿228
22齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的橫拉桿229
3橫拉桿球接頭229
31內(nèi)球節(jié)(軸向球節(jié))229
32外球節(jié)(角度球節(jié)，徑向球節(jié))231
4前束調(diào)節(jié)232
5要求和設(shè)計232
51轉(zhuǎn)向橫拉桿的設(shè)計原則232
52橫拉桿強度設(shè)計232
53球接頭設(shè)計233
54外球節(jié)密封234
6阻尼/解耦235
7與車輪托架的連接236
8輕量化結(jié)構(gòu)237
9展望237
91過載性能237
92傳感器球接頭238
參考文獻L239
M液壓動力源240
1伺服泵240
11引言240
12葉片泵240
13徑向柱塞泵243
14串聯(lián)泵244
2油液供給和油液245
21轉(zhuǎn)向油罐245
22轉(zhuǎn)向軟管和硬管248
23冷卻器250
24系統(tǒng)極限251
25液壓油251
N電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPHS）254
1引言254
11結(jié)構(gòu)和功能254
12轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類255
13應(yīng)用范例256
2系統(tǒng)介紹257
21系統(tǒng)概覽257
22系統(tǒng)設(shè)計258
23能量消耗260
3部件262
31電動泵驅(qū)動單元262
32液壓管路系統(tǒng)266
33其他部件267
參考文獻N268
O電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）269
1導(dǎo)言269
11EPS與HPS對比270
2EPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式271
21EPSc管柱式271
22EPSp小齒輪式272
23EPSdp雙小齒輪式272
24EPSapa平行軸式273
25EPSrc同軸式273
3EPS的組件274
31伺服傳動機構(gòu)274
32電動機277
33扭矩傳感器284
34控制器289
4系統(tǒng)設(shè)計294
41常規(guī)的系統(tǒng)要求294
42設(shè)計參數(shù)295
43對電網(wǎng)的要求297
5系統(tǒng)安全299
51標準法規(guī)299
52EPS應(yīng)用中的安全299
6轉(zhuǎn)向功能和控制305
61轉(zhuǎn)向功能305
62轉(zhuǎn)向感覺的控制策略310
參考文獻O311
P疊加轉(zhuǎn)向314
1導(dǎo)言314
2歷史314
3作用原理315
4結(jié)構(gòu)315
41常規(guī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)316
42作動器及其變形316
43轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配320
5疊加轉(zhuǎn)向的功能322
51可變轉(zhuǎn)向傳動比322
6轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性323
61過多轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性324
62不足轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性325
63對開路面制動時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性326
7系統(tǒng)安全326
8展望328
參考文獻P329
Q四輪轉(zhuǎn)向330
1引言、歷史、基礎(chǔ)、目標330
2結(jié)構(gòu)形式330
21機械式系統(tǒng)332
22液壓式系統(tǒng)333
23電動式系統(tǒng)334
24單輪作動器和中央作動器的比較335
3四輪轉(zhuǎn)向?qū)π旭傂阅艿挠绊?36
31四輪轉(zhuǎn)向的運動學(xué)特性336
32四輪轉(zhuǎn)向?qū)τ诜�(wěn)態(tài)行駛性能的
影響337
33四輪轉(zhuǎn)向?qū)Ψ欠�(wěn)態(tài)行駛性能的
影響338
34后輪轉(zhuǎn)向和前輪疊加轉(zhuǎn)向的組合338
參考文獻Q341
R線控轉(zhuǎn)向342
1導(dǎo)言342
2部件343
3轉(zhuǎn)向功能346
4安全設(shè)計349
5展望349
參考文獻R350
S駕駛?cè)溯o助系統(tǒng)功能概況352
1行駛穩(wěn)定性介入352
11轉(zhuǎn)向提醒功能352
12人機工程學(xué)要求354
13安全性要求354
2車道輔助系統(tǒng)354
21車道保持輔助系統(tǒng)（LKS)355
22車道偏離預(yù)警系統(tǒng)（LDW）356
23市場上的典型系統(tǒng)357
24車道保持輔助展望358
3泊車輔助系統(tǒng)358
31泊車輔助系統(tǒng)的要求359
32技術(shù)方案359
33市場上的典型系統(tǒng)360
34泊車輔助展望361
參考文獻S361
T展望——汽車轉(zhuǎn)向的未來363
1自動駕駛363
2線控轉(zhuǎn)向363
3四輪轉(zhuǎn)向364
4行駛動力學(xué)控制系統(tǒng)的集成364
5轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的標準化和模塊化365
6新興銷售市場365
7轉(zhuǎn)向技術(shù)中的工藝轉(zhuǎn)變365
8轉(zhuǎn)向盤開發(fā)366
9轉(zhuǎn)向管柱的發(fā)展366
參考文獻T367
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