【正文】 ）式中，再由（22）（23）（24）（25）即可得到和。令直角桿BCJ中BC部分的初始角為，由幾何關(guān)系可得：令直角桿GHI中GH部分的初始角為，由幾何關(guān)系可得：桿BC最大轉(zhuǎn)角度數(shù)為當(dāng)輪3逆時針轉(zhuǎn)過時，BC桿角度，令此時輪5的轉(zhuǎn)角為,其中 （1）當(dāng)時由阿克曼原理可得：解得：（2）當(dāng)時由阿克曼原理可得：解得：綜上：當(dāng)輪3逆時針轉(zhuǎn)過時桿GH的期望輸出角為如圖215所示，由幾何關(guān)系可求得直角桿GHI中GH實際輸出角，分析如下：令O點與C點之間的距離為由幾何關(guān)系可得： 令O點和B點之間距離為，在中由余弦定理可得： 在中由余弦定理可得： 由幾何關(guān)系可得： 有已知條件可得O點與點之間距離令點與D點距離為和,在中由余弦定理可得： 令,在中由余弦定理可得：由幾何關(guān)系可得： 令F點與H點之間距離為，在中由余弦定理可得： 令，在中由余弦定理可得：由幾何關(guān)系可得：直角桿GHI中GH實際輸出角：3 確定約束條件為了使機構(gòu)實現(xiàn)正確的傳動以及擁有良好的傳動性能，當(dāng)輪3和輪5轉(zhuǎn)過最大角度時，機構(gòu)應(yīng)滿足∠在△中由余弦定理可得：所以可得約束方程：約束方程中和求法如下：當(dāng)輪3作為外車輪轉(zhuǎn)到最大角度時(即順時針轉(zhuǎn)到最大角度)，直角桿BCJ中BC的角度為：當(dāng)輪3作為內(nèi)車輪轉(zhuǎn)到最大角度時(即逆時針轉(zhuǎn)到最大角度)，直角桿BCI中BC的角度為：分別將和替換下式中，即可得到和4 MATLAB優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化結(jié)果如表24所示。圖31方向盤轉(zhuǎn)向上軸（如圖32所示）主要起傳遞扭矩的作用，將人作用在方向盤上的扭矩傳遞給萬向節(jié)。 十字軸式萬向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高的優(yōu)點，所以十字軸式萬向節(jié)為汽車上廣泛使用。由于大齒輪實際工作區(qū)域僅有，為了使結(jié)構(gòu)更合理，故將大齒輪做成角度為的扇形齒輪。換言之，在整個設(shè)計過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應(yīng)在整個設(shè)計過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。多種形式輸出，Pro/E 運動仿真的結(jié)果可以以多種格式進行輸出，這些形式主要有MPEG、GIF等。再根據(jù)瓦特二型六連桿轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的特點，進行了轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的設(shè)計。在論文即將結(jié)束之際，有太多的感想和我要特別感謝的人。2012年5月22日附錄清單編號附 件 內(nèi) 容頁數(shù)1任務(wù)書22文獻綜述73開題報告84外文翻譯175二維圖紙246三維圖片77MATLAB程序188仿真視頻1個9畢業(yè)論文39。 本文是在理想的狀態(tài)下進行桿長優(yōu)化的，在實際工程中，影響車輛多輪轉(zhuǎn)向精度的因素有很多，應(yīng)該考慮到輪胎轉(zhuǎn)向摩擦力、連接桿件的變形等，在此基礎(chǔ)上進一步分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特性。由于瓦特二型六連桿組轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完全用解析法設(shè)計方程建立及解方程都充滿了難度。當(dāng)選擇靜力學(xué)分析后，時間和步數(shù)的輸入項將變灰而不可以選擇。單一數(shù)據(jù)庫，Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。令小齒輪模數(shù)，齒數(shù)為，壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)。為了潤滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。轉(zhuǎn)向盤內(nèi)部是由成形的金屬骨架構(gòu)成。2 建立目標(biāo)函數(shù) 圖215 兩軸之間連桿機構(gòu)簡圖取機構(gòu)輸出角平方偏差最小為設(shè)計目標(biāo) 式中，是直角桿GHI中GH的期望輸出角度，是其實際輸出角度。則直角桿BCI中BC初始角為，直角桿GHJ中GH的初始角為，桿BC最大轉(zhuǎn)角度數(shù)為。再運行程序即可得到優(yōu)化結(jié)果，如表22所示。根據(jù)已知條件可知兩側(cè)主銷中心距，一軸中三副桿主銷與對稱線的距離，一軸兩側(cè)主銷與對稱線的距離，一軸彎桿的角度，一軸中三副桿腰長。為了保證設(shè)計的高精度，本文將采用解析法求解。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如優(yōu)化工具箱、統(tǒng)計工具箱、控制工具箱、通信工具箱、圖像處理工具箱、小波工具箱等。因為MATLAB定義了專門用于矩陣運算的運算符，使得矩陣運算就像列出算式執(zhí)行標(biāo)量運算一樣簡單，而且這些運算符本身就能執(zhí)行向量和標(biāo)量的多種運算。通常把給定的函數(shù)(即希望實現(xiàn)的函數(shù))稱為“被逼近函數(shù)”。選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法，編制相應(yīng)的計算機程序，以獲得優(yōu)化結(jié)果。機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，就是在給定的運動學(xué)和動力學(xué)的要求下，在結(jié)構(gòu)參數(shù)和其他因素的限制范圍內(nèi)，按照某種設(shè)計準(zhǔn)則(目標(biāo)函數(shù))，改變設(shè)計變量，尋求最佳方案。其中Watt型有兩種，即WattI型和WattⅡ型，如圖23所示；Stephenson型有三種，即StephensonI型、StephensonⅡ型和StephensonⅢ型，如圖24所示。不易精確地滿足各種運動規(guī)律和運動軌跡的要求。 利用Pro/E軟件完成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維仿真。