转向系的设计教程文件.ppt

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1、转向系的设计b转向器：c转向传动机构：转向摇臂转向节臂转向纵拉杆转向梯形机构等d防伤装置、安全气囊、转向减振器采用吸能的方向盘转向盘、转向管柱上采取防伤的被动安全措施2对转向系的设计要求：a保证具有高的机动性。b内外轮转角间的匹配应保证汽车转向行驶时，全部车轮绕同一瞬时转动中心旋转，使个车轮只有滚动而无滑动。Cotθ0—Cotθi=K/LC在转向盘和转向轮的转角间应保证在运动学关系和力学关系的协调。（对动力转向系而言，加随动装置）d操纵轻便（通过合理选择转向系的角传动比、力传动比和传动效率来达到）

2、e转向后转向盘应能自动回正，并能使汽车保持在稳定的直线行驶工况。(通过合理选择主销后倾角和内倾角，消除转向器传动间隙以及选用可逆式转向器来达到)f当转向轮受到路面冲击时，转向系传递到转向盘的反向冲击要小。（转向器的逆效率要小）g转向传动机构与悬架导向机构的运动干涉要小。h转向器和转向传动机构因磨损产生的间隙，应能调整而消除。（通过合理选择结构及结构布置合理来达到）3．转向器角传动比的变化规律转向“轻便性”“灵敏性”是设计中遇到的一对矛盾。采用可变角传动比的转向器可协调对“轻便性”和“灵敏性”要求。

3、转向器角传动比的变化规律又因转向器的结构型式和参数的不同而异。对于没有装动力转向的大客车和中型及以上的载货汽车，因转向轴负荷大，而转向传动机构的力传动比在转向过程中是变化的，使急转弯时的操纵轻便性问题显得十分突出，故转向器角传动比的理想特性应当是中间小两端大的曲线，如图16—5的曲线l所示。二转向传动机构的设计1转向梯形机构的设计作用：保证汽车转弯时所有车轮均能绕同一转动中心以不同的半径作无滑动的纯滚动。Cotα—Cotβ=B/L分类：整体式---用于非独立悬架的转向轮断开式----用于独立悬架布

4、置:转向梯形机构一般布置在前转向桥之后。高度不低于前桥横梁或其他防撞件。当布置在前桥之后有困难时，例如当发动机位置很低或汽车前驱动时，也可以布置在前桥之前。2整体型转向梯形机构的设计初始参数的确定：一般梯形臂的长m=0.11～0.15B底角ctgr=0.75B/L1)作图法a转向梯形机构的实际特性曲线步骤如下：（1）根据给定的一系列外轮转角求出相应的内轮转角(2)作梯形机构的实际特性曲线转向梯形机构的实际特性曲线不可能和其理论特性曲线一致。设计要求：1实际曲线和理论曲线应接近。2在0～25°范围内

5、应接近，在15～25°范围内应相交。3在最大转角点：θHmax理-θHmax实<1°2)计算法：转向梯形机构实际上不能完全精确地满足式Cotα—Cotβ=B/L的要求，而只能以足够的工程精度接近该式。即转向梯形机构使该式的L不再是汽车的轴距L，而是L`

6、到三种方案：当L、K确定后，由y的三种取值上式可求得转向梯形的三种尺寸方案，有了这些方案对一系列按大小排列的θi值以图解法确定其相应的θ0值。进而按式:求出λ，然后在同一图上绘制三种梯形方案的λ随θi的变化曲线，及λ＝1的直线。最后选取的方案应是在使用最频繁的转角θi下，其λ（θi）值最接近λ＝1直线的那个梯形方案。3优化设计：设自变量为外轮转角α，因变量为内轮转角β的期望值为：β=f(α)=ctg-1(ctgα-k/L)实际值：β1=γ-sin-1{sin(γ+α)/[(k/m)2+1-2kco

7、s(γ+α)/m]1/2}-cos-1{[k(2cosγ-cos(γ+α)-cos2γ)/m]/[(k/m)2+1-2kcos(γ+α)/m]1/2}梯形机构优化设计的两个设计变量:梯形臂长x1=m、底角x2=γ目标函数：求极小值权值的选取：αmax=sin-1(L/(Rmin-a)）a—主销偏移距梯形机构的约束条件为：m-mmin>=0mmax-m>=0γ-γmin>=0一般：mmin=0.11k,mmax=0.15k。γmin=70°机构传动角应满足最小传动角约束：δmin=40°min可

8、以调用MATLABlsqnon比函数求优化解我们做过212型汽车的梯形臂，计算其转向梯形机构的优化参数。212型汽车的K＝1480mm，L＝2960mm，当用不同的初始值(梯形臂长和底角)进行优化计算时，计算结果如表1所示。虚线为期望值MATLAB简介：MATLAB的TOOLBOX函数库中的OptimizationToolbox优化工具箱，为用户提供了对各种优化问题的一个完整地解决方案。内容：线性规划、二次规划、非线性规划、最小二乘问题、非线性方程求解、多目标决策、最小最大问题、以