汽车前轮转向机构.ppt

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1、汽车前轮转向机构设计进展报告——孙野设计机构简介当汽车沿直线行驶时（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α、β。理论上希望前轮两轴延长线的交点P始终能落在后轮轴的延长线上。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。机构的选择采用结构简单、工作可靠的整体式转向梯形机构，本设计选用梯形机构布置在前桥之后的转向梯形机构，如图所示，为Pro-E建模转向梯形机构的实体模型。机构运动分析与设计自由度分析机构

2、简图如图所示。转向直拉杆是用以带动CE运动的构件，在分析自由度时不应把转向直拉杆和转动副E计入，所以本设计机构的自由度为F=3n-2Pl-Ph=3×3-2×4=1机构的自由度为1。位置分析以点C为坐标原点，线段CD所在直线为横轴，建立坐标系，固定铰链点C、D的坐标分别为C（0,0），D（xD,yD）。其中CE杆为原动件，机构为Ⅱ级机构。有机构结构组成原理可知，机构的组成过程为将原动件1以转动副C与机架相连；然后，再增加由构件2、3组成的Ⅱ级基本杆组，两个外副A、D分别与构件1和机架连接。机构的运动分析顺序是：

3、从原动件1开始，先确定出点A、E的运动，然后由构件2、3组成的Ⅱ级基本杆组的外副A、D的运动确定出内副B的运动。构件1为定轴转动，已知原动件的运动，即已知构件1绕C转动的角位置、角速度和角加速度。机构的角位置用由x轴正方向逆时针转动到构件的标线所夹的角度表示。E点坐标为其中L4和为已知，可求出铰链点E的位置。将式（2-1）对时间t分别作一次和二次求导，可得E点的速度和加速度方程如下：其余各点运动分析与E点类似，在此不再赘述，其各个方程如下：A点坐标为A点速度A点加速度D点坐标为D点速度B点坐标为机构尺寸确定杆

4、件L1L2L3L4L5θ2∠ACF设计参数600mm1500mm600mm400mm400mm90°120°坐标位置确定E（61.7,200）A(300,519.61)D(400,0)B(1800,519.67)输入运动设计输入运动的动力部分主要由方向盘，转向器、转向摇臂和转向直拉杆组成，由转向直拉杆带动转向节臂绕铰链点C作圆周运动。所以本设计仅以杆CE做圆周运动作动力分析。转向梯形转向过程分析如图所示为汽车在转向过程中转向梯形的变化，转向过程中转向臂和转向横拉杆长度不变。左轮转过θ1角度，在转向梯形的作用下

5、，雍伦转过θ2角度。当汽车直行时，转向梯形结构如图中abcd所示。当汽车向左转θ1角度时，转向梯形变为abc1d1，右梯形臂转过θ2角度，使用余弦定理可得到θ1和θ2的关系。下阶段工作计划进一步完成机构的运动分析，编程实现运动仿真，进行机构的受力分析与校核，完成设计说明书的编写。