【正文】 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！ 43 。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—張小俊副教授，他對我進行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。參 考 文 獻[1]. 柴天. FSAE賽車整車性能分析與研究. 湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文[2]. 姚漢波. ，2011，[3]. . 北京：人民交通出版社，[4]. 李理光. [5]. ，[6]. . 湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文[7]. . 北京：機械工業(yè)出版社，[8]. 姚明龍,[J]..[9]. 蔡武. 汽車轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)設(shè)計中的參數(shù)定義[J]. 專用汽車，[10]. 林金木,李宜芳. 汽車轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[N]. 湖南大學(xué)學(xué)報，1985，12 卷第4 期，95[11]. 黃鶴輝,陳晨. 整體式轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計MATLAB程序[J]..[12]. 高建春,朱賢達. 齒輪式轉(zhuǎn)向機構(gòu)[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報，.[13]. [14]. 濮良貴,[M].北京：高等教育出版社，2001.[15]. 劉鴻文. 材料力學(xué). 高等教育出版社,1991[16]. 小林明. 汽車工程手冊. 機械工業(yè)出版社,1996 [17]. 李晏. ，2010，[18]. 程凱. 汽車動力轉(zhuǎn)向器的流場分析. 機械工程師， 2010，[19]. 王國權(quán). BJ 2型卡丁車的動力學(xué)性能仿真分析[J] .北京信息科技大學(xué)學(xué)報，2010(3).2935[20]. . 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文[21]. ，2010，[22]. 鐘兵. ，2006，[23]. William amp。，方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)不到1圈，但轉(zhuǎn)向輪最大擺角滿足比賽轉(zhuǎn)向要求，角傳動比為4:1，轉(zhuǎn)向效率很高。改善汽車的操縱穩(wěn)定性，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性，是比賽制勝的重要因素之一。結(jié) 論轉(zhuǎn)向部分負責保持和改變車輛行駛方向，在其轉(zhuǎn)向行駛時，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。 縱坐標定義窗口（縱坐標為方向盤轉(zhuǎn)矩）同上述過程得到曲線。下面再出一張“轉(zhuǎn)角–方向盤轉(zhuǎn)矩”圖。 實際左右輪轉(zhuǎn)角曲線可見左右兩輪實際轉(zhuǎn)角成比例增長，增長比約為α/β=5/7≈ 1）得到的內(nèi)外輪理想轉(zhuǎn)向時最大轉(zhuǎn)角可計算得α/β=≈，上下兩值很相近。按照下圖點選出縱坐標值“steer_angle – right”。轉(zhuǎn)向分析一般內(nèi)容為：阿克曼理想轉(zhuǎn)角曲線的符合程度。 進入Postprocessing窗口進入如下后處理窗口： 后處理窗口系統(tǒng)默認的曲線橫坐標是時間（Time），一般轉(zhuǎn)向分析是以一側(cè)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角為橫坐標。根據(jù)路徑“Review – Animation Controls”,在彈出窗口上點擊即可回放。填好之后點擊“OK/Apply”，等待彈出的“Message Window”運行完點擊“CLOSE”，代表仿真結(jié)束。運用Adams/Car建模。（注：以上各點在Adams中命名為hps_global、hpl_wheel_center；hpl_uca_front、hpl_uca_rear、hpl_uca_outer、hpl_lca_front、hpl_lca_rear、hpl_lca_outer、hpl_tierod_outer、hpl_tierod_inner、hpl_shock_to_chassis、hpl_shock_to_bellcrank、hpl_arblink_to_bellcrank、hpl_prod_to_bellcrank、hpl_prod_outer、hpl_bellcrank_pivot及hpl_bellcrank_pivot_orient、hpl_arb_bushing_mount；hps_intermediate_shaft_forward、hps_intermediate_shaft_rear、hps_pinion_center_at_rack、hps_steeringwheel_center。1布爾運算：選擇“求差”命令，目標體為圓柱體，選擇所有掃略特征為刀具，得到斜齒輪UG模型。（不要生成預(yù)覽，否則選擇第一條螺旋線就生成預(yù)覽，此預(yù)覽不正確且影響選擇第二條、第三條引導(dǎo)線）生成掃略特征。掃略成型：在“插入”—“掃略”—“掃略”彈出對話框中，截面“選擇曲線”為上步的連接曲線，左鍵選擇后單擊中鍵確定。重復(fù)上述“移動對象”命令，但角度方向相反為“90/z”。 生成螺旋形單擊“插入”—“來自曲線集的曲線”—“投影”，以草圖直線為要投影的曲線，以圓柱面為要投影的對象，方向“沿矢量”。 生成齒槽曲線拉伸出柱體：退出草圖，選擇“拉伸”命令，選中齒頂圓，拉伸距離輸入“b”單擊“確定”。