【正文】 Eq .(3)對(duì) 應(yīng)于固定的角度自轉(zhuǎn)由角度 ? 0關(guān)于 OX 軸 ， 然后由角度 ? 0 關(guān)于 OY 軸 ， 和一個(gè)消極 平移 沿 OX 軸在數(shù)額 1OO 。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 46 為了計(jì)算離開(kāi)從正確轉(zhuǎn)動(dòng)的情況 (亦稱(chēng)轉(zhuǎn)向 誤差 ,是相當(dāng)數(shù)量措施輪子滑倒顯現(xiàn)出在壟斷期間 [9])， Ackermann 聯(lián)結(jié)的輪子對(duì)輪子傳輸作用 是堅(jiān)定的使用以下限制等式 ： 在上述等式 ， 球節(jié)理中心 C 座標(biāo)和 D， 被測(cè)量相對(duì) OXYZ 框架附有拖拉機(jī)身體 ， 是 [16] 在本文 s 和 c 過(guò)程中選定三角函數(shù) sin 和 cos。被選擇了。依照被顯示在圖 3 和進(jìn)一步談?wù)撛诒疚牡哪┒?， 作者選擇塑造 Ackermann 聯(lián)結(jié)和轉(zhuǎn)向控制機(jī)制在 AutoCAD 軟件之內(nèi) ， 評(píng)估機(jī)制的工作空間和核實(shí)如果干涉發(fā)生。它 ， 然而 ， 更加方便檢查可能的干涉使用 3D CAD 包裹或行動(dòng)模擬器軟件。在同樣專(zhuān)利 ，前輪的 封套 的分析表示被轉(zhuǎn)動(dòng)在任一個(gè)角度和為軌的任一個(gè)偏轉(zhuǎn)的位置并且被給。和 20176。這方便因?yàn)槿我环N可能的干涉可能被查出及早在設(shè)計(jì)階段。 轉(zhuǎn)向節(jié) 的長(zhǎng)度 0CC= 0DD并且他們的位置沿中央瓶軸 (長(zhǎng)度12OC = 20OD)， 將影響 Ackermann 聯(lián)結(jié)的軌道標(biāo)尺的工作區(qū) ， 地點(diǎn)由可能的干涉與前面軌登上或引擎的更低的區(qū)域壓抑。 和內(nèi)在輪子maxi? =40176。 為數(shù)字例子被考慮 ， 以下數(shù)據(jù)為人所知 ： 輪子基地 bW =1400 毫米 ， 距離在中央瓶之間 12OO =900， 1000 年 ， 1100 年或 1200 毫米、 踏板寬度 tW = 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 45 12OO +200 毫米 ， 中央瓶?jī)A向 角度 ? = 8176。依照被突出在被提到的紙 [7]， 在可調(diào)整踏板寬度 車(chē)的情況下它建議 轉(zhuǎn)向節(jié)搖臂 長(zhǎng)度 0CC= 0DD和角度 0? (圖 2)被選擇為極小的輪子軌道配置。 3. Ackermann 聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì) Ackermann 聯(lián)結(jié)的主要參量 ,接近為便利作為平面聯(lián)結(jié) ， 將是堅(jiān)定的使用設(shè)計(jì)圖可利用 [7]。 2. 設(shè)計(jì)問(wèn)題公式化 20 HP 可調(diào)整的 踏板寬度 拖拉機(jī)的實(shí)際事例將被考慮作為例子。在復(fù)雜的問(wèn)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 44 題增量為可調(diào)整踏板寬度 拖拉機(jī) ， 當(dāng)這些位置必須被協(xié)調(diào)為一定數(shù)量的 踏板寬度 步。 作為 Ackermann 聯(lián)結(jié) 的運(yùn)動(dòng)學(xué)作用的獨(dú)立結(jié)果和的轉(zhuǎn)向控制機(jī)制 ，他們可能分開(kāi)地被設(shè)計(jì) ， 起點(diǎn)以 Ackermann 聯(lián)結(jié)當(dāng)信號(hào)發(fā)生器。但是 ， 數(shù)據(jù)必需完成機(jī)制的幾何難提取從制造了圖畫(huà)或真正的式樣測(cè)量。如果這后者自由程度被忽略 ， 機(jī)制可能被認(rèn)為空間四 橫木 聯(lián)結(jié) (RSSR),被分析在理論運(yùn)動(dòng)學(xué)文學(xué)里使用參考框架以一個(gè)軸一致以共同的垂線(xiàn)對(duì)地面樞軸聯(lián)接軸 [1214]。依照 系統(tǒng)化 在圖 2， 轉(zhuǎn)向控制聯(lián)結(jié)是一個(gè) RRSSR機(jī)制以二程度自由 (沒(méi)有考慮阻力鏈接的瑣細(xì)的自轉(zhuǎn)關(guān)于它自己的軸 )。 