机械原理课程设计汽车前轮转向器

《机械原理课程设计汽车前轮转向器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、汽车前轮转向机构机械设计制造及其自动化机械原理大作业设计者指导教师目录一、设计题目（2）二、设计要求（3）三、基本设计内容（4）四、设计结果分析（10）五、改进机构设计（12）设计题目1.机构简介汽车的前轮转向，是通过等腰梯形机构ABCD驱使前轮转动來实现的。其中，两前轮分别与两摇杆AB、CD相连，如图所示。当汽车沿直线行驶吋（转弯半径R=~）,左右两轮轴线与机架AD成一条直线；当汽车转弯时，要求左右两轮（或摇杆AB和CD）转过不同的角度a、B。理论上希望前轮两轴延长线的交点P始终能落在后车仑轴的延长

2、线上。这样，整个车身就能绕P点转动，使四个轮子都能与地面形成纯滚动，以减少轮胎的磨损。因此，根据不同的转弯半径R（汽车转向行驶时，各车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆周半径），就要求左右两轮轴线（AB、CD）分别转过不同的角度a和B,其关系如下:如图所示为汽车右拐时tana=LR-d-Btan/?=LR-dD所以ci和B的函数关系为cot-cota=—同理，当汽车右拐时，由于对称性，有ctgcc—ctgf3=BIL,故转向机构ABCD的设计应尽塑满足以上转角要求。2、设计数据设计数据见下表。要求汽车沿直

3、线行驶时，较链四杆机构左右对称，以保证左右转弯时具有相同的特征。该转向机构为等腰梯形双摇杆机构，设计此较链四杆机构。参数轴距轮曲最小转弯半径销轴到车轮屮心的距离符号LBRd单位mm型号途乐GRX290016056100400途乐GL290015556100400尼桑公爵280015005500500二、设计要求1）根据转弯半径Rmin和Rmax=-（直线行驶），求出理论上要求的转角和0的对应值。要求最少2组对应值。2）用解析法设计较链四杆机构ABCD,满足以下条件：①最小转弯半径&斷所对应的a和P满足

4、P点落在后轴延长线上的要求;②其他各组a和B尽可能是能使P点落在后轴延长线上；③尽可能满足直线行驶吋机构左右对称的附加要求。3）用解析法检验者这种机构在常用转角范圉时的最小传动角。4）试设计一梯形机构使转角范围时P点尽可能落在后轴的延长线上。5）如何改进梯形机构（如采用多杆机构）？并用仿真计算证明新方案的有效性。思考题：如果使机构精确满足时的转角关系，该机构在其他转弯半径时的转角误差为多少？（与时比较）三.基本设计内容1、根据转弯半径Rmin和Rmax=TO（直线行驶），求出理论上要求的转角。和0的对

5、应值。要求最少2组对应值。R=Rmin时，R二8000mm时,做出变化曲线，如下图:a&p与转弯半径r的曲线关系2、用解析法设计较链四杆机构ABCD,满足以下条件：①最小转弯半径R叭所对应的a和P满足P点落在后轴延长线上的要求;②其他各组a和B尽可能是能使P点落在后轴延长线上；③尽可能满足直线行驶吋机构左右对称的附加要求。V7由公式已知，时随着R的增大而单调递减的。其数据如下表：raB6.126.9734.9816.5310.1911.2526.976.236.6137.44.484.6847.833

6、.53.6258.272.872.9568.72.432.4979.132.112.1589.571.861.91001.671.69rti上图，列出位移矢量方程:化简到X轴和y轴：▼ya）、算法描述:对于一个梯形机构，杆长已知，再给定AB杆长及出位置AB与AD夹角该机构就确定了。为满足条件①，分别令，。令。代入位移方程屮。得出一组1及对应的和。为满足条件②，令，将上面求得的1及值代入位移方程屮，得出各种机构1及对应的实际值。R为找出最佳机构，利用公式C0t/?-C0t€Z=-得出的理论值。找出实际值

7、屮，与L理论值最接近的一个。所对应的1及即为最佳机构。最后计算出选出的机构当在o到最大值Z间时所对应的的理论值和实际值。画出曲线。b）、结果与图像：经计算，不同1对应的理论值和实际值之差的数据如下：1B理论值P实际值差值△B0.121.47520.8680.6060.1421.47520.8560.6190.1921.47520.8420.6320.2321.47520.8290.6460.2821.47520.8150.6590.3221.47520.8010.6730.3721.47520.787

8、0.6880.4121.47520.7720.7020.4621.47520.7570.7170.521.47520.7420.733做出变化曲线，如下图:不同杆七:条件下的M曲线S278647O.GG600.O.O.O.WN迪底林<理仝刮去V26■On«60O做出变化曲线，如下图:0.150.20.250.30.350.40.450.5杆长l(m)由上图易知，最佳机构1=0.1,所对应的为68.84°o选定该机构后，为检验其实际的可行性，让杆AB转过角