电动助力转向系统(EPS)是一种通过电子控制单元向助力电机发出指令,然后助力电机提供助力的动力转向系统,满足车辆低速时的转向轻便性和高速时的路感要求。EPS很好的解决了汽车转向“轻”与“灵”的矛盾,并且还具备节能、环保等优势。本文分析了电动助力转向系统的发展现状、分类、组成及工作原理,以及C AD/CAE分析软件和优化设计方法在汽车领域的发展与应用现状。以齿条助力式电动助力转向系统为研究对象,根据具体车型转向阻力的要求,设计了带有助力齿轮的齿轮齿条机构,并进行了强度校核以及CATIA三维建模和虚拟装配。根据EPS系统与整车匹配的助力要求以及安装便捷等要求,对系统的电机和减速机构进行了匹配分析和参数确定。利用MATLAB优化工具箱中的非线性函数(fmincon)和遗传算法对减速机构中的斜齿轮蜗杆机构进行了优化。优化的目标函数有斜齿轮与蜗杆中体积最小、中心距最小以及传动效率最高。并对斜齿轮蜗杆机构进行了应力分析。根据系统的结构参数和助力要求,对转矩传感器扭杆的结构参数进行了设计。利用ANSYS Workbench软件,以扭杆表面所受最大应力最小、扭杆的质量最优为优化目标,对扭杆进行优化设计,并对优化前后的扭杆进行静力分析对比,并对优化后的扭杆进行疲劳分析。本文对齿条式电动助力转向系统进行了整体力传动分析,以及利用MATLAB和ANSYS对电动助力转向系统的主要部分进行了设计、分析和优化,为以后进行电动助力转向系统结构的快速设计以及优化提供了方法。