由于本文多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動機構(gòu)是采用六連桿組來實現(xiàn)，基于這個特點，本文研究的多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要包括轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)這兩部分，而這兩部分更側(cè)重于傳動機構(gòu)六連桿組的尺寸優(yōu)化，使汽車在轉(zhuǎn)彎時所有車輪都繞轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)。然而，4WS技術(shù)在客車上的應(yīng)用卻晚很多，直到近幾年人們對車輛動力學(xué)的研究與分析日益深化，這項技術(shù)才逐漸在客車上得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)車輛在高速行駛中轉(zhuǎn)向時，四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過后輪與前輪的同向轉(zhuǎn)向，有效地降低和消除了車輛側(cè)滑事故的發(fā)生幾率，明顯改善了車輛的高速行駛穩(wěn)定性及安全性，進而緩解了駕駛者在各種路況下（尤其是風(fēng)雨天氣）高速駕車的疲勞程度。現(xiàn)有的汽車前轉(zhuǎn)向采用的都是四連桿轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)。圖12 兩輪轉(zhuǎn)向理想的轉(zhuǎn)角關(guān)系以圖12所示的汽車為例，阿克曼理論轉(zhuǎn)向特性是以汽車前輪定位角都等于零、行走系統(tǒng)為剛性、汽車行駛過程中無側(cè)向力為假設(shè)條件的，其特點為：汽車直線行駛時，4個車輪的軸線都互相平行，而且垂直于汽車縱向中心面。 　　轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置產(chǎn)生的運動不協(xié)調(diào)，應(yīng)使車輪產(chǎn)生的擺動最小。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)動輪偏轉(zhuǎn)，且使二轉(zhuǎn)動輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。實現(xiàn)的轉(zhuǎn)向的輕便性與準(zhǔn)確性。100多年前，汽車剛剛誕生初期，其轉(zhuǎn)向操縱是仿造馬車和自行車的轉(zhuǎn)向方式，即用一個操縱桿或手柄來使前輪偏轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。s dynamic response characteristics is affected by the structural arrangement of the car itself and the external conditions on a large extend ,and the car39。摘 要多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了提高重型汽車的機動性，減小其轉(zhuǎn)彎半徑。關(guān)鍵詞：多軸轉(zhuǎn)向；非線性不等式約束；操縱機構(gòu)；傳動機構(gòu)；六連桿組AbstractThe multiaxis steering system is to improve the mobility of heavy vehicles and reduce the turning radius. Traditional automotive steering which is a fourbar linkage steering trapezoid body has the feature of simple structure and lowcost, but in the process of vehicle steering ,the car39。其主要功能就是按照駕駛員的要求來控制汽車的行駛方向。其中的很大一部分突破就是轉(zhuǎn)向梯形的使用。轉(zhuǎn)向器主要作用是完成將方向盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成搖桿的擺動(或近似直線運動)，同時也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動裝置。 　　在行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪不能產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)遵循阿克曼原理，阿克曼原理的基本觀點是：汽車在行駛(直線行駛和轉(zhuǎn)彎行駛)過程中，每個車輪的運動軌跡都必須完全符合它的自然運動軌跡，即要求汽車在轉(zhuǎn)彎時各車輪軸線都能匯交于一點，此交點O(見圖12)叫做轉(zhuǎn)向中心，從而保證輪胎與地面間處于純滾動而無滑移現(xiàn)象。因此，多軸轉(zhuǎn)向成為衡量現(xiàn)代大型重載汽車發(fā)展水平的關(guān)鍵技術(shù)之一，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接決定了多軸汽車低速行駛的機動靈活性和高速運行的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性。其次，明顯改善了車輛高速行駛的穩(wěn)定性。這種機構(gòu)在汽車低速轉(zhuǎn)向時讓后輪與前輪反向轉(zhuǎn)向來獲得較小的轉(zhuǎn)彎半徑。近十幾年來國外許多研究機構(gòu)從不同的角度對四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)進行了大量研究，使這項技術(shù)日趨成熟，并發(fā)展出多于四輪的轉(zhuǎn)向技術(shù)，多輪轉(zhuǎn)向技術(shù)主要適用于非緊湊型汽車，如多功能運動型車、卡車、多軸重型特種車輛等。完成四軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維仿真。慣性力不容易平衡，不適合高速傳動。Watt型 Stephenson型 圖22 六桿鏈的類型取上述兩類運動鏈的不同桿件作為固定桿(機架)，可以得到五種不同型式的六桿機構(gòu)。圖27六連桿三維建模圖機構(gòu)優(yōu)化綜合是幾十年來發(fā)展起來的一種新的綜合方法。另一類則是按動力學(xué)要求建立數(shù)學(xué)模型。函數(shù)機構(gòu)所發(fā)生的實際函數(shù)與給定函數(shù)一般來說不可能做到完全一致，