鏡像曲線：選擇“變換”(可在‘幫助’——‘命令查找器中查找)命令在“選擇對象”中選擇所做的漸開線，確定后選擇“通過一直線鏡像”——“現(xiàn)有的直線”——選擇“變換”出的直線然后選擇“復(fù)制”命令得到鏡像曲線。在隨后彈出角度菜單中輸入“gama”“確定”。 生成分度圓。選擇圓圓心為（0,0,0）直徑da，然后按回車鍵生成齒頂圓。 規(guī)律函數(shù) 規(guī)律曲線t為系統(tǒng)變量，單擊“確定” 定義X單擊“確定”完成了X軸規(guī)律，按此方法完成Y軸、 規(guī)律曲線單擊“確定”。數(shù)據(jù)完全輸入后，單擊“確定”完成表達式的輸入。圖 表達式將上文所述的內(nèi)容依次輸入，每輸入一次點“對號”確認。 建立零件模型 斜齒輪建模過程 本建模過程為參數(shù)化建模， 在UG中需先建立漸開線方程，然后按UG軟件中表達式的輸入規(guī)則輸入表達式、最后通過“曲線”工具條中的“規(guī)律曲線”功能繪制出曲線。 NX 具有高性能的機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。這些目標使得 NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗應(yīng)用和過程自動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個實現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。 NX 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計過程的效率，削減成本，并縮短進入市場的時間。 NX 獨特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。為了真正地支持革新，必須評審更多的可選設(shè)計方案，而且在開發(fā)過程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗中所獲得的知識更早地做出關(guān)鍵性的決策。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計、工程和制造全范圍的開發(fā)過程。所有陳述的信息被分布于各子系統(tǒng)之間。UG具有三個設(shè)計層次，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(architecturaldesign)、子系統(tǒng)設(shè)計(subsystemdesign)和組件設(shè)計(ponentdesign)。 UG的目標是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計算，為復(fù)雜應(yīng)用問題的求解提供一個靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ)。最終軟件的實現(xiàn)變得越來越復(fù)雜，以致于超出了一個人能夠管理的范圍。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。因此軟件可對許多不同的應(yīng)用再利用。UG NX是一個在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。3 基于UG的大學(xué)生方程式賽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真 UG簡介UG是Unigraphics的縮寫，是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造)系統(tǒng)。 運行M文件編輯好運行M文件后，在Command Windows 窗口輸入運行M文件的文件名后，按回車鍵，MATLAB 軟件就利用非線性最小二乘法對該轉(zhuǎn)向梯形進行優(yōu)化分析。利用該圖所作的輔助用虛線及余弦定理，可推出最小傳動角約束條件為 （）式中，δmin為最小傳動角，δmin為設(shè)計變量m 及γ 的函數(shù)。此外，由機械原理得知，四連桿機構(gòu)的傳動角δ 不宜過小，通常δ ≥ δmin＝ 40176。梯形底角γmin = 70176。因γ 越大，梯形越接近矩形，f (x)值就越大，而優(yōu)化過程是求f (x)的極小值，故可不必對γ 的上限加以限制。且10176。 優(yōu)化目標函數(shù)優(yōu)化約束條件的確定：式（）中，x 為設(shè)計變量，；為外轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角， 1）可知， 。其偏差在最常使用的中間位置附近小角范圍內(nèi)應(yīng)盡量小，以減少高速行駛時輪胎的磨損；而在不經(jīng)常使用且車速較低的最大轉(zhuǎn)角時，可適當放寬要求。優(yōu)化目標函數(shù)的確定所設(shè)計的轉(zhuǎn)向梯形給出的實際因變角θi 39。利用余弦定理可推得轉(zhuǎn)向梯形所給出的實際因變角θi 39。 轉(zhuǎn)向器裝配圖 轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設(shè)θi 、θo 分別為內(nèi)、外轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)角，L 為汽車軸距，K 為兩主銷中心線延長線到地面交點之間的距離。小軸承6300，深溝球軸承，內(nèi)徑d=10mm，外徑35mm，寬B=11mm基本額定載荷Cr=，C0r=，脂潤滑，極限轉(zhuǎn)速24000r/min。假設(shè)彈簧絲直徑d=5mm；查表得到旋繞比C=4~8，取6；曲度系數(shù)k=（圓絲拉壓彈簧）；σB=1400MPa；[τT]==560MPa彈簧直徑，取5mm；彈簧圈數(shù)，取3加上2圈死圈，共5圈彈簧外徑D=D2+5=35mm彈簧最小節(jié)距Pmin=d++δmin=彈簧在自由狀態(tài)下的長度H0=np+(n’n+1)d=彈簧的極限載荷 Fmin==585Nτs=[τ]=560=700MPa彈簧剛度Cs=Gd/8C3