這是一臺(tái)相稱(chēng) ，四 橫木 空間信號(hào)發(fā)生器被象征的 RSSR(S 站立從球狀聯(lián)接和 R 從旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)接 )， 和有在軸上旋轉(zhuǎn)被操縱的輪子的角色在某一易變的比率由情況正確強(qiáng)加轉(zhuǎn)動(dòng)即所有四輪會(huì)議軸在一個(gè)共同的中心 [3,4， 69]。為 微型汽車(chē) 和緊湊拖拉機(jī) [2]， 操上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 43 縱由 Ackermann 聯(lián)結(jié)共同地保證 ， 由司機(jī)控制從方向盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)向箱子 、pitman 搖臂 、阻力鏈接 ， 和轉(zhuǎn)向 搖臂 匯編 (圖 1)。 關(guān)鍵詞 ： 可調(diào)整踏板寬度 車(chē) ； Ackermann 聯(lián)結(jié) ； 轉(zhuǎn)向控制機(jī)制 ； 拘束的優(yōu)化問(wèn)題 ； 搜索算法 。阻力鏈接的撤除導(dǎo)致允許轉(zhuǎn)向 搖臂和 pitman 搖臂確切地被協(xié)調(diào)在機(jī)制的整體運(yùn)作的范圍的額外自由程度 。 幾個(gè)矛盾的要求同時(shí)被考慮如下 ： 保證極小輪子滑倒和相稱(chēng)轉(zhuǎn)向控制為左右輪 ， 保證極小值交叉干擾在轉(zhuǎn)向和軌動(dòng)擺之間 ， 維護(hù)有利壓力角度在聯(lián)接 ， 和避免干涉在機(jī)制之間的運(yùn)動(dòng)機(jī)件和在這些和車(chē)的身體之間。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 39 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞 .汽車(chē)構(gòu)造 [M].北京：人民交通出版社， 2021. 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[22] ,Graf von , 和傳動(dòng)軸 [M]。 6 結(jié)論 本課題 所要 設(shè)計(jì)的方向盤(pán) 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置主要是用來(lái)檢測(cè)方向盤(pán)骨架 分別 在受到支撐力和扭轉(zhuǎn)力作用時(shí) ， 方向盤(pán)產(chǎn)生的受力變形和損壞情況，找出方向盤(pán)存在的 設(shè)計(jì)缺陷和質(zhì)量問(wèn)題 ，從而 進(jìn)一步 改進(jìn)完善方向盤(pán)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 38 的 設(shè)計(jì)， 提高方向盤(pán)在汽車(chē) 任何 行駛狀況下的 操縱穩(wěn)定性和行駛 安全性。 試驗(yàn) 結(jié)果 表 支撐力試驗(yàn)結(jié)果 ① 支撐力試驗(yàn) 試件 循環(huán)數(shù) 損傷 1 1,260,000 無(wú) 2 360,000 無(wú) 3 360,000 無(wú) 4 417,300 無(wú) 統(tǒng)計(jì) N50% 510,900 SLOG= 表 扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn)結(jié)果 ② 扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn) 試件 循環(huán)數(shù) 損傷 5 131,250 R， 10mm 6 121,660 R，斷裂 7 125,090 L / R，斷裂 8 112,750 L / R，斷裂 統(tǒng)計(jì) N50%=122,500 SLOG= 圖 5 試件損傷 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 37 圖 6 試件損傷 圖 7 試件損傷 圖 8 試件損傷 支撐力試驗(yàn)合格，扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn)不合格 ，在 扭轉(zhuǎn)力試驗(yàn) 中 方向盤(pán)輪輻處出現(xiàn)零件損傷 。 ? ? ? ? ? ?1Q k R k kK r r r r??? ? ? ? ? ????????????? () ?? 計(jì)算如下 1 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2LQKKd d d d? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?2 2 LQKKd? ? ? 此外， d ?? 為 ? ? ? ?2 2 2 2L Q L Qd d d K K K K? ? ? ? ? ? ?? ???????? () 如果相似度 LK 和 QK 已知，則得 c o s 2 LQLQKKKK? ?? ???????????????????? ? () 相似系數(shù) pc 計(jì)算得 ? ?23858pcd ???? ? ? ?23N mm ????????????? () 如果許用比載荷 K 已知，則得到 Hertzian 應(yīng)力 30 pp c k? 強(qiáng)度校核 整個(gè)試驗(yàn)裝置牢固地連接在一起，形成一個(gè)剛體。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 35 軌道的橫向曲率 22? 和 22?? 基本相同。 b =∞：直軌道。 b =0：轉(zhuǎn)道的生成中心 E 和 E? 位于 萬(wàn)向節(jié) 軸線(xiàn)上。 ? ? ? ?11 12 21 22c os ? ? ? ?? ?? ? ?? ? 球的曲率 11? 和 12? 大小相等，并都等于球半徑 1r 的倒數(shù)。 許用動(dòng)或靜壓 力為 30 22pe rm ppp d kdc???????? 30 22s i n c os s i n c osx ppp d k dc ? ? ? ????????? 因而，轉(zhuǎn)矩公式（ ）式變?yōu)? 30 2 s i n c osppM m d Rc ????? ???? ??????????????? （ ） 該等式中的相似系數(shù) pc 用 Hertzian 系數(shù)的基本曲率計(jì)算。 把 （ ~） 式的有效分力 xp 代入（ ）式中，從許用靜態(tài)或等價(jià)壓力載荷 permp 就能算出 萬(wàn)向節(jié) 的傳遞能力。 c o s sin 0 c o ssin c o s 0 0 sin0 0 1 0 0 0xyP p pp D p p p?? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 有效分力為 ? ?c o s c o s 9 0 sinxp p p p? ? ?? ? ? ? ? ???????????? （ ） 等 價(jià) 壓力 xyzpppp??????????? 如果載荷 p 以?xún)A角 ? 作用，它的 x 軸分力因 p 繞 y 軸旋轉(zhuǎn)了 ? 而進(jìn)一步減小。當(dāng)壓力載荷 p 與半徑 R 相切并與 z 軸成直角時(shí)，分力 yp 和 zp 為零，此時(shí) 萬(wàn)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 乘用車(chē)方向盤(pán)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 32 向節(jié) 的傳遞能力最大 。 xxM m p R p M m R? ? ????????????????? （ ） 主動(dòng)件、傳力元件和從動(dòng)件的曲面壓力產(chǎn)生的等價(jià)載荷的作用線(xiàn)與接觸面法線(xiàn) n 相同。在恒速下，得到滾動(dòng)副的壽命 61 10L? 。 現(xiàn)在國(guó)際上普遍的看法是“大量同種軸承的工作壽 命就是 90%數(shù)量的軸承在疲勞破壞第一個(gè)信號(hào)發(fā)生前，能經(jīng)受或超過(guò)的循環(huán)次數(shù)。 Moore 和 Kommers 認(rèn)為存在一個(gè)疲勞極限，壓力低于該極限時(shí)元件將有無(wú)限壽命，該等式如下 ： pCLk ????????????????????????????? （ ） 式中， L —— 經(jīng)數(shù)百萬(wàn)次循環(huán)載荷作用的壽命； C —— 材料常數(shù)； k —— 比載荷； ? —— 疲勞極限； p —— 指數(shù)（約為 3） 。據(jù) Hertzian理論得到的靜應(yīng) 力定為 0p =4000 2Nmm 。通過(guò)滾動(dòng)軸承的強(qiáng)化試驗(yàn)， Bratt 等人 得出了表面許用應(yīng)力 0P 和永久塑性變形 0? 之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式 —— 點(diǎn)接觸 153 100 3300 bppc d???? ???? 2Nmm ?????????????? （ ） —— 線(xiàn)接觸 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)