本文以3轴转向试验台的测试方法为基础,对转向系统5轴性能试验台的结构特点进行分析,研究转向系统5轴性能试验台的试验条件和测试方法,为转向系统的设计研发与整车匹配提供支持。本文主要的研究内容有:(1)对转向系统5轴性能试验台的整体机构进行设计研究,明确其加载方式,第1、2、3轴采用伺服电机加载,第4、5轴采用液压伺服缸加载。(2)通过平面解析法对试验台关键构件Bell机构进行了动力学研究,理论推导并验证了力经Bell机构只改变力的方向而不改变其大小的传递特性;建立转向系统5轴性能试验台三维模型,通过ADAMS软件进行动力学分析,也验证了其力的传递特性,并得到结论:只要机构相位角满足设计要求,该机构的传递特性成立。(3)在转向系统5轴性能试验台上对国外某典型EPS转向系统(该产品技术成熟且先进)进行转向器测试试验,如空载力矩试验、功能性试验、力特性试验等,测试结果均符合QC/T529-2000要求,表明该试验台能够满足基本测试要求。(4)在研制的转向系统5轴性能试验台上进行轮胎跳动工况下的测试试验,如传动间隙试验、传动比试验、转向轮偏转角试验、空载力矩试验、功能性试验等,得到轮胎跳动对这些试验的影响不显著;通过对现有转向器试验台的试验方法、试验条件进行了分析与对比,对转向系产品出厂前的性能试验提出采用限定框图进行检测的手段,能够准确、快速保证产品的出厂质量。(5)在研制的转向系统5轴性能试验台上进行轮胎跳动工况下的测试试验,得到轮胎跳动对助力电流影响较明显。对于助力电流,轮胎从-50mm处向上跳动至50mm处的过程中,当横拉杆与齿条在垂直平面内的夹角越大,助力电流越大;在研制的转向系统5轴性能试验台上进行不同车速工况下的空载力矩试验,得到方向盘的转向力矩随车速的增加而增大。(6)根据转向轮偏转角试验、传动间隙试验、传动比试验、空载力矩试验、功能性试验测得的数据初步拟定评价标准,为后期评价转向系统的性能提供依据。(7)建立转向系统5轴性能试验台三维模型,在ADAMS中进行动力学仿真研究,得到轮胎从-50mm处向上跳动至50mm处时,转向轮偏转角先增大后减小,偏转范围约为4°,呈开口向下的抛物线;当横拉杆与齿条在垂直平面内的夹角越大,齿条移动力在左右极限附近位置变化